مخترعو القرن الحادي والعشرين واختراعاتهم. عشرة اختراعات مثيرة للاهتمام في القرن الحادي والعشرين! الطب والصحة

في العقدين الأولين من القرن الحادي والعشرين، تم إثراء العلم بعدد من الاكتشافات التي يمكن أن تؤثر في المستقبل بشكل كبير على نوعية حياة كل شخص. ما قيمة مجرد الحصول على خلايا جذعية من جلد شخص بالغ، مما يجعل من الممكن تنمية الأعضاء الضرورية دون استخدام الخلايا الجنينية!

إن الاكتشاف الأساسي لموجات الجاذبية يمنح البشرية الأمل في السفر بين النجوم، وسيتم استخدام مادة الجرافين الجديدة قريبًا جدًا لإنتاج بطاريات عالية السعة. ومع ذلك، أول الأشياء أولاً: في التصنيف أدناه، حاولنا تنظيم أهم الاكتشافات العلمية في القرن الحادي والعشرين وفقًا لدرجة أهميتها للإنسانية.

أهم 10 اكتشافات علمية في القرن الحادي والعشرين

10. الكترونيات. لقد تم تصميم الأطراف الاصطناعية الحيوية التي تسيطر عليها قوة الفكر

حتى وقت قريب، كان الناس يستخدمون الدمى البلاستيكية أو حتى الخطافات لاستبدال أطرافهم المفقودة. وفي العقدين الأخيرين، قطع العلم خطوات هائلة في ابتكار الأطراف الاصطناعية الحيوية التي تتحكم فيها قوة الفكر، بل وتنقل الأحاسيس من الأصابع الاصطناعية إلى الدماغ. في عام 2010، قدمت شركة RLSSteeper الإنجليزية يدًا صناعية بيولوجية، يستطيع الشخص من خلالها فتح الأبواب بالمفتاح، وكسر البيض في مقلاة، وسحب الأموال من ماكينة الصراف الآلي، وحتى حمل كوب بلاستيكي.

من السهل سحق الكوب القابل للتصرف إذا استخدمت قوة كبيرة، لكن العلماء وجدوا أن قوة الأصابع يمكن أن تتنوع. تتم إزالة إشارات التحكم الخاصة بذلك من العضلات الصدرية في الجسم.

وأنتجت شركة أخرى، هي Bebionic، في عام 2016 ذراعًا صناعية إلكترونية للمعاق نايجل آكلاند، والتي لا يمكن التحكم فيها بقوة الفكر فقط. بالإضافة إلى ذلك فإن المنتج مزود بأجهزة استشعار حساسية متصلة بالنهايات العصبية للجذع. وبهذه الطريقة يتم تحقيق التغذية الراجعة حتى يشعر المريض باللمس والدفء. تعد الأطراف الاصطناعية الحيوية باهظة الثمن حاليًا، ولكن بفضل تطور الطباعة ثلاثية الأبعاد، من المتوقع توفرها على نطاق أوسع في المستقبل القريب.

9. التكنولوجيا الحيوية. تم إنشاء أول خلية بكتيرية اصطناعية في العالم

في عام 2010، حققت مجموعة من العلماء بقيادة كريج فينتر إنجازًا كبيرًا في مشروع طموح لخلق حياة جديدة. أخذ علماء الأحياء جينوم بكتيريا الميكوبلازما التناسلية وأزالوا الجينات منها بشكل منهجي، واحدًا تلو الآخر، لتحديد الحد الأدنى من المجموعة الضرورية للحياة. اتضح أنه يجب أن يشمل 382 جينًا تشكل أساس الحياة. بعد ذلك، قام العلماء بتجميع جينوم اصطناعي من الصفر، وتم زرعه في خلية بكتيريا Mycoplasma capricolum، والتي تم إزالة مجمعات الحمض النووي الخاصة بها سابقًا.

تبين أن الخلية الاصطناعية، التي حصلت على اسمها - سينثيا، قابلة للحياة وبدأت في الانقسام بنشاط.

يفتح هذا النجاح فرصًا هائلة لأخصائيي التكنولوجيا الحيوية لإنشاء كائنات أكثر تعقيدًا بمعايير محددة. بالفعل، يتم بناء خلايا اصطناعية يمكنها إنتاج اللقاحات وحتى الوقود للسيارات، وفي المستقبل، يأمل علماء الأحياء في إنشاء بكتيريا قادرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون. مثل هذه الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تساعد في القضاء على ظاهرة الاحتباس الحراري على الأرض، وكذلك تضاريس المريخ والزهرة.

هذا ما تبدو عليه أول خلية اصطناعية متضاعفة في العالم، سينثيا، تحت المجهر الإلكتروني

8. الفيزياء الفلكية. اكتشاف كوكب إيريس والماء على المريخ

تشمل أكبر الاكتشافات في القرن الحادي والعشرين اكتشافين "فضائيين". وفي عام 2005، اكتشفت مجموعة من علماء الفلك الأمريكيين من مرصد جيميني في جامعة ييل وجامعة كاليفورنيا جسمًا سماويًا يتحرك خارج مدار بلوتو. وأظهرت أبحاث أخرى أن الكوكب الصغير، المسمى إيريس، أصغر قليلاً في الحجم من بلوتو. وفي عام 2006، تم تصوير هذا الجرم السماوي بواسطة تلسكوب هابل المداري، مما أدى إلى اكتشاف قمر صناعي كبير إلى حد ما يدور حوله، يسمى ديسنوميا. يُعتقد أن إيريس يتمتع بخصائص فيزيائية مشابهة لبلوتو، ومن المحتمل أن يكون سطحه مغطى بجليد أبيض لامع، حيث أن بياض الكوكب (الانعكاسية) يأتي في المرتبة الثانية بعد قمر زحل إنسيلادوس.

ثاني أكبر اكتشاف في القرن الحادي والعشرين في استكشاف النظام الشمسي هو اكتشاف الماء على المريخ. وبالعودة إلى عام 2002، اكتشفت المركبة الفضائية أوديسي علامات على وجود جليد مائي تحت سطح الكوكب. وفي عام 2005، قام مسبار مارس إكسبرس الأوروبي بتصوير الحفر مع وجود آثار واضحة لتدفقات المياه، وأخيرًا بدد مسبار فينيكس الأمريكي الشكوك. وفي عام 2008، هبط على مقربة من القطب الشمالي، وفي إحدى التجارب نجح في عزل المياه عن تربة المريخ. إن الوجود المضمون للرطوبة على الكوكب الأحمر يزيل القيد الرئيسي لاستعماره. وتخطط أمريكا لإطلاق مهمة مأهولة إلى المريخ في وقت مبكر من ثلاثينيات القرن الحالي، وتعمل روسيا أيضًا على تطوير محرك نووي لهذا الغرض.

7. علم الأعصاب. الذكريات يتم تسجيلها وإعادة كتابتها في الدماغ لأول مرة

وفي عام 2014، نجح باحثون من جامعة ماساتشوستس في زرع ذكريات كاذبة في ذكريات فئران التجارب. وتم زرع أسلاك الألياف الضوئية في رؤوسهم وتوصيلها بمناطق الدماغ المسؤولة عن تكوين الذاكرة. وباستخدامها، أرسل العلماء إشارات ليزر أثرت على مناطق معينة من الخلايا العصبية. ونتيجة لذلك، كان من الممكن تحقيق محو بعض ذكريات الفئران وتكوين ذكريات زائفة. على سبيل المثال، نسيت القوارض أنها كانت لديها لقاءات ممتعة مع الإناث في منطقة معينة من القفص ولم تعد تسعى للذهاب إلى هناك. وفي الوقت نفسه، تمكن العلماء من خلق ذكريات جديدة مفادها أن المقصورة "الخطيرة" في القفص كانت جذابة بالفعل وأن الفئران حاولت أن ينتهي بها الأمر هناك.

للوهلة الأولى، تبدو هذه النتائج وكأنها لعبة أطفال، وحتى مع آثار أخلاقية مشكوك فيها. وفي الوقت نفسه، نجح علماء الفسيولوجيا العصبية في الشيء الرئيسي - للعثور على مناطق الدماغ المسؤولة عن الذاكرة (الحصين وقشرة الفص الجبهي) وإنشاء طرق للتأثير عليها، وإن كانت لا تزال بدائية. وهذا يوفر آفاقا واسعة لتحسين طرق التأثير على الدماغ، وفي المستقبل سوف يجعل من الممكن علاج الرهاب والاضطرابات العقلية. من الممكن في المستقبل المنظور إنشاء أجهزة لتحميل البيانات دفعة واحدة إلى دماغ الإنسان من أجل التعلم السريع للعلوم التي تتطلب حفظ كمية كبيرة من البيانات، على سبيل المثال، سيكون من الممكن إتقان لغة أجنبية في أقصر وقت ممكن.

6. الفيزياء. اكتشاف هيغز بوزون أو "جسيم الرب".

وفي يوليو 2012، حدث اكتشاف تم من أجله إنفاق مبلغ 6 مليارات دولار الذي تم استثماره في بناء مصادم الهادرونات الكبير (CERN) بالقرب من جنيف. اكتشف العلماء ما يسمى "جسيم الله" الذي تنبأ بوجوده في الستينيات الفيزيائي البريطاني بيتر هيجز. سميت باسمه. بفضل الدليل التجريبي على وجود بوزون هيغز، تلقت الفيزياء الأساسية الحلقة المفقودة الأخيرة لبناء نظرية المجال الكمي القابلة للتطبيع. هذه النظرية هي استمرار لميكانيكا الكم الكلاسيكية، ولكنها تغير نوعيا وجهة نظر صورة العالم الصغير والكون ككل.

تكمن الأهمية العملية لاكتشاف بوزون هيغز في أن العلماء لديهم إمكانية تطوير الجاذبية المضادة وتطوير المحركات التي لا تحتاج إلى طاقة لتشغيلها.

للقيام بذلك، تحتاج إلى "لا شيء على الإطلاق" - تعرف على كيفية إزالة ما يسمى. مجال هيغز، الذي يربط الجسيمات الأولية ويمنعها من التطاير. في هذه الحالة، ستكون كتلة الجسم ذو المجال المتعادل صفرًا، مما يعني أنه سيتوقف عن المشاركة في تفاعل الجاذبية. وبطبيعة الحال، فإن مثل هذه الاكتشافات هي مسألة المستقبل البعيد جدا.

5. علم المواد. تم إنشاء مادة الجرافين فائقة القوة

الجرافين مادة فريدة من نوعها من حيث القوة والعديد من الخصائص الأخرى، وقد حصل عليها لأول مرة الفيزيائيان الروسيان (العاملان في بريطانيا) كونستانتين نوفوسيلوف وأندريه جيم في عام 2004. وبعد 6 سنوات، حصل العلماء على جائزة نوبل لهذا الغرض، واليوم يتم استخدام الجرافين بنشاط يجري بحثها واستخدامها بالفعل في بعض المنتجات. تكمن غرابة المادة في العديد من ميزاتها. أولاً، إنها ثاني أكثر المواد متانة (بعد الكاربين) من المواد المعروفة حاليًا. ثانيًا، يعتبر الجرافين موصلًا ممتازًا يمكن من خلاله تحقيق تأثيرات إلكترونية فريدة. ثالثا، تتمتع المادة بأعلى الموصلية الحرارية، مما يسمح مرة أخرى باستخدامها في إلكترونيات أشباه الموصلات دون خوف من ارتفاع درجة الحرارة.

يتم وضع آمال خاصة على الجرافين من حيث استخدامه في البطاريات عالية السعة، والتي تفتقر إليها السيارات الكهربائية.

وفي عام 2017، قدمت سامسونج واحدة من أولى البطاريات المعتمدة على الجرافين بسعة أعلى بنسبة 45% من نظيرتها من الليثيوم أيون ذات الحجم المماثل. ولكن الشيء الأكثر أهمية هو أن البطارية الجديدة تشحن وتطلق شحنتها أسرع 5 مرات من المعتاد. يُشار إلى أننا لا نتحدث عن بطارية جرافين بالكامل، بل عن بطارية هجينة، حيث يتم استخدام المادة المبتكرة كبطارية مساعدة. وبشكل أكثر دقة، عندما يقوم المطورون بإنشاء بطارية جرافين بالكامل، فسوف يصبح هذا ثورة حقيقية في مجال الطاقة. المشكلة الرئيسية في الاستخدام الواسع النطاق للجرافين هي التكلفة العالية لإنتاجه وأوجه القصور في التقنيات التي لا تسمح بعد بالحصول على مادة متجانسة تمامًا. ومع ذلك، فقد تجاوز عدد طلبات براءات الاختراع التي تستخدم الجرافين بالفعل 50 ألفًا، لذلك ليس هناك شك في أن هذه المادة غير العادية ستؤثر بشكل كبير في المستقبل المنظور على نوعية حياة الناس.

4. علم الأحياء. ولم يتم الحصول على الخلايا الجذعية من الأجنة، بل من الأنسجة الناضجة

وفي عام 2012، منحت جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب لعالم الأحياء الإنجليزي جون جوردون وزميله الياباني شين ياماناكا. لقد أحدثوا ضجة كبيرة بين علماء التكنولوجيا الحيوية من خلال تخليق خلايا جذعية من خلايا عادية، أي من الخلايا الجذعية. قادرة على تشكيل أي أعضاء. للقيام بذلك، أدخل العلماء 4 جينات فقط في خلايا النسيج الضام للفأر، ونتيجة لذلك، تحولت الخلايا الليفية إلى خلايا جذعية غير ناضجة تتمتع بجميع خصائص الخلايا الجنينية. ويمكن زراعة أي عضو من هذه المادة، من الكبد إلى القلب.

وهكذا، أثبت الباحثون ليس فقط من الناحية النظرية، ولكن أيضًا عمليًا إمكانية عكس تخصص الخلية، وهو أمر لا يمكن المبالغة في تقديره.

حتى وقت قريب، كان يُعتقد أنه لا يمكن الحصول على الخلايا الجذعية إلا من الأجنة أو دم الحبل السري. الأول مشكوك فيه أخلاقيا، والثاني أجبر الناس (ومعظمهم من الأغنياء) على تخزين الخلايا الجذعية مباشرة بعد ولادة الطفل حتى يتمكنوا من استخدامها للعلاج في المستقبل. لقد أدى اكتشاف علماء وظائف الأعضاء إلى إزالة هذه القيود وأصبح الآن بإمكان كل شخص (على الأقل من الناحية النظرية) الوصول إلى علاج الخلايا الجذعية واستنساخ الأعضاء التي تحتوي على الحمض النووي "الأصلي" للجسم.

3. الفيزياء الفلكية. لقد تم إثبات وجود موجات الجاذبية

ويعتبر اكتشاف موجات الجاذبية أعظم إنجاز علمي لعام 2016، وربما العقد الثاني بأكمله من القرن الحادي والعشرين. وفي عام 2017، حصل مكتشفوهم راينر فايس وباري باريش وكيب ثورن على جائزة نوبل في الفيزياء. وباستخدام مرصدين قياس التداخل LIGO وVIRGO الموجودين في الولايات المتحدة الأمريكية وإيطاليا، تمكن العلماء من تسجيل موجات الجاذبية التي تشكلت نتيجة اندماج ثقبين أسودين على مسافة 1.3 مليار سنة ضوئية من الشمس.

وبذلك أكد الباحثون تجريبيا مصداقية نظرية النسبية العامة لأينشتاين، التي تنبأت بوجود موجات الجاذبية في بداية القرن العشرين (على المستوى النظري).

بعد ذلك، سجل كل من LIGO وVIRGO انفجارين جاذبية آخرين نتيجة اصطدام نجمين نيوترونيين. تكمن القيمة البارزة لهذا الاكتشاف في تأكيد انحناء الزمكان تحت تأثير الأجسام الضخمة. وهذا يعني أن سفر المركبات الفضائية عبر «الفضاء الفارغ» و«الانتقالات الفائقة»، التي وصفها مؤلفو الخيال العلمي آلاف المرات، أمر ممكن تمامًا، على الرغم من أنها تمثل احتمالًا للمستقبل البعيد. وربما ليس من قبيل الصدفة أن أحد مكتشفي موجات الجاذبية، كيب ثورن، بناءً على نتائج بحثه، نشر كتابًا بعنوان “بين النجوم”. "العلم وراء الكواليس"، الذي يردد عنوانه صدى الفيلم الشهير.

وفقًا لأينشتاين، يبدو الزمكان بالقرب من الشمس على هذا النحو، وهو منحني تحت تأثير نجم ضخم. الآن تم إثبات هذه الصورة تجريبيا

2. الفيزياء. تم إجراء تجارب ناجحة على النقل الكمي لمسافات طويلة

لا يعني النقل الآني الكمي حركة الأشياء المادية، بل نقل المعلومات حول حالة الجسيم الأولي أو الذرة. النقطة الأكثر أهمية هنا هي المسافة - حتى بداية القرن الحادي والعشرين، لا يمكن ضمان مثل هذا الاتصال إلا على مستوى العالم المصغر. حدث الاختراق في عام 2009، عندما تمكن علماء من جامعة ميريلاند من نقل الحالة الكمومية لأيون الإيتربيوم إلى متر واحد. ثم استولى العلماء الصينيون بقوة على زمام المبادرة في هذا المجال من البحث.

أولاً، تمكنوا من توفير الاتصال الكمي على مسافة 120 كيلومترًا، وفي عام 2017، نفذوا أول نقل كمي فضائي من القمر الصناعي مو تزو إلى ثلاثة مختبرات أرضية، كانت على بعد 1203 كيلومترًا.

ستجعل مثل هذه القفزة العلمية والتكنولوجية من الممكن في المستقبل القريب إنشاء خطوط اتصال آمنة تمامًا والتي لا يمكن حتى من الناحية النظرية اختراقها من قبل المتسللين. في الوقت الذي تنتقل فيه الحياة المالية والتجارية والخاصة بشكل متزايد إلى الإنترنت، تعد الخطوط القائمة على النقل الآني الكمي بأن تصبح علاجًا سحريًا حقيقيًا في مجال أمن المعلومات. بالإضافة إلى ذلك، بناء على طريقة الاتصال هذه، يتم تطوير أجهزة كمبيوتر فائقة السرعة، والتي ستحل محل الأجهزة الموجودة في المستقبل.

1. علم التحكم الآلي. تم إنشاء روبوت بعقل بيولوجي

في عام 2008، أنشأ علماء من إنجلترا، ربما، أول سايبورغ في العالم - روبوت نصف حي مع دماغ يعتمد على 300 ألف خلية عصبية من الفئران. وتم عزلها من جنين قوارض، وفصلها باستخدام إنزيم خاص ووضعها في محلول غذائي على طبق بحجم 8 سم، وقام العلماء بتوصيل 60 قطبًا كهربائيًا إلى شبه الدماغ الناتج، الذي يقرأ الإشارات من الخلايا العصبية وينقلها إلى دائرة إلكترونية. كما أنها تعمل على توصيل الإشارات إلى الدماغ. حصل أول روبوت بعقل بيولوجي على اسمه - جوردون، وكان مزودًا بمنصة للحركة ومستشعر بالموجات فوق الصوتية يقوم بمسح التضاريس أثناء القيادة. تذهب الإشارات منه إلى الدماغ، والنبضات والتغذية المرتدة التي تنشأ هناك تتحكم في الحركة.

تمكن الباحثون من جعل جوردون يتعلم لأن الخلايا العصبية لديها ذاكرة. بعد أن اصطدم الروبوت بالعائق مرة واحدة فقط، فإنه في 80% من الحالات لم يعد يسلك الطريق الخطأ. علاوة على ذلك، كما يقول العلماء، لا يتم التحكم في جوردون من الخارج، بل يتم التحكم فيه حصريًا بواسطة المادة الرمادية الموروثة من الفئران. وهكذا، اتخذ البريطانيون الخطوة الأولى نحو إنشاء سايبورغ كاملة، لا تعتمد على عشرات الآلاف، ولكن على مليارات الخلايا العصبية، والتي من المرجح أن تحدث قبل نهاية هذا القرن.

شاهد فيديو عن أهم الاكتشافات العلمية في القرن الحادي والعشرين

تميزت بداية القرن الحادي والعشرين بالعديد من الاكتشافات في مجال الطب، والتي كتبت عنها روايات الخيال العلمي منذ 10 إلى 20 عامًا، ولم يكن بإمكان المرضى أنفسهم إلا أن يحلموا بها. وعلى الرغم من أن العديد من هذه الاكتشافات تواجه طريقًا طويلًا من التنفيذ في الممارسة السريرية، إلا أنها لم تعد تنتمي إلى فئة التطورات المفاهيمية، ولكنها في الواقع أدوات عمل، حتى لو لم يتم استخدامها على نطاق واسع بعد في الممارسة الطبية.

1. القلب الاصطناعي أبيوكور

في يوليو 2001، تمكنت مجموعة من الجراحين من لويزفيل (كنتاكي) من زرع جيل جديد من القلب الاصطناعي في المريض. وتم زرع الجهاز المسمى AbioCor في رجل يعاني من قصور في القلب. تم تطوير القلب الاصطناعي بواسطة شركة Abiomed, Inc. وعلى الرغم من استخدام أجهزة مماثلة من قبل، إلا أن AbioCor هو الأكثر تقدمًا من نوعه.

وفي الإصدارات السابقة، كان يتعين توصيل المريض بوحدة تحكم ضخمة من خلال أنابيب وأسلاك يتم زرعها عبر جلده. وهذا يعني أن الشخص ظل محصورا في السرير. ومن ناحية أخرى، يوجد جهاز AbioCor بشكل مستقل تمامًا داخل جسم الإنسان، ولا يتطلب أنابيب أو أسلاك إضافية تخرج إلى الخارج.

2. الكبد الاصطناعي الحيوي

خطرت فكرة إنشاء كبد صناعي حيوي في ذهن الدكتور كينيث ماتسومورا، الذي قرر اتباع نهج جديد في التعامل مع هذه القضية. ابتكر أحد العلماء جهازًا يستخدم خلايا الكبد المجمعة من الحيوانات. ويعتبر الجهاز صناعياً حيوياً لأنه يتكون من مواد بيولوجية وصناعية. في عام 2001، حصل الكبد الاصطناعي الحيوي على لقب اختراع العام من قبل مجلة تايم.

3. تابلت مزود بكاميرا

بمساعدة مثل هذا الجهاز اللوحي، يمكن تشخيص السرطان في المراحل المبكرة. تم إنشاء الجهاز بهدف الحصول على صور ملونة عالية الجودة في الأماكن الضيقة. يمكن لجهاز الكاميرا اللوحي اكتشاف علامات سرطان المريء ويبلغ عرضه تقريبًا عرض ظفر شخص بالغ وطوله ضعف ذلك.

4. العدسات اللاصقة الإلكترونية

تم تطوير العدسات اللاصقة الإلكترونية من قبل باحثين في جامعة واشنطن. وكانوا قادرين على ربط العدسات اللاصقة المرنة بالدوائر الإلكترونية المطبوعة. يساعد هذا الاختراع المستخدم على رؤية العالم من خلال تركيب الصور المحوسبة فوق رؤيته الخاصة. ووفقا للمخترعين، يمكن أن تكون العدسات اللاصقة الإلكترونية مفيدة للسائقين والطيارين، حيث تظهر لهم الطرق أو الطقس أو معلومات السيارة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لهذه العدسات اللاصقة مراقبة المؤشرات الجسدية للشخص مثل مستويات الكوليسترول ووجود البكتيريا والفيروسات. يمكن إرسال البيانات المجمعة إلى جهاز كمبيوتر عبر الإرسال اللاسلكي.

5. ذراع الكترونية iLIMB

كانت يد iLIMB الإلكترونية، التي أنشأها David Gow في عام 2007، أول طرف صناعي في العالم يضم خمسة أصابع آلية بشكل فردي. سيتمكن مستخدمو الجهاز من التقاط أشياء ذات أشكال مختلفة - على سبيل المثال، مقابض الأكواب. يتكون iLIMB من 3 أجزاء منفصلة: 4 أصابع وإبهام وكف. يحتوي كل جزء على نظام التحكم الخاص به.

6. الروبوتات المساعدة أثناء العمليات

يستخدم الجراحون الأذرع الآلية منذ بعض الوقت، ولكن يوجد الآن روبوت يمكنه إجراء الجراحة بمفرده. قامت مجموعة من العلماء من جامعة ديوك باختبار الروبوت بالفعل. لقد استخدموه على الديك الرومي الميت (نظرًا لأن لحم الديك الرومي له ملمس مشابه للحوم البشرية). وتقدر نسبة نجاح الروبوتات بـ 93%. بالطبع، من السابق لأوانه الحديث عن الجراحين الآليين المستقلين، لكن هذا الاختراع يعد خطوة جادة في هذا الاتجاه.

7. جهاز قراءة الأفكار

قراءة الأفكار هي مصطلح يستخدمه علماء النفس ويتضمن اكتشاف اللاوعي وتحليل الإشارات غير اللفظية، مثل تعبيرات الوجه أو حركات الرأس. تساعد مثل هذه الإشارات الأشخاص على فهم الحالات العاطفية لبعضهم البعض. هذا الاختراع هو من بنات أفكار ثلاثة علماء من مختبر الوسائط بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. تقوم آلة قراءة الأفكار بمسح إشارات دماغ المستخدم وإخطار الأشخاص الذين يتم التواصل معهم. يمكن استخدام الجهاز للعمل مع الأشخاص المصابين بالتوحد.

8. وصول إليكتا

Elekta Axesse هو جهاز حديث لمكافحة السرطان. تم إنشاؤه لعلاج الأورام في جميع أنحاء الجسم - في العمود الفقري والرئتين والبروستاتا والكبد وغيرها الكثير. يجمع Elekta Axesse بين العديد من الوظائف. يمكن للجهاز إجراء الجراحة الإشعاعية المجسمة والعلاج الإشعاعي المجسم والجراحة الإشعاعية. أثناء العلاج، تتاح للأطباء فرصة مراقبة صورة ثلاثية الأبعاد للمنطقة التي سيتم علاجها.

9. الهيكل الخارجي eLEGS

يعد الهيكل الخارجي eLEGS أحد أكثر الاختراعات إثارة للإعجاب في القرن الحادي والعشرين. إنه سهل الاستخدام ويمكن للمرضى ارتدائه ليس فقط في المستشفى ولكن أيضًا في المنزل. يتيح لك الجهاز الوقوف والمشي وحتى صعود السلالم. الهيكل الخارجي مناسب للأشخاص الذين يتراوح طولهم من 157 سم إلى 193 سم ووزن يصل إلى 100 كجم.

10 . كاتب العيون

تم تصميم هذا الجهاز لمساعدة الأشخاص طريحي الفراش على التواصل. إن Eyescratcher عبارة عن ابتكار مشترك بين باحثين من مجموعة Ebeling Group وNot Impossible Foundation ومختبر Graffiti Research Lab. تعتمد هذه التقنية على نظارات رخيصة الثمن لتتبع العين ومزودة ببرمجيات مفتوحة المصدر. تسمح هذه النظارات للأشخاص الذين يعانون من المتلازمة العصبية العضلية بالتواصل عن طريق الرسم أو الكتابة على الشاشة من خلال التقاط حركات العين وتحويلها إلى خطوط على الشاشة.

ايكاترينا مارتينينكو

لقد عثرت مؤخرًا على مجموعة مختارة من الاختراعات غير المعروفة التي أثرت العالم في القرن الحادي والعشرين. تظهر الصورة كرسي للأزواج في الحب. سنتحدث أدناه عن كيفية شحن جهاز iPhone الخاص بك باستخدام كرة القدم وتزويد منزلك بالضوء باستخدام الجاذبية.

من المؤكد أن الكثيرين سمعوا عما يسمى "البجعات السوداء"، وهو المصطلح الذي صاغه طالب للدلالة على أحداث مجنونة وغير محتملة يمكن أن يكون لها تأثير عالمي بشكل واضح. ربما تنتمي هذه الاختراعات أيضًا إلى عدد هذه البجعات. سيحدد الوقت أي منهم سوف "يطلق النار" ويغير العالم.

1.


كرة قدم تعمل كشاحن طوال الليل. تحتاج إلى لعب الكرة لمدة 30 دقيقة لتتراكم الطاقة الحركية التي تنتج الضوء لمدة 3 ساعات. وفقا للإحصاءات، فإن كل شخص خامس على وجه الأرض محروم من الوصول إلى الكهرباء، ويمكن للاختراع أن يحل المشكلة من خلال الرياضة.

ما يسمى "طبل Q". الغرض من هذا الاختراع هو تسهيل الوصول إلى الماء. هناك 750 مليون شخص في العالم لا يحصلون على مياه الشرب، وفي العديد من البلدان يضطر السكان إلى نقل حاويات ثقيلة. Q Drum عبارة عن علبة ضخمة على شكل عجلة، مما يسهل نقلها. تستوعب الحاويات العادية ما يصل إلى 15 لترًا، وQ Drum ما يصل إلى 50 لترًا.

"البطريق". وفي بعض البلدان الأفريقية، بدأ أطباء التوليد بالفعل في استخدام هذا الاختراع. هذا جهاز شفط بلاستيكي على شكل بطريق يقوم بتنظيف الشعب الهوائية للأطفال حديثي الولادة. والهدف هو الحد من وفيات الأطفال. أتذكر هذه الحادثة العلمية: حتى القرن التاسع عشر، كان هناك عدد كبير من وفيات الرضع بسبب حقيقة أن أطباء التوليد لم يغسلوا أيديهم. اقترح أحد العلماء جعل غسل اليدين إلزاميا لأطباء التوليد. جعلوه يضحك. لقد استغرق الأمر حوالي 150 عامًا حتى تصبح هذه القاعدة الأولية هي القاعدة. ربما سيأتي جهاز الإسعاف هذا إلى حياتنا؟

4.

مصباح الجاذبية. يمكن أن توفر الضوء لأي ركن من أركان العالم. مبدأ ساعات الوقواق. إنه مصباح يستخدم قوة الجاذبية والجاذبية لإنتاج الضوء من خلال نظام البكرة.

خلال 15 عامًا منذ بداية الألفية الجديدة، لم يلاحظ الناس حتى أنهم وجدوا أنفسهم في عالم آخر: نحن نعيش في نظام شمسي آخر، يمكننا إصلاح الجينات والتحكم في الأطراف الاصطناعية بقوة الفكر. لم يحدث أي من هذا في القرن العشرين

علم الوراثة

لقد تم تسلسل الجينوم البشري بالكامل

يقوم الروبوت بفرز الحمض النووي البشري في أطباق بتري لمشروع ما الجينوم البشري

مشروع الشفرة الوراثية البشرية ( مشروع الجينوم البشريبدأ في عام 1990، وتم إصدار مسودة عمل لبنية الجينوم في عام 2000، والجينوم الكامل في عام 2003. ومع ذلك، حتى اليوم لم يتم الانتهاء من التحليل الإضافي لبعض المجالات. تم تنفيذه بشكل رئيسي في الجامعات ومراكز الأبحاث في الولايات المتحدة الأمريكية وكندا والمملكة المتحدة. يعد تسلسل الجينوم أمرًا بالغ الأهمية لتطوير الأدوية وفهم كيفية عمل الجسم البشري.

وصلت الهندسة الوراثية إلى مستوى جديد

في السنوات الأخيرة، تم تطوير طريقة ثورية لمعالجة الحمض النووي باستخدام ما يسمى هش-آلية. تتيح هذه التقنية إمكانية تعديل جينات معينة بشكل انتقائي، وهو ما كان مستحيلًا في السابق.

الرياضيات

لقد تم إثبات نظرية بوانكاريه

في عام 2002، أثبت عالم الرياضيات الروسي غريغوري بيرلمان نظرية بوانكاريه، وهي واحدة من مشاكل الألفية السبع (مشاكل رياضية مهمة لم يتم العثور على حل لها منذ عقود). أظهر بيرلمان أن السطح الأصلي ثلاثي الأبعاد (إذا لم تكن هناك انقطاعات فيه) سوف يتطور بالضرورة إلى كرة ثلاثية الأبعاد. ولهذا العمل حصل على وسام فيلدز المرموق، وهو ما يعادل جائزة نوبل في الرياضيات.

الفلك

اكتشاف الكوكب القزم إيريس

تم تصوير إيريس لأول مرة في 21 أكتوبر 2003، ولكن لم يتم ملاحظتها في الصور الفوتوغرافية إلا في بداية عام 2005. وكان اكتشافه بمثابة القشة الأخيرة في الجدل الدائر حول مصير بلوتو (ما إذا كان يجب أن يستمر اعتباره كوكبًا أم لا)، مما غير الصورة المعتادة للنظام الشمسي (انظر الصفحات 142-143).

اكتشاف الماء على المريخ

في عام 2005، اكتشف مسبار Mars Express التابع لوكالة الفضاء الأوروبية رواسب كبيرة من الجليد المائي بالقرب من السطح - وهذا مهم جدًا للاستعمار اللاحق للكوكب الأحمر.

الفيزياء

ظاهرة الاحتباس الحراري – أسرع مما كان متوقعا

في عام 2015، وجد علماء من المركز العالمي لرصد الأنهار الجليدية في جامعة زيورخ (سويسرا)، بقيادة الدكتور مايكل زيمب، الذين يعملون مع زملاء من 30 دولة، أن معدل ذوبان الأنهار الجليدية على الأرض حتى الآن، مقارنة بمعدل ذوبان الأنهار الجليدية على الأرض حتى الآن، مقارنة بمعدل ذوبان الأنهار الجليدية على الأرض حتى الآن. المتوسط ​​في القرن العشرين، زاد بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات.

تم اكتشاف النقل الآني الكمي

يختلف هذا النقل الآني عن النقل الآني الذي يحب كتاب الخيال العلمي التحدث عنه - حيث لا تنتقل المادة أو الطاقة عبر مسافة. تم إجراء تجارب على نقل الحالات الكمومية عبر مسافات طويلة بنجاح على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية من قبل ما لا يقل عن اثنتي عشرة مجموعة علمية. يعد النقل الآني الكمي مهمًا جدًا لإنشاء شفرات وأجهزة كمبيوتر كمومية فائقة الأمان.

تم تأكيد وجود الجرافين تجريبيا

تُظهر شبكتها البلورية ثنائية الأبعاد (بسمك ذرة واحدة) خصائص كهربائية غير عادية. تم الحصول على الجرافين لأول مرة من قبل أندريه جيم وكونستانتين نوفوسيلوف في عام 2004 (جائزة نوبل لعام 2010). ومن المخطط استخدامه في الإلكترونيات (في الترانزستورات فائقة الرقة وفائقة السرعة)، والمواد المركبة، والأقطاب الكهربائية، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يعد الجرافين ثاني أقوى مادة في العالم (يحتل الكاربين المركز الأول).

لقد تم إثبات وجود بلازما كوارك جلون

في عام 2012، تم إدراج التجارب التي أجراها الفيزيائيون الذين يعملون مع مسرع RHIC في مختبر بروكهافن الوطني (الولايات المتحدة الأمريكية) في موسوعة غينيس للأرقام القياسية بعبارة "أعلى درجة حرارة تم الحصول عليها في ظروف المختبر". ومن خلال اصطدام أيونات الذهب في مسرع، حقق العلماء ظهور بلازما كوارك جلون بدرجة حرارة 4 تريليون درجة مئوية (250 ألف مرة أكثر سخونة من مركز الشمس). بعد حوالي ميكروثانية من الانفجار الكبير، امتلأ الكون بمثل هذه البلازما.

اكتشف هيغز بوزون

إن وجود هذا الجسيم الأولي، المسؤول عن كتلة جميع الجسيمات الأخرى، قد تنبأ به نظريًا بيتر هيجز في الستينيات. وقد تم العثور عليه خلال التجارب التي أجريت في مصادم الهادرونات الكبير في عام 2012 (والتي حصل هيجز مع فرانسوا إنجليرت على جائزة نوبل لعام 2013).

مادة الاحياء

تم تقسيم الناس إلى ثلاثة أنماط معوية

في عام 2011، أثبت علماء من ألمانيا وفرنسا والعديد من مراكز الأبحاث الأخرى أنه وفقا لوراثة البكتيريا التي تعيش فينا، ينقسم الناس إلى ثلاث فئات، أو أنماط معوية. يتجلى النمط المعوي للشخص في ردود أفعال مختلفة تجاه الطعام والأدوية والوجبات الغذائية، وبالتالي أصبح من الواضح أنه لا يمكن وجود وصفات عالمية في هذه المجالات.

تم إنشاء أول خلية بكتيرية اصطناعية

في عام 2010، قام علماء من معهد كريج فينتر (أحد رواد السباق لفك رموز الجينوم البشري) بإنشاء أول كروموسوم اصطناعي بالكامل مع الجينوم. وعندما تم إدخاله في خلية بكتيرية خالية من المادة الوراثية، بدأ يعمل وينقسم وفق القوانين التي يفرضها الجينوم الجديد. وفي المستقبل، سوف يتيح الجينوم الاصطناعي إنتاج لقاحات ضد السلالات الفيروسية الجديدة في غضون ساعات، وليس أسابيع، لإنتاج وقود حيوي فعال، ومنتجات غذائية جديدة، وما إلى ذلك.

تم تسجيل الذكريات وإعادة تسجيلها بنجاح

منذ عام 2010، تعلمت العديد من المجموعات البحثية (الولايات المتحدة الأمريكية، فرنسا، ألمانيا) تسجيل الذكريات الكاذبة في أدمغة الفئران، ومحو الذكريات الحقيقية، وكذلك تحويل الذكريات السارة إلى ذكريات غير سارة. لم يصل إلى دماغ الإنسان بعد، لكن لن يمر وقت طويل الآن.

تم الحصول على خلايا جذعية متعددة القدرات "أخلاقية" (ليست من الأجنة).

في عام 2012، فاز شينيا ياماناكا وجون جوردون بجائزة نوبل لاكتشافهما عام 2006 إنتاج خلايا جذعية متعددة القدرات لدى الفئران من خلال إعادة البرمجة اللاجينية. على مدار العقد التالي، حققت ما لا يقل عن اثنتي عشرة مجموعة علمية تقدمًا مثيرًا للإعجاب في هذا المجال، بما في ذلك الخلايا البشرية. وهذا يبشر باختراقات وشيكة في علاج السرطان، والطب التجديدي، واستنساخ الإنسان (أو الأعضاء البشرية).

علم الحفريات

اكتشاف الأنسجة الرخوة للديناصورات لأول مرة

قادت ماري شفايتزر الفريق العلمي الذي وصف الكولاجين المعزول من عظم الفخذ في الديناصور ريكس

في عام 2005، اكتشفت عالمة الحفريات الجزيئية ماري شفايتزر من جامعة نورث كارولينا أنسجة رخوة في الطرف المتحجر لديناصور صغير من ولاية مونتانا (يبلغ عمره 65 مليون سنة). في السابق، كان يُعتقد أن أي بروتينات سوف تتحلل خلال بضعة آلاف من السنين على الأكثر، لذلك لم يبحث عنها أحد في الحفريات. وبعد ذلك تم العثور على الأنسجة الرخوة (الكولاجين) في عينات قديمة أخرى.

تم اكتشاف جينات النياندرتال والدينيسوفان في البشر

المشاركون في الندوة الدولية "الانتقال إلى العصر الحجري القديم الأعلى في أوراسيا: الديناميكيات الثقافية وتطور العشيرة" هومو» معاينة موقع التنقيب بالقاعة المركزية لكهف دينيسوفا

ومن خلال عمل مجموعتين علميتين، أصبح من الواضح أن ما بين 1 إلى 3% من جينوم الشخص الأوروبي أو الآسيوي العادي يعود إلى إنسان نياندرتال. لكن كل فرد حديث لديه أليلات نياندرتال مختلفة (أشكال مختلفة من نفس الجين)، وبالتالي فإن الكمية الإجمالية لجينات "النياندرتال" أعلى بكثير، حيث تصل إلى 30%. "ورثة" إنسان نياندرتال (حدث العبور منذ حوالي 45 ألف عام) هم في الغالب أوروبيون. يحتوي الآسيويون في جينومهم على آثار تهجين مع إنسان آخر - "رجل دينيسوفان". الأنظف الإنسان العاقل- سكان القارة الأفريقية.

الدواء

التنفس يكشف المراحل المبكرة من سرطان الرئة

قبل عام، طورت مجموعة من العلماء الإسرائيليين والأمريكيين والبريطانيين جهازًا يمكنه التعرف بدقة على سرطان الرئة وتحديد المرحلة التي وصل إليها. يعتمد الجهاز على محلل التنفس المزود بشريحة نانوية مدمجة. نانوزقادر على "اكتشاف" الورم السرطاني بدقة تصل إلى 90%، حتى عندما تكون العقيدات السرطانية غير مرئية عمليًا. وينبغي لنا أن نتوقع قريباً أن يتمكن المحللون من اكتشاف أنواع أخرى من السرطان عن طريق "الشم".

تم تطوير أول قلب صناعي مستقل تمامًا

متخصصون بالشركة الامريكية أبيوميدتطوير أول قلب اصطناعي دائم مستقل تمامًا في العالم للزراعة ( أبيوكور). القلب الاصطناعي مخصص للمرضى الذين لا يستطيعون علاج قلبهم أو زراعة قلب متبرع به.

الكترونيات

تم إنشاء الأجهزة الميكانيكية الحيوية والأطراف الاصطناعية التي يتم التحكم فيها عن طريق الفكر

اختبر الأمريكي زاك ووتر طرفًا صناعيًا للساق الإلكترونية عن طريق صعود الدرج إلى الطابق 103 من ناطحة سحاب برج ويليس في شيكاغو.

في عام 2013، ظهرت النماذج الأولية للأطراف الاصطناعية "الذكية" مع ردود الفعل (محاكاة الأحاسيس اللمسية)، والتي تسمح للشخص أن يشعر بما "يشعر به" الطرف الاصطناعي. في عام 2010، تم إنشاء أجهزة منفصلة عن البشر، ويتم التحكم فيها فقط من خلال واجهة عقلية (أحيانًا مع جهات اتصال غازية، ولكن في كثير من الأحيان تبدو مثل طوق الرأس مع قطب كهربائي جاف) - ألعاب الكمبيوتر وآلات التمرين، والمتلاعبين، والمركبات، وما إلى ذلك.

إلكترونيات

لقد تم تجاوز حاجز البيتافلوب

وفي عام 2008، بدأ حاسوب عملاق جديد في لوس ألاموس (الولايات المتحدة الأمريكية) العمل بسرعة تزيد عن كوادريليون (ألف تريليون) عملية في الثانية. سيتم الوصول إلى الحاجز التالي، وهو الإكساسكيل (كوينتيليون عملية في الثانية)، في السنوات القادمة. هناك حاجة إلى أنظمة بهذه السرعة المذهلة في المقام الأول للحوسبة عالية الأداء - معالجة البيانات من التجارب العلمية، ونمذجة المناخ، والمعاملات المالية، وما إلى ذلك.

الصورة: Alamy، SPL، Newscom / Legion Media، SPL / Legion Media (X2)، الصورة مقدمة من جامعة ولاية كارولينا الشمالية، Reuters / Pix-Stream، Alexander Kryazhev / RIA Novosti، Reuters / Pix-Stream، مايكل هوش، ماكسيميليان بريس / © 2008 CERN، لصالح تعاون CMS، AP / East News

يعد الإنسان من أذكى الكائنات الحية على وجه الأرض وأكثرها تطوراً فكرياً. ليس من المستغرب أنه خلال ما يقرب من عقدين من القرن الحادي والعشرين، تم اختراع العديد من الاختراعات والتقنيات الجديدة في الثقافة والعلوم والاقتصاد والطب ومجالات الحياة الأخرى. علاوة على ذلك، فإن الإنسانية لا تتوقف عند هذا الحد. تظهر باستمرار المزيد والمزيد من الحلول التقنية المهمة التي لها تأثير إيجابي وتعد بتغيير العالم في المستقبل القريب. ما هي أهم التقنيات الجديدة التي ظهرت في القرن الحادي والعشرين؟

واقع افتراضي

ومن بين أحدث الاتجاهات التكنولوجية الواقع المعزز والواقع الافتراضي. في الحالة الأولى، تتضمن تقنية الواقع المعزز تصور العناصر الاصطناعية الفردية للمعلومات الافتراضية، بمساعدة أجهزة خاصة، كجزء لا يتجزأ من العالم المحيط. من ناحية أخرى، يخلق الواقع الافتراضي بيئة افتراضية جديدة شديدة الواقعية يمكن للمستخدم التفاعل معها باستخدام الحواس. ينغمس الشخص تمامًا في العالم الاصطناعي، مباشرة في مركز الأحداث ويشعر بواقع ما يحدث.

من أجل محاكاة التفاعل مع البيئة الافتراضية بشكل كامل، يتم استخدام أجهزة مختلفة، بدءًا من الهواتف الذكية ذات الوظائف الخاصة والنظارات والخوذات وحتى شاشات الشبكية التي تشكل صورة على شبكية العين، وغرف الواقع الافتراضي التي يتم فيها تحقيق أقصى قدر من تأثير الانغماس. يتم تعزيز الواقعية من خلال نظام صوتي متعدد القنوات مع موقع مصدر الصوت ومحاكاة الإحساس باللمس باستخدام أجهزة استشعار الحركة والمتلاعبين.

على الرغم من أن التقنيات أصبحت الآن ذات طبيعة ترفيهية أكثر، إلا أنه على الأرجح، سيتم استخدامها على نطاق واسع في المستقبل في مجال الرعاية الصحية لإنشاء أجهزة محاكاة لإعادة التأهيل، والنظارات التي يمكنها استعادة الرؤية، والعدسات اللاصقة الرقمية التي تقيس مستويات الجلوكوز في الدم، وما إلى ذلك. واليوم بالفعل هم تُستخدم في الطب أحدث تقنيات القرن الحادي والعشرين، حيث تؤثر على البيانات وتنقلها باستخدام واجهات الدماغ مباشرة إلى الدماغ، إلا أن مثل هذه التقنيات لا تزال باهظة الثمن للاستخدام اليومي.

النظارات المبتكرة O2amp قادرة على اكتشاف معظم التغيرات الطفيفة في الجلد. بمساعدتهم يمكنك تحديد مستوى تشبع الأكسجين في الجلد وتركيز الهيموجلوبين ومعدل ضربات القلب.

تكنولوجيا طبية

يتطور الطب الحديث بشكل ديناميكي، وتؤثر الابتكارات المقدمة بشكل مباشر على نوعية حياة السكان، واستعادة الصحة والحفاظ عليها لعشرات الآلاف من الأشخاص كل يوم.

القلب الاصطناعي

ووفقا للإحصاءات، فإن السبب الأكثر شيوعا للوفاة في العالم هو أمراض القلب والأوعية الدموية، لذلك يولي الخبراء اهتماما كبيرا بالتطورات في هذا المجال. المحرك الاصطناعي لجسم الإنسان مخصص للأشخاص الذين يعانون من قصور شديد في القلب. في الحالات التي لا يمكن فيها تجنب عملية زرع القلب، وبدون عملية زرع، يكون الموت أمرا لا مفر منه، يتم استخدام الطرف الاصطناعي أبيوكور، الذي طورته شركة ماساتشوستس، لإنقاذ حياة الشخص. بسبب النقص الحاد في قلوب المتبرعين، فإن المرضى لديهم فرصة متزايدة بشكل كبير لانتظار دورهم لإجراء عملية الزرع.

بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من القلوب الاصطناعية التي تتطلب اتصالاً مباشرًا بمعدات خارجية، يتم استخدام AbioCor بشكل مستقل. يقع هذا القلب في جسم الإنسان، وله بطارية داخلية ويتم إعادة شحنها مباشرة عن طريق الجلد عن طريق جهاز مغناطيسي خاص من مصدر طاقة خارجي. إن عدم وجود أسلاك أو أنابيب تمر عبر الجلد يزيل خطر العدوى ويقلل من احتمالية حدوث مضاعفات.

وفقًا لنتائج الأبحاث، يمكن للقلب الاصطناعي أن يطيل العمر لمدة تصل إلى 17 شهرًا. ولكن بالنسبة لعملية الزرع، يجب أن يستوفي المريض معايير معينة (الطول والوزن). في الوقت الحالي، لم يكتمل إنشاء الإصدار الثاني من AbioCor بعد، لكن الطرف الاصطناعي المبتكر أعطى زخمًا كبيرًا لشركات التطوير الأخرى في قطاع الرعاية الصحية هذا.

يزرع ثلاثية الأبعاد

لقد وجدت أحدث تقنيات القرن الحادي والعشرين، مثل الطابعة ثلاثية الأبعاد، تطبيقات ليس فقط في الهندسة المعمارية والتصميم، ولكن أيضًا في الطب. يمكن استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد للزرعات في المستحضرات الصيدلانية والجراحة الترميمية، مما يسمح باستبدال الأسنان أو العظام أو أجزاء الجسم المبتورة.

وللمرة الأولى، تم تقديم الاختراع الأخير من قبل شركة أورجانوفو الأمريكية، التي طورت طابعة حيوية مصممة لطباعة الأنسجة (الجلد والأوعية الدموية وغيرها) التي يمكن استخدامها كبدائل للأعضاء "الطبيعية". إذا كان العلماء الأوائل قد أجروا أبحاثًا في مجال الخلايا الجذعية من أجل استعادة الأعضاء ونموها، فقد أصبحت الطابعة الحيوية اليوم بديلاً فعالاً إلى حد ما.

الحبر الخاص بهذه الطابعة هو خلايا من النوع المطلوب، ويقوم رأس الطباعة، الذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر، بترتيبها بالترتيب المطلوب. في معاهد البحوث في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك في روسيا، يتم إجراء تجارب واعدة للغاية باستمرار على خيارات مختلفة لتقنيات الطباعة للأعضاء المانحة.

بالنسبة للمرضى المصابين بالشلل، ومن أجل تقليل خطر الإصابة بتقرحات الفراش، تم تطوير ملابس داخلية خاصة، والتي ترسل نبضات كهربائية بعد فترة زمنية معينة وتؤدي إلى تقلص العضلات.

هيكل خارجي رائع

في القرن الحادي والعشرين، تم تصميم العديد من التقنيات الجديدة التي تم تطويرها في الخارج لمساعدة الأشخاص ذوي الإعاقة. المهمة الرئيسية هي ضمان حياة كاملة في أي عمر. نتيجة لأمراض الجهاز العصبي والعضلي أو بسبب التقدم في السن، لا يستطيع الشخص في معظم الحالات أن يعيش حياة اجتماعية نشطة ويحتاج إلى المساعدة. قامت شركة الروبوتات Cyberdyne بتطوير نموذجين أوليين للهيكل الخارجي في إحدى الجامعات اليابانية. الجهاز، الذي يعمل بشكل مستقل لمدة ساعتين تقريبًا، يجعل الحركة أسهل بكثير.

ويستخدم الهيكل الخارجي في العيادات اليابانية لإعادة تأهيل المعاقين والمصابين، كما أنه معتمد من الاتحاد الأوروبي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الهيكل الخارجي في العمل الذي يتطلب نشاطًا بدنيًا متزايدًا (عمليات الإنقاذ، والبناء)، حيث يسمح الجهاز للمشغل برفع وحمل الأشياء الثقيلة.

في مجال تطوير واجهة الدماغ والحاسوب، تهدف العديد من المشاريع أيضًا إلى مساعدة الأشخاص ذوي الإعاقة. في الآونة الأخيرة، قدم علماء من الشركة الأمريكية Neural Signals للعالم اختراعهم الجديد، والذي بفضله يتم التعبير عن الكلام الذي يتحدث به الشخص في أفكاره. ويتم إخفاء الجهاز اللاسلكي بالكامل في الرأس، في منطقة القشرة المسؤولة عن الكلام. ومن المثير للاهتمام أن الإشارة الصادرة من القشرة الحركية للأمر تنتقل إلى الحنجرة واللسان بنفس السرعة التي تنتقل عند الشخص السليم - 50 ثانية فقط. وبطبيعة الحال، هذا أسرع بكثير من مشاريع الدماغ والحاسوب القائمة على أشكال مختلفة من الكتابة الذهنية.

الذكاء الاصطناعي

في السنوات المقبلة، وفقًا للخبراء، سنشهد تطبيقًا ناجحًا على نطاق واسع لأنظمة الذكاء الاصطناعي. وهكذا، تحول أطباء الأورام في مركز ماين للسرطان إلى أحد أنظمة الذكاء الاصطناعي الشهيرة في العالم لاستخدام قدرات الكمبيوتر العملاق IBM Watson لتشخيص وعلاج الأورام الحميدة والخبيثة. سيتم التشخيص في كل حالة على حدة من خلال تحليل قاعدة بيانات الكمبيوتر العملاق، حيث يتم تحميل أكثر من 600 ألف تقرير طبي، و2 مليون نص من المجلات الطبية، بالإضافة إلى نتائج دراسات الأورام السريرية. إذا لزم الأمر، سيتم وصف العلاج مع الأخذ بعين الاعتبار 1.5 مليون حالة إصابة ومحاربة ناجحة لمرض مماثل.

ومن المتوقع أن الاستعانة بالبرمجيات الذكية في التشخيص واتخاذ القرارات الطبية ستمكن من اكتشاف السرطان في مراحله المبكرة، كما ستمكن الأطباء من التركيز على الحالات الأكثر تعقيدا، مما يقلل من احتمال الوفاة.