يتحدث الكاتب عن أهمية وضوح التفكير العلمي وتجنب اللبس بين المتشابهات للقارئ العام. يؤكد على تنوع مجالات النشاط الذهني للإنسان، مشيرًا إلى أن المنهج العلمي ليس الوحيد وأن هناك ميادين أخرى للنشاط الإنساني. كما يركز الكتاب فقط على المنهج العلمي، فيقول أن الملاءمة في كل ميدان تستند إلى خبرة الإنسان عبر تاريخه، مع تشديده على أهمية الالتزام بمنهج المجال المحدد مع إمكانية التعديل بناءً على التجارب والتطور.
الشعر والعلم
يستعرض الدكتور زكي نجيب محمود التصادم بين الشعر والعلم. حيث يظهر أنه لا يمكن لعالم الجيولوجيا أن يعترض على تصريح شاعر يتحدث عن تكوين الأرض بطريقة شعرية. ويقول أن لكل من الشعر والعلم ميزانًا خاصًا. حيث يقيم النقاد الأدبيون جودة الشعر، بينما يعتمد العلم على أصول المنهج العلمي.
يستعرض الكاتب تفاوت محتوى مجال التفكير العلمي ويقارن بين مستويات التجريد والتعميم، ويقدم مثالاً عن الأقلام. حيث يناقش قدرتنا على التعرف على القلم كشيء بشكل فردي معين، ولكن عندما نقوم بالتجريد وخلع الخصائص الجزئية كاللون والحجم، يبقى لدينا مفهوم فكري مجرد عن القلم.
يسلط الكاتب الضوء على أن هذا التجريد يبعدنا عن الواقع الحسي، مشيراً إلى أن العقل يلعب دورًا رئيسيًا في عملية الإدراك، حتى وإن كان مستندًا إلى الأقلام الجزئية في العالم المحسوس. كما يعتقد الكاتب أن الحقائق العلمية تتفاوت في درجات التجريد والتعميم، حيث تتنوع مستويات التجريد والتعميم بحسب نطاق الاستنباط الذهني للمفاهيم العلمية المختلفة.
علوم مختلفة
يستعرض الدكتور زكي نجيب محمود تنوع العلوم في مجالات مختلفة مثل الرياضة والطبيعة، مشيراً إلى وجود تسميات متنوعة مثل “علوم اجتماعية” أو “علوم إنسانية” لبعض الصنوف. يثير ذلك التنوع سؤالًا حول ما إذا كانت جميع هذه التنوعات في المجالات العلمية تتشارك في نمط فكري واحد يمكن تسميته بالتفكير العلمي أم لا.
وقفة عند التفكير الرياضي
يشير الكاتب إلى اتجاهات الأفراد نحو التفكير العلمي، حيث يلاحظ أن الانتباه يتجه غالبًا نحو التفكير الطبيعي التجريبي في مجال العلوم. ومع ذلك، يشير إلى وجود نوع آخر من التفكير يختلف جوهريًا عن منهج العلوم الطبيعية، وهو التفكير الرياضي. يستخدم مصطلح “الرياضة” هنا ليشمل الجبر والحساب والهندسة، مشيرًا إلى أن هذا النوع من التفكير يتبع نهجًا مميزًا يتمثل في السير من الفرضيات إلى النتائج بنفس الطريقة المستخدمة في العلوم الطبيعية.
وقفة عند التفكير التجريبي
يشدد الكاتب على أهمية التفكير الرياضي كنوع آخر من التفكير العلمي. ويرى أنه على الرغم من تركيز الانتباه على التفكير التجريبي الطبيعي في العلوم، إلا أن التفكير الرياضي له أهمية كبيرة في تاريخ الإنسان والتفكير العقلي. كما يقول بأن التفكير الرياضي يمتد جذوره إلى العصور القديمة، بينما ظهر التفكير العلمي التجريبي في وقت لاحق. يُشير الكاتب إلى أن الفكر اليوناني القديم كان يتبنى منهجًا رياضيًا في الفكر، حيث يستند إلى فرضيات، ويستخرج منها حقائق مستنتجة.
تحويل الكيف إلى كم
يقدم الكاتب تفسيرًا لمصطلحي “الكيف” و”الكم” في سياق الفكر الفلسفي، وفي تفاعلهما مع التفكير العلمي. ويشير إلى وجود مستويين لإدراك الإنسان لبيئته، حيث يعامل المستوى الأول بشكل يومي يعتمد على الحواس والأشياء الظاهرة الملموسة. بينما يتسم المستوى الثاني بالتعامل مع البحث العلمي والتفكير الكمي في علوم متقدمة. يوضح كيف يتم التعامل مع مصطلح “الماء” على مستوى الحياة اليومية، بينما يتفاعل معه في العلم بشكل تحليلي يفصل بين عناصره الكيميائية؛ وهذا يدل من وجهة نظره على دقة البحث والتفكير العلمي مقارنة بمستوى تعاملنا في الحياة العامة.
التفكير العلمي الموضوعي
يقدم الكاتب تفسيرًا للتقسيم بين “كيف” و”كم” في الفكر العلمي، حيث يركز على التفكير العلمي الذي يتناول الجوانب الكمية بشكل أساسي، ويحاول التخلص من الجوانب الكيفية. ويقوم بتوضيح التقسيم بين الصفات الأولية (الموضوعية) والثانوية (الذاتية). حيث يشير إلى أن الأولى تتعلق بصفات الأشياء بشكل موضوعي بمرور الوقت. بينما الثانية تعتمد على تفاعل الإنسان معها بشكل شخصي.
يبرز أهمية أن تكون القضايا العلمية المطروحة قابلة للتحقق بوسائل يمكن فهمها وتقييمها من قبل باحثين آخرين، مما يجعلها قضايا اجتماعية يجب أن تتبنى لغة ورموز معترف بها في المجال العلمي.
ولكن ماذا عن العلوم الإنسانية؟
في هذا الجزء، يروي الكاتب تجربته كأستاذ زائر في جامعة أمريكية خلال العام الجامعي 1953 – 1954. ويشير إلى تقليد الجامعة في استضافة رجال علم بارعين، فيتحدث عن زيارة “هنري مارجينو” الذي كان يهتم بفلسفة العلوم. ويسرد محاضرات “مارجينو” حول فلسفة العلوم الإنسانية، مقدمًا سؤالًا حول المنهج في هذا الميدان. يصف الكاتب لحظة صمت قصيرة قبل أن يبدأ بطرح أفكاره حيث يقترح أن التناول العلمي يمكن تطبيقه على كل ظاهرة تحت المشاهدة، سواء كانت إنسانية أو غيرها، مع إمكانية تطوير منهج خاص للظواهر التي تفوق إمكانيات المنهج الطبيعي.
العلم وحده لا يكفي
في هذا الجزء، يشبه الكاتب حياة الإنسان بقصر ذي غرف كثيرة، ويعبر عن تقصيره في استكشاف جميع جوانبها، متحدثًا عن الجانب الذي اختاره للتفكير العلمي، وهو غرفة العلم. يشدد على أنه في هذه الرحلة تم اختيار نافذة وباب محددين، الأولى تطل على الواقع الذي يمكن حسابه بالأرقام، والثاني يدخلهم إلى تلك الغرفة عبر المنهج العلمي. ويحذر القراء من إهمال أو تجاهل بعض الجوانب الإنسانية العميقة والمعقدة التي قد لا يكون التفكير العلمي قادرًا على إلقاء الضوء عليها، مثل العواطف والقيم.
يرى الكاتب أن غاية الإنسان تتمثل في أن يكون كائنًا حرًّا، ويتحقق ذلك من خلال العلم والوجدان. ويبرز دور العلم في فهم قوانين الطبيعة وتحقيق التفوق على قيودها، ويمكن للعلم أن يساهم في تحريرنا من قيود الزمان والمكان. بالإضافة إلى ذلك، يتحدث عن أهمية الوجدان والإيمان في تحطيم قيود الحاجة وتحقيق أشكال متنوعة من الحرية، مثل الإنفاق في سبيل الخير والترفّع عن الحاجات الضيقة. كما يقارن بين حرية العلم وحرية الوجدان، مشيرًا إلى أنهما يمثلان جوانب مهمة من الحرية التي تمكّن الإنسان من التفوق والتحرر.
عند ذكر الشياطين تأتي الاستعاذة!. صورها لنا علماء الدين على هيئة الشر الذي أخرج بني آدم من الجنة، ووظفتها السينما لتكون مادة خام لأفلام الرعب. ولكن ماذا لو لم تكن كل الشياطين سيئة؟ فهنالك مصطلح معروف في الوسط العلمي والفلسفي باسم شياطين العلم “Scientific Demons”. وهي ليست شياطين بالشكل الذي نعتقده، بل هي طريقة أو فكرة لمساعدة العلماء في توصيف تجاربهم العقلية. اتفق العلماء على مصطلح شياطين العلم، ولكن اختلف كلًُ منهم في اسم شيطانه ليوافق تجربته أو فلسفته.
هنالك نوعان من التجارب، التجارب المخبرية وهي تجارب يمكن للعلماء القيام بها بداخل المختبر ليحصلوا على نتائج وقوانين يمكن إثباتها بتجربة مادية. أما التجارب الفكرية، فهي تلك التي لا يمكن القيام بها داخل المختبر، بل مجازيًّا تحدث داخل عقل العالم إما لاستحالة إجرائها، أو ربما لكونها غير أخلاقية. لذلك يستحضرها العالم في عقله ويستدعي شيطانًا مجازيًّا لذلك. تستخدم التجارب الفكرية لمساعدة العلماء في فهم مدى ترابط وحدود العالم من حولنا. كما أنها تطلق العنان لطرح فرضيات جديدة تثير التساؤلات، وربما أيضًا محاولة دحض فرضيات أخرى بهدف فهم الكون في صيغة “ماذا لو؟”. ومن شيطان ديكارت ونيتشه في الفلسفة، إلى شيطان لابلاس وماكسويل في العلوم، دعونا نلقي نظرة على شياطين العلم، وكيف استفاد العلماء من شياطينهم؟
أشهر شياطين العلم
تساهم شياطين العلم في سد الفجوة بين ما نلاحظه في العالم الحقيقي، وما يمكن تنبؤه من الافتراضات الفضفاضة. شياطين العلم هي أداة مفيدة للعلماء لأنها تعزز قدرتهم على الإبداع واكتشاف ما هو أبعد من المعروف. استخدمها بعضهم فيما يمكن اعتباره مستحيل على الجسد البشري كالسفر بسرعة الضوء أو المشي على الماء لنتمكن من تجاوز الحدود الفيزيائية والأخلاقية.
شيطان فرويد
استوحى فرويد شيطانه من شيطان العلم الخاص بماكسويل. وجعله بطبيعة الحال حارس خارق للطبيعة يراقب ويفرز النبضات العقلية بين العقل الواعي واللاواعي. فصوّر فرويد العقل اللاواعي على هيئة غرفة كبيرة، والعقل الواعي على أنه غرفة صغيرة، ويعمل الشيطان حارسًا على تلك البوابة الفاصلة بينهما. ساعد هذا النموذج فرويد على محاكاة ما يتصوره عن تأثير الدوافع اللاواعية على السلوك البشري. وبالرغم من اعتراف فرويد بمحدودية نموذجه، إلا أنه أكد بمحاكاته تلك أننا نستطيع البقاء على مقربة من السلوك البشري الذي يمكن ملاحظته. وقدّر فرويد القوة الإرشادية لنموذجه في توجيه المزيد من الاستكشاف.
يحافظ شيطان فرويد على العقل الواعي، ويمنع تسلل الأفكار السلبية للعقل الواعي. ولكن أحيانًا ما يغفل الشيطان عن فرز بعض الأفكار التي تنساب عبر البوابة دون ملاحظته لها. فيسمح لها بالمرور على الرغم من مخالفتها للقواعد والانضباطات العامة، كما يحدث عند رؤيته للنكات. يعتقد فرويد أن المزحة وسيلة يتحايل بها العقل اللاواعي على الشيطان لإيصال مكنونات ورغبات البشر دون الخوف من نظرة المجتمع. كما يرى فرويد أن الأحلام مثلًا وزلات اللّسان هي مكنونات تَكشف الرغبات والصراعات التي ربما حجبها “الشيطان” عن العقل الواعي.
شيطان ديكارت
قام الفيلسوف الفرنسي رينيه ديكارت بإنشاء تجربة عقلية لاستكشاف حدود المعرفة وما يعرف بالشك. ويمثل شيطان العلم لدى ديكارت هنا كل ما يمكن أن يشكك الإنسان فيه مما حوله من بصريات أو سمعيات وغيرها. حيث توصل ديكارت إلى أن السبيل الوحيد للتغلب على هذا الشيطان تكمن في التفكير، حتى لا يتمكن هذا الشيطان من تشكيكه في وجوده. ومن هنا اشتهرت جملته الشهيرة “أنا أفكر، إذًا أنا موجود”.
فكما نعرف، فحواسنا ليست دقيقة بالمرة، ويمكن لعقلنا أن يخدعنا ليكمل الصورة ويساعدنا في الاستقرار العقلي بعيدًا عن اضطرابات التفكير. ولكن بالتفكير فقط يمكننا أن نميز إذا ما كان ما أمامنا حقيقة أم لا وفق ما اعتقده ديكارت. وقد حوّل ديكارت الشك لأداة تثبت وجودنا وتساهم في محاربة شيطانه المتمثل في كل ما هو ظاهره حقيقي وباطنه غير ذلك.
شيطان لابلاس
يقول الفيلسوف الإنجليزي جون ستيوارت مل في كتابه نظام المنطق: “إذا افترضنا إمكانية تكرار ما حدث للكون سابقًا، فإن النتيجة ستصبح تكرار وضع الكون كما هو عليه مرة أخرى”. ومن هذا المنطلق يمكننا تلخيص ما يقوم به شيطان العلم الخاص بالعالم بيير سيمون لابلاس. فبناءًا على معطيات الحاضر يمكن لشيطان لابلاس التنبؤ بما يمكن أن يحدث في المستقبل بما في ذلك السلوك البشري. ويعتبر شيطان لابلاس مراقب فقط لا يتدخل في مسار الجزيئات، ويكتفي فقط بمعرفة حركة ومسار الجسيمات الحالية. ليتمكن من توقع المستقبل ومعرفة الماضي الخاص بتلك الجسيمات.
تصور لابلاس ذلك الشيطان ذو معرفة كاملة بالظروف الأولية للكون وقوانين الفيزياء، ليمثل بدوره الحتمية السببية. فيستطيع التنبؤ بالمستقبل بالاعتماد على فرضية قابلية العكس والميكانيكا الكلاسيكية، ولكن يستحيل عمليًّا على البشر معرفة جميع قوانين الكون الأولية. وبسبب الطبيعة الاحتمالية لميكانيكا الكم، تتحدى ميكانيكا الكم الحتمية الصارمة، مما ترك مجالًا للعشوائية وعدم القدرة على التنبؤ.ويثير شيطان لابلاس العديد من الخلافات العلمية الأخلاقية، حيث يهدد بوجوده الإرادة الحرة للبشر، كما يتدى مبدأ الصدفة في الكون.
شيطان ماكسويل
يعتبر شيطان ماكسويل من أشهر شياطين العلم الذي يتحدى به القانون الثاني للديناميكا الحرارية، ويتمتع كذلك بمعرفة هائلة وسيطرة على الجزيئات الفردية. ينص القانون الثاني للديناميكا على أن الإنتروبيا -أو الفوضى- تتزايد دائمًا في الأنظمة المغلقة، وذلك عن طريق فرز الجزيئات بناءً على سرعتها وخلق اختلافات في درجات الحرارة. تخيل ماكسويل غرفتين بينهما معبر، يقوم شيطانه بالسماح للجزيئات السريعة بالمرور من حجرة إلى أخرى، بينما يعوق الجزيئات البطيئة. مما يخلق فرقًا في درجة الحرارة بين الغرفتين. فإذا نجح الشيطان في تلك المهمة، فهذا يشير إلى أن القانون الثاني إحصائي بحت وليس حتمي، حيث قد توجد استثناءات.
إن بناء مثل هذا الجهاز “الغرفتين” مع التحكم الكامل في مرور الجزيئات أمر مستحيل فيزيائياً. وبالتالي فإن استهلاك طاقة الشيطان في فرز الجزيئات يتطلب من الشيطان أن يتفاعل معها، مما يزيد من الإنتروبيا الخاصة بها ويلغي التأثير المطلوب. ويفشل شيطان ماكسويل لعدة أسباب في دحض القانون الثاني للديناميكا الحرارية، منها توليد الحرارة التي تعيق القياسات الدقيقة لحركة الجزيئات، والحركة البراونية أو العشوائية للجزيئات.
شيطان لوشميت
يتميز شيطان لوشميت عن شيطان ماكسويل وشيطان لابلاس بأنه لا يكتفي بالمشاهدة والسماح بالمرور، بل يتدخل ليعيد النظام إلى الكون. من الطبيعي أن نشاهد الطفل يصبح عجوزًا بمرور الزمن، ولكن يستحيل على البشر أن يشاهدوا العجوز يعود طفلًا. وكمثال أبسط يمكننا مشاهدة التفاحة تتعفن مع مرور الوقت، ولكن لا يمكننا مشاهدة تفاحة متعفنة تتحول إلى سليمة، أي أن الطبيعي تحول الأشياء من حالة النظام إلى العشوائية وليس العكس.
هنالك العديد من تلك الأمثلة التي أثارت فضول العالم يوهان لوشميت. ولذلك صنع شيطانه ليتمكن من تصور ما لا يمكن للبشر تصوره. فبافتراض أن كل جزيء مصيره هو العودة لما كان عليه، فسيتطلب ذلك بعضًا من الوقت، ولكن لا يمكننا نحن كبشر توقع ذلك الوقت أو البقاء على قيد الحياة حتى تلك اللحظة بعكس شيطان لوشميت.
يمكن لشيطان لوشميت أن يقوم بعكس الجسيمات ليعيدها لصورتها الأولية، ولكن ليس بالضرورة أن تعود بنفس الشكل السابق. من الناحية النظرية يمكن أن يتم العكس، ولكن بسبب الطاقة المهولة المطلوبة لتلك العملية ومبدأ استهلاك الطاقة الخاضع له جسيمات الكون، فهنالك العديد من القيود العلمية لمثل تلك الفرضية.
ليس بالضرورة أن تكون جميع الشياطين شريرة بطيبيعة الحال، فشياطين العلم ليست كذلك، بل على العكس تمامًا. ساهمت شياطين العلم في بسط الأفق للعلماء والفلاسفة ليتمكنوا من التحليق بعيدًا بفرضياتهم ويصلوا لكل ما هو مستحيل عمليًا. ولربما تتحقق تلك الفرضيات يومًا ما بأجهزة وتطبيقات عملية تساعد العالم ليصبح أفضل مما هو عليه الآن، فهل نجحت تلك الشياطين في الواقع أم أنها لا تزال فرضيات وقوانين مجردة؟
وُلد سفيان عبد الرحمن عثمان تايه وكنيته أبو أسامة؛ في أغسطس 1971 في مخيم جباليا شمال قطاع غزة. تلقى تعليمه المدرسي في مدارس وكالة الأونروا بالمخيم. التحق بقسم الفيزياء بالجامعة الإسلامية وتخرج في عام 1994 ليصبح معيدًا في العام نفسه.
تعليمه
سجل للدكتوراة في عام 2004 وحصل عليها من جامعة عين شمس في مصر عام 2007. عمل أستاذًا مساعدًا في قسم الفيزياء بالجامعة الإسلامية بغزة في الفترة بين 2008 و2013، ثم أصبح أستاذًا مشاركًا في الفيزياء من 2013 إلى 2018، ثم أستاذًا متفرغًا للفيزياء النظرية في تخصص الإلكترونيات الضوئية بالقسم. كما عمل مساعدًا لنائب رئيس الجامعة للشئون الأكاديمية لعدة سنوات. قرر مجلس أمناء الجامعة الإسلامية بقطاع غزة مع مطلع العام الدراسي في 2023 تعيين الأستاذ الدكتور سفيان عبد الرحمن تايه رئيسًا للجامعة الإسلامية خلفًا للأستاذ الدكتور ناصر إسماعيل فرحات.
«أدركت منذ أولى لحظاتي في الجامعة الإسلامية أن مهمة الجامعة لا تقتصر على التدريس وتخريج الأجيال، وإنما تضطلع بثلاث مهام رئيسية وهي البحث العلمي وخدمة المجتمع ثم التدريس. يحل التدريس ثالثًا وليس مهمة أساسية، فالمهمة الرئيسية هي البحث العلمي.»
سفيان تايه
امتنان ورسالة
عزى تايه الفضل في مسيرته إلى الفريق البحثي التابع لقسم الفيزياء في الجامعة الإسلامية. ركزت اهتماماته البحثية على مجالات البصريات المتكاملة لتطبيقات أجهزة الاستشعار، والأدلة الموجية، والقياس الإهليلجي، والصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء (OLEDs)، والتقنيات الرقمية، والبصريات غير الخطية، وتطبيقات البلورات الفوتونية. نشر قرابة 150 دراسة في مجلات دولية محكمة. كما شارك في العديد من المؤتمرات الدولية والمحلية. وقد بلغت اقتباسات أبحاث تايه 3721 اقتباسًا وحصل على 33 على مؤشر إتش H index (المستخدم لقياس الانتاجية والتأثير الانتشاري للباحث أو المؤلف) و 116 على مؤشر آي تن. [1][2]
احتفاء دولي
مُنح سفيان تايه جائزة عبد الحميد شومان للباحثين العرب الشبان في الأردن عام 2012. كما مُنح جائزة البنك الإسلامي الفلسطيني للبحث العلمي لعام 2019 و2020. وأعلنت عمادة البحث العلمي والدراسات العليا في الجامعة الإسلامية اسمه، في 3 مارس 2022، ضمن الفائزين بجائزة الجامعة للبحث العلمي للعام 2021. وقع الاختيار على تايه، الذي ترأس أكبر جامعة في غزة، ليكون ضمن أفضل 2% من الباحثين حول العالم بناءً على دراسة أجرتها دار النشر العالمية إلسفير وجامعة ستانفورد في الولايات المتحدة في أغسطس 2021. كما عُين حاملًا لكرسي منظمة الأمم المتحدة للتربية والعلوم والثقافة «اليونسكو» لعلوم الفلك والفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء منذ 28 مارس 2023، بعد تجديد الجامعة الإسلامية في غزة وجامعة الأزهر والأقصى الاتفاقية الموقعة مع المنظمة. [3]
عطاء لا ينقطع
واصل تايه نشر الأبحاث حتى أثناء القصف المستمر على غزة، إذ نشر عدة أبحاث في خضم الحرب في شهري أكتوبر ونوفمبر:
نشر في أكتوبر 2023 دراسة بعنوان «التحليل العددي للمستشعر الحيوي المبني على ألياف البلورات الفوتونية للكشف عن بكتيريا ضمة الكوليرا والإشريكية القولونية في نظام التيراهرتز» (Numerical Analysis of a Photonic Crystal Fiber‐Based Biosensor for the Detection of Vibrio cholera and Escherichia coli Bacteria in the THz Regime) ودراسة بعنوان «خصائص الامتصاص لبلورة فوتونية ثنائية معيبة تتكون من مادة فائقة وثاني أكسيد السيليكون وورقتين من الجرافين» (Absorption Properties of a Defective Binary Photonic Crystal Consisting of a Metamaterial, SiO2, and Two Graphene Sheets) وأخرى بعنوان «تصميم متعدد الطبقات من التيتانيوم والسيليكون لامتصاص الطاقة الشمسية على أساس مادة التنغستن لتحويل الطاقة الحرارية الشمسية» (Multi-layered Ti–Si solar absorber design based on tungsten material for solar thermal energy conversion)
نشر في نوفمبر 2023 دراسة بعنوان «الكشف المباشر عن الدوبامين باستخدام مستشعر رنين البلازمون السطحي المعتمد على أسلاك أكسيد الزنك» (Direct detection of dopamine using zinc oxide nanowire-based surface plasmon resonance sensor)
يبرز من أبحاث تايه انشغاله بتطبيقات الفيزياء في المجالات الطبية للدمج بين المجالين، فيقول معلقًا على اختياره ضمن الباحثين البارزين دوليًا: «أعد تصنيفي وتصنيف أخي الدكتور بسام نقطة إيجابية في سبيل الرقي بجامعتنا»
عائلة علمية مميزة
يعمل بسام تايه -شقيق سفيان- أستاذًا متفرغًا في الجامعة الإسلامية بغزة في فلسطين، ونائبًا لعميد البحث العلمي والدراسات العليا. تتلخص اهتماماته البحثية في مجال البناء والتشييد. صُنف وفقًا لتقرير جامعة ستانفورد لشهر أكتوبر 2021 ضمن أفضل 2% من الباحثين عالميًا في مجال البناء والتشييد. حصل على الدكتوراه من جامعة العلوم الماليزية. وشغل منصب مدير مركز «إيوان» للتراث الثقافي في الجامعة الإسلامية بغزة منذ عام 2015 حتى الآن. اهتم بمجالات الاستفادة من خرسانة الألياف فائقة الأداء (UHPFC) ومواد البناء الصديقة للبيئة. شارك في عدة أبحاث حول إعادة استخدام النفايات الصناعية باستبدال الأسمنت أو غيره من محتويات الخرسانة لإنتاج خرسانة صديقة للبيئة. [4]
مقتل سفيان تايه
صرحت وزارة التعليم العالي الفلسطينية، يوم السبت الموافق 2 ديسمبر، إن هجومًا إسرائيليًا على الفالوجة شمال قطاع غزة، وغرب مخيم جباليا، أسفر عن استشهاد سفيان تايه وعائلته. جاء ذلك في أعقاب الحرب التي شنتها إسرائيل على القطاع ردًا على عملية طوفان الأقصى التي بدأت في 7 أكتوبر 2023. [5]
علماء آخرون قتلهم الاحتلال
لم تفرق القذائف بين امرأة وطفل، فكيف بها أمام علماء القطاع البارزين؟ تسبب القصف الإسرائيلي في العدوان الأخير على غزة في مقتل عدد من العلماء والأكاديميين وهم كالتالي:
قتل الاحتلال الشاعر والأكاديمي رفعت العرعير وهو أبرز الناطقين باسم القضية باللغة الإنجليزية. حصل العرعير على الدكتوراه في الأدب الإنجليزي من جامعة بوترا في ماليزيا. كان أول من أطلق عبارة «نحن لسنا أرقامًا».
استهدف الاحتلال محمد شبير، أستاذ الأحياء الدقيقة في الجامعة الإسلامية بغزة. ترأس شبير الجامعة ل12 عامًا، أسس فيها قسم العلوم الطبية المخبرية وأسهم في افتتاح برنامج ماجستير التحاليل الطبية.
أودت غارة جوية إسرائيلية بحياة سعيد طلال الدهشان، الخبير في القانون الدولي والشأن الفلسطيني، وارتقى مؤلف كتاب «كيف نقاضي إسرائيل» مع أسرته.
قتلت إسرائيل إبراهيم الأسطل، عميد كلية التربية في الجامعة الإسلامية، مع عائلته بالكامل. وقد حصل الأسطل على درجة أستاذ منذ 2015 وله مؤلفات في طرق التدريس.
ارتقى تيسير إبراهيم، الذي وُصف بأنه «رئيس القضاء الحركي»، وهو العميد الأسبق لكلية الشريعة والقانون في الجامعة الإسلامية، إثر غارة إسرائيلية على مخيم النصيرات وسط القطاع.
قُتل مدحت صيدم، شيخ الجراحين، بغارة جوية استهدفت منزله وارتقت معها العائلة بأكملها. كان جراحًا مخضرمًا في مستشفى الشفاء. وأُطلق عليه لقب «طبيب المهام الصعبة» وتدرب على يديه العديد من الأطباء الشباب.
نرى كيف يستهدف الاحتلال قامات المجتمع الفلسطيني وأعلامه، مغيِّبًا عن المنطقة العربية والعالم أجمع أمهر الباحثين والأكاديميين. ننعي شهداء وُضعوا على قائمة الأهداف غير المعلنة. طالما كانت الاغتيالات ديدن المحتل لوقف الإنتاج العلمي والثقافي للشعب الفلسطيني صاحب الأرض وتبديد روايته.
ذهبت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2023 إلى الفرنسي بيير أغوستيني والمجري النمساوي فيرينك كراوس والفرنسية آن لويلير وذلك عن إنجازهم في توليد نبضات قصيرة للضوء بسرعة الأوتوثانية. إنجاز العلماء الثلاثة سيفتح أمامنا أفق جديدة في فهم ما يحدث بداخل عالم الذرة وأخذ لقطات لحركة الإلكترونات السريعة للغاية، إذ اكتشفت آن لويلير تأثيرًا جديدًا من تفاعل ضوء الليزر مع ذرات الغاز ووضح كل من بيير أغوستيني وفيرينك كرواس إمكانية استخدام التأثير السابق في إنشاء نبضات ضوئية شديدة القصر. فكيف فعلوا ذلك؟ هذا ما سنوضحه في مقالنا لمقدمة مبسطة لفهم جائزة نوبل في الفيزياء 2023 وسبب الفوز بها.
فهم ما يحدث داخل عالم الذرة السريع ليس مستحيلًا بعد الآن!
حينما تشاهد فهدًا يلحق فريسته بسرعة تصل إلى 64 ميلًا في الساعة، لا يمكنك لمح حركة جسده بالتفصيل بل ستراه كالطيف يمر أمامك. كذلك حينما ترى مقاطع فيديو في الأصل هي عبارة عن بضع صور ثابتة ولكن تم استخدام أحد البرامج لتسريع مرور تلك الصور أمام عيونك.
لا يمكن لحواسنا البشرية ملاحظة الحركات شديدة السرعة هذه، لذا نحن بحاجة للتكنولوجيا وحيلها كالالتقاط وتصوير اللحظات القصيرة التي تحدث، لفهم ما يحدث في عالمنا. يتيح لنا التصوير الفوتوغرافي عالي السرعة والإضاءة التقاط صور تفصيلية للكثير من الظواهر. وكلما كان حدوث الظاهرة أسرع، لابد أن تكون سرعة التقاط الصورة أسرع. وينطبق هذا المبدأ على جميع أساليب القياس أو تصوير أي عملية تحدث بسرعة، فإذا كان النظام سريع، يجب أن يكون القياس بسرعة أكبر من سرعة النظام وذلك لالتقاط الأحداث التي تحدث داخل هذا النظام.
يُعد المقياس الزمني الطبيعي للذرات قصير للغاية. فيمكن للذرات في الجزيء أن تتحرك وتتحول في جزء من مليون من مليار من الثانية (الفيمتوثانية). وقد كان أقصى ما يمكننا فهمه هو التفاعلات الكيميائية بين الجزيئات باستخدام نبضات الليزر في زمن قدره فيمتوثانية والتي فاز عنها العالم المصري أحمد زويل بجائزة نوبل سابقًا، لكن العلم لم يتوقف عند ذلك الحد بل مستمر. لذا كان اهتمام العلماء مصوب حول فهم ما هو أدق، أي عالم الذرات هائلة السرعة! وقد ساهم العلماء الثالثة في تصميم تجارب توضح طريقة لإنتاج نبضات ضوئية شديدة القصر، لالتقاط صور للعمليات داخل الذرات والجزيئات.
ولأن حركة الإلكترونات داخل الذرات والجزئيات سريعة للغاية، وتفوق سرعتها الفيمتوثانية، فتتغير مواقع وطاقات الإلكترونات بسرعة تتراوح بين واحد وبضع مئات من الأوتوثانية، والأوتوثانية هي جزء من مليار من مليار من الثانية! فهي قصيرة لدرجة أن عددها في الثانية الواحدة هو نفسه عدد الثواني التي مضت منذ ظهور الكون أي ما يقارب 13.8 مليار سنة. بمعنى أخر، الأوتو ثانية الواحدة فقط تعادل ثانية من عمر الكون.
كشف أسرار عالم الذرة باستخدام نبضات الأوتوثانية!
يتكون الضوء من موجات، اهتزازات في المجالات الكهربائية والمغناطيسية، تتحرك تلك الاهتزازات مع بعضها في الفراغ على نحو سريع، أسرع من أي شيء. كما أن لها أطوال موجية مختلفة وبألوان مختلفة. فمثلًا يبلغ طول موجة الضوء الأحمر حوالي 700 نانومتر، أي جزء من مائة من عرض شعرة الرأس، وتدور بمعدل أربعمائة وثلاثين ألف مليار مرة في الثانية تقريبًا. فلا يمكن للأطوال الموجية المستخدمة في أنظمة الليزر العادية أن تقل عن الفيمتو ثانية، لذا في الثمانينيات، كانت أقصر نبضات ضوئية ممكنة هي تلك التي تصدر في زمن قدره فيمتوثانية، ولا يمكن خرق ذلك. كان اختراق الفيمتوثانية تحدٍ هائل، فماذا يفعل العلماء؟
بالرياضيات، سنحصل على أقصر الموجات!
توضح الرياضيات لنا أنه يمكننا أن نشكل موجة من أمواج أصغر متراكبة، لذا إذا استُخدم عدد من الموجات ذات الأحجام والأطوال الموجية القصيرة في نطاق الأوتوثانية والسعات الصحيحة (المسافات بين القمم والقيعان)، وتراكبت تلك الموجات، ستنشأ لدينا موجات قوية وشديدة القصر في نطاق الأوتوثانية. وإذا تمكننا من رصد تلك الموجات، فبإمكاننا اكتشاف عالم الذرات والجزيئات.
لم يقتصر الأمر على استخدام الليزر فقط لإضافة أطوال موجية جديدة للضوء، حيث مفتاح الوصول إلى أقصر لحظة تمت دراستها هو باستخدام الظاهرة التي تنشأ عند مرور ضوء الليزر عبر الغاز. إذ يتفاعل الضوء مع ذرات الغاز ويسبب موجات انعكاسية تكمل عددًا من الدورات الكاملة لكل دورة في الموجة الأصلية. يمكن مقارنة ذلك بالنغمات المختلفة التي تعطي الصوت طابعه الخاص، مما يسمح لنا بسماع الفرق بين نفس النغمة التي يتم عزفها وتمييزه ما بين الجيتار والبيانو. وفي عام 1987، نجحت آن لويلر وزملاؤها في أحد المختبرات الفرنسية بإنتاج وإظهار النبضات بتسليط أشعة الليزر تحت الحمراء على ذرات غاز خامل.
مساهمة العلماء الثلاثة في جائزة نوبل في الفيزياء 2023
عندما يسلّط ضوء الليزر على الغاز، يؤثر على ذراته ويحدِث اهتزازات كهرومغناطيسية تشوه المجال الكهربائي الذي يحمل الإلكترونات حول نواة الذرة. مما يمكّن الإلكترونات بعد ذلك من الهروب من الذرات، لكن ما يمنعها من الهروب هو المجال الكهربائي الذي ينشأ عنه قوة جذب تحبسها. وعند تسليط الأشعة كما ذكرنا، يحدث بالقوة اضطراب لفترة زمنية صغيرة جدًا فتتمكن بعض الإلكترونات من الهرب أي تتأين طبقًا لميكانيكا الكم حيث ينشأ نفق كمي. من ثم تكتسب تلك الإلكترونات طاقة من المجال الكهربي لأشعة الليزر. لكن حينما يتغير اتجاه المجال الكهربي لأشعة الليزر، تعود الإلكترونات حول الذرة وتطلق الطاقة التي اكتسبتها سابقًا على شكل موجات ضوء في نطاق الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي الصغير في نطاق الأوتوثانية الزمني. وعندما تحدث تلك الظاهرة من عدد كبير من الإلكترونات التي ستكتسب طاقات مختلفة، سيكون لدينا أمواج فوق بنفسجية مختلفة الترددات، تتراكب معًا وتنشأ موجة قوية قابلة للرصد طولها الموجي في نطاق الأوتوثانية.
هذا ما فعلته آن لويلير في 1987 وبيير أغوستيني ومجموعته البحثية في فرنسا عام 2001 في إنتاج ودراسة سلسلة من النبضات الضوئية المتتالية. توصل الباحثان إلى أن نبضة تستمر 250 أوتوثانية. في الوقت نفسه، كان فيرينك كراوس ومجموعته البحثية في النمسا يعملون على تقنية يمكنها اختيار عربة واحدة تشبه النبض يتم فصلها عن القطار وتحويلها إلى مسار آخر واستمرت النبضة التي نجحوا في عزلها لمدة 650 أوتوثانية.
أظهرت هذه التجارب أنه يمكن ملاحظة وقياس نبضات الأوتوثانية، ويمكن استخدامها أيضًا في تجارب جديدة. إن هذه النبضات الضوئية القصيرة يمكن توظيفها لدراسة حركة الإلكترونات، إذ أصبح من الممكن الآن إنتاجها ورصدها بسرعات تصل إلى بضع عشرات من الأوتوثانية فقط، وهذه التكنولوجيا تتطور طوال الوقت.
حتمًا قابلت ذلك الصديق الذي لا يستطيع حساب ثمن الإفطار، ولا يستطيع حساب المتبقي. كما أنه لا يستطيع تقدير المسافات، فتكون له مسافة خمسة كيلوات “قريبة بالطبع!”، أو مسافة الخمسين متر غير مفهومة ومُتصوّرة. وبالتأكيد تعرف ذلك الطفل الذي يكره الحساب بشدة؛ لأنه يعاني بشدة في فهم المسائل الرياضية ويأخذ الكثير من الوقت لحلها، ولا أعني هنا القسمة المطولة على وجه الخصوص! بل يكون هذا نمطًا على البسيط من المسائل في هذه السن مثل معرفة أي رقم أكبر من الآخر. يعرّف الدليل التشخيصي والإحصائي للاضطرابات النفسية هذه الظاهرة باسم عسر الحساب (بالإنجليزية: Dyscalculia)، وهو ضعف عدديّ يصنّف ضمن صعوبات التعلم [1]. يؤثر عسر الحساب على القدرة على تعلم الحساب والرياضيات في شخص يتمتع بذكاء عادي. يٌشار إلى عسر الحساب كذلك بأسماء مثل: “صعوبة تعلم الحساب”، “القلق من الحساب”، “عسر قراءة الحساب”. [5] [2] [1]
أعراض عسر الحساب
على الرغم من أن عسر الحساب يظهر جليًا في مرحلة الطفولة، إلا أنه لا يُشخّص ويستمر للبلوغ. ويبقى السؤال: كيف نعرف أن الطفل يعاني من عسر الحساب؟
تتطور الأعراض في حدتها مع كل مرحلة عمرية ينتقل إليها الطفل. [3][2]
في مرحلة الطفولة المبكرة:
صعوبة في تعلم العد.
صعوبة في ربط ما يمثله الرقم مع الرقم ذاته، فيكون الرقم فكرة مجرّدة. إذ لا يربط بين الرقم 5 و 5 تفاحات، أو 5 أقلام مثلا.
صعوبة في تقدير الأكبر والأصغر، أو الأطول والأقصر. [5]
في مرحلة الدراسة الابتدائية:
صعوبة أداء العمليات الحسابية مثل: جمع الأرقام، أو طرحها، أو ضربها، أو قسمتها، أو عملها بطريقة خاطئة مؤدية لنتائج غير متسقة.
صعوبة تذكر روابط الأرقام المعروفة، حتى التي تعرّض لها مئات المرات مسبقًا، مثل: 3+2=5.
الحاجة المستمرة إلى الاعتماد على الأصابع عند الحساب، في السن الذي يتوقف أقرانه عن القيام بذلك.
صعوبة في أداء الحساب العقلي.
صعوبة في فهم قواعد الرياضيات، أو حفظ الحقائق والصيغ الرياضية مثل جدول الضرب.
صعوبة تذكر/إدراك أن 2+3 هي نفسها 3+2 أو أن 3/6 هي نفسها 1/2.
صعوبة في ترجمة الأرقام إلى قيمها المكانية، فلا يعرف أيهما أكبر: خمسمائة ألف أم مليونان.
في مرحلة الدراسة المتوسطة والثانوية:
صعوبة قراءة الساعة ذات العقارب.
صعوبة في فهم المعلومات في المخططات البيانية.
صعوبة في تذكر طرق مختلفة لإيجاد الحل لنفس المطلوب، فلا يستطيع مثلًا ضرب طول ضلع المربع × 4 ليأتي بالمحيط، فتراه يجمع كل أطول أضلاع المربع، وهي الطريقة البدائية.
صعوبة حل المعادلات والمسائل التي تتطلب خطوات متعددة.
صعوبة تخيل الأوزان والأحجام في مواد بسيطة مثل السوائل.
عند البالغين:
صعوبة تطبيق الحساب في الحياة العامة.
بطء في أداء العمليات الحسابية الذهنية، وغالبًا ما ينتهي الأمر بأبسطها، كالجمع مثلًا.
ضعف في مهارات الحساب العقلي.
صعوبة تقدير المسافات بالأرقام.
صعوبة تحديد الاتجاهات.
الأسباب
لا يعرف الباحثون بعد على وجه اليقين سبب عسر الحساب. ولكن كما هو الحال مع صعوبات التعلم الأخرى، يعتقَد أن مجموعة من العوامل الوراثية والبيئية تلعب دورًا مؤثرًا في الإصابة بهذا العسر. يواصل الخبراء محاولة إيجاد الفروق بين أولئك الذين تنشأ مشاكلهم مع الرياضيات من عسر في عمليات المعالجة الدماغية، وأولئك الذين ترتبط مشاكلهم بعوامل مثل سوء التدريس أو الفقر والحرمان. وقد يصاب شخص ما بعسر الحساب نتيجة إصابة في الدماغ أو سكتة دماغية. ينشأ هذا النوع من الاضطراب عادةً من تلف الفص الجداري للدماغ (بالإنجليزية: acalculia).[2]
وبالتأكيد يزيد القلق من الحساب من صعوبة التعلم هذه إن وجدت، ولكن لا يُشخص الشخص القَلِق من الحساب باضطراب عسر الحساب. وقد يكون القلق من الحساب خطرًا، بل من الممكن أن يؤدي إلى تجنّب الشخص لكل الأنشطة التي تتضمن مسائل حسابية/رياضية؛ إذ يحفّز هذا النوع من القلق المراكز الدماغية المسؤولة عن الشعور بالألم الجسدي والتهديد. [4] [2]
كيف للمعلم أن يتعامل مع المصابين بعسر الحساب؟
تتدرج حدة صعوبة التعلم هذه حسب السن. تختلف طرق التعامل مع المصاب بعسر الحساب داخل الصف وخارجه؛ إذ تتباين المرونة العقلية حسب التطور العمري. وهناك العديد من التطبيقات التي يستطيع المعلم استخدامها لتساعده في التغلب على هذا العسر.
في مرحلة الطفولة المبكرة
إحدى الأفكار العملية للمعلمين لمعالجة عسر الحساب هي استخدام أساليب التعلم الحسية، والتي تشرك حواسًا مختلفة لمساعدة الطلاب على فهم المفاهيم الرياضية. فمثلًا، يمكن أن يستخدم المعلم كرات الخزف أو الخرز أو المعدادية (الأباكوس) لمساعدة الطلاب على العد، وبذلك يساعدهم في تصور وفهم الأرقام والعمليات.
للعمليات الحسابية، أطلب منهم عد العصافير/القطط بالخارج، واطلب منهم كذلك استخدام أصابعهم في العد. وبينما هم يعدون، اسألهم كم عصفورًا حتى الآن؟ وإن طار عصفورًا، اسألهم: كم تبقى من العصافير على الشجرة؟ واطلب منهم استخدام الأصابع لعملية الطرح هذه. وهكذا.
تقسيم الموضوع/المفهوم في صورة وحدات مع التطبيق على كل وحدة لتثبيت المفهوم المطلوب.
في مرحلة الدراسة الابتدائية
ساعد الطالب على تصور الأشياء في سياق واقعي، فإذا كان الطفل يتعلم الكسور مثلًا، فالأفضل أن تمثلها بتقطيع تفاحة مثلًا، للنصف ثم للربع، ثم لثمانية قطع، ليفهم أن 4/8 هي نفسها 1/2.
وفي تعلم الهندسة مثلًا، فيمكنك أن تسألهم إيجاد الأشكال الهندسية التي يرونها حولهم، وفي الكتاب، أو في الغرفة، أو في بيوتهم.
إذا كان يتعلم العمليات الحسابية، فيمكن أن يؤدي هذه العمليات عمليًا في الأموال بشكل عام، ومصروفه الشخصي بشكل خاص.
التدرب على نفس نوع المسائل الحسابية مرات متكررة، مثل الجمع، والطرح، والضرب، والقسمة.
للمرحلة المتوسطة والثانوية
على المعلم تمثيل المعادلة الرياضية بشتى الطرق، فيكتبها ليتخيل الطلاب العلاقة بين العناصر، ويرسمها ليساعدهم في استيعاب المفاهيم التي تحتويها.
ربط هذه المفاهيم باهتماماتهم وتخيلاتهم عما حولهم.
تقسيم المعادلات لخطوات أصغر مع التأكد أنهم استوعبوها. بالإضافة إلى ضمان الانتقال السلس بين الخطوات. فلا يتفاجؤ بكونه في الخطوة الأخيرة بينما هو مازال مركّزًا فيما كان يجري في أول خطوة.
نصائح عامة:
استخدم الألعاب الإلكترونية في تيسير الحل والتطبيق لجعله شيقًا وحيويًا. ومن ضمن المواقع التي توفر مثل هذه الألعاب: Mathsframe، وadaptedmind، وmathgames يوفر موقع ماث جيمز، لوحة تحكم للمعلم ليتابع تطور طلابه، بالإضافة إلى الواجبات المنزلية.
على المعلم توفير وقت إضافي للطلاب لإكمال مهام الرياضيات، والسماح باستخدام التكنولوجيا المساعدة مثل الآلات الحاسبة أو برامج الرياضيات.
ننصح بتخصيص ألعاب مثل: «بينجو» حسب المرحلة الدراسية. فيمكن مثلا أن يلعبوا بينجو بالضرب والطرح لتعزيز السرعة، ويمكن أن يلعبوها بالجذور التربيعية والتكعيبية في المرحلة المتوسطة.
كما يمكن تخصيص لعبة مثل «بوم» لتطبيق مضاعفات الأعداد. في لعبة بوم، يقف الطلاب في دائرة ويصفقون على أيدي بعضهم بالدور وهم يعدون 1، 2، 3.. فإذا كانت اللعبة على مضاعفات العدد ثلاثة، فإن على من دوره العدد 3 أو مضاعفاته أن يقول «بوم»، هكذا: 1، 2، بوم، 4، 5، بوم…
حشرة فرس النبي هي رمز للجمال والهدوء. فمنظرها تطفو على ورقة أو زهرة -بجسدها الأخضر أو البني النحيل، لابثة بلا حراك، منتظرة بصبر وجبتها التالية- منظر ساحر ويدعو إلى البهجة. ولكن هناك جانب مظلم لهذه الحشرة استحوذ على خيال العلماء وهو أكلها الشريك الجنسي. تشتهر أنثى فرس النبي بأنها تلتهم شركائها الذكور أثناء التزاوج أو بعده. لكن لماذا تنخرط أنثى فرس النبي في هذا السلوك الذي يبدو شنيعًا؟ سنتعرف أكثر على الفرضيات التي تفسر هذا السلوك وأمثلة أخرى مشابهة في عالم الحيوان في هذا المقال.
تناول الشريك يزيد الخصوبة الجنسية
درس العلماء سلوك التكاثر الوحشي لدى فرس النبي لعقود من الزمن، وقد اقترحوا العديد من الفرضيات لتفسير ذلك. واحدة من أكثر النظريات شيوعًا هي أن أكل اللحوم الجنسي يزيد من لياقة الأنثى ويزيد خصوبتها الجنسية. من خلال تناول الذكر، تكتسب الأنثى كمية كبيرة من العناصر الغذائية التي يمكن أن تساعدها على إنتاج المزيد من البيض أو النسل الأكثر صحة.
حاول الباحثون دعم هذه الفرضية من خلال ما اكتشفوه من أن الإناث اللواتي يأكلن الذكور يكتسبن كتلة جسم أكبر من الإناث اللواتي منعوا عنهن الذكور. وأيد الباحثون هذه الفرضية عندما وجدوا أن الإناث التي تتغذى بشكل جيد كانت أقل احتمالية لأكل رفقائها مقارنةً بالإناث سيئة التغذية. وسميت هذه الفرضية بفرضية استراتيجية البحث عن الطعام. [1]
فيديو يوضح طريقة التزاوج المتضمنة لالتهام الشريك لدى فرس النبي
فرضية اختيار الشريك
تقول هذه الفرضية بأن التهام أنثى فرس النبي للشريك الجنسي لا يتأثر بالجوع كما افترضت فرضية استراتيجية البحث عن الطعام. بل هي استراتيجية للتخلص من الأزواج غير الجذابين. ودعم الباحثون هذه الفرضية بدليل أن الذكور الأصغر هم أكثر عرضة للالتهام من الذكور الأكبر حجمًا، على افتراض أن الحجم الصغير هو سمة سلبية في الذكور. [1]
تعمل الإناث بهذا السلوك على تصطفية الذكور الأقوى والأضخم للحفاظ على استمرارية النوع، من خلال التهام الذكور الضعاف وذوي الحجم والكتلة الصغيرين. نشر ريتشارد دوكينز عام 1976 تلك الفكرة بصورتها الأعم في كتابه الجين الأناني يقول بأن الهدف الوحيد لأشكال الحياة البيولوجية هو نقل الحمض النووي الخاص بها من جيل إلى آخر. من هذا المنظور، قد لا تكون الأجساد التي نعيش فيها أكثر من أوعية للمعلومات الجينية التي تحتويها. وبمجرد أن يتم نشر هذه الجينات للجيل التالي، فإن الجسد المادي ليس له فائدة تذكر. [3]
لكن تم دحض هذه الفرضية بعد أن أثبتت الأبحاث اللاحقة أنّ إناث فرس النبي لا تكترث بحجم الذكر الذي تلتهم رأسه بعد كل جماع، بل على العكس هي تأكل الذكر أيًا كان حجمه. ووجدت أيضًا فرضية أخرى تعزز مفهوم اصطفاء القوة لدى فرس النبي، وهي فرضية الانتشار العدواني.
تعزز أنثى فرس النبي استنادًا إلى طرح هذه الفرضية مهاراتها الدفاعية، حيث أنّها تعرضت لهيمنة أو عنف الشريك الذكر. مما دفعها إلى التطور عبر الزمن وصولًا إلى سلوكها العنيف في التزاوج. أي يساعد هذا السلوك إناث فرس النبي على تجنب التحرش أو الإكراه من قبل الذكور. وبذلك قد يكون التهام الشريك وسيلة أنثى فرس النبي لتأكيد هيمنتها وتثبيط التقارب الجنسي غير المرغوب فيه. وإضافة إلى كونه سلوكًا دفاعيًا، تفترض هذه الفرضية أنّ سلوك التهام الشريك قد يعزز مهارات الصيد لدى الأنثى. [1]
وساد الاعتقاد بأنّ سبب تناول الأنثى للشريك، ناتج عن عدوانيتها المفرطة التي تدفعها للخلط بين الشريك والفريسة. فنتيجة لتمرس الأنثى على الصيد أو ممارسة السلوك العنيف بشكل مفرط كآلية دفاعية، أصبح ذلك دافعًا لها لممارسة الالتهام.[3] لكن تم دحض هذه الفرضية عندما تبين أنّ العدوانية ليست شرطًا أساسيًا في الإناث التي تلتهم شركائها. كما لم يثبت علميًا حتى الآن أن زيادة العنف لدى إناث فرس النبي يحدث تغييرًا واضحًا في سلوكها اتجاه الذكور خلال التزاوج أو قبله. ولكن كل ذلك يطرح تساؤلًا هامًا، هل يحاول الذكور التملص من تلك العدوانية أم أنّهم يقبلونها طواعية؟
تفسير قبول ذكور فرس النبي للافتراس
فرضية الانتحار الكيفي
تقول هذه الفرضية بأن قبول ذكور فرس النبي بهذا السلوك الجنسي العنيف نابعة عن أنّهم يضحون بأنفسهم أو يستثمرون بأنفسهم في سبيل استمرارية النسل. أي أنّهم يتقبلون هذه الخاتمة البائسة على اعتبار أنّها ستحقق مكاسب أكبر من ناحية الحفاظ على نسلهم أو أن يكونَ أكثر صحة. مما يدفع ذكور فرس النبي إلى تقديم أنفسهم طوعًا كوجبة دسمة للإناث. [1]
لكن ناقضت الأبحاث تلك الفرضية، فالذكور يحاولون التملص من الإناث خلال العلاقة الجنسية. ولا ترتفع عتبة المغامرة إلّا في حالات الذكور الذين لم يتعرضون لمواجهات عديدة مع الإناث، نتيجة نقص في عدد الإناث في محيط الذكر الحيوي. أي أن سلوك أنثى فرس النبي الجنسي غير تكيفي كما يعتقد. ورغم أنّ الافتراضات كثيرة إلّا أنّ أنثى فرس النبي قد أثبتت أنّها حشرة شرسة ليس فقط بسبب سلوكها الجنسي العنيف مع الشركاء من نفس نوعها، بل بسبب قدرتها على تناول الطيور أيضًا. [1]
أنثى فرس النبي في مواجهة طائر الطنّان
نعلم جميعًا أنّ الحشرات تعدّ الوجبة الرئيسية التي تتغذى عليها الطيور، وتساهم بنسبة كبيرة في تغذيتها. ولن يلفت انتباهنا أبدًا منظر طائر يحمل حشرة في فمه حتى وإن كانت أكبر منه. لكنّ وعلى العكس، قد تدفعنا مشاهدة صورة كالتي في الأسفل، إلى مسح نظاراتنا وفرك أعيننا. فلا ريب أنّ رؤية رقبة طائر الطنّان اللطيف بين ملاقط أنثى فرس النبي منظر غريب ومثير للدهشة.
أنثى فرس النبي تصطاد طائر طنان
تشير أوصاف مختلفة إلى أنّ أنثى فرس النبي قادرة على أن تتغذى على طائر الطنان عبر إمساكه في بطنه. وقد تقوم بمباغتته وليّ عنقه، وثم التغذي على رأسه. ورغم أنّ العلماء قد رصدوا هذا السلوك العنيف من فرس النبي منذ زمن طويل، إلّا أنهم لم يلحظوا مهاجمته لطائر آخر. مما يعني أنّ طائر الطنّان هو الضحية الوحيدة التي تم رصدها حتى الآن. وربما يعود السبب إلى تقارب حجم فرس النبي مع طائر الطنّان.[2] لكن هل سلوك التهام الشريك الجنسي شائع في عالم الحيوان، أم هو حكر على فرس النبي؟
حيوانات أخرى تلتهم شركاءها خلال أو بعد التزاوج
منحت عنكبوت الأرملة السوداء اسمها المشهور وذائع الصيت بسبب سلوكها الجنسي أيضًا. فهي تتناول شريكها بعد العلاقة وتطعم جسده لأطفالها أيضًا. ولكن الأكثر إثارة للدهشة هو ذكور العناكب ذات الظهر الأحمر الذين يؤدون ما يصفه العلماء بأنه شقلبة مباشرة في أفواه الإناث بعد التزاوج! أداء جمباز مميت، ولكنه فعّال أيضًا، فالذكور الذين يضحون بأنفسهم ينجبون ضعف عدد الأطفال.
كما أنّ تناول الشريك ليس حكرًا على الحشرات أو العناكب فحسب، فأفعى الأناكوندا العملاقة قد تخنق شريكها أيضًا وتتغذى عليه. إذ أن أنثى الأناكوندا أكبر حجمًا من الذكر، مما يسهل عليها المهمة. [3] تبدو الإناث شريرة تمامًا في عالم الحيوان، أليس كذلك؟ فهل سلوك التهام الشريك الجنسي حكرٌ على الإناث أم تحتوي مملكة الحيوان نموذجًا منصفًا للطرفين؟
الذكور والإناث في معركة الحفاظ على الذات
تشارك متساويات الأقدام ” Isopods” -وهي نوع من القشريات- في سلوك التهام الشريك الجنسي. رغم أنه في حالتها يسير الأمر في كلا الاتجاهين. حيث شوهد كلٍ من الذكور والإناث يأكلون شركائهم بعد ممارسة الجنس.
ورغم أنّ الباحثين ليسوا متأكدين تمامًا من سبب أكل الذكور للإناث في بعض الأحيان، إلّا أنّ الذكور قد واجهوا مشكلة تكوين نسل معهن. ويقول العلماء إنه قد يحدث ذلك فقط عندما تموت الإناث بعد فترة وجيزة من التزاوج، أو عندما يعاني الذكور من نقص خطير في الطعام. ولذلك ربما لا يكون هذه النموذج منصفًا للذكور حقًا. [3]
في الختام، بغض النظر عن الأسباب التطورية وراء سلوك تلك الكائنات، يظل تناول الشريك الجنسي جانبًا مثيرًا للجدل في سلوك ال. في حين أن بعض الناس يجدونها مثيرة للاشمئزاز أو مزعجة، يرى آخرون أنها تعبير طبيعي عن غرائز أنثى فرس النبي المفترسة وسعيها الدؤوب للبقاء والتكاثر. وبينما يواصل العلماء استكشاف أسرار هذه الحشرة الغامضة، هناك شيء واحد مؤكد. ستستمر أنثى فرس النبي في أسرنا وإثارة اهتمامنا بجمالها وجانبها المظلم.
“يعد المنهج التاريخي أول المناهج النقدية في العصر الحديث”.[2] ويدرس الظاهرة الأدبية من ناحية الظروف التاريخية للكتابة. إذ يتبع المعطيات التاريخية والاجتماعية والسياسية والثقافية التي خلقت وكونت الأثر الأدبي.[1] ويركز المنهج التاريخي على علاقة العمل الأدبي بالمجتمع. ولأن المجتمع يتغير بمرور الزمن، يربط هذا المنهج بين النص الأدبي وظروفه الاجتماعية والسياسية والثقافية في زمن معين. مما يساهم في فهم النص أو الأثر الأدبي انطلاقا من سياقاته. فرواية البؤساء لفكتور هيجو كتبت بعد انتهاء الثورة الفرنسية الفاشلة ضد الملك لويس فيليب في 1832. وهذه الأخيرة كانت حاضرة بقوة داخل الرواية. فكيف ظهر المنهج التاريخي؟ وما هي مبادئ هذا المنهج؟ ومن هم رواده؟
كيف ظهر المنهج التاريخي؟
انبثق المنهج التاريخي داخل المدرسة الرومانسية، التي جاءت لتعكس الأفكار التي رأت أن العصور الذهبية هي الماضي وأن الحاضر ما هو إلا اقتباس من الماضي ولن يقدم سوى التدهور والتحلل والدمار والانهيار. فالرومانسية ترى أن الإنسان يسير حسب قانون النشوء والارتقاء، حيث ينتقل من المراحل البدائية إلى المراحل المتقدمة. وهكذا ظهر المنهج التاريخي الذي يصور الأدب باعتباره تعبيرا عن الفرد والمجتمع.
ما هي مبادئ المنهج التاريخي؟
بني المنهج التاريخي على عدة مبادئ أهمها:
اعتباره النص الأدبي تعبيرا عن المجتمع ونتاجا له، يعرف من خلاله الدين والثقافة والعادات والأخلاق السائدة في ذلك المجتمع.
اعتباره الكاتب حلقة وصل بين المجتمع (الواقع) والأدب (القراء)، ورغم كونه صانع العمل الأدبي لكنه يهمش خلال عملية التحليل.
اعتباره العمل الأدبي مجرد قالب يحتوي معلومات خاصة بحقبة زمنية معينة، فهو مرآة تعكس وضع العصر الذي كتب فيه ومشاكل من عاش خلال ذاك العصر، كما أنه يوضح عقليتهم.
يقتفي المنهج التاريخي أثر المجتمع داخل العمل الأدبي، فهو يتعامل معه كوثيقة تاريخية تمكننا من فهم من سبقنا.
درس النقاد من خلال الاعتماد على هذه المبادئ العلاقة بين حياة الكاتب والكتاب أو العمل الأدبي، نظرا لاعتقادهم بأن كل ما يكتبه الشخص له علاقة بحياته الشخصية، فتمت دراسة حياة الكتاب والبحث عن تفاصيل حياتهم الشخصية وآرائهم كذلك. فالأدب بالنسبة لنقاد التيار التاريخي لا يفصل بين حياة الكاتب وعمله الأدبي.
منح فريق آخر من نقاد التيار التاريخي الوضع التاريخي والاجتماعي الأولوية معتبرين العمل الأدبي مجرد نتاج اجتماعي يتم البحث فيه عن المؤشرات التي تدل على مختلف الحقبات الزمنية. فيركزون على كيفية نشوء العمل الأدبي من ناحية الكتابةـ ومن ناحية الأفكار والمجتمع. ويهدفون بذلك إلى إبراز المميزات “المشتركة لنصوص مختلفة تنتمي إلى فترة تاريخية واحدة. فالنص الأدبي في نظرهم تعبير عن عقليات مختلفة تنتمي إلى فترة تاريخية واحدة، والنص الأدبي عندهم صورة تعكس عقلية عصر محدد ورؤية معينة للعالم والحياة”.[1]
من هم رواد المنهج التاريخي في النقد الأدبي؟
يمكننا الحديث عن رائدين من رواد التيار التاريخي بالأساس، هما سانت بيف وهيبولت تين.
سانت بيف Sainte-Beuve)) (1804-1869)
دعا سانت بيف إلى الاهتمام بعلاقة الأديب بأمته وعصره وموطنه وأسرته، لهذا نجده يركز في تحليلاته على تربية الأديب وثقافته وتكوينه النفسي والجسمي والعقلي. ويهدف من خلال ذلك إلى الوصول إلى عمق الأديب المدروس من خلال تلك المؤشرات الجسمية والنفسية والوراثية.
يرى سانت بيف أن النقد يحاول فهم كيفية ولادة العمل الأدبي لكونه نتيجة لعبقرية معينة أو شخصية لها ظروفها الخاصة. لذلك فمعرفة التاريخ السياسي والاجتماعي لهذه الشخصية ضرورية لفهم عملها الأدبي وتفسيره.
هيبولت تين (Hippolyte Taine) (1828 – 1893)
بنيت نظرية تين النقدية على مبدأين هما: إن العوامل الطبيعية والعوامل النفسية تتضافر معا من أجل نمر الجنس البشري، وأن البحوث العلمية لابد لها من أن تؤثر في الأدب والفن. وضح تين ملامح نظريته في كتابه “تاريخ الأدب الإنجليزي” الذي يعتبر فيه أن الشخصية الأدبية نتيجة لمؤثرات معينة جعلتها ما هي عليه. وهذه المؤثرات “الاضطرارية” كما سماها هي: العرق، والبيئة أي ما يحيط العرق من عوامل طبيعية ومناخية والعوامل السياسية والاجتماعية التي تؤثر في تفكيره، والزمن وهو لحظة إنتاج العمل الأدبي.
خاتمة
اهتم المنهج التاريخي في النقد الأدبي بالجوانب الاجتماعية والثقافية والسياسية والتاريخية للعمل الأدبي ومنتجه، الشيء الذي أُخذ عليه. فقد اعتبر الأعمال الأدبية مجرد وثائق ومستندات، ولم يهتم إلا بمصادرها من تاريخ وجنس مبدعها وعصرها وبيئتها، دون الاهتمام بالأعمال الأدبية بذاتها.
المصادر
[1] مبادئ تحليل النصوص الأدبية، بسام بركة، ماتيو قويدر، هاشم الأيوبي.
لم ينفصل العلم عن الفلسفة طوال أكثر من 22 قرنا، امتدت ما بين القرن السادس قبل الميلاد وحتى القرن السابع عشر الميلادي. حيث ميز نيوتن بين النتائج العلمية التي تقوم على الملاحظة المباشرة، وبين الافتراضات الميتافيزيقية التي اعتبرها مقحمة في مجال عمله. وكما يقول البعض، على يدي نيوتن، تم الفصل بين الفلسفة والعلم. فكيف تم انفصال العلوم عن الفلسفة؟
انفصال العلوم عن الفلسفة
شهدت الفلسفة انفصالات لأجزاء منها لتصبح فروعًا معرفية مستقلة بذاتها، كونت هذه الانفصالات تاريخ العلم. فقد فصلت أعمال إقليدس الهندسية علم المكان عن الفلسفة في القرن الثالث قبل الميلاد، وقد كان الفلاسفة يدرسونها في أكاديمية أفلاطون. كما أثمرت جهود جاليلو وكبلر ونيوتن عن انفصال الفيزياء في القرن السابع عشر لتصبح علمًا منفصلًا عن الميتافيزيقيا. ثم انفصلت الكيمياء في القرن الثامن عشر، وأعقبتها البيولوجيا في القرن التاسع عشر نتيجة لكتاب “أصل الأنواع” لدارون. بعد ذلك، استقلت العلوم الإنسانية، التي تهتم بدراسة الإنسان على مستوى الفرد والجماعة، بالتدريج. وكان أولها علم النفس الذي انفصل عن الفلسفة بداية القرن العشرين.
لا يمكن إيجاد تعريف جامع مانع يصدق على كل العلوم، لكن يمكن تحديد بعض الخصائص التي يجب أن تتواجد في كل علم، وهي كالتالي:
يسعى العلم إلى التعميم
يجب على القوانين أو النتائج التي يتم التوصل إليها أن تفسر جميع الحالات المشابهة لها، وألا تقتصر على تفسير حالة جزئية معينة.
يهدف العلم إلى صياغة نتائجه صياغة كمية قدر الإمكان
ويعني ذلك صياغة النتائج بعبارات دقيقة محددة المعنى مثل “درجة الحرارة اليوم هي خمسة مئوية”. وكلما زاد توفر هذه الخاصية في علم ما، كلما تقدم وزادت دقة مفاهيمه ونتائجه.
يتصف العلم بالموضوعية
ويقصد بذلك معالجة الظواهر دون تدخل لذات الباحث في البحث. ويوضح برتراند راسل هذا من خلال مثال المسرح، إذ يفترض أن هناك فرقة تمثل في مسرح تحيط بها آلات التصوير التي تلتقط الكثير من الصور. بالعودة إلى تلك الصور وملاحظتها يمكن اعتبار القواسم المشتركة لكل الصور هي الجانب الموضوعي للبحث، وتعتبر الأشياء الأخرى المختلفة وغير المتشابهة هي الجانب الذاتي.
يمكن وصف العلم بإمكانية اختبار صحة نتائجه وتعميماته
يمكن التحقق من صدق النظرية العلمية من خلال مراجعة طريقة استنباطها في حال كانت مستنبطة، كما يمكن التحقق من صدق تطبيقها على الواقع بتكرارها والتأكد من نتائجها وقدرتها على التنبؤ.
يتصف العلم بثبات قضاياه
يجب أن تكون القضية العلمية صادقة في جميع الظروف والمناسبات المشابهة.
اتصال البحث العلمي
يبدأ العالم عادة من حيث انتهى زميله، فالبحث العلمي درجات، كل درجة تمهد للدرجة التالية.
نسقية العلوم وتكاملها
تتدرج العلوم من الأعم إلى الأخص، فالعلوم التجريبية مثلا تتضمن العلوم الطبيعية وعلم الحياة والعلوم السيكوفيزيائية والعلوم الاجتماعية، وكل واحدة من هذه العلوم تتضمن علومًا أخرى. إذ أن العلوم الطبيعية تتضمن علم الفيزياء وعلم الكيمياء، والعلوم الاجتماعية تتضمن علم الاجتماع والتاريخ وغيرها من العلوم.
يتضمن العلم الإيمان بمبادئ معينة
وهذه المبادئ لا يمكن أن توضع موضع شك، إنما يمكن تعديلها من حين لآخر حتى يستمر تقدم العلم. ومن أهم هذه المبادئ مبدأ الحتمية الذي عرفه كلود برنار بأنه يسلم العالم بديهيًا بأن “شروط كل ظاهرة سواء أكان ذلك في الأجسام الحية أم في الأجسام الجامدة، محددًا تحديدًا مطلقًا”. ويعني ذلك أنه لا بد من حدوث الظاهرة تُعرف شروطها ويتم تهييئ هذه الشروط.
ما هو المنهج العلمي؟
يمكن تعريف المنهج العلمي بأنه الإجراءات العقلية التي تؤدي إلى نتائج معينة. وتعتمد العلوم – أيا كانت طبيعتها – على مناهج تخدمها. وقد انقسمت إلى منهجين:
المنهج الصوري الذي يستخدم في علوم المنطق والرياضيات.
المنهج التجريبي الذي يستخدم في الفيزياء والكيمياء والعلوم الإنسانية. ونظرًا لكون هذه الأخيرة تدرس الإنسان وما يتعلق به فقد أنتجت مناهج مختلفة خاصة بها تراعي خصوصية الظاهرة الإنسانية وتعقيدها، وتسمى بالمناهج السياقية.
ماذا يقصد بالمناهج السياقية؟
تهتم هذه المناهج بظروف نشأة الظاهرة المدروسة وسياقاتها الخارجية، سواء كانت اجتماعية أو تاريخية أو نفسية بغية فهم موضوع البحث من كل جوانبه. وهذه المناهج هي المنهج التاريخي الذي يصبو إلى الإحاطة بزمن الموضوع والبيئة التي نشأ فيها. والمنهج الاجتماعي الذي يبحث في المحيط الاجتماعي لموضوع الدراسة. والمنهج النفسي الذي يهتم بشخصية موضوع الدراسة وانعكاس أحداث حياته عليه. وتتميز هذه المناهج في سياق النقد الأدبي بالتركيز على أسباب ولادة الإبداع.
تطرقنا في هذا المقال التقديمي إلى انفصال العلوم عن الفلسفة بما فيها العلوم الإنسانية، كما تعرفنا على العلم وشروطه والمنهج العلمي. وأشرنا إلى المناهج السياقية، التي سنتناول الحديث عنها بشكل مفصل في المقالات القادمة.
في مجال الحوسبة و البحث العملياتي، أي علم اتخاد القرار، تعتبر خوارزميات النحل من الخوارزميات التحسينية الفريدة والفعالة. هذه الخوارزميات التحسينية المستوحاة من الطبيعة تنتمي إلي مجموعة الخوارزميات التحسينية التي تتبنى في مقاربتها الخوارزمية، لحل المشاكل، مفهوم الساكنة. أي أن جميع الحلول المحتملة التي تم معالجتها تنتمي لجيل واحد من الأجيال على الأقل، على مدار دورات التكرار.
صممت هذه الخوارزميات لمحاكاة أسلوب بحث نحل المستعمرات عن موارد الطعام. أي حقول الأزهار التي تحتوي على الرحيق الذي تتغدى عليه. وليس النحل البري الذي ينفرد بذاته ويعيش مستقلا عن أي تجمع، فلكل طريقته.
تستخدم هذه الخوارزمية في حل المشاكل المستمرة و المشاكل المتقطعة، مثل خوارزميات الساكنة الأخرى. ولتنفيد هذا تقوم ببحث محلي بجوار الحلول المحلية، المكتشفة بواسطة بحث شامل و غير مركز.
يشترط استخدام هذه الخوارزمية القدرة على حساب الفرق بين الحلول، أي المسافة بين نقاط فضاء الحلول المحتملة. وبالطبع بدون الحاجة لحساب أي اشتقاقات أو تدرجات. وفي هذا المقال سنركز على مراجعة ألية بحث نحل المستعمرات عن الرحيق، وكذلك ألية عمل بعض خوارزميات النحل ومتحوراتها.
سلوك نحل العسل
تعيش نحلات العسل في مستعمرات منظمة. تخزن العاملات منها العسل الذي تنتجه فيها وتتغذى عليه من أجل أن تحيا وتستمر. هذه الحياة التي تقضيها في العمل قائمة على عدد من المتطلبات والتي من أجل تحقيقها تحتاج النحلات للتواصل في ما بينها. فيتم التواصل، كما النمل وعدد من الحيوانات و الحشرات الأخرى، بواسطة الفيرومونات. لكن إضافة لهذه الطريقة التقليدية، تمتاز النحلات باستخدامها للرقص لتحقيق المزيد من التواصل. فباستخدام رقصات محددة تستطيع النحلات أن تمرر فيما بينها معلومات حساسة ومهمة عن اتجاه وقيمة مصدر الطعام. اتجاه الجسم يشير إلي مصدر الطعام، و الصوت الناتج خلال الرقصة يدل على مدى أهمية وقيمة هذا المصدر.
كفاءة البحث مفتاح البقاء
كما هو واضح، فآلية التواصل بالفيرومونات جد مهمة في حياة النحلة وحاسمة في استمرارية المستعمرة. فباستخدام مركب كميائي معين من الفيرومونات يمكن أن تحفز النحلة مجموعتها لرد فعل على هجوم ما. إضافةً، فعند إيجاد النحلة لمصدر رحيق معين، وتعود حاملة إياه، تصدر مجموعة من الفيرومونات كإشارة. ومن ثم تقوم النحلة برقصتها لتحديد المكان والجودة للنحلات المجاورة.
عند تعدد مصادر الرحيق، أثبتت الدراسات أن السلوك المنظم للمستعمرة قادر على توزيع النحلات الجامعة على هذه المصادر بطريقة فعالة. وذلك من أجل جمع أقصى قدر من الرحيق. فكي تستطيع المستعمرة النجاة خلال فصل الشتاء، يتوجب جمع ما لا يقل عن 15 كيلوغرام من العسل أو ما قد يصل إلي 50 كيلوغرام، حسب النوع والمنطقة.
كفاءة البحث كمصدر إلهام
هنا تبرز أهمية قدرة النحل على توزيع أفراده لجمع الرحيق من وجهة نظر تطورية. فإن لم تجمع ما يكفي وتنظم مجهوداتها بالطريقة المثلى، فلن تبقى إلي أن يحل فصل الربيع. وبالتالي، ما يجعل من موضوع أليات عمل مستعمرات النحل هذه بمختلف أنواعها مصدرًا هامًا نستطيع استحضاره ومحاكاته لإيجاد مختلف الطرق لحل ما يوجهنا من مشاكل هندسية وخصوصًا المشاكل التحسينية. وقد تم تصميم عدد كبير من الخوارزميات التحسينية انطلاقًا من مفهوم مستعمرة النحل، وفق هذه الميكانيزمات، وطرق العمل الفريدة والفعالة.
خوارزميات النحل
على مدار العقدين الماضيين، بدأت خوارزميات النحل تنبثق كخوارزميات تحسينية واعدة في مجال التحسين. لكن بعد البحث نجد أنه من الصعب تحديد التاريخ الدقيق لأول صياغة لهذه الخوارزميات. بحيث تم تطويرها من طرف عدد من الباحثين في أبحاث مستقلة، وفي مختلف أنحاء العالم، على مدار السنوات.
لكن انطلاقا من الأدبيات العلمية والأوراق البحثية نجد أن خوارزمية نحل العسل Honeybee Algorithm قد تم تطويرها سنة 2004 على يد كريغ توفي Craig A. Tovey من معهد جورجيا للتكنولوجيا، و سونيل نكراني Sunil Nkarani من جامعة أوكسفورد. وفي أواخر 2004 وبداية 2005 طور عالم الرياضيات والحاسوب شين شي يانغ Xin She Yang من جامعة كامبريدج خوارزمية النحلة الافتراضية Virtual Bee Algorithm، لحل مشاكل التحسين العددية. هذه الخوارزمية قادرة على مواجهة المشاكل المستمرة و المتقطعة.
وفي وقت لاحق من سنة 2005 طور حداد Haddad و أفشار Afshar وزملاءهما خوارزمية تحسين تزاوج نحل العسل Honeybee mating Optimization. والتي استخدمت في تصميم الخزانات والتعنقد clustering. وفي نفس الفترة الزمنية طور كارابوجا D. Karaboga خوارزمية النحل الاصطناعية Artificial Bee Algorithm للتحسين العددي.
خوارزمية نحل العسل
يتم توجيه النحل العامل في خوارزمية نحل العسل Honeybee Algorithm نحو عدد من مصادر الطعام. من أجل الحصول على أكبر كمية من الرحيق. عملية التوجيه هذه تقوم على عدد من العوامل، مثل تركيز الرحيق في المنطقة المعنية وكذلك قربها من المستعمرة. وسنجد أن عملية التوجيه هذه مشابهة لعملية توزيع خوادم استضافة الويب allocation of web-hosting servers على الإنترنت. وبالتالي، كان هذا المشكل من أوائل المسائل التي تم حلها بواسطة خوارزميات النحل، وبالضبط خوارزمية نحل العسل.
باعتبار Wi(j) قوة تذبذب رقصة النحلة i خلال خطوة التنفيد j، نجد أنه من الممكن تحديد احتمالية اتباع نحلة معينة للمصدر المشار إليه بعد مشاهدة الرقصة بواسطة عدد من الصيغ وذلك اعتمادًا على المتحور المستعمل، فنجد الصيغة المطبقة في خوارزمية نحل العسل كالتالي:
يمثل العدد الصحيح الطبيعي nf عدد النحلات العاملة الباحثة، و t دورة البحث الحالية. وبالتالي عدد النحلات المراقبة للرقصات هو N-nf أي مجموع النحلات ناقص عدد النحلات غير المتفرغة، بسبب بحثها.
يمكن كذلك تحديد معادلة لاحتمالية الاستكشاف ممثلة بصيغة إحصائية أخرى، فنجد الصيغة الغاوسية الجديدة:
فنجد σ تعبر عن معدل التطاير volatility، وهذه القيمة التي تتحكم في استكشاف وتنوع مناطق البحث المختارة.
عند عدم رقص أي نحلة نجد:
ما يعني أن النحلات ستبحث عشوائيًا.
في متحورات أخرى، عند تطبيقها لحل المشاكل المتقطعة مثل مشاكل الجدولة، تقوم النحلة الباحثة بأداء رقصة معينة في مدة زمنية محددة τ = γ fp. بحيث تعبر fp عن ربحية أو غنى منطقة الطعام، أي حقل الزهور وتركيز الرحيق بها. بينما γ هي معامل تحجيم للتحكم في الفترة الزمنية للرقصة. بالطبع الربحية مرتبطة بالدالة الهدف.
بالإضافة لهذا، يتم تصنيف كل مسار بطريقة ديناميكية. فنجد أن مسار أكبر عدد من النحلات هو المسار المفضل للخلية. كما أن احتمالية اختيار طريق بين نقطتين في مشكل توجيهي معين يمكن أن تتم وفق الصيغة التالية:
نجد 0<α و 0<β معاملا تأثير. Wij تعبر عن قوة الرقصة. وأيضا نجد أن dij تمثل معدل استحسان الطريق.
على غرار خوارزميات مستعمرة النمل، فخوارزمية نحل العسل HBA، جد فعالة في التعامل مع مشاكل التحسين المتقطعة مثل مشاكل التوجيه والجدولة. لكن في مواجهة التحسين المستمر، فهي غير مباشرة، وبالتالي في حاجة إلى بعض التعديلات.
خوارزمية النحلة الافتراضية
طورت خوارزمية النحلة الافتراضية Virtual Bee Algorithm من طرف Xin She Yang سنة 2005 من أجل مواجهة المشاكل المستمرة والمتقطعة. بحيث تتشابه في عدد من خصائصها خوارزمية استمثال عناصر السرب Particle Swarm Optimization أكثر من خوارزميات النحل الأخرى، ويقصد ب”الاستمثال” التحسين. في هذه الخوارزمية تمثل الدالة الهدف قيم الرحيق الافتراضية، بينما الحلول المحتملة هي مواقع غنية، بكميات متفاوتة، بالرحيق. كما أن قوة الرقصة تعتمد فقط على تركيز الرحيق، والذي يمكن اعتباره هنا معاملًا للملائمة fitness للحلول المحتملة.
في مواجهة المشاكل المتقطعة يتم ربط الدالة الهدف، مثل دالة تحديد الطريق الأقصر، مباشرة بربحية عملية استكشاف الرحيق. والتي بدورها ترتبط عملية استكشاف الرحيق، بقوة رقصة النحلة.
انطلاقًا من هذا، نلاحظ وجود تشابه كبير بين هذه الخوارزمية وسابقتها، خوارزمية نحل العسل. لكن رغم وجود هكذا تشابه، إلا أنه عند تدقيق النظر في آلية بحث النحلات، نجد الاختلافات. إذ أنها لا تحتاج للعودة للخلية من أجل إخبار نظيراتها بما اكتشفته، بحيث يمكنها بث محتوى الرقصة عن بعد لجميع النحلات. وبالتالي يصبح الحل الأمثل الحالي معلومًا عند كل نحلة باحثة ومؤثرًا على عملية اتخاد القرار الفردية. فنجد من هذا إختلافًا بنيويًا، لا يجعل منها تختلف عن خوارزمية نحل العسل فحسب، بل وتختلف كذلك عن كل خوارزميات النحل الأخرى.
خوارزمية مستعمرة النحل الاصطناعية
في هذه الخوارزمية، خوارزمية مستعمرة النحل الاصطناعية Artificial Bee Colony Algorithm، يتم تقسيم نحلات المستعمرة لثلاث أنواع. النحلات العاملة، والنحلات الكشافة، والنحلات المراقبة. فنجد لكل مصدر طعام نحلة عاملة واحدة تبحث محليًا عن الحل المحلي الأمثل. فيما يحاكي عملية استخراج الرحيق والانتقال من زهرة إلي أخرى. كما أن التخلي عن مصدر طعام معين، عند نضوبه أو انخفاض ربحيته، يعني مباشرة تحول نحلته العاملة إلي نحلة كشافة. فتبحث النحلة الكشافة بشكل عشوائي عن مصادر طعام أخرى.
تتشارك النحلات العاملة والنحلات الكشافة معلوماتها مع النحلات المراقبة، والتي تتمركز في الخلية. هذه الأخيرة، فيما بعد، تقرر منطقة بحثها متخذتةً بعين الاعتبار المعلومات التي وصلت إليها. لتصبح هي الأخرى نحلات عاملة وتنضم للفريق.
تطبيقات خوارزميات النحل
لكونها خوارزميات ناجحة، يمكن تطبيقها لحل مختلف أنواع المشاكل التحسينية. فنجد خوارزميات النحل حاضرة في كل مجالات التحسين الحوسبي فمن تطبيقاتها نجد:
تدريب الخلايا العصبية الاصطناعية.
تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي.
التعلم العميق.
التصميم الصناعي.
مخطط الرقابة Control Chart في الهندسة الصناعية.
وتبقى التطبيقات الحالية كثيرة، والأخرى الممكنة لا حصر لها فالبحث لا زال جاريًا، والأفق مفتوح.
تعد مسألة ملكية وسائل الإعلام والتحكم فيها أمرًا بالغ الأهمية، نظرًا لأنها تحدد محتوى وسائل الإعلام. ففي الوقت الذي يروج فيه الصحفيون للديمقراطية في ممارسة حرية التعبير و الصحافة، فإن هذه الحرية واستقلال الصحفيين، وفقًا لبعض النقاد، يتأثران بمجموعة من العوامل المختلفة كالاهتمامات المالية والسياسية لأصحاب الوسائل الإعلامية أو أرباب العمل. تتشكل هذه السيطرة، بما في ذلك نمطها وهيكلها، بشكل أساسي من خلال الحقائق السياسية والجيوسياسية المنتشرة، وهذا هو سبب أهمية الاستقلالية التحريرية لوسائل الإعلام على المستويين المحلي والعالمي.[1]
ملكية وسائل الإعلام والسيطرة عليها
عندما كان يدرس التوقعات التي كانت تحيط بالعديد من ابتكارات الاتصالات في الماضي، وضع البروفيسور لورانس ليسينج، أستاذ القانون بجامعة هارفرد، مجموعة من النقاط التي تقودنا إلى فهم ملكية وسائل الإعلام والتحكم فيها، والتي منها: مراعاة السياسات العامة المحددة التي تحكم الإعلام في أي بيئةٍ معينة. فبالنسبة إلى الأمريكيين، معظم وسائل الإعلام الجماهيرية في الولايات المتحدة مملوكة للقطاع الخاص وتعمل من أجل الربح. وعلاوةً على ذلك، يُموَّل جزء كبير من وسائل الإعلام من خلال الإعلانات؛ ومن ثًم يحكمها شرط إتاحة فرصة للمعلنين للوصول إلى أولئك الذين قد يرغبون في شراء منتجاتهم. وعند ظهور تقنيات إعلامية جديدة على الساحة، يُفترض أن هذا النمط من السيطرة والملكية الخاصة أفضل النظم، سواءٌ أكانت نتيجته سيئة أم جيدة؛ مما يقودنا غالبًا إلى إغفال النظم البديلة التي لها تكاليف وفوائد مختلفة جدًّا.
عندما نفكر في البيئة الجديدة لوسائل الإعلام كالإنترنت، فمن السهل أن تغمرنا مشاعر الدهشة والتعجب عندما توضع كل تكنولوجيا جديدة في أيدينا. في الحقيقة تركز العديد من النقاشات على تأثير الأنواع الجديدة على أنماط حياتنا. لكن هل يمكننا فصل التقنيات الحديثة المنتشرة في البيئة الإعلامية عن نظام الملكية والسيطرة؟
يشير باحثو الدراسات الإعلامية إلى أن الإجابة عن هذا السؤال الأخير هي بالطبع لا؛ ففهم تطوُّر أي تكنولوجيا اتصالات معينة يتطلب تحليلًا للقرارات السياسية التي تُشكل هذا التطوُّر.
نماذج بديلة لملكية وسائل الإعلام
في حين يعتقد العديد من الأمريكيين بأن وسائل الإعلام تملكها الشركات الخاصة وتعتمد على الإعلانات كمصدر للتمويل في المقام الأول. فإن هذا ليس النموذج الوحيد للملكية والسيطرة على وسائل الإعلام في المجتمعات الديمقراطية. فعلي الرغم من أن عبارة “مملوك للحكومة” ترتبط بالأنظمة التي تستخدم وسائل الإعلام المملوكة للدولة لأغراض دعائية، إلا أن هذه النتيجة تختلف للغاية في المجتمعات الديمقراطية. ففي المملكة المتحدة وكندا واليابان ومجموعة كبيرة من المجتمعات الديمقراطية الأخرى، معظم وسائل الإعلام هي ملكية عامة ومُموَّلة من قِبل الحكومة وتُكرِّس نفسها للمصلحة العامة لا لتحقيق الربح للشركات الخاصة فعلى سبيل المثال، هيئة الإذاعة البريطانية (بي بي سي) في المملكة المتحدة، هي في الأصل ملكية عامة وتُموَّل من خلال رسوم ترخيص يدفعها الجمهور، ويُشرف عليها مجلس أمناء يخضع أعضاؤه للمساءلة أمام الجمهور ويقدمون ضمانًا لاستقلال الهيئة عن الحكومة.[2]
مَن يمتلك وسائل الإعلام؟
أشار بن باجديكيان في كتابه “احتكار وسائل الإعلام الجديدة” الذي نشر في عام 2004، أن حوالي 100 شركة سيطرت على وسائل الإعلام في الولايات المتحدة. ففي عام 1983 سيطرت حوالي 50 شركة على غالبية وسائل الإعلام الإخبارية. وبحلول عام 1992 تركزت غالبية ملكية وسائل الإعلام على حوالي 22 شركة. وفي عام 2014 تركزت أنماط الملكية على حوالي 6 شركات فقط لإدارة وسائل الإعلام.[ 3]
تعتبر ملكية وسائل الإعلام أمرًا بالغ الأهمية، نظرًا لأن مالكي الوسيلة الإعلامية يقررون ما الذي سيتم إيصاله إلى الجمهور من معلومات، وما الذي سيتم حجبه عنهم[4]. يُنظر أحيانًا إلى ملكية وسائل الإعلام على أنها انعكاس للظروف السياسية في مجتمع ما. فالأنظمة الاستبدادية أو الديكتاتورية تسيطر على الإعلام بشكل مباشر، بينما تسمح الأنظمة الديموقراطية بتعدد نمط الملكية.
يلعب الاقتصاد أيضًا دورًا مهمًا في تحديد هيكل ملكية وسائل الإعلام. حيث تعتمد جميع وسائل الإعلام الخاصة – وبعض وسائل الإعلام العامة – على الإعلانات لتحقيق الربح[5].
ولملكية وسائل الإعلام يوجد نوعان:
1- ملكية خاصة: حيث تكون الشركات مملوكة لأفراد أوعائلات.
2- ملكية عامة: حيث تكون الوسيلة الإعلامية مملوكة للدولة أو لمؤسسات عامة.[6]
ملكية وسائل الإعلام وحرية الصحافة
في ديسمبر من العام 1766، أقر البرلمان السويدي تشريعًا يُعرف الآن بأنه أول قانون في العالم يدعم حرية الصحافة وتداول المعلومات، والذي ألغي آنذاك دور الحكومة السويدية في رقابتها على المطبوعات، وسمح بنشر الأنشطة الرسمية للحكومة على الملأ. يعد القانون منذ ذلك الحين حجر الزاوية للديمقراطيات في جميع أنحاء العالم. وأصبح الهدف منه هو قدرة المواطنين على التعبير عن المعلومات ونشرها دون خوف أو رهبة من الانتقام.
لم يكن من الممكن أن تظهر فكرة أن الصحافة يجب أن تكون حرة إلا بعد أن أصبحت الصحافة صناعة لها قواعدها. ففي القرن الخامس عشر أدى اختراع الطباعة الآلية إلى انتشار الكتب والصحف والمطبوعات الأخرى التي نشرت الأفكار بشكل أسرع من أي وقت مضى. ومع ذلك، قامت بعض السلطات السياسية والدينية بقمع المنشورات التي اعتبروها سببًا فى زعزعة الرأي العام حينها.[7]
تختلف القوانين التي تحكم وسائل الإعلام بشكل كبير من بلد إلى آخر. واحدة من أصعب القضايا التي تواجهها جميع الحكومات هي مدى حرية وسائل الإعلام والسيطرة عليها. والمحتوي الذي يجب نشره، ومن الذي له سلطة اتخاذ القرار. لا يوجد نظام إعلامي في العالم خالٍ تمامًا من أي رقابة من نوع ما. فغالبًا ما تضع جميع الأنظمة الإعلامية لوائح تنظيمية لنشر الأخبار.[8]
يعد التشخيص والكشف المبكر عن الأمراض واحد من أهم تطبيقات طب النانو. كما يعتبر الكشف المبكر عن المرض وتشخيصه عاملًا مهماً في الشفاء خاصةً بالنسبة لمرضى السرطان.
فعلى سبيل المثال، لوحظ في دراسة دامت عامين أن معدل البقاء على قيد الحياة لمرضى سرطان الجهاز الهضمي الذين استفادوا من الكشف المبكر أعلى بكثير من أولئك الذين لم تكشف إصاباتهم مبكرًا بنسب بلغت 92.3% مقابل 33.3% [4]. بالإضافة إلى أن معدل الوفيات المدروس لمدة 10 سنوات لمرضى سرطان الثدي انخفض بنسبة 17-28% لدى المرضى الذين استفادوا من الكشف والتشخيص المبكر [2].
وغالبًا ما تلعب تقنية التصوير الطبي الدور الأكثر أهمية في الكشف والتشخيص المبكر عن لأمراض المختلفة. ويتم حاليًا العمل على تكييف أساليب التصوير الطبي المختلفة بحيث تعمل ضمن المقاييس النانوية وذلك بتحسين قدرتها على تتبع الجسيمات النانوية المحقونة ضمن الجسم والمستخدمة كعوامل تباين نانوية. إذ يوفر التصوير الطبي بالمقاييس النانوية صور أكثر تفصيلاً للعمليات الخلوية مما يتيح إمكانية التشخيص المبكر بفعالية أكبر [1].
عوامل التباين في التصوير الطبي
وفقاَ لما تَقَدم فإن الحاجة الملحة للكشف المبكر عن الأمراض وتشخيصها تدفع باستمرار لتطوير طرق التصوير الطبي المختلفة وبالأخص تطوير عوامل التباين. ويمكن تعريف عوامل التباين بأنها مواد تستخدم للحصول على معلومات تشريحية ووظيفية أكثر دقة في التصوير الطبي للتمييز بين الأنسجة الطبيعية والأنسجة غير الطبيعية [2].
مواد التباين المستخدمة حاليا لها استقلاب ودوران سريع داخل الجسم، ولها توزع غير محدد وسمية محتملة. لذا لا تزال التحديات الحالية قائمة للحصول على تصوير طبي سريع وأكثر تفصيلًا للبنى المجهرية للأنسجة. ويتم ذلك من خلال تطوير عوامل تباين غير سامة ولها وقت دوران أكبر داخل الجسم [2].
تتيح الجسيمات النانوية هذه القدرة، إذ تعود عوامل التباين القائمة على الجسيمات النانوية بفائدة كبيرة على العمليات السريرية، فنظرًا لصغر حجمها تُظهر الجسيمات النانوية تأثيرات نفاذية وبقاء معززة في الأورام. وتستخدم مع العديد من تقنيات التصوير الطبي مثل (التصوير الفلوري، والتصوير بالرنين المغناطيسي، والتصوير المقطعي المحوسب، والتصوير بالأمواج فوق الصوتية،PET، SPECT) [2].
إحصائيات عن تقنية النانو في التصوير الطبي
بالنظر إلى حدود عوامل التباين الحالية، والمزايا المحتملة للجسيمات النانوية كعوامل تباين للتشخيص المبكر وتصوير البنية المجهرية، نلاحظ تزايد الاهتمام بتكنولوجيا النانو في التصوير الطبي الحيوي بسرعة كبيرة، إذ يُظهر البحث عن مصطلح “الجسيمات النانوية والتصوير الطبي” في PubMed زيادة ملحوظة مؤخرًا في عدد المنشورات ذات الصلة مما يبرز الجهود المكثفة المبذولة في هذا المجال.
عدد الأبحاث المنشورة عن تقنية النانو والتصوير الطبي في PUBMED نلاحظ التزايد السنوي السريع وبالأخص للتصوير الفلوري والرنين المغناطيسي.
اعتبارات تصميم عوامل التباين القائمة على الجسيمات النانوية
اختيار الجسيمات النانوية: تم اقتراح مجموعة واسعة من الجسيمات النانوية لاستخدامها كعوامل تباين، وتتطلب طرق التصوير المختلفة جسيمات نانوية ذات خصائص مختلفة لإنتاج التباين [3].
أنواع الطلاء: الكثير من المواد النشطة وظيفيًا والمستخدمة لتوليد التباين في التصوير الجزيئي لها توافق حيوي منخفض جدًا مما يؤدي إلى إفراز سريع خارج الجسم وعمر نصف منخفض واستقرار منخفض وسمية محتملة. لذلك تم بذل جهود كبيرة لجعل هذه المواد قابلة للتطبيق بيولوجيًا. وتم اكتشاف مجموعة متنوعة من الأساليب المختلفة باستخدام مواد مثل الفوسفوليبيدات وديكستران وبولي فينيل بيروليدون أو السيليكا كطلاء. وتتمثل الاستراتيجية البديلة للطلاء الاصطناعي في استخدام الجسيمات النانوية الطبيعية مثل الفيروسات أو البروتينات الدهنية وبالتالي تجنب تعرف أنظمة الدفاع في الجسم عليها [3].
استراتيجيات استهداف الخلايا والمناطق الهدف: إما الاستراتيجية الفعالة أو السلبية، وتحدد الأولى بربط الجسيمات النانوية بأنواع مختلفة من الجزيئات كالـ(البروتينات والببتيدات وغيرها). في حين تحدد الثانية من خلال الطلائات كال( ديكستران ) مثلا [3].
تأثير الحجم: يلعب حجم الجسيمات النانوية دورًا مهمًا في عدد من الجوانب بما في ذلك أنواع الخلايا التي يمكن استهدافها ونفاذيتها ضمن الأنسجة واستقلابها في الجسم وقوة وجودة التباين الناتج [3].
فمثلا، حجم الجسيمات النانوية مهم في إفراز الجسيمات من الجسم. حيث يتم إزالة الجسيمات النانوية من الجسم عبر الجهاز الكلوي [3]. و باستخدام تقنيات التألق تبين أن الجسيمات النانوية التي تساوي أو تقل عن 5.5 نانومتر يتم إفرازها من خلال الجهاز الكلوي في حين أن الجسيمات الأكبر من ذلك ينتهي بها الأمر في الكبد والطحال. هنا يتم استقلابها وإفرازها أو تتراكم وقد تصبح سامة للجسم. من ناحية أخرى إذا كانت الجسيمات صغيرة بما يكفي لإفرازها كلويًا فسيقل نصف عمرها [3].
أول تقنيات التصوير القائمة على الجسيمات النانوية، A فلوري، B المقطعي المحوسب، C المرنان، D الإيكو، E التصوير بالأصدار البوزيتروني، F التصوير المقطعي المحوسب بالإصدار البوزيتروني.
استخدام الجسيمات النانوية في التصوير الفلوري
يتمتع التصوير الفلوري بمزايا تغلغل أكبر ضمن الأنسجة، وتألق أقل للأنسجة غير المرغوبة [2]. ولكن يعيبه عمق اختراقه المحدود وتعيق عملية التشتت ضمن النُسج المختلفة النفع المحتمل من المعلومات السريرية التي يقدمها. وكما يؤدي التألق المحدود في المرض المستهدف والتبييض الضوئي لحساسية منخفضة للكشف عن الأمراض الشاذة [2].
وهنا يأتي دور الجسيمات النانوية التي تتميز بخصائص مفيدة للتغلب على القيود المحتملة للتصوير الفلوري. فعلى سبيل المثال يمكن تحميل عدد أكبر من جزيئات الصبغة الفلورية في الجسيمات النانوية لتوفير المزيد من الإشارات. بالإضافة إلى ذلك يمكن تعديل (أو هيكلة) الجسيمات النانوية من أجل منع الإخماد المحتمل عند الحاجة. علاوة على ذلك يمكن استخدام بعض الاستراتيجيات لزيادة تركيزات الجسيمات النانوية في الأمراض ومن ثم زيادة تركيز الصبغة الفلورية للمشكلة المحلية. كما تتميز الجسيمات النانوية بقضائها وقتًا طويلًا نسبياً في الدورة الدموية، مما يعطي امتصاصاً أكبر للأمراض المستهدفة. ويمكن أيضاً تصميم الجسيمات النانوية لتحويل فوتونات الطاقة المنخفضة إلى فوتونات ذات طاقة أعلى وهو أمر مهم لتقليل تأثيرات الوميض والتبييض الضوئي [2].
وقد تم استخدام الجسيمات النانوية كعوامل تباين في التصوير الفلوري في الكثير من الموضوعات. مثل الكشف عن الجينات، وتحليل البروتين، وتقييم نشاط الإنزيم، وتتبع العناصر، وتتبع الخلايا، وتشخيص الأمراض في مرحلة مبكرة، والبحوث المتعلقة بالأورام، ومراقبة التأثيرات العلاجية في الوقت الحقيقي [2].
أمثلة من مجموعة دراسات لخصها المرجع [2] في الجدول 1 لاستخدام الجسيمات النانوية في التصوير الفلوري، وتتضمن اسم عامل التباين في التصوير، وحجم الجسيمات النانوية، والتطبيقات الطبية الحيوية، وما إذا كان قد تم التجريب في الجسم الحي أو في المختبر [2].
Experimental model
Applications
Size (nm)
Imaging agent
SK-BR-3 human cancer cells, CHO-K1 Chinese hamster ovary cells
Detecting early stage breast cancer
120
UCNP
Mice bearing SCC7 tumors
Detecting protease activity
20
Cy5.5
HeLa cells
Testing caspase-3 to identify apoptosis activity in cells
Monitoring cellular uptake of nanoparticles and combined with therapy
14
UCNP
Nude mice
Detecting lymph node
55
IR
الجدول 1: لاستخدام الجسيمات النانوية كعوامل تباين في التصوير الفلوري.
استخدام الجسيمات النانوية في التصوير بالرنين المغناطيسي MRI
التصوير بالرنين المغناطيسي MRI هو طريقة تصوير قوية تستخدم منذ فترة طويلة في التشخيص السريري. يعتمد على دوران البروتون عند وجود مجال مغناطيسي خارجي، حيث تتم إثارته بنبض ذو تردد راديوي. اعتمادًا على إشارة الرنين المغناطيسي النووي الصادرة عن البروتونات في الأجسام البشرية يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي دقة مكانية عالية ودقة زمنية وتباينًا ممتازاً للأنسجة الرخوة. كما أن لديه القدرة على إظهار المعلومات التشريحية المقطعية في شكل ثلاثي الأبعاد. تشمل حدود التصوير بالرنين المغناطيسي التكلفة وأوقات التصوير الطويلة نسبياً وحدود الأجهزة والأعضاء المزروعة المحتمل وجودها لدى المرضى. تساعد عوامل التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي بشكل كبير في اكتشاف الآفات والتمايز عن الأنسجة السليمة [2].
يمكن لعوامل التباين الجديدة بمقياس نانو متر أن تتيح استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي على مستويات الجينات والبروتين والخلية والأعضاء كما تعتمد التطبيقات الأخرى على الامتصاص الخلوي غير المحدد مثل تصوير الالتهاب وتحديد العقدة الليمفاوية الخبيثة وتتبع الخلايا الجذعية ومراقبة الغرسات الحيوية [2].
تم تلخيص أمثلة عن التصوير بالرنين المغناطيسي مع استخدام عوامل تباين نانوية بواسطة المرجع [2] أيضا في الجدول 2 بما في ذلك تكوين الجسيمات النانوية وطرق التصوير وحجم الجسيمات النانوية والتطبيقات الطبية الحيوية وما إذا كان قد تم تجريبه في الجسم الحي أو في المختبر.
Experiment model
Imaging
Applications
size (nm)
NP
VX-2 rabbit
T1
Imaging angiogenesis
273
Alpha(nu)beta(3)-Gd (paramagnetic particle)
SD rats
T1
Imaging placenta as blood-pool contrast
125
Liposomal gadolinium
NIH/3T3 and T6–17 cells
T2
Imaging target cells
74
Her2/neu-Oleosin-30G (Micelles)
RAW264.7 cells, BALB/c mice
T1,T2
New T1/T2 MRI contrast agent
50.4
G4.5-Gd2O3-PEG
GFP-R3230Ac cell line
T2
Tracking GFP gene marker
70-140
SPIO
ApoE-/- mice
T1
Imaging and characterizing atherosclerotic plaques
14-17
rHDL-Gd
Mouse
T1,T2
Blood-pool contrast with longer life-time
60
RBC encapsulated iron particles
HeLa cells
T2
Determining nanoparticle vehicle unpackaging for gene
100
USPIO-PEI
Mice bearing C26 and HT-29 cells
T1,T2
PH-activatable contrast in cancer
60
PEGMnCaP NPs
BALB/c nude mice
T1,T2
Imaging lymph node
100
Mn-nanotexaphyrin
Rabbit
T2
Delivering drug and MRI imaging
15-300
Micelles with PTX and SPIO
Porcine vascular smooth muscle cells
T1
Evaluating and quantifying drug delivery system for vascular restenosis
الجدول 2 : لاستخدام الجسيمات النانوية في التصوير بالرنين المغناطيسي MRI.
استخدام الجسيمات النانوية في التصوير المقطعي المحوسب CT
يستفيد التصوير المقطعي المحوسب (CT) من توهين الأشعة السينية في الأنسجة لإنشاء صور مقطعية وثلاثية الأبعاد. نتيجة لسرعة الفحص وانخفاض التكلفة، وتحسين الكفاءة، وزيادة الدقة المكانية للتصوير السريري، سرعان ما حل التصوير المقطعي محل التصوير الشعاعي للفيلم العادي رغم الكميات الأكبر من التعرض للإشعاع المؤين [2].
تلعب عوامل التباين المقطعي المحوسب دورًا مهمًا في التمييز بين الأنسجة ذات معاملات التوهين المماثلة. حاليًا تعتمد عوامل التباين المقطعية المحوسبة في الوريد أساسًا على اليود. تشمل حدود عوامل التباين الميودنة الإزالة السريعة من الجسم والتسمم الكلوي المحتمل والتوزيع غير النوعي في الدم والأحداث الضارة الموثقة والحساسية المفرطة. نتيجة لذلك تم إدخال عوامل التباين النانوية للتغلب على هذه القيود وزيادة نطاق التصوير المقطعي المحوسب [2].
تم استخدام عوامل التباين النانوية في التصوير المقطعي المحوسب في أدوار متعددة بناءً على امتصاصها الخلوي، والقدرة على توليد توهين قوي للتصوير المقطعي المحوسب، وقدرات الاستهداف الخاصة بها. على سبيل المثال، تم استخدام جزيئات الذهب النانوية التي تبتلعها خلايا الدم الحمراء لتصوير تدفق الدم. اليود الشحمي مع وقت دوران طويل وتقوية التصوير المقطعي المحوسب قد تم استخدامه لتقييم الأوعية الورمية وتم استخدامه لتصوير سرطان البروستاتا. وأخيراً تم استخدام تراكم الجسيمات النانوية لثاني أكسيد الزركونيوم لتصوير الورم ومراقبة توزيع الأدوية [2].
يوضح الجدول 3 من المرجع [2] أمثلة عن التصوير المقطعي المحوسب مع استخدام عوامل تباين نانوية ويعرض تكوين الجسيمات النانوية وحجم الجسيمات النانوية والتطبيقات الطبية الحيوية وما إذا كان قد تم تجريبه في الجسم الحي أو في المختبر.
Experiment model
Applications
Size (nm)
NP
LNCaP and PC3 prostate cancer cells
Imaging prostate cancer cells
29.4
PSMA-specific aptamer conjugated AuNP
Apolipoprotein E-deficient mice
Imaging macrophage-rich atherosclerotic plaques
400
Liposomal iodine
Balb/c mice bearing 4T1/Luc cells
Identifying tumor vascular structure
100
Liposomal-iodine
In vitro
Producing greater imaging capability than iodine
<6
Tantalum oxide
In vitro
Incorporating RBC to image blood flow
20
AuNP
Mice bearing EMT-6 and CT-26 cells
Labelling tumor cells to image tumor growth
1
AuNP
B6C3f1 mice bearing Tu-2449 cells
Imaging brain malignant gliomas and enhancing radiotherapy
11
AuNP
Mice
AuNP with CT contrast capability
27-176
AuNP
Rat bearing R3230 AC cells
Imaging tumor
113
Liposomal iodine
FSL rat
Tracking mesenchymal stem cells
20
AuNP
الجدول 3: لاستخدام الجسيمات النانوية في التصوير المقطعي المحوسب CT.
استخدام الجسيمات النانوية في التصوير بالأمواج فوق الصوتية US
التصوير بالموجات فوق الصوتية US هو أحد أكثر طرق التصوير التشخيصي الطبي استخدامًا نظرًا لقابليته للنقل وعدم التوغل في الجسم والدقة المكانية العالية والتكلفة المنخفضة وخصائص التصوير في الوقت الفعلي. تم تطوير عوامل التباين المستخدمة في الموجات فوق الصوتية لتعزيز اختلاف الإشارات الصوتية بين الأنسجة السليمة والآفات المستهدفة. تتكون عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية المتوفرة تجارياً من فقاعات صغيرة تتراوح في مقياس من 1 إلى 8 مايكرومتر. وقد تم استخدام تقنية النانو للتغلب على القيود المحتملة لعوامل التباين الحالية، فالجسيمات النانوية كعوامل تباين بالتصوير في الموجات فوق الصوتية أصغر بكثير من عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية المستخدمة حالياً. فكما هو الحال مع الجسيمات النانوية الأخرى فإن الحجم الصغير يسهل استهداف الآفات، وتشمل التطبيقات تصوير الخلايا الجذعية واكتشاف الالتهاب وتوصيل الأدوية. ومع ذلك من أجل الحصول على ما يكفي من الانعكاس الصوتي تحتاج الجسيمات النانوية في الأمواج فوق الصوتية عادة إلى أن تكون أكبر من الجسيمات النانوية منها في CT أو MRI والتي تتراوح من مئات إلى آلاف النانومتر [2].
تم تلخيص أمثلة على عوامل التباين بالموجات فوق الصوتية للجسيمات النانوية في الجدول 4 حيث ذكر تكوين الجسيمات النانوية وتصنيفها وحجم الجسيمات النانوية والتطبيقات الطبية الحيوية وما إذا كان قد تم تجريبه في الجسم الحي أو مختبر [2].
Experiment model
Classification
Applications
Size (nm)
NP
Bel7402 and L02 cells
Liquid
Molecular tumor imaging agents
229.5
FA-PEG-CS and perfluorooctyl bromide nanocore
In vitro
Gas
Ultrasound imaging agents with potential therapeutic applications
3000
Silica coated NP into perfluorobutane microbubble
Wister rat
Gas
Ultrasound imaging agents
152
C3F8-filled PLGA
Label human mesenchymal stem cells and inject into nude mice
Solid
Stem cell imaging agent
30-150
Exosome-like silica NP
Rabbit vx2 tumor
Solid
Ultrasound imaging agents
260
Rattle-type MSN
C3H/HeN mice bearing SCC-7 cells
Gas
PH related contrast agents in tumor
290
Gas-NP
SKBR-3 and MDA-MB-231 human breast cancer cells
Solid
Specific detection of tumor molecular marker
250
PLA-herceptin
Athymic mice bearing N2a cells
Gas
PH related contrast agents in tumor
220
RVG-GNPs
Chicken embro HT1080-GFP and Hep3-GFP tumor
Gas
Tumor imaging contrast agent
185
Porphyrin nanodroplet
CD1 mice
Gas
Ultrasound imaging agents
100-200
PFC-NP(C4F10)
الجدول 4: لاستخدام الجسيمات النانوية في التصوير بالأمواج فوق الصوتية US.
استخدام الجسيمات النانوية PET\SPECT
التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) هو تقنية طب نووي قوية ومستخدمة على نطاق واسع مع اختراق عالي للأنسجة وحساسية عالية وتصوير في الوقت الحقيقي. إلى جانب المعلومات التشريحية قد توفر PET أيضًا معلومات بيولوجية على المستوى الجزيئي بناءً على تتبع النويدات [2].
التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث فوتون واحد (SPECT) هو تقنية أخرى للطب النووي مستخدمة على نطاق واسع ولها مزايا مماثلة مثل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني حيث يمكنها اكتشاف الوظيفة كيميائية حيوية غير الطبيعية قبل حصول التغييرات في علم التشريح [2].
تشمل قيود PET / SPECT التكلفة العالية والتعرض الإشعاعي العالي [2].
تُستخدم الجسيمات النانوية في PET / SPECT بشكل أساسي في الكشف عن الأورام [2].
تم تلخيص أمثلة عن الجسيمات النانوية المستخدمة في التصوير PET\SPECT في الجدول 5 بما في ذلك تكوين الجسيمات النانوية والحجم والتطبيقات الطبية الحيوية وما إذا كان قد تم اختباره في الجسم الحي أو في المختبر [2].
Imaging modality
Experiment model
Applications
Size (nm)
NP
PET
Mice bearing U87MG tumor
Imaging tumor
100-150
F-labeled DBCO-PEGylated MSN
PET
Mice
Detecting pulmonary inflammation
200
I-labeled anti-ICAM-1/PVPh-NP
PET
Mice bearing neuro2A tumor
Monitoring pharmacokinetics and tumor dynamics
37
Cu labeled IT-101
PET
Athymic mice bearing CWR22 tumor cells
Imaging natriuretic peptide clearance receptor in prostate cancer
16-22
Cu labeled CANF-comb nanoparticle
PET
C57BL/6 mice deficient in apolipoprotein E
Imaging macrophages in inflammatory atherosclerosis
20
Cu-TNP
PET
C57BL/6 recipients of BALB/c allografts in mice
Detecting rejection and immunomodulation in cardiac allografts
20
Cu labeled CLIO-VT680
PET
C57BL/6 mice deficient in apolipoprotein E
Imaging atherosclerosis in artery
16-22
Cu labeled CANF-comb nanoparticle
SPECT
BALB/C mice
Monitoring distribution of nanoparticles
12
I silver nanoparticle
SPECT
U87MG, MCF7 cells and nude mice bearing U87MG cells
Detecting cancer cells and imaging tumor sites
31
I labeled cRGD-PEG-AuNP
SPECT
C57BL/6 mice, nude mice and BALB/c mice bearing 4T1-Luc2-GFP cells
Imaging lymph node metastasis
25
In labeled lipid/calcium/phosphate NPs
SPECT
Nude mice bearing U87MG cells
Tracking glioblastoma
70
In-MSN labeled neural stem cells
SPECT
4T1 TNBC mouse
Targeted imaging tumor
5
AuNPs(DAPTA)
الجدول 5: لاستخدام الجسيمات النانوية في التصوير PET\SPECT.
حاضر ومستقبل تقنية النانو في التصوير الطبي
نستنتج مما تقدم أنه وبالمقارنة مع عوامل التباين التقليدية، أظهرت الجسيمات النانوية المستخدمة كعوامل تباين تحسناً في كثافة الإشارة وقدرة الاستهداف ووقت دوران أطول في الجسم الحي في كل من نماذج الأمراض المختبرية والحيوانية خاصة لتشخيص السرطان وعلاجه. فبمساعدة تقنية النانو أصبحت طرق التصوير الطبي المعروفة أكثر قوة من ذي قبل. وأظهرت تحسنًا واعداً، إذ تقدم تقنية النانو الجسيمات النانوية التي تَعدنا بإمكانيات ثورية لاستخدامها كعوامل تباين في التصوير الطبي لمجموعة متنوعة من التطبيقات السريرية. كما تحسن تصميم هذه الجسيمات بشكل كبير خلال العقد الماضي، مع تعدد الوظائف والاستهداف الأكثر كفاءة والتوافق الحيوي الأفضل، والعوامل المناسبة لكل طريقة تصوير متاحة.
في المرحلة الحالية من التطوير بشكل عام يمكن تصنيع عوامل التباين النانوية التي تمتلك السمات المطلوبة لأي تطبيق مرغوب. حيث يتطلب تصميم عوامل تباين الجسيمات النانوية الفعالة للتصوير دراسة متأنية للخصائص المطلوبة للتطبيق المعني. وبمجرد تحديد الخصائص المطلوبة يمكن تحديد الجسيمات النانوية المرشحة. ويمكن بعد ذلك تحسين تخليق الجسيمات لإنشاء جسيمات تجمع التباين مع العلاجات المضمنة المناسبة وطلاء السطح الأمثل وخصائص الاستهداف والحجم المحدد ودرجة عالية من التوافق الحيوي.
ومع ذلك، ما زال هناك مجال لتحسينات كبيرة في التوافق الحيوي والفعالية والخصوصية واكتشاف المزيد من الأمراض باكرًا. وأخيراً ستستمر تقنية النانو في إنتاج جسيمات جديدة تمتلك خصائص جديدة ومثيرة للاهتمام وسيتم استغلالها في التصوير الطبي. كما سيستمر تطوير طرق التصوير الطبي مما يتطلب تركيب جسيمات نانوية جديدة كعوامل تباين.
يعد الوعي الكمي أحد علوم الفيزياء الحديثة المثيرة للجدل، حيث يندرج تحت علم الفيزياء الحيوية الكمومية. ويركز هذا العلم على قضايا الوعي والذكاء وعلاقتهما بفيزياء الكم. حيث أن حجة العلماء العاملين على هذا الفرع العلمي قائمة على وجود فوتونات حيوية في الدماغ. وأين وجدت الفوتونات بالتالي فبالتأكيد يوجد مكان لفيزياء الكم!
الوعي الكمي “Quantum mysticism”
يعرف أيضاً باسم التصوّف الكمي. يعد أحد أكثر العلوم (إذا صح التعبير) المثيرة للجدل في الأوساط العلمية. حتى أنه يشار إليه بازدراء في الكثير من الأحيان. وهو عبارة عن مجموعة من معتقدات الميتافيزيقيا والممارسات المرتبطة بها. والتي تدعي إمكانية بل حتمية ربط جوانب الوعي والروحانيات والذكاء ( والتي تمثل جانب كبير من معتقدات الصوفية ) بأفكار و نظريات ميكانيكا الكم. ولذلك سميت بالتصوّف الكمي.
وقد تعرّض هذا العلم وهذه الأفكار والنظريات إلى سيل من الانتقادات في الأوساط العلمية وخاصة علماء ميكانيكا الكم. وقد وصفت بالدجل وبالعلم الزائف.[1]
ورقة ويجنر
كتب العالم ويجنر “Eugene Wigner” في العام 1961 ورقة بعنوان ملاحظات على أسئلة العقل والجسد “Remarks on the mind-body questions”. أشار فيها إلى أن المراقب ( الواعي ) لعب دوراً أساسياً في ميكانيكا الكم. وقد اتخذت هذه الورقة كمصدر إلهام للصوفيين اللاحقين. وذلك بالرغم من أن ويجنر اتبع أسلوب وأفكار فلسفية في المقام الأول أثناء إعداده لهذه الورقة. وذلك الأمر يعد مخالفاً إلى حد ما للأفكار و المعتقدات الموجودة في تعاليم الصوفية. ولكن في أواخر سبعينيات القرن الماضي قام ويجنر بالتراجع عن أفكاره ورفض ارتباط الوعي البشري بميكانيكا الكم. [1]
الوعي الكمي أحد خرافات الميكانيكا الكمية!
في وقتنا الحاضر تتعرض نظرية الوعي الكمي للكثير من الانتقادات في أروقة أقسام الفيزياء في جميع الأقطاب العلمية في العالم. حيث يرفض العلماء فكرة لعب الميكانيكا الكمية التي وضعت من قبل مجموعة من العلماء المرموقين و هم آينشتاين وبور وبلانك وباولي وهايزنبيرغ دوراً في الصوفية والروحانيات. ولكن لنعود قليلاً إلى الوراء، إلى أوائل سبعينيات القرن الماضي حيث بدأت ثقافة صوفية العصر الجديد بالظهور.
بدأ بعض العلماء الذين اعتنقوا التصوّف الشرقي بتحليل الظواهر التخاطبية المزعومة بواسطة ميكانيكا الكم. حيث ظهرت كتب لعلماء وكُتّاب مثل آرثر كوستلر ولورانس لي شان وآخرون اقترحوا فيها إمكانية تفسير ظواهر التخاطر باستخدام ميكانيكا الكم. وفي نفس العقد ظهرت مجموعة فايزكس الأساسية، وهي مجموعة تتكون من عدد من علماء الفيزياء الذين تمسكوا بالوعي الكمي بعد انخراطهم في أمور التخاطر، والروحانيات، والتأمل، وتمارين مختلفة من العصر الجديد للصوفية الشرقية. وقد كتب أحد منتسبي هذه المجموعة وهو فريتجوف كابرا كتاب “استكشاف أوجه التشابه بين الفيزياء الحديثة والتصوّف الشرقي” وذلك عام 1975. تبنى هذا الكتاب العصر الجديد للوعي الكمي، واكتسب شهرة واسعة بين عامة الناس.[2][3]
ما هو الوعي الكمي؟
حسناً، تكلمنا عن أن الوعي الكمي علم زائف كما يقول الكثير من العلماء. وتكلمنا أيضاً عن علماء آمنوا بالوعي الكمي. ولكن ما هو الوعي الكمي؟
بصورة مبسطة، الوعي الكمي هو علم يفسر الوعي البشري والذكاء وظواهر التخاطر في علوم الروحانيات والصوفيات بميكانيكا الكم وبالتالي فهو يقع بين التصوّف الشرقي وميكانيكا الكم. وفي بداية ظهور هذا العلم آمن به الكثير من الناس، وذلك لأنه دعم ببراهين مقنعة إلى حد ما وقتها. مثل أن ما يتحكم بالوعي البشري هي الفوتونات العصبية أو الحيوية. ويمكن أن يطبق على تلك الفوتونات مبادئ ميكانيكا الكم. وبالتتابع أصبح تفسير الوعي البشري بميكانيكا الكم ممكناً بل أكيداً بوجهة نظر المؤمنين بالوعي الكمي.
وبالرغم من غرابة هذه النظرية، وغرابة التفسيرات التي أوجدتها لربط الوعي بالكم. إلا أن ظهر مجموعة من العلماء الذين دافعوا عنها وقاوموا لربط الإثنين معاً. فقد كان كلا العلمين صعب الفهم، ومعقدين إلى حد ما. وهذا لا يعني بالضرورة أنهما مرتبطان بشكل ما حقًا أو أنهما يفسران بعضهما البعض. ورغم تزايد عدد المعارضين لها منذ ظهورها في النصف الثاني من القرن السابق. إلا أن أول نظرية مفصلة للوعي الكمي ظهرت في التسعينيات على يد الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل من جامعة أكسفورد روجر بنروز، وعالم التخدير ستيوارت هامروف من جامعة أريزونا. والذين قالوا في هذه النظرية ( بشكل شديد الإختصار ) بأن الحسابات الكمومية في الأنابيب الدقيقة (وهي نوع من أنواع الهياكل الخلوية) لها دور وتأثير في إطلاق الخلايا العصبية وبالتبعية الوعي. [3]
اعتقادات بنروز وهاموفر
ذكرنا سابقاً بأن من بين مجتمع العلماء الرافض بأغلبيته الساحقة لهذه النظرية ظهر عدد من العلماء المرموقين المؤيدين لهذه النظرية. ومنهم بنروز الحاصل على جائزة نوبل وعالم التخدير هاموفر. فقد اتفق الاثنان على أن أحد مكونات الدماغ المسؤلة عن إطلاق الخلايا العصبية وهي الأنابيب الدقيقة كما أشرنا سابقاً لها القدرة على إجراء حسابات كمومية عالية الدقة لإطلاق الخلايا العصبية ( وهذا يعني بأن أدمغتنا عبارة عن حواسيب كمومية ). و الخلايا العصبية لها دور كبير في عملية الوعي والإدراك وبالتالي يكون الوعي نتيجة عدد من الحسابات الكمومية. ويدعي العالمان بأن هذه الأنابيب الدقيقة تتمتع بسلوك كمي، وذلك يتجلى في خصائصها المتمثلة في الموصلية الفائقة والميوعة الفائقة ( وذلك في درجات الحرارة المنخفضة فقط ). وذلك ما جعل هذين العالمين يؤمنان بنظرية الوعي الكمي.[2][3]
لماذا رفضت الأغلبية الساحقة من العلماء نظرية الوعي الكمي؟
لاقت نظرية الوعي الكمي رفضاً كبيراً منذ ظهورها في ألمانيا في عشرينيات القرن الماضي وحتى يومنا هذا. فقد رفضها في بداية ظهورها عدد من العلماء منهم اينشتاين رغم اتهامه بالتصوف وماكس بلانك وغيرهم. ولكن لماذا رفض العلماء هذه النظرية؟
يدعي المتصوفون والمؤمنون بهذه النظرية بأن ميكانيكا الكم ترتبط بالوعي، والوعي هو المسؤول عن خلق الواقع وبالتالي فإنه يمكننا التحكم بالواقع بواسطة ميكانيكا الكم. ويقر المتصوفون بإمكانية التحكم بالواقع إذا قمنا بتطبيق قوى عقلية كافية.
وقد وصل بعض المؤمنين بهذه النظرية إلى حد تفسير ظواهر نفسية وربما ظواهر خارقة بميكانيكا الكم. مثلما فعل أميت غوسوامي “Amit Goswami” حيث فسر الرؤية عن بعد والخروج من الجسد بالكم. وقد ذكر ذلك حرفياً في كتابه: كيف يخلق الواقع العالم المادي. وغيره من فسر إمكانية شفاء الأمراض بواسطة التفكير وجلسات التأمل بميكانيكا الكم مثلما فعل الطبيب ديباك شوبرا.
وقد رفض العلماء هذه النظرية لعدم وجود أدلة واضحة ومنطقية على صحتها. وقد رفض العلماء فكرة تفسير أمور غير منطقية بتاتاً بميكانيكا الكم. [1]
أحدثت الشبكات الاجتماعية ثورة هائلة في كيفية وصولنا إلى المعلومات والبحث عنها، ولكن هل تساءلت يومًا لماذا يمكن لشخصين البحث عن نفس الشيء عبر الإنترنت والحصول على نتيجتين مختلفتين تمامًا؟، يرجع علماء الإجتماع السبب وراء ذلك إلى غرف الصدى الإعلامية وفقاعات التصفية التي تحول دون وصولنا إلى المعلومات، والخوارزميات التي تروّج للمحتوى بناء على سلوكنا البحثي، مما يقلل من حريتنا في الحصول على المعلومات ومواجهة الأفكار الجديدة.[1]
ماذا نعني بغرف الصدى وفقاعات التصفية؟
ربما تكون قد سمعت من قبل عن مصطلحي “غرف الصدى” و “فقاعات التصفية”، إلا أن المصطلحين يختلفان عن بعضها البعض حيث تعرف “غرف الصدي” بأنها البيئة التى نواجه فيها المعلومات والآراء التي تعكس وتعزز آرائنا، أما “فقاعات التصفية” فهي المساحة التي يؤثر فيها سلوكنا كالبحث والإعجابات والمشاركات على ما نراه عبر الإنترنت.[2]
أين توجد غرف الصدي؟
توجد غرف الصدى في أي مكان يتم فيه تبادل المعلومات والأفكار والآراء، سواء أكان ذلك عبر الإنترنت أو في الحياة الواقعية. لكن على الإنترنت توجد غرف الصدي بشكل أكبر، فيمكن لأي شخص تقريبًا العثور على أشخاص متشابهين معه في التفكير ووجهات النظر.[3]
غالبًا ما نشعر بالراحة في غرف الصدى، لأنها مليئة بالأشخاص الذين يفكرون بشكل مشابه لنا، في بعض الأحيان يمكن أن تساعد غرف الصدي الإعلامية في نشر الأخبار الكاذبة، والتي يمكن أن تنتشر بشكل أسرع حتي لو لم تكن صحيحة.[4]، كما أن غرف الصدى تعمل على تشويه منظورنا ورؤيتنا للعالم مما يجعل فهم وجهات النظر المتعارضة أكثر صعوبة.[3]
كيف تعزلك فقاعات التصفية؟
عند بحثك على أحد مواقع الويب، فإنك تعتقد أنك قد حصلت على نفس المحتوى الذي قد يحصل عليه شخص آخر. ولكن في الحقيقة الأمور ليست كذلك، حيث تتعقب الخوارزميات كل ما تريد النقر فوقه، وتمنحك المحتوى بناءً على سلوكك عبر الأنترنت، وتستمر في القيام بذلك حتى تعرض لك المحتوى الذي من المحتمل أن تستهلكه بشكل أساسي.
عندما تضعك الخوارزميات في فقاعات التصفية فهذا يعني أنها قد عزلتك عن المعلومات ووجهات النظر التي لم تبد اهتمامك بها بالفعل، وبالتالي فإنك تفقد معلومات مهمة،على سبيل المثال قد يعمل أحد مواقع التواصل الاجتماعي على إخفاء منشورات أصدقاء لهم وجهات نظر مختلفة، أو قد يعرض لك موقع إخباري مقالات يعتقد أنك ستنحاز إليها.
في كثير من الأحيان قد لا تدرك حتى أنك في فقاعة تصفية لأن هذه الخوارزميات لا تطلب الإذن منك، أو تخبرك بنشاطها، أو تقول لك ما تخفيه عنك. في الواقع لقد أصبحت الخوارزميات جزءًا من الإنترنت ككل، وإذا كنت تريد الاتصال به، فإن تجنبها يكاد يكون مستحيلًا.[5]
التحيز التأكيدي وغرف الصدي
يعرف التحيز التأكيدي بأنه تفضيل الأفكار والمعتقدات التي يتبناها الشخص والتي تعبر عن وجهة نظره. تعمل غرف الصدى الإعلامية على إدامة ما يسميه علماء النفس بالتحيز التأكيدي، أي الميل إلى تفضيل المعلومات التي تعزز معتقداتنا، و لسوء الحظ ، جميعنا لدينا التحيز التأكيدي، فغالبًا ما نقرأ الأخبار التي تؤكد ما نفكر فيه بالفعل كما أننا نصدق القصص التي تدعم أفكارنا، وبالمثل قد نتجاهل القصص الإخبارية التي تقدم آراء ووجهات نظر متعارضة مع أفكارنا.[6]
كيف يمكنك تجنب غرف الصدى؟
1-تحقق من المعلومات من مصادر متعددة: يساعدك التحقق من المعلومات من مصادر متعددة على اكتشاف المعلومات المتناقضة والتعامل معها والبقاء على الإطلاع حول ما هو جديد. فالمعلومات التي تنشر على مواقع حسنة السمعة من المرحج أن تكون أكثر دقة من المعلومات التي تنشر في المواقع ذات الأخبار المضللة.
2- تقبل وجهات النظر مختلفة والتعامل معها: يعد الاختلاف مع الآخرين جانبًا طبيعيًا من جوانب الحياة البشرية. في الواقع تفتح الخلافات بابًا للتعلم وهي أساس البحث. لا حرج في الاختلاف مع شخص ما، ولكن احرص على الاستماع إلى حجته والتحقق من الحقائق التي تسردها.
3-تقييم المعلومات: الحقائق هي جانب حيوي للأخبار، وبدونها سوف يتولد لدينا جوانب الشك. وبالتالي فإن تقيمك للمعلومات بناء على الحقائق الواردة فيها، يعد جانبًا مهمًا بالنسبة لك لتجنب غرف الصدي.
4- سلح نفسك بمهارات التفكير النقدي.[7]
وأخيرًا يمكنك الهروب من غرف الصدى من خلال التطلع إلى وجهات النظر الأخرى، ليس عليك بالضرورة الحصول على رأي مخالف تمامًا لرأيك، وفي بعض الأحيان قد يؤدي ذلك إلى نتائج عكسية ويعيدك إلى غرفة الصدى.[8]
في العقود الأخيرة تراجعت درجات الثقة في وسائل الإعلام والاخبار المنشورة في كثير من دول العالم، حيث لا يزال الكثير من المستهلكين ينظرون إلى الأخبار بقدر كبير من الشك، وعلى الرغم من الادعاءات الكثيرة والمتلاحقة حول أزمة الثقة في وسائل الإعلام فقد شدد علماء الإجتماع على أنه لا يوجد دليل واضح على ثبوت درجات الثقة في كل بلد أو مؤسسة إخبارية.[1]
وسائل الإعلام والأخبار الزائفة
أظهرت البيانات أن القصص الإخبارية المزيفة تحظي باهتمام واسع النطاق ويتم تصديقهابشكل كبير من قبل الجمهور. ففي كل من الولايات المتحدة الامريكية وأوروبا، وجدت العديد من الدراسات التى أجريت أن الغالبية العظمى من السكان يتعرضون وبشكل مباشر للأخبار المضللة والكاذبة، بينما يتعرض حوالى 10% فقط من السكان للأخبار الصحيحة. وتشير الأدلة إلى أن وسائل الإعلام الرئيسة هي المسؤولة عن الاهتمام الكبير الذي تتلقاه القصص الإخبارية المزيفة من قبل الجمهور.
أحد الأسباب الرئيسة التى تدفع وسائل الإعلام لتغطية الأخبار الزائفة هو أن بعض هذه القصص تحمل قيمًا إخبارية. وبالتالى تكون تأثيرات تلك التغطية هى تضليل الجمهور، مما يجعلهم أقل يقينًا فيما يتعلق بالحقيقة.[2]
ومع ذلك فقد وجدت الدراسات العديد من الأسباب المختلفة المتعلقة بمقدار الثقة في وسائل الإعلام، فوجد البعض منها أن التعليم هو مؤشر إيجابي لثقة الجمهور في وسائل الإعلام، بينما وجد البعض الأخر أن النساء يثقن في وسائل الإعلام أكثر من الرجال، ووجد البعض ارتباط درجات الثقة بالتحيز السياسي، حيث أصبح المزيد من الجمهور يتوقعون أن تكون الأخبار متحيزة سياسيًا.[3]
ما الذي يجعل الناس أكثر ثقة في المواد المنشورة بوسائل الإعلام؟
حاولت العديد من الأبحاث فهم طبيعة المواد المنشورة بوسائل الإعلام والتى تدفع الناس إلى الثقة بها. وتوصلت النتائج إلى أن الناس يريدون وبشكل عام أن تكون الصحافة أكثر توازنًا ودقة وموضوعية.
وخلال العقدين الماضيين أظهرت الأبحاث تزايد شكوك الجمهور تجاه صناعة الأخبار. فوفقًا للدراسة التى أجراها مشروع ميديا انسايت بالتعاون مع المعهد الأمريكي للصحافة، ووكالة أسوشيتدبرس، أظهرت الدراسة أن 85% من الأشخاص عينة الدراسة يرون أن الدقة هى السبب الرئيس الذي يدفعهم للثقة بالمصدر الإخباري، كما أظهر 67% أن التغطية المتعمقة البعيدة عن السطحية مهمة لثقتهم بالوسيلة الإعلامية.[4]
وخلال السنوات الأخيرة تراجعت الثقة في وسائل الإعلام التقليدية إلى أدنى مستوياتها على الإطلاق. وكشف مقياس ثقة ايدلمان السنوي لأول مرة، الذي شاركه مع شركة أكسيوس أن أقل من نصف الأمريكيين لا يثقون بوسائل الإعلام التقليدية، وأن 56 % منهم يرون أن الصحفيين والمراسلين يحاولون تضليل الجمهور عن عمد بتناول الأخبار الكاذبة والمعلومات الزائفة.[5]
كما أظهرت النتائج أن 59% منهم يتفقون على أن المؤسسات الإخبارية معنية بدعم أيديولوجية معينة أو موقف سياسي أكثر من إعلام الجمهور، كما أن 61٪ منهم يرون أن وسائل الإعلام منحازة وغير موضوعية.[6]
هل ملكية وسائل الإعلام مرتبط بعدم الثقة بها؟
تعتبروسائل الإعلام السلطة الرابعة التى تقوم بدورها بمساءلة الجهات الثلاثة التشريعية والتنفيذية والقضائية. ولكن ماذا يحدث عندما لاتهتم وسائل الإعلام بمحاسبة الحكومة بقدر اهتمامها بالدفع بأجندة تخدم مصالحها الذاتية؟
لقد أدي الاندماج الهائل لوسائل الإعلام في السنوات الأخيرة إلى ملكية وسائل الإعلام من قبل عدد صغير من الشركات متعددة الجنسيات وشركات الاستثمار الدولية[7]. وبالتالي لا يُنظر إلى الصحفيين على أنهم أصوات مستقلة، ولكن يُنظر إليهم على أن لديهم أجندات خفية يسعون لتحقيقها. ووفقًا لمقياس ثقة ايدلمان لعام 2021، فإن الثقة في وسائل الإعلام الإخبارية التقليدية منخفضة بشكل كبير (على الرغم من أن الثقة في وسائل التواصل الاجتماعي أقل أيضًا)، كما أن ثقة الجمهور في معظم المؤسسات الحكومية وغير الحكومية ليست قوية.[8]
تأثير بيئة الوسائط الرقمية على الثقة
في عالم اليوم الذي تهيمن عليه وسائل التواصل الاجتماعي، أصبح التحكم في كيفية توزيع المحتوى تحديًا معقدًا تكافح العديد من المؤسسات الإخبارية لمواجهته. تظهر الأبحاث التي أجراها معهد رويترز، أن الأخبار أقل موثوقية عند رؤيتها على منصات التواصل الاجتماعي المليئة بالمعلومات المضللة.
في السنوات الأخيرة، أصبحت حالات التداول المتعمد للمعلومات المضللة والأخبار المزيفة عبر وسائل الإعلام الموجودة على الإنترنت أمرًا شائعًا. وأظهرت العديد من الدراسات أن المستخدمين نادرًا ما يقومون بأي سلوكيات لتقييم المحتوي المعروض، كالبحث عن مصادر أخرى للتحقق من صحة المعلومات،[9]
ويري البعض أن التحول في البيئات الإعلامية خلال الفترة الأخيرة قد جلب معه الكثير من التحديات الجديدة والمتزايدة لوسائل الإعلام التقليدية التى تواجه المنافسة لجذب انتباه الجهور، كما أن وسائل الإعلام الرقمية والإجتماعية جعلت الجهات الفاعلة أقل اعتمادًا على وسائل الإعلام الإخبارية للوصول إلى الجمهور، مما سمح لهم بتجاوز وسائل الإعلام الإخبارية وكذلك توفير قنوات للهجمات على وسائل الإعلام الإخبارية.[10]
ويعد الوصول غير المقيد إلى المعلومات غير المتحيزة أمرًا بالغ الأهمية لتشكيل الفهم المتوازن والجيد للأحداث الجارية. وبالنسبة للعديد من الأفراد، تعتبر المقالات الإخبارية هي المصدر الأساسي للحصول على المعلومات. وبالتالي تلعب المقالات الإخبارية دورًا مركزيًا في تشكيل الرأي العام. علاوة على ذلك يصنف مستهلكو الأخبار المقالات الإخبارية على أنها تتمتع بأعلى جودة ومصداقية مقارنة بالوسائل الأخري كالراديو والتلفزيون ووسائل التواصل الإجتماعي، ومع ذلك غالبًا ما تظهر التغطية الإعلامية تحيزًا واضحًا، ينعكس في المقالات الإخبارية ويشار إليه عمومًا بالتحيز الإعلامي . يمكن أن تشمل العوامل المؤثرة في هذا التحيز ملكية أو مصدر دخل وسائل الإعلام ، أو موقف سياسي أو أيديولوجي محدد للمنفذ الإعلامي.[11]
كيف يمكننا إعادة بناء الثقة في وسائل الإعلام؟
1-تطوير معايير الصناعة الصحفية: ويتضمن ذلك تصنيف الأخبار والأراء، والتزام المنافذ الإعلامية بالممارسات المتعلقة بالتحقق من المعلومات وتتبع المعلومات المضللة والمصادر المجهولة.
2- استخدم التكنولوجيا لمكافحة المعلومات المضللة: ويتم ذلك عن طريق استخدام وسائل الإعلام التكنولوجيات المتقدمة في جميع جوانب أعمالها. على وجه الخصوص، يجب أن تكون شركات الإعلام قادرة على تحديد المعلومات المضللة ثم معالجتها قبل نشرها للجمهور.
3- تتبع مصادر المعلومات التي تنشر عبر الإنترنت: والتأكد من مصدر المعلومات التي يتم الاعتماد عليها، وتزويد الجمهور بالمهارات اللازمة للتنقل الأمن عبر الإنترنت.[12]
قديمًا، كنا عندما نذهب إلى المستشفى لاستشارة طبية أو المتابعة بسبب مرضٍ ما، من الممكن ألا يتذكرك طبيبك الخاص بسبب كثرة ما يرى من عدد المرضى يوميًا بدون وجود تقارير طبية خاصة بهم. ثم تطور الأمر إلى دفتر خاص بكل مريض ولكنه ملئ بالتحديات للحصول على معلومة عن المريض. ولكن الاّن بضغطة زر واحدة تحصل على كل المعلومات التي تريدها عن أي مريض في لحظة واحدة. قد يكون هذا ملخص التعامل الطبي مع المرضى منذ بداية الطب إلى العصر الحالي، مما فتح أمامنا مجالات متعددة وخاصة مع توافر بيانات سهلة الوصول لكل مريض أصبح لدينا أحد أهم العلوم في العصور القادمة وهو علم البيانات الإكلينيكية. وسنبدأ في هذا المقال مقدمة في علم البيانات الإكلينيكة.
أولًا: ما هو علم البيانات؟ هو علم يجمع بين 3 علوم متفرقة: علم الكمبيوتر، وعلم الإحصاء، وخبرة في مجال متخصص. ويوجد تقارير حديثة تضيف إليهم علمًا رابعًا وهو علم الاجتماع والتواصل.
أما علم البيانات الإكلينيكية والي سنتحدث عنه باستفاضة في هذا المقال فهو استخدام البيانات التي تم تجميعها من قِبل مقدمي الرعابة الصحية لخلق معارف جديدة وتطوير الاهتمام بالمرضى مستقبلًا باستخدام البرمجة والإحصاء.
ويوجد عدد من العلوم القريبة في تعاريفها وتطبيقها من علم البيانات الإكلينيكية وعلى سبيل المثال، علم البيانات البيولوجية وتتضمن تجميع البيانات الجينية الخاصة بكل مريض لتتبع وجود أو تطور مرض ما بداخله. وعلى الجانب الأخر علم بيانات الرعاية الصحية وهو يركز بشكل أكبر على تسيير أعمال المؤسسة الصحية من الناحية الإدارية والمالية أكثر من الاهتمام بالمريض. وأخيرًا علم البيانات الصحية الذي يهتم بتجميع البيانات الإكلينيكية وغير الإكلينيكية مثل اللياقة البدنية وتتبع النوم وصفاء الذهن والبيانات الاخرى التي تركز على الصحة. [1]
قوانين البيانات الإكلينيكة
في سنة 1966م، أقر الكونجرس الأمريكي قانون لحماية بيانات المرضى وتوجيه استخدامها فقط في الأبحاث العلمية من أجل تطوير الخطط العلاجية والدفع والتأمينات، ووقعه الرئيس بيل كلينتون. ويتلخص هذا القانون في استخدام أقل قدر ممكن من البيانات للحصول على أعلى استفادة علميًا وعمليًا.
وأشهر انواع قواعد البيانات هما:
قاعدة البيانات المحدودة وتنص على استخدام المعلومات لأهداف محددة فقط بغرض حماية البيانات، مع عدم التعريف بالأشخاص وتقديم تقارير، بالإضافة إلى التأكد من أن جميع المستخدمين يتبعون القوانين. حيث يُحذف عدد من المُعرفات بالأشخاص تصل إلى 16 مُعرف مثل الإسم والعنوان ورقم التأمين الاجتماعي وهكذا.
قاعدة البيانات غير المُعرفة للأشخاص: ويتم تنفيذها بطريقتين، الأولى هي حذف 18 مُعرف بالأشخاص للحفاظ على الخصوصية. والطريقة الثانية تتم عن طريق خبراء في المجال يفحصون البيانات بشكل دقيق، ثم يحذفون ما يُعرف بالأشخاص ويحصلون فقط على ما يفيد في عملية تحليل البيانات فقط. [3]
حجم البيانات الإكلينيكية
قدرت منظمة الصحة العالمية حجم البيانات الإكلينيكة في سنة 2013م فقط ب 153 إكسابايت، وفي سنة 2020م ب 2314 إكسابايت. هذه الأرقام ضخمة في العام الواحد ككمية أكبر من البيانات في أي مجال غيره. ووصل حجم الإنفاقات على تحليل البيانات الإكلينيكة إلى 8 مليار دولار سنة 2022، ومن المتوقع أن يصل إلى 50.7 مليار دولار في سنة 2027م ، مما يدل على أهمية المجال وتطوره مستقبلًا. [4]
مثال واقعي على علم البيانات الإكلينيكية
من الأمثلة الكلاسيكية مثلًا ملاحظة تأثير التمارين الرياضية على وظيفة الرئة في المرضى اللذين لديهم مشاكل في الرئة والتنفس. في هذا المثال كل العلامات واضحة وذلك مجرد تحليل للبيانات وملاحظة القياسات.
أما من الأمثلة الحديثة التي يكون فيها علامات ودلائل غير واضحة وعلينا اكتشافها فهي على سبيل المثال، يموت نسبة كبيرة من مرضى مشاكل الكلى بعد فترة قصيرة من الدخول في مرحلة غسيل الكلى، لذا يجب معرفة السبب باستخدام البيانات المتاحة.
تجميع البيانات الإكلينيكية
يتم تجميع البيانات الإكلينيكية عن طريق :
السجلات الصحية الإلكترونية وهي متاحة فقط داخل نظام المستشفى الإلكتروني، وبها التاريخ المرضي للمريض، والأمراض التي تم تشخيصه بها سابقًا، والأدوية التي استخدمها.
سجلات المرض اعتمادًا على مرض معين أو حالة معينة. حيث يتم تقييم المرض وانتشاره على سبيل المثال، هيئة صحية مهتمة بمرض السرطان أو القلب وهكذا.
بيانات الأبحاث الإكلينيكية حيث يتم تجميع هذه البيانات عن طريق تجربة علمية لدواء جديد أو طريقة علاج جديدة أو اختبار جهاز جديد.
أجهزة حديثة مثل التليفونات الذكية والساعة الرياضية. [3]
عن ماذا نبحث أولًا في البيانات الإكلينيكة؟
الهدف: محاولة فهم الهدف من هذه البيانات، وما تحاول أن توضحه، والسؤال الذي تجيب عنه.
عدم التحيز: ينبغي أن تكون كل البيانات المُعرفة للأشخاص المشاركين مجهولة لمن يقوم بعملية تحليل البيانات. بهدف عدم التحيز لنتيجة ما.
تركيبة البيانات: يجب أن تكون متطابقة لقوانين الصحة العالمية، لكي يتم الاعتبار بها كنتيجة حقيقية.
اتجاهات البيانات: يجب أن تكون البيانات مُعبرة عن النتيجة. [2]
المجالات الصحية التي تُطبق فيها علم البيانات الإكلينيكية:
