ثورة في السلامة الكيميائية عبر تقييم السمية بالذكاء الاصطناعي!

<div id&equals;"wtr-content" &NewLine;&Tab; &Tab;data-bg&equals;"&num;FFFFFF" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-width&equals;"6" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mute&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fgopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement&equals;"bottom" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-content-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-touch&equals;"bottom" &NewLine;&Tab;&Tab; data-placement-offset-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-transparent&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-shadow&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-touch&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-non-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-comments&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-commentsbg&equals;"&num;ffcece" &NewLine;&Tab; &Tab;data-location&equals;"page" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedfg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-endfg&equals;"transparent" &NewLine;&Tab; &Tab;data-rtl&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;>&NewLine;<p>العالم الذي نعيش فيه محاط بالمواد الكيميائية، بدءًا من المنتجات المنزلية التي نستخدمها يوميًا وحتى العمليات الصناعية التي تشكل اقتصادنا&period; ولكن هذه المواد الكيميائية يمكن أن يكون لها آثار مدمرة على صحة الإنسان والبيئة&period; أحد الأمثلة على ذلك هو PFAS، وهي مجموعة من المواد التي تم العثور عليها بتركيزات مثيرة للقلق في كل من المياه الجوفية ومياه الشرب&period; على الرغم من اللوائح الصارمة، فإن استخدام هذه المواد الكيميائية يشكل تهديدًا كبيرًا لصحتنا ونظامنا البيئي&period; في كل عام، يتم استخدام أكثر من مليوني حيوان في الاتحاد الأوروبي وحده لاختبار سلامة هذه المواد الكيميائية، وهي عملية لا تستغرق وقتا طويلا فحسب، بل إنها غير إنسانية أيضا&period; والخبر السار هو أن الباحثين السويديين قد حققوا تقدمًا كبيرًا، حيث طوروا طريقة مبتكرة تستخدم الذكاء الاصطناعي لتقييم سمية المواد الكيميائية بسرعة وفعالية من حيث التكلفة&period; يتمتع هذا النهج الرائد بالقدرة على تقليل الحاجة إلى التجارب على الحيوانات وتمهيد الطريق لتطوير مواد كيميائية أكثر أمانًا&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-أثر-pfas-والتلوث-الكيميائي">أثر PFAS والتلوث الكيميائي<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تخيل أنك تشرب كوبًا من الماء يحتوي على مواد كيميائية يمكن أن تضر بصحتك وبيئتك&period; وللأسف، هذا هو الواقع القاسي الذي نواجهه اليوم&period; تم العثور على مواد البير والبولي فلورو ألكيل &lpar;PFAS&rpar;، وهي مجموعة من المواد الكيميائية المسببة للسمية، بتركيزات مثيرة للقلق في كل من المياه الجوفية ومياه الشرب&period; وقد تم استخدام هذه &&num;8220&semi;القاتل الصامت&&num;8221&semi; في منتجات مختلفة، بما في ذلك رغوة مكافحة الحرائق والسلع الاستهلاكية، إلا أن آثارها السلبية على الإنسان والبيئة مثيرة للقلق&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>أدى الاستخدام الواسع النطاق للمواد الكيميائية في حياتنا اليومية إلى مشكلة حرجة وهي التلوث الكيميائي&period; نجد المواد الكيميائية في كل شيء تقريبًا، بدءًا من المنتجات المنزلية وحتى العمليات الصناعية&period; والعواقب وخيمة &&num;8211&semi; فهذه المواد الكيميائية يمكن أن تلوث الممرات المائية والنظم البيئية لدينا، مما يسبب ضررا للإنسان والكائنات الحية الأخرى&period; يستخدم الاتحاد الأوروبي، على سبيل المثال، أكثر من مليوني حيوان سنويًا لاختبار سلامة هذه المواد الكيميائية، لكن هذه العملية تستغرق وقتًا طويلاً وتثير مخاوف أخلاقية&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تم ربط PFAS، على وجه الخصوص، بمشاكل صحية مختلفة، بما في ذلك السرطان، وقضايا الإنجاب، وأمراض الغدة الدرقية&period; وقد أدى استخدام PFAS في رغوة مكافحة الحرائق إلى تلوث المياه الجوفية والتربة، مما يشكل تهديدا كبيرا لبيئتنا&period; وحقيقة أن هذه المواد يمكن أن تبقى في البيئة لمئات السنين، وتتراكم في السلسلة الغذائية، تزيد من إلحاح المشكلة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>والسؤال هو كيف يمكننا معالجة هذه القضية؟ يستمر تطوير مواد كيميائية جديدة بوتيرة سريعة، مما يجعل من الصعب تحديد المواد التي يجب تقييدها بسبب سميتها&period; إن الحاجة إلى طريقة أكثر كفاءة وفعالية لتقييم السمية الكيميائية لم تكن أكثر إلحاحا من أي وقت مضى&period; هل يمكن للذكاء الاصطناعي &lpar;AI&rpar; أن يغير قواعد اللعبة؟<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-تاريخ-اللوائح-الكيميائية-والاختبارات-على-الحيوانات">تاريخ اللوائح الكيميائية والاختبارات على الحيوانات<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>كان استخدام المواد الكيميائية جزءًا لا يتجزأ من حياة الإنسان لعدة قرون، حيث استخدمت الحضارات القديمة مواد مثل الزئبق والرصاص والزرنيخ لأغراض مختلفة&period; ومع ذلك، لم تظهر الحاجة إلى اللوائح وتقييمات السلامة إلا في منتصف القرن العشرين&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>في ستينيات القرن الماضي، اهتز العالم بسبب الآثار المدمرة للمبيدات الحشرية مثل الـ دي&period;دي&period;تي، والتي تبين أنها تضر بالبيئة وصحة الإنسان&period; وأدى ذلك إلى إنشاء وكالة حماية البيئة الأمريكية &lpar;EPA&rpar; في عام 1970، والتي تم تكليفها بتنظيم استخدام المواد الكيميائية وحماية البيئة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>ركزت الجهود المبكرة لوكالة حماية البيئة على وضع مبادئ توجيهية لمكافحة المواد السامة، ووضع معايير لجودة الهواء والمياه، وتنظيم استخدام المبيدات الحشرية&period; ومع ذلك، لم يصبح مفهوم الاختبارات على الحيوانات أكثر انتشارًا كوسيلة لتقييم السمية الكيميائية إلا في الثمانينيات&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>اختبار العين Draize، الذي أصبح الآن سيئ السمعة، والذي تم تطويره في الأربعينيات من القرن الماضي، كان يتضمن وضع مواد في عيون الأرانب لمراقبة ردود الفعل السلبية&period; أعقب هذا الاختبار لاحقًا اختبار LD50 &lpar;الجرعة المميتة 50&percnt;&rpar;، والذي يتضمن إعطاء جرعات متزايدة من المواد الكيميائية للحيوانات حتى يموت 50&percnt; منها&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>كانت هذه الاختبارات شنيعة، وتستغرق وقتا طويلا، ومكلفة&period; علاوة على ذلك، أثاروا مخاوف أخلاقية بشأن رعاية الحيوان وأهمية التجارب على الحيوانات لصحة الإنسان&period; وعلى الرغم من هذه القيود، ظلت الاختبارات على الحيوانات هي المعيار الذهبي لتقييمات السلامة الكيميائية لعقود من الزمن&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>وفي الاتحاد الأوروبي، تم تقديم لائحة REACH &lpar;تسجيل وتقييم وترخيص وتقييد المواد الكيميائية&rpar; في عام 2007، بهدف تحسين حماية صحة الإنسان والبيئة من المخاطر التي تشكلها المواد الكيميائية&period; وشددت اللائحة على الحاجة إلى طرق بديلة للاختبار على الحيوانات، مما يمهد الطريق لتطوير أساليب مبتكرة تعتمد على الذكاء الاصطناعي مثل تلك الموصوفة في هذه القصة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-تقييم-السمية-الكيميائية-القائم-على-الذكاء-الاصطناعي">تقييم السمية الكيميائية القائم على الذكاء الاصطناعي<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>لقد أحدث ظهور الذكاء الاصطناعي &lpar;AI&rpar; ثورة في العديد من المجالات، وتقييم السمية الكيميائية ليس استثناءً&period; تستخدم طريقة جديدة طورها باحثون سويديون الذكاء الاصطناعي لتقييم سمية المواد الكيميائية بسرعة وفعالية من حيث التكلفة&period; يتمتع هذا النهج الرائد بالقدرة على تقليل التجارب على الحيوانات وتحديد المواد السامة في مرحلة مبكرة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تقليديا، تعتمد تقييمات السمية الكيميائية اعتمادا كبيرا على التجارب على الحيوانات، ورغم لا أخلاقيتها فهي أيضًا عملية تستغرق وقتا طويلا وتستهلك موارد كثيرة&period; ولحسن الحظ، فإن الطريقة الجديدة تعزز قدرة الذكاء الاصطناعي على تحليل كميات هائلة من البيانات وإجراء تنبؤات دقيقة&period; ومن خلال تدريب نموذج الذكاء الاصطناعي على مجموعات كبيرة من البيانات من الاختبارات المعملية، يمكن للباحثين تحديد الأنماط والخصائص في الهياكل الكيميائية التي تساهم في التسمم&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>يعتبر نموذج الذكاء الاصطناعي، المعتمد على المحولات، فعالاً بشكل استثنائي في التقاط المعلومات من الهياكل الكيميائية&period; وهذا يسمح لها بالتنبؤ بسمية الجزيء بدقة ملحوظة&period; إن قدرة النموذج على تحديد المواد السامة المحتملة في مرحلة مبكرة يمكن أن تفيد الأبحاث البيئية والسلطات والشركات التي تستخدم أو تطور مواد كيميائية جديدة بشكل كبير&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>وتكمن أهمية هذا النهج القائم على الذكاء الاصطناعي في قدرته على التغلب على القيود المفروضة على الأدوات الحسابية التقليدية&period; غالبًا ما تكون للطرق الحالية نطاقات تطبيق ضيقة أو دقة منخفضة، مما يجعلها غير موثوقة لتحل محل الاختبارات المعملية&period; في المقابل، أظهرت طريقة الذكاء الاصطناعي الجديدة دقة أعلى وقابلية تطبيق أوسع، مما يجعلها بديلاً جذابًا للاختبار على الحيوانات&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>ومع استمرار زيادة كمية البيانات المتاحة، من المتوقع أن يتحسن نموذج الذكاء الاصطناعي بشكل أكبر&period; ومن المحتمل أن يحل محل الاختبارات المعملية إلى حد أكبر وفي وقت سريع&period; وهذا يمكن أن يؤدي إلى انخفاض كبير في التجارب على الحيوانات والتكاليف الاقتصادية المرتبطة بالتطور الكيميائي&period; الفوائد المحتملة لتقييم السمية المدعوم بالذكاء الاصطناعي كبيرة، وقد يمهد الطريق لتطوير مواد كيميائية أكثر أمانًا وتقليل التلوث البيئي&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<figure class&equals;"wp-block-image size-full is-resized"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2024&sol;05&sol;image&period;jpeg" alt&equals;"ثورة في السلامة الكيميائية عبر تقييم السمية بالذكاء الاصطناعي" class&equals;"wp-image-62565" style&equals;"width&colon;411px&semi;height&colon;auto"&sol;><figcaption class&equals;"wp-element-caption">ثورة في السلامة الكيميائية عبر تقييم السمية بالذكاء الاصطناعي<&sol;figcaption><&sol;figure>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-المحولات-والتعلم-العميق">المحولات والتعلم العميق<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تعتمد الطريقة الثورية المعتمدة على الذكاء الاصطناعي والتي طورها الباحثون السويديون على مزيج فريد من المحولات والتعلم العميق للتنبؤ بالسمية الكيميائية&period; ولكن كيف يعمل؟<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تخيل خبيرًا في حل الألغاز يمكنه تحليل البنية المعقدة للجزيئات وتحديد الأنماط المحددة التي تجعلها سامة&period; هذا هو ما تفعله المحولات في نظام الذكاء الاصطناعي هذا&period; تم تصميم المحولات في الأصل لمعالجة اللغة، وقد تم تكييفها لالتقاط المعلومات من الهياكل الكيميائية وكأنها تقرأ الذرات والتفاعلات كالحروف والكلمات، مما يسمح لها بتحديد الخصائص التي تساهم في التسمم&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تبدأ العملية بمجموعة بيانات واسعة من الاختبارات المعملية، والتي تُستخدم لتدريب نموذج الذكاء الاصطناعي&period; تتكون بيانات التدريب هذه من آلاف المركبات الكيميائية، ولكل منها خصائصه الهيكلية الفريدة ومستويات السمية المقابلة له&period; وتقوم المحولات بتحليل هذه البيانات، وتحديد الأنماط والعلاقات بين التركيبات الكيميائية وتأثيراتها السامة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>بعد ذلك، تقوم المحولات المدربة بتغذية المعلومات إلى شبكة عصبية عميقة، مصممة للتنبؤ بسمية المواد الكيميائية الجديدة غير المختبرة&period; هذه الشبكة العصبية عبارة عن شبكة معقدة من العقد المترابطة &lpar;أو &&num;8220&semi;الخلايا العصبية&&num;8221&semi;&rpar; التي تعالج البيانات المدخلة، وتقوم بالتنبؤات بناءً على الأنماط المستفادة من بيانات التدريب&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>ويكمن جمال هذا النظام في قدرته على تحسين نفسه بشكل مستمر&period; ومع توفر بيانات جديدة، يمكن إعادة تدريب نموذج الذكاء الاصطناعي، وتحسين تنبؤاته ودقتها&period; يعد جانب التحسين الذاتي هذا أمرًا بالغ الأهمية، لأنه يمكّن النظام من التكيف مع العدد المتزايد باستمرار من المواد الكيميائية الموجودة في السوق&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading" id&equals;"h-مستقبل-أكثر-أمان-ا">مستقبل أكثر أمانًا<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>وبينما نتطلع إلى المستقبل، فإن الآثار المترتبة على طريقة تقييم السمية المدعومة بالذكاء الاصطناعي بعيدة المدى وعميقة&period; ومع القدرة على التنبؤ بسرعة ودقة بسمية المواد الكيميائية، يمكننا البدء في تغيير نموذج تقييمات السلامة الكيميائية&period; تخيل عالماً لم تعد فيه الحيوانات خاضعة للاختبار، وحيث يتم تقليل التأثير البيئي للمواد الكيميائية إلى الحد الأدنى، وحيث تصبح المنتجات الأكثر أمانًا واستدامة هي القاعدة&period; هذا هو المستقبل الذي يعد به هذا البحث الرائد&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>ومن خلال تقليل الحاجة إلى إجراء التجارب على الحيوانات، يمكننا تجنيب ملايين الحيوانات المعاناة والموت غير الضروريين&period; وهذا ليس واجبا أخلاقيا فحسب، بل إنه منطقي أيضا من الناحية الاقتصادية&period; إن تكلفة التجارب على الحيوانات مذهلة، حيث يتم إنفاق ملايين الدولارات كل عام على الاختبارات المعملية&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>ولكن ربما يكون الأمر الأكثر إثارة هو أن هذه التكنولوجيا لديها القدرة على تسريع عملية تطوير منتجات أكثر أمانًا واستدامة&period; ومن خلال التحديد السريع للمواد السامة، يمكن للشركات إعادة صياغة منتجاتها لتكون أكثر أمانًا للاستخدام البشري والبيئة&period; وقد يؤدي هذا إلى تغيير جذري في الطريقة التي نتعامل بها مع تطوير المنتجات، مع وضع السلامة والاستدامة في طليعة التصميم&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>تمتد تطبيقات هذه التكنولوجيا إلى ما هو أبعد من المختبر، لتشمل الحياة اليومية للناس في جميع أنحاء العالم&period; تخيل شراء منتجات العناية الشخصية التي تضمن أنها آمنة لبشرتك والبيئة&period; تخيل أنك تشرب ماء الصنبور الخالي من المواد الكيميائية السامة&period; هذا هو المستقبل الذي يعد به هذا البحث، وهو مستقبل في متناول أيدينا&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>وبينما نتطلع إلى المستقبل، فمن الواضح أن تقييم السمية المدعوم بالذكاء الاصطناعي لا يغير قواعد اللعبة فحسب، بل هو منقذ للحياة&period; ومن خلال تسخير قوة الذكاء الاصطناعي، يمكننا أن نخلق عالمًا أكثر أمانًا واستدامة للأجيال القادمة&period;<&excl;--&sol;wp&colon;paragraph--> <&excl;--wp&colon;image--><&sol;p>&NewLine;<div class&equals;"uwp&lowbar;widgets uwp&lowbar;widget&lowbar;author&lowbar;box bsui sdel-9a8e25eb" ><div class&equals;"d-block text-center text-md-start d-md-flex p-3 bg-light ">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;abdalla-taha&sol;"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;plugins&sol;userswp&sol;assets&sol;images&sol;no&lowbar;profile&period;png" class&equals;"rounded-circle shadow border border-white border-width-4 me-3" width&equals;"60" height&equals;"60" alt&equals;"abdalla taha"><&sol;a>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<div class&equals;"media-body">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<h5 class&equals;"mt-0">Author&colon; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;abdalla-taha&sol;">abdalla taha<&sol;a><&sol;h5>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<p>أحب القراءة ومتابعة العلوم&period;<&sol;p>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div><&sol;div><&sol;div><div style&equals;'text-align&colon;center' class&equals;'yasr-auto-insert-visitor'><&excl;--Yasr Visitor Votes Shortcode--><div id&equals;'yasr&lowbar;visitor&lowbar;votes&lowbar;69691cb31148c' class&equals;'yasr-visitor-votes'><div class&equals;"yasr-custom-text-vv-before yasr-custom-text-vv-before-62564">اضغط هنا لتقييم التقرير<&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-second-row-container-69691cb31148c' &NewLine; class&equals;'yasr-vv-second-row-container'><div id&equals;'yasr-visitor-votes-rater-69691cb31148c' &NewLine; class&equals;'yasr-rater-stars-vv' &NewLine; data-rater-postid&equals;'62564' &NewLine; data-rating&equals;'0' &NewLine; data-rater-starsize&equals;'32' &NewLine; data-rater-readonly&equals;'false' &NewLine; data-rater-nonce&equals;'79bfbbed13' &NewLine; data-issingular&equals;'true' &NewLine; ><&sol;div><div class&equals;"yasr-vv-stats-text-container" id&equals;"yasr-vv-stats-text-container-69691cb31148c"><svg xmlns&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;w3&period;org&sol;2000&sol;svg" width&equals;"20" height&equals;"20" &NewLine; class&equals;"yasr-dashicons-visitor-stats" &NewLine; data-postid&equals;"62564" &NewLine; id&equals;"yasr-stats-dashicon-69691cb31148c"> &NewLine; <path d&equals;"M18 18v-16h-4v16h4zM12 18v-11h-4v11h4zM6 18v-8h-4v8h4z"><&sol;path> &NewLine; <&sol;svg><span id&equals;"yasr-vv-text-container-69691cb31148c" class&equals;"yasr-vv-text-container">&lbrack;Average&colon; <span id&equals;"yasr-vv-average-container-69691cb31148c">0<&sol;span>&rsqb;<&sol;span><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-loader-69691cb31148c' class&equals;'yasr-vv-container-loader'><&sol;div><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-bottom-container-69691cb31148c' class&equals;'yasr-vv-bottom-container'><&sol;div><&sol;div><&excl;--End Yasr Visitor Votes Shortcode--><&sol;div>