طالب في مكتبة الجامعة

الحقول العلمية الناشئة التي يجب على الجميع معرفتها

كان هناك وقت يمكن فيه تقسيم العلوم إلى تخصصات أنيقة ومرتبة – أشياء واضحة مثل البيولوجيا والكيمياء والفيزياء وعلم الفلك. ولكن مع تقدم العلوم ، أصبحت هذه المجالات متخصصة ومتعددة التخصصات بشكل متزايد ، مما يؤدي إلى طرق جديدة تمامًا لتقسيمها. إليك 11 مجالًا علميًا ناشئًا يجب أن تعرفه.

دراسة الطفيليات

إذا كنت تعرف عن التوكسوبلازما جوندي – الطفيلي الناجم عن القطط والذي يغير كل من سلوك القوارض والإنسان – فأنت تعرف عن عمل علماء الأمراض العصبية. حقيقة أن هذه الطفيليات الغريبة لديها الانضباط العلمي الخاص بها والمكرس لها تبين مدى انتشارها في الطبيعة.

علم الطفيلياتهذه الطفيليات عادة ما تغير سلوك المضيف كجزء من استراتيجيتها الإنجابية (في كثير من الأحيان عن طريق استهلاك وإفراز من قبل طرف ثالث). وخير مثال على ذلك هو Euhaplorchis californiensis ، الذي يتسبب في تلمع الأسماك والقفز ، لذلك سوف تنتزعها حيوانات الخوض وتناولها. تحتاج ديدان الشعر ، التي تعيش داخل الجراد ، في النهاية إلى مغادرة مضيفيها لمواصلة دورة حياتهم. وبدلاً من المغادرة بسلام ، يطلقون مجموعة من المواد الكيميائية التي تجعل الجراد ينتحرون بالقفز في الماء. ديدان الشعر ثم تسبح بعيدا عن مضيفيهم الغرق. الصورة: فوكس.

بيولوجيا الكم

لا بد أن يكون أي شيء بكلمة “الكم” فيه غريبًا. لقد عرف الفيزيائيون عن التأثيرات الكمومية لأكثر من مائة عام ، حيث تتحدى الجزيئات حساسياتنا بالاختفاء من مكان واحد والعودة إلى مكان آخر ، أو عن طريق التواجد في مكانين في وقت واحد. لكن هذه الآثار لا تنخفض إلى تجارب معملية غامضة. بما أن العلماء يشكون بشكل متزايد ، فإن ميكانيكا الكم قد تنطبق أيضًا على العمليات البيولوجية.

ولعل أفضل مثال على ذلك هو التمثيل الضوئي – وهو نظام فعال بشكل ملحوظ حيث تبني النباتات (وبعض البكتيريا) الجزيئات التي تحتاجها باستخدام الطاقة من ضوء الشمس. اتضح أن التمثيل الضوئي قد يعتمد في الواقع على ظاهرة “التراكب” ، حيث تستكشف حزم الطاقة الصغيرة جميع المسارات الممكنة ، ثم تستقر على المسار الأكثر كفاءة. من الممكن أيضًا أن تعتمد الملاحة الجوية ، طفرات الدنا (عبر نفق الكم) ، وحتى حاسة الشم ، على التأثيرات الكمومية. على الرغم من أنه مجال مضاربة ومثيرة للجدل إلى حد كبير ، إلا أن ممارسيه يتطلعون إلى اليوم الذي قد تسفر فيه الأفكار المتعمقة عن عقاقير وأنظمة تقليدية جديدة (مع اعتبار الكيمياء الحيوية مجالًا علميًا جديدًا ناشئًا ، حيث تستخدم النظم والهياكل البيولوجية لإنشاء مواد وآلات جديدة).

إكسو الأرصاد الجوية

مثل علماء المحيطات exo والجيولوجيين exo ، يهتم علماء الأرصاد الجوية exo بدراسة العمليات الطبيعية التي تحدث على كواكب غير الأرض. الآن بعد أن تمكن علماء الفلك من النظر عن كثب في الأعمال الداخلية للكواكب والأقمار المجاورة ، أصبحوا قادرين بشكل متزايد على تتبع الظروف الجوية وأنماط الطقس. كوكب المشتري وزحل ، مع أنظمة الطقس الكبيرة بشكل مستحيل ، هما المرشحان الرئيسيان للدراسة. وكذلك الحال بالنسبة إلى المريخ ، حيث تحدث العواصف الترابية بانتظام. حتى الكواكب خارج نظامنا الشمسي تدرس من قبل خبراء الأرصاد الجوية السابقين. ومن المثير للاهتمام ، أن علماء الأرصاد الجوية الخارجيين قد يجدون أخيرًا علامات على وجود حياة خارج كوكب الأرض على كوكب خارج المجموعة الشمسية من خلال اكتشاف التواقيع العضوية في الأجواء ، أو مستويات ثاني أكسيد الكربون المرتفعة – علامة محتملة على حضارة العصر الصناعي.

التغذية الجينية

تعرف أيضًا باسم الجينوم الغذائي ، وهي دراسة التفاعل المعقد بين الغذاء والتعبير الوراثي. يسعى العلماء العاملون في هذا المجال إلى فهم دور الاختلاف الوراثي ، والاستجابة الغذائية ، والطرق التي تؤثر بها المواد الغذائية على جيناتنا. وبالفعل ، للطعام تأثير عميق على صحتنا – ويبدأ حرفيًا تمامًا على المستوى الجزيئي. Nutrigenomics يعمل في كلا الاتجاهين. تؤثر جيناتنا على تفضيلاتنا الغذائية ، والعكس صحيح. الهدف الرئيسي لعلماء التغذية هو تأسيس تغذية شخصية – مطابقة ما نأكله مع دساتيرنا الوراثية الفريدة.

Cliodynamics

صُنعت هذه الدراسات من قِبل بيتر تورتشين من جامعة كونيتيكت ، وهي عبارة عن مجال متعدد التخصصات للأبحاث يجمع بين علم الاقتصاد الكلي التاريخي والتاريخ الاقتصادي (علم المناخ) والنمذجة الرياضية للعمليات الاجتماعية الطويلة الأجل وبناء وتحليل قواعد البيانات التاريخية. انها اسوهوف النفسيه اساسا في الحياة.

الاسم هو portmanteau من Clio ، muse للتاريخ ، وديناميات ، دراسة التغييرات مع مرور الوقت. ببساطة ، إنها محاولة لتقدير ووصف القوى الاجتماعية الواسعة للتاريخ ، لدراسة الماضي ، وكطريقة محتملة للتنبؤ بالمستقبل. ومن الأمثلة على الديناميات الهوائية ورقة Turchin الأخيرة التي تنبأت بالاضطرابات الاجتماعية.

علم الأحياء التركيبي

البيولوجيا التركيبية هي تصميم وبناء أجزاء وأجهزة وأنظمة بيولوجية جديدة. وينطوي أيضًا على إعادة تصميم النظم البيولوجية الموجودة لأي عدد من الأغراض المفيدة. هز كريج فنتر ، رائد في هذا المجال ، مجتمع البيولوجيا في عام 2008 بإعلانه أنه صنع الجينوم الكامل للبكتيريا عن طريق تجميع مكوناتها الكيميائية. بعد ذلك بعامين ، خلق فريقه “حياة اصطناعية” – تم إنشاء الحمض النووي رقميًا ، ثم طباعته وإدخاله في بكتيريا حية. وفي العام الماضي ، ابتكر علماء synbio أول نموذج حسابي كامل لكائن حي.

واستشرافًا للمستقبل ، سيقوم علماء البيولوجيا التخليقية بترتيب وتحليل الجينوميات لإنشاء كائنات قابلة للتمهيد مصممة خصيصًا وروبوتات بيولوجية يمكنها إنتاج مواد كيميائية من نقطة الصفر ، مثل الوقود الحيوي. هناك أيضًا إمكانية تلوث بكتيريا سايبورغ وتنزيل وطباعة اللقاحات المحدثة حديثًا أثناء حدوث وباء. الاحتمالات لا حصر لها تقريبا.

حمض نووي معاد التركيب

على غرار الحمض النووي المؤتلف (الذي يتم فيه تجميع تسلسلات وراثية مختلفة لإنشاء شيء جديد) ، تعد الميماتينات الموصلة عبارة عن دراسة لكيفية ضبط الميمات (الأفكار التي تنتشر من شخص لآخر) ودمجها مع الميمات والمذكرات الأخرى (مجموعة متماسكة الميمات ، مثل الدين) لأغراض مفيدة أو “علاجية اجتماعية” (مثل مكافحة انتشار الإيديولوجيات الراديكالية والعنيفة). وهذا مشابه لفكرة “الهندسة الميتميكية” – التي اقترح الفيلسوف دانييل دينيت أنها يمكن أن تستخدم للحفاظ على الصحة الثقافية. أو ما تقوم به DARPA حاليًا من خلال برنامج “التحكم السردي” الخاص بهم.

العلوم الاجتماعية الحاسبية

على غرار علم الديناميات الديناميكية ، فإن العلوم الاجتماعية الحاسوبية هي التحقيق الدقيق للظاهرة والاتجاهات الاجتماعية مع مرور الوقت. يعد استخدام أجهزة الكمبيوتر وتقنيات معالجة المعلومات ذات الصلة أمرًا أساسيًا في هذا التخصص. من الواضح تمامًا ، أن هذا المجال كان ممكنًا حقًا منذ ظهور الحوسبة ، وخصوصًا منذ ظهور الإنترنت. يدرس علماء الاجتماع الحسابيون كميات وفيرة من المعلومات التي تُترك في رسائل البريد الإلكتروني والمكالمات الهاتفية عبر الجوال والتغريدات ومشتريات بطاقات الائتمان وعمليات بحث Google وما إلى ذلك. إنه مجال للدراسة يستقطب ليس فقط علماء الاجتماع ، ولكن أيضًا علماء الرياضيات وعلماء الكمبيوتر. تتضمن أمثلة عملهم دراسات حول بنية الشبكات الاجتماعية وكيفية انتشار المعلومات عبرها ، أو كيف تتشكل العلاقات الحميمة على الويب.

الاقتصاد المعرفي

لا يرتبط الاقتصاد عادة بالعلوم ، لكن هذا قد يتغير نظرًا لتكامل الحقل مع التخصصات العلمية التقليدية. لا ينبغي الخلط بين الاقتصاد السلوكي (دراسة سلوكياتنا – ما نقوم به – في سياق اتخاذ القرارات الاقتصادية) ، الاقتصاد المعرفي يدور حول طريقة تفكيرنا. لي كولدويل ، الذي يدير مدونة مخصصة لهذا المجال ، يضعها على هذا النحو:

“ينظر الاقتصاد المعرفي (أو التمويل) … إلى ما يجري فعليًا في عقل الفرد عند اتخاذ هذا الخيار. ما هو الهيكل الداخلي لعملية صنع القرار ، وما هي التأثيرات عليه ، وكيف تدخل المعلومات إلى العقل وكيف يتم معالجتها ، وما الشكل الذي تتخذه التفضيلات داخليًا ، ثم كيف يتم في النهاية التعبير عن جميع هذه العمليات في سلوكنا؟”

إذا نظرنا إليها بطريقة أخرى ، فإن الاقتصاد المعرفي هو فيزياء الاقتصاد الاقتصادي السلوكي. تحقيقًا لهذه الغاية ، يبدأ الاقتصاديون المعرفيون في تحليلهم بمستوى أقل وأكثر اختزالًا ، ويشكلون نماذج متناهية الصغر لكيفية اتخاذ الناس لقرارات لوضع نموذج للسلوكيات الاقتصادية واسعة النطاق. لمساعدتهم في هذا الأمر ، ينظر الاقتصاديون المعرفيون في المجالات ذات الصلة بالعلوم المعرفية والاقتصاد الحسابي ، إلى جانب نظريات حول العقلانية وصنع القرار.

إلكترونيات عضوية

عادة ، ترتبط الإلكترونيات بالموصلات الخاملة وغير العضوية وأشباه الموصلات ، مثل النحاس والسيليكون. لكن فرعًا جديدًا من الإلكترونيات بدأ يظهر يستخدم البوليمرات الموصلة والجزيئات الصغيرة الموصلة – وكلاهما قائم على الكربون. إنه مجال متعدد التخصصات يتضمن تصميم وتوليف ومعالجة المواد العضوية وغير العضوية الوظيفية ، إلى جانب تطوير تقنيات متناهية الصغر وتصنيع النانو وتصميم الدوائر.

الالكترونيات العضوية لكي نكون منصفين ، إنه ليس مجالًا جديدًا تمامًا ، حيث تم تطوير المفاهيم والأجهزة الأولية لأول مرة في أوائل السبعينيات. لكن الأمور لم تتحسن إلا في الآونة الأخيرة ، خاصة بسبب ثورة التكنولوجيا النانوية. تقدم الإلكترونيات العضوية إمكانات الخلايا الشمسية العضوية ، أحادي الطبقة التجميع الذاتي في الأجهزة الإلكترونية الوظيفية ، والدوائر الكيميائية التي يمكن أن تحل محل رقائق الكمبيوتر لزرع الإنسان (قد تكون سايبورغ المستقبل أكثر حيوية من الاصطناعية!). الصورة: مؤسسة AlphaGalileo.

Sending
User Review
0 (0 votes)

No comments yet.

Leave a comment

Your email address will not be published.