قم بالتسجيل في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
سي إن إن
–
تعتبر الاكتشافات التي تتضمن حادثًا معمليًا ، وحلزونًا سامًا ، وأداة علمية مصنوعة من الورق ، بعض الاكتشافات الغامضة أو الملتوية أو المعقدة تم تكريم التقدم يوم الأربعاء بجوائز تحتفل بالبحوث التي كان لها في النهاية تأثير كبير ، وإن كان غير متوقع ، على المجتمع.
فازت ثلاثة فرق من العلماء بجائزة 2022 Golden Goose ، وهي جائزة تنظمها الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم ، عن مشاريعهم البحثية التي تحولت من “انتظر ، ماذا؟” لحظات لاختراقات رائدة.
قال سوديب س. باريك ، الرئيس التنفيذي في AAAS والناشر التنفيذي لمجموعة المجلات العلمية: “تذكرنا جائزة Golden Goose بأنه يمكن إخفاء الاكتشافات المحتملة في كل زاوية وتوضح فوائد الاستثمار في الأبحاث الأساسية لدفع الابتكار” .
فيما يلي الاكتشافات الحائزة على جوائز هذا العام ، والتي تسلط الضوء على المسار العلمي الذي لا يمكن التنبؤ به وفوائد الاستثمار في الأبحاث التي قد لا تؤتي ثمارها على الفور.
منذ أكثر من عقد من الزمان ، كان مانو براكاش ، المهندس الحيوي بجامعة ستانفورد ، في الغابة التايلاندية في رحلة ميدانية لأبحاثه حول داء الكلب عندما كانت لديه فكرة عن مجهر رخيص وسهل الاستخدام.
“رأيت هذا المجهر الذي تبلغ تكلفته 50000 دولار في غابة في وسط اللا مكان مغلقًا في غرفة. لقد كانت لحظة ساخرة. قال براكاش ، الأستاذ المشارك والزميل الأول في معهد وودز للبيئة بالجامعة ، “استطعت أن أرى على الفور أنها لم تكن الأداة الصحيحة”.
لماذا لم يتم استخدام هذه القطعة الأساسية من المعدات العلمية التي يمكن أن تساعد في تشخيص الأمراض المدمرة مثل الملاريا؟ كان النقل ضخمًا وصعبًا ، وتطلب تدريبًا للعمل ، وكان من الصعب صيانته. وأوضح براكاش أنه على الرغم من دقة الجهاز وباهظ الثمن ، فقد يشعر حتى الفنيون المدربون بالقلق من استخدامه.
تخيل براكاش مجهرًا رخيصًا يمكن لأي شخص استخدامه في أي مكان ولكنه قوي بما يكفي لرؤية بكتيريا واحدة. جنبا إلى جنب مع زميله جيم سايبولسكي ، ابتكر براكاش جهاز فولدسكوب – مجهر مسطح مصنوع من الورق وعدسة كروية واحدة.
“لقد تطلب الأمر قدرًا هائلاً من الهندسة. في تلك المرحلة المبكرة ، كنت جالسًا بجوار المختبرات مع مجاهر بملايين الدولارات. أردنا صنع مجهر بسعر دولار واحد “.
قال براكاش إن الناس اعتقدوا في البداية أن الفكرة كانت سخيفة بعض الشيء ، وكان الحصول على تمويل للعمل يمثل تحديًا.
تقدم سريعًا حتى عام 2022. إن جهاز فولدسكوب ليس رخيصًا تمامًا مثل الدولار ، ولكن بتكلفة 1.75 دولارًا أمريكيًا لصنعه ، فهو جزء صغير جدًا من سعر معظم معدات المختبرات. تبلغ نسبة التكبير النهائي للتلسكوب حوالي 140 ضعفًا ، وهي قوية بما يكفي لرؤية طفيلي الملاريا في الخلية. تم نشر الأدوات في جميع أنحاء العالم في مجموعة مذهلة من التطبيقات. في العام الماضي في الهند ، تم استخدام فولدسكوب لتحديد نوع جديد من البكتيريا الزرقاء. وقال براكاش إن المجهر ساعد أيضًا في التعرف على الأدوية المزيفة.
قال براكاش إن فولدسكوب – والفرضية الأوسع للعلم المقتصد – لها دور أكبر تلعبه في عالم مليء بالمعلومات الخاطئة: “أريد أن أضع العلم في أيدي الجميع. اجعلها شخصية أكثر. لقد فصلنا الحياة اليومية عن العملية العلمية “.
كعلماء يعملون في الفلبين في السبعينيات ، وجد عالما الكيمياء الحيوية بالدوميرو أوليفيرا ولورد كروز ، الأستاذ الفخري في جامعة الفلبين ديليمان ، صعوبة في الحصول على الإمدادات الصحيحة لأبحاث الحمض النووي.
قال أوليفيرا ، الأستاذ المتميز في كلية العلوم البيولوجية بجامعة يوتا ، في مقطع فيديو تم إنتاجه لجوائز غولدن غوس: “كان علينا أن نجد شيئًا لنفعله لا يتطلب معدات فاخرة لأنه لم يكن لدينا أي شيء”.
توصل أوليفيرا وكروز إلى ما كانا يأملان أن يكون مشروعًا جانبيًا مثمرًا. تعتبر الحلزونات المخروطية مكانًا شائعًا في الفلبين ، وقد فتنت دائمًا أوليفيرا ، الذي كان يجمع القذائف عندما كان طفلاً. قرر الزوجان البحث في طبيعة السم الذي استخدمته القواقع لشل فريستها السمكية الصغيرة.
اكتشف الفريق أن المركبات النشطة بيولوجيًا في السم كانت بروتينات صغيرة تعرف باسم الببتيدات. بعد الانتقال إلى الولايات المتحدة وبالتعاون مع طلاب خريجي جامعة يوتا د. علم مايكل ماكنتوش والراحل كريج تي كلارك وأوليفيرا وكروز أن بعض الببتيدات السامة تفاعلت في الفئران بشكل مختلف عن تفاعلات الأسماك والضفادع. اتضح في الثدييات أن المركبات لها دور في الإحساس بالألم ، وليس الشلل العضلي.
قال ماكنتوش في الفيديو: “كان هناك منجم ذهب مذهل للمركبات”. وهو الآن أستاذ ومدير أبحاث الطب النفسي في كلية العلوم البيولوجية بجامعة يوتا.
أدى العمل على نوع واحد من المركبات من السموم ، المعروف باسم أوميغا كونوتوكسين ، إلى تطوير مسكن قوي للآلام ، وهو زيكونوتيد ، والمعروف تجاريًا باسم بريالت.
عملهم على السموم الخيطية غيرت أيضًا علم الأعصاب. علماء آخرون الآن استكشاف إمكانية استخدام السموم الخفية لعلاج مجموعة واسعة من الأمراض ، بما في ذلك الإدمان والصرع والسكري.
أشهر حادث معمل في تاريخ العلم ، عندما تلوث العفن بأحد أطباق بتري الخاصة بألكسندر فليمنج ، أدى إلى اكتشاف أول مضاد حيوي في عام 1928 ، وهو البنسلين.
أقل شهرة هو حادث المختبر الذي ساهم في تطوير الليزك ، وهو إجراء بالليزر لتصحيح مشاكل الرؤية ، بما في ذلك قصر النظر وبُعد النظر. إنه إجراء سمح لملايين الأشخاص حول العالم بالتخلي عن نظاراتهم للأبد.
في أوائل التسعينيات ، كان ديتاو دو طالبًا متخرجًا في جامعة ميتشيغان في مختبر جيرار مورو ، عالم الفيزياء والأستاذ الفرنسي. مورو مع الفيزيائية الكندية دونا ستريكلاند ، طور تقنية بصرية تنتج نبضات ليزر قصيرة ومكثفة يمكنها حفر نقاط دقيقة دون التسبب في تلف المادة المحيطة. أكسب هذا الاكتشاف مورو وستريكلاند ، الأستاذ في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة واترلو في كندا ، جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2018.
في إحدى الأمسيات أثناء العمل في المختبر ، رفعت عن غير قصد نظارته أثناء محاذاة مرايا ليزر فيمتوثانية ، ثم نوع جديد جدًا من الليزر ينبعث منه نبضة ضوئية قصيرة للغاية. لقد اصطدمت مقلة عينك بشعاع طائش.
“لقد جاء إلى مكتبي وهو قلق للغاية. قال مورو ، الذي شجعك على رؤية الطبيب “كان يخشى أن يغلقوا المختبر.
تم علاجك من قبل الدكتور رون كورتز ، ثم طالب الطب المتدرب في مركز كيلوج للعيون بجامعة ميشيغان.
قال كورتز في مقطع فيديو أنتج لجوائز غولدن غوس: “عندما قمنا بتوسيع العين ، ما رأيته كان عددًا صغيرًا جدًا من الحروق الدقيقة جدًا ، ما يمكن أن نطلق عليه ، حروق شبكية في مركز شبكية عينه”. “كنت أشعر بالفضول لمعرفة نوع هذا الليزر.”
مقتنعًا بأنه يمكن أن يكون له تطبيق طبي ، التقى كورتز بفريق مورو وانتهى به الأمر بإجراء بحث معك ، الذي تعافى بسرعة من الإصابة. بعد عام ، قدموا النتائج التي توصلوا إليها في مؤتمر البصريات في تورنتو عام 1994. هناك ، التقيا وتعاونا مع باحث كان بالفعل يبحث في الليزر لتصحيح الرؤية اسمه تيبور جوهاس ، ثم عالم أبحاث في جامعة كاليفورنيا. بحلول عام 1997 ، أسس Kurtz و Juhasz IntraLase ، وهي شركة ركزت على تسويق تقنية LASIK الخالية من الشفرات لجراحة العين التصحيحية.
قال مورو إنه لم يتخيل أبدًا أن ليزره الدقيق سيكون له تطبيقات تتجاوز الفيزياء. كما أرجع الفضل إلى قيادة الجامعة ، التي بينما أصرّت على بروتوكولات سلامة أفضل ، لم تغلق مختبره كما كان يخشى. وبدلاً من ذلك ، قام المسؤولون بتمويل بعض الأبحاث التي أدت إلى تقنية جراحة العيون التصحيحية.
وقال مورو “لقد استغرق الأمر حادثًا كهذا لتحقيق مجال جديد” لم تعاني من أي آثار دائمة من إصابته.