املجلد 30 ـــ العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

July / August 2014تصدر في دولة الكويت منذ عام 1986 عن

التكلفة احلقيقيةللوقود األحفوري

الصخور األقدم على الكرة األرضية

تيوي

ر كينا

1 د.50

0 :عر

لس ــــ ا

316/

315

ان عدد

ال

قضية الكلمات املسروقةحترير اجلهاز املناعي من مكابح اخلاليا السرطانية عليه

اآللة اخلتامية لألشعة السينية

بذور عالج

التاريخ الروحي السري حلساب التكامل

املجلد 30 ـــ العددان 8/7 (2014) 316/315

الهيئة االستشارية

شارك في هذا العدد

خضر األحمدسعيد األسعد

جمال أصفهانيمحمد حتاحتعدنان احلمويإبراهيم خميسمحمد دبسزياد درويشفوزي دنانسليم الذكي

أبوبكر سعداللهنضال شمعونإبراهيم صقرفؤاد العجل

صادق فرعونقاسم سارة

أحمد الكفراويخالد مصطفىحامت النجدي

مراسالت التحرير توجه إلى: رئيس حتريرمؤسسة الكويت للتقدم العلمي

شارع أحمد اجلابر، الشرق - الكويتص.ب : 20856 الصفاة، الكويت 13069

www.oloommagazine.com :موقع الوب - oloom@kfas.org.kw :عنوان البريد اإللكترونيهاتف: 22428186(965+) - فاكس : 22403895(965+)

اإلعالنات في الوطن العربي يتفق عليها مع قسم اإلعالنات باملجلة.Advertising correspondence from outside the Arab World should be addressed toSCIENTIFIC AMERICAN 415, Madison Avenue, New York, NY 10017 - 1111Or to MAJALLAT AL-OLOOM, P.O.Box 20856 Safat, Kuwait 13069 - Fax. (+965) 22403895

بزيارة موقع املجلة www.oloommagazine.com ميكن االطالع على مقاالت اإلصدارات املختلفة اعتبارا من العدد 1995/1. كما ميكن االطالع على قاموس مصطلحات باتباع التعليمات الواردة على الصفحة الرئيسية للموقع.

ميكـن تزويــد املشـتركني في بنسـخة مجـانية من قرص CD يتضمن خالصات مقاالت هذه املجلة منذ نشأتها عام 1986 والكلمات الدالة عليها. ولتشغيل هذا القرص في جهاز مدعم بالعربية، يرجى اتباع اخلطوات التالية:

Control Panel ثم اختر start من Settings 1- اخترRegional and Language Options 2- اختر

OK ثم اضغط Standards and Formats من قائمة Arabic 3- اختر

األردناإلماراتالبحرين

تونساجلزائرجيبوتي

السعودية

� للطلبة وللعاملني في سلكالتدريس و/أو البحث العلمي

� لألفراد� للمؤسسات

12

1632

45

56112

السودانسوريا

الصومالالعراقعمان

فلسطنيقطر

الكويتلبنانليبيا

مصراملغرب

موريتانيااليمن

BritainCyprusFranceGreeceItalyU.S.A.Germany

ديناردرهمدينارديناردينارفرنكريال

جنيهليرةشلندينارريال

U.S $ريال

دينارليرة

دينارجنيهدرهمأوقيةريال

₤CI€

€

€

$€

1.80020

1.8002.5

105206

20

5.4100

14971964

21.25

20

1.5002765

1.77

30889250

42.5

66666

سعر العدد

االشتراكاتترسل الطلبات إلى قسم االشتراكات باملجلة.

< مراكز توزيع في األقطار العربية ]انظر الصفحة 70[.

مالحظة: حتول قيمة االشتراك بشيك مسحوب على أحد البنوك في دولة الكويت.

بالدوالر األمريكيبالدينار الكويتي

حقوق الطبع والنشر محفوظة ملؤسسة الكويت للتقدم العلمي، ويسمح باستعمال ما يرد في شريطة اإلشارة إلى مصدره في هذه املجلة.

عدنان اأحمد �شهاب الدين

رئــيـس الهيـئــــة

عبداللطيف البدر

نائب رئيس الهيئة

عدنان احلموي

عضو الهيئة ــ رئيس التحرير

طبحترير اجلهاز املناعي

من مكابح اخلاليا السرطانية عليه<D .J. ولكوك>

يعمل الباحثون على تطوير جيل جديد من عالجات أكثر قوة ضد األمراض اخلبيثة وذلك بتحرير املكابح التي تضعها اخلاليا السرطانية على اجلهاز املناعي.

التحرير&

التحرير&

التحرير&

علم األرضالصخور األقدم على الكرة األرضية

<C. زمير>

في منطقة نوڤواگيتاك Nuvvuagittuq الهادئة تستعر معركة علمية حول صخور متكشفة عرتها اجلليديات.

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

طاقةالتكلفة احلقيقية للوقود األحفوري

<M. إمنان>

إن كمية الطاقة الالزمة الستخراج النفط آخذة في االزدياد. فكيف لنا أن نحافظ على دوران عجلة االقتصاد بشكل فعال؟

طببذور عالج

<B. بوريل>

تبعث الدراسات السريرية لألدوية العشبية آماال واعدة باحلصول على أدوية جديدة مضادة للمالريا وألمراض أخرى.

معلوماتيةطوفان من البيانات

<S. أبيتبول> - <P. سينيالرت>

في العديد من احلقول العلمية وغيرها تتراكم البيانات بكثافة. ويعتبر تسييرها واستغاللها حتديا مطروحا على معلوماتية »البيانات الضخمة«.

تغير مناخيأمل خادع

<E .M. مان>

رمبا يكون معدل ارتفاع درجات احلرارة العاملية قد وصل إلى درجة مستقرة نسبيا، the pause »لكن أزمة مناخ ال تزال تلوح في األفق. وفي أحسن احلاالت، تؤمن »الوقفة

للعالم بضع سنوات إضافية أخرى لتخفيض انبعاثات الكربون.

أحمد الكفراوي

أبوبكر سعدالله

صادق فرعون

عدنان احلموي

ــ

ــ

0

1

2

3

4

5

18751850 1900 1925 1950 1975 2000 2013 2025 2050

2013 2036 2046

2075 2100

15

4

19

8

26

32

ــ إبراهيم صقرإبراهيم خميس

جمال أصفهانيفؤاد العجل ــ

سعيد األسعدخضر األحمد ــ

خالد مصطفى ــقاسم سارة

التحرير&

فيزياء كموميةاآللة اخلتامية لألشعة السينية

<N. بيره> - <H .P. بكسباوم>

برنامج بائد من احلرب الباردة إلسقاط الصواريخ يولد اآلن أشكاال غريبة من املادة.

تقانة املعلوماتقضية الكلمات املسروقة

<H. »سكيپ« گارنر>

ول مشروع متواضع إلنشاء برمجيات لتصفح النصوص الطبية املليئة كيف حتحمبصطلحات متخصصة إلى التحقيق بشأن انتحال للمؤلفات واسع االنتشار

والحتياالت محتملة تقدر مبئات املاليني من الدوالرات.

طبالفصل الثاني من العالج اجليني

<R. لويس>

بعد العديد من الزالت، يتأهب األطباء لنقل هذه املقاربة الواعدة إلى املستشفيات.

أرصاد جويةاالستمطار

<D. بوم>

تنفق احلكومات واملزارعون في العالم ماليني الدوالرات سنويا محاولني التحكم في الطقس. وتشير بيانات حديثة إلى أنهم على وشك حتقيق بعض ما يسعون إليه.

رياضياتالتاريخ الروحي السري حلساب التكامل

<A. ألكساندر>

تظهر السجالت األرشيفية تعارضا بني العلم والدين في التاريخ املبكر حلساب التكامل.

أبوبكر سعدالله

محمد حسن حتاحت

فوزي دنان

حامت النجدي

خضر األحمد

سليم الذكي

زياد درويش

محمد دبس

نضال شمعون

ــ

ــ

ــ

ــ

ــ

38

42

52

58

62

»مجـلـة العـلوم« تصــدر شهريا فــي الكـويـت مـنذ عـام 1986 عـن »مؤسسـة الكـويـت للتقـدم العلمـي« وهـي مؤسسـة أهليـة ذات نفـع عـام، يـرأس مجلـس إدارتهـا صاحـب السمـو أمــير دولــة الكـويــت، وقـد أنشــئت عــام 1976 بهـدف املعاونـة فـي التطــور العلمـي واحلضـاري فـي دولـة الكويـت والوطـن العـربـي، وذلـك مــن خـالل دعــم األنشطــة العلمــية واالجتماعـيـة والثقـافيـة. و»مجلة العلوم« هـي فـي ثلثي محتوياتهــا ترجمـة لـ»ساينتفيك أمريكان« التـي تعتبر مـن أهـم املجـالت العلمـيـة فــي عالـم اليــوم. وتسعـى هـذه املجــلـة مـنذ نشأتهـا عــام 1845 إلـى متكـني القـارىء غــير املتخصــص مــن متـابعـة تطــورات معـارف عصـره العلميــة والتقانيــة، وتوفير معـرفـة

شموليـة للقــارىء املتخصص حول موضوع تخصصه. تصدر »ساينتفيك أمريكان« بثماني عشرة لغة عاملية، وتتميز بعرضها الشيق للمواد العلمية املتقدمة وباستخدامها القيم للصور والرسوم امللونــة واجلداول.

عدنان احلموي

التحرير&

4(2014) 8/7

التكلفة احلقيقيةللوقود األحفوري)�(

مع ارتفاع أسعار النفط، يصبح من األهمية مبكان حتديد املجال األمثل الستثمار الطاقة

للحصول على طاقة أخرى.<M. إمنان>

متتد مشــــــاريع النفط الرملي tar sands في كندا مساحةح 600 كيلومتر مربع في شــــــمال شــــــرق مقاطعــــــة ألبرتا. وقد

وصف رئيس الوزراء الكندي <S. هاربر> اجلهودح الصناعية الســــــتخراج النفط مــــــن الترســــــبات بـ »مشــــــروع ذي أبعاد أســــــطورية، وهو في هذا مشــــــابه لبناء األهرامات أو ســــــور

الصني العظيم، بل هو أضخم.« مع تزايد صعوبة العثور على مزيد من احتياطيات النفط والغــــــاز الطبيعي التقليدية وازدياد الطلب على الوقود، تتحول شــــــركات الطاقة نحو املصادر غير التقليدية كالنفط الرملي، التي يكون إنتاجها أصعب واحلصول عليها أكثر تكلفة، فعلى ســــــبيل املثال، تضاعف إنتاج البترول من النفط الرملي ثالث مرات خالل العقد املاضي ليصل إلى 1.6 مليون برميل يوميا

في عام 2011.وباعتبار أن ثمة حاجة إلى املصــــــادر غير التقليدية، فأي منها ســــــوف يكــــــون من املنطقــــــي محاولة اســــــتخراجه؟ لكن الوصــــــول إليها يتطلب كمية كبيرة من الطاقة - ســــــواء أكان ذلك مــــــن النفط الرملي أو من الغاز الطبيعي املســــــتخرج من شق الصخور هيدروليكيا، أو من ترسبات النفط القدمية التي ــــــات إضافية من النفط ميكن غمرها بالبخار الســــــتخراج كمياملتبقي فيها. وللمســــــاعدة على القيام مبقارنة مصادر الوقود باستخدام مقياس متري مشترك، أنشأ عالم البيئة <Ch. هول> ]من كلية علوم البيئة والغابات (S.U.N.Y)[ مقياســــــا يســــــمى »العائد على االستثمار في الطاقة« (EROI))1(. وهذا املقياس يشــــــير إلى كمية الطاقة املنتجة من الوقود مقابل الوحدة من الطاقة التي اســــــتهلكت إلنتاج تلك الكمية - نســــــبة من طاقة مت احلصول عليها. وهكذا، فإن ارتفاع املؤشــــــر EROI يعني إتاحة املزيد من الطاقة لالستهالك. وعلى تلك الصفحة املقابلة والتي تليها، سأتفحص مدخالت ومخرجات مختلف مصادر

الوقود لتوضيح املؤشرات EROIs العائدة إليها.وحســــــب قول <هول> عن النفط والغاز: »إلى أي مكان تنظر؛

ســــــوف جتد أن املؤشــــــر EROI آخذ في االنخفاض،« إذ تشير منذجته إلى أن االقتصاد احلديث يتطلب وقودا سائال ذا مؤشر EROI ال يقل عن خمسة، ومع تناقص املؤشر EROI، فإن املجتمع

يضطر إلى أن ينفق الكثير من املال على إنتاج الطاقة، بحيث إن تكاليفها باتت تلتهم متويل مشاريع أخرى كان باإلمكان تنفيذها

سواء في التعليم أو الرعاية الصحية أو الترفيه.ووفــــــق هذا املقياس، فإن عددا قليال من اخليارات املتاحة في قطاع النقل جذاب ]انظر الشــــــكل العلوي في الصفحتني 6 و 7[. ومع ذلك، فإن احلاجة إلى وقود منخفض املؤشــــــر EROI تتزايد ــــــى الطاقة، والذي ــــــواع الوقود لتلبية ارتفاع الطلب عل ملختلف أنوصل وفقا لوكالة الطاقة الدولية (IEA))2( إلى مســــــتوى أعلى من أي وقت مضى. وبالفعل، فقد حذرت الوكالة IEA من أن أســــــعار النفط قد بلغت »منطقة اخلطر« مهددة بذلك النمو االقتصادي. في حــــــني تتمتع صناعة الطاقة الكهربائية مبؤشــــــرات EROIs أفضل ]انظر الشــــــكل الســــــفلي في الصفحتني 6 و 7[ بســــــبب ســــــهولة

الوصول إلى موارد أكثر وفرة.هذا ومن غير املمكن اســــــتخدام املؤشــــــر EROI في تقييم جميع مزايا الوقود وعيوبه؛ خاصة أن هذا املؤشــــــر ال يدخل ــــــة النبعاثات غـــازات االحتباس فــــــي اعتباره التكلفــــــة البيئياحلراري)3( أو صعوبات تأمني الطاقة بشكل مستمر، كما في حال انقطاع طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية. ومع ذلك، فإن املؤشر EROI يبني مقدار الطاقة التي ميكن توقعها من مصدر معني. وكذلك ميكن اســــــتخدامه لتسليط الضوء على اجلهود ــــــة إلى خفض معدالت التلوث، كمــــــا في حالة احتباس الراميثنائي أكســــــيد الكربون من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم احلجري - وكيف أن هذه اجلهود قد تتسبب إلى حد بعيد في عدم القدرة على حتمل تكاليف هذا النوع من الوقود. وبقياس الطاقة املدخلة مقابل الطاقة املنتجة، ميكن توجيه االستثمارات إلى املصادر األكثر فعالية في ضمان اســــــتمرار دوران عجلة االقتصاد في البحث عن مصادر جديدة للطاقة بشكل فعال،

وعلى املساعدة أيضا في بناء مستقبل مستدام.THE TRUE COST OF FOSSIL FUELS )�(

energy return on investment )1(the International Energy Agency )2(

greenhouse gases )3(

Mason Inman<إمنان> صحفي مستقل في أوكالند بوالية كاليفورنيا. يكتب اآلن الســــــيرة الذاتية للجيولوجي الشهير <K .M. هوبرت> الذي غالبا ما

يكنى بـ »أبي ذروة النفط.«

املؤلف

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

5 (2014) 8/7

Energy Lost from Mine to Car )�()1( أو: تكرير.

ليرم

ط الالنف

قشاطاتقطع األشجار

شاحنات نقل املخلفات

إسكان

نة محساجلودة

أدوات كساراتالتفجير

تعليم

مصاف

إعادة تأهيل التربة

صهاريج اخلزانات

قطع األشجار

طرق

إعادة التشجير

نقل التربة

طعام للعاملني

برك النفايات

حفارات

مولدات البخار ملالس ا

رأ

ملع

)1( قيةتن

يئةب

التعدين السطحي

إنتاج من جوف األرض

تكاليف خفيةالطاقة الضائعة من املنجم إلى السيارة)�(

تقـــدم اخلطـــوات املتبعـــة فـــي اســـتخراج النفط الرملـــي ومعاجلتـــه إلنتاج البترول في كندا مثاال على سبب بقاء الوقود غير التقليدي أقل جاذبية من الوقـــود التقليدي، وذلك مقارنة بكمية الطاقة التي ميكن أن ينتجها الوقود غيـــر التقليـــدي والتي ميكن اســـتثمارها في إنتاجه بدءا من قطع األشـــجار الكثيفة ومرورا بعمليات احلفر والنقل ثم الطحن والغسل وجتفيف املنتج اخلـــام احململ بالرمل، من أجل فصل القار املشـــابه للقطـــران )انظر احللقة الداخلية(، وتقوم مصفاة عادة ما تكون موجودة في املوقع بغليه وتســـمى ــــــنة اجلودة upgrader بغرض حتويلـــه إلى نفط خام عـــادي يجب نقله محسفـــي نهايـــة املطاف عبـــر أنابيب أو بواســـطة ناقالت. وهنـــاك طريقة أخرى الســـتخراج النفـــط الرملي، حتتاج إلـــى طاقة إلنتاج البخار املســـتخدم في

إذابة القار حتت األرض. وبطبيعة احلال، فإن كافة املراحل التي سبق ذكرها تتطلـــب أيادي عاملـــة )انظر احللقـــة الثانية(. وتســـتهلك املصافي البعيدة مزيـــدا مـــن الطاقة مـــن أجل حتويـــل النفط اخلام إلـــى البنزيـــن أو األنواع األخـــرى مـــن الوقـــود. كذلك تتطلـــب عمليـــات التنظيف الالحقـــة مثل تنقية املياه واســـتصالح األراضي مزيدا من الطاقة. ولهذا، فإن اســـتثمار الطاقة في عمليات احلفر التقليدية، مبا في ذلك اســـتخراج النفط اخلام التقليدي

وتكريره، أقل بكثير مما هو عليه في إنتاج الوقود غير التقليدي.

خطوط أنابيب

أدوات الفصل

6(2014) 8/7

69

0.4

0.1

1.6

0.3

1.0

16

9

5.5

5

4

1.4

40+

20

18

7

6

5

3.5

0.3

0.03

8.7

18

16

14

12

10

8

6

4

2

01950 2000

9–5

5

9

4.8

2.8

3,600

2,000

1,400

1,100

900

300

6,500

رابحون وخاسرونوقود سائل: يوفر النفط اخلام اليوم أفضل عائد للطاقة

النسبة املئوية للطاقة املستهلكة EROI املؤشر

احلد األدنى للمؤشر EROI الالزم

لوظائف املجتمع الصناعي األساسية.

سنة

ERO

I رش

ملؤا

غازولني من نفط تقليدي )عامليا(

انخفاض مواصفات النفط يتطلـــب االقتصـــاد احلديـــث وقـــودا ذا قيـــم عاليـــة للمؤشـــر EROI ال تقـــل عـــن خمســـة. ولعقـــود مـــن الزمـــن، اســـتطاع النفط املســـتخرج من الترســـبات التقليدية أن يحافظ على قيم أعلى من هذه العتبة، لكنهـــا آخـــذة فـــي االنخفـــاض اآلن. أمـــا املصـــادر البديلـــة، كالنفط الثقيل مثـــال )وهو نفط أكثر كثافة ويتألف من جزيئات هيدروكربونية أطول(، فتعتبر أكثـــر اســـتهالكا للطاقة في إنتاجهـــا، أي إنها ذات مؤشـــرات EROIs منخفضـــة. ولكـــن هنـــاك أنواعـــا أخـــرى مـــن الوقـــود البديلة واعـــدة أكثـــر، كالديزل

املستخرج من فول الصويا مثال.

غازولني من نفط تقليدي )الواليات املتحدة(

وقود ديزل حيوي مستخرج من فول الصويا غازولني من نفط ثقيل )كاليفورنيا(

تراجع الطاقة الرخيصة)�(يقــــول كثير مــــن اخلبــــراء إن الوقود األحفــــوري العالي اجلودة والقليل التكلفة في استخراجه قد تضاءل بشكل ملحوظ؛ مما اضطر العالم إلى اللجوء إلى مصادر طاقة أكثر تكلفة تزداد تكلفة إنتاجها أكثر فأكثر. وقد كشــــف عن هذه احلالة من خالل املؤشــــر EROI - الذي يعبر عن الطاقــــة التي يتــــم احلصول عليها مقابــــل وحدة الطاقة التــــي يتم اســــتهالكها للحصــــول على الطاقــــة املنتجة. ويتمتــــع النفــــط التقليدي بقيــــم أكثر تفضيال للمؤشــــر EROI علــــى مــــا هــــي عليــــه احلــــال فــــي مصــــادر الوقود

الســــائل )الرسم البياني في أعلى اليسار(؛ لكن رصيده هــــذا يتناقص باطراد )الرســــم البيانــــي أدناه( وذلك ألن املصــــادر التقليدية لتوليد الكهربــــاء تتمتع هي األخرى بقيــــم عاليــــة للمؤشــــرات EROIs )الرســــم البيانــــي فــــي أســــفل اليســــار( ميكن أن تؤتي ثمارها بشكل رائع لدى اســــتخدامها في مجال النقل )الرسم البياني في أقصى الصفحــــة املقابلة(. »هذا وإن عصر الطاقة الرخيصة قد انتهى إلى غير رجعة،« على حد قول <N. تاناكا> في عام

.IEA 2011، عندما كان املدير التنفيذي للوكالة

The Decline of Cheap Energy )�(

7 (2014) 8/7

69

0.4

0.1

1.6

0.3

1.0

16

9

5.5

5

4

1.4

40+

20

18

7

6

5

3.5

0.3

0.03

8.7

18

16

14

12

10

8

6

4

2

01950 2000

9–5

5

9

4.8

2.8

3,600

2,000

1,400

1,100

900

300

6,500

وقود سائل: يوفر النفط اخلام اليوم أفضل عائد للطاقةيجب استخراج املواد اخلام جميعها اليوم - سواء كان ذلك من آبار النفط أو من النباتات - على أن يتم تكريرها

للحصول على البنزين أو األنواع األخرى من الوقود، وفي كل خطوة ينخفض املؤشر EROI. والقيم التالية، هي متوسط القيم الصادرة عن الصناعة احلالية أو تلك التي مت احلصول عليها من منشآت منوذجية.

نوع الوقود اإلنتاج العاملي، 2011 )مليون برميل

يوميا(

طاقة مستهلكة خالل خطوات اإلنتاج

حفر ضخ تنقية

إنتاج قصب السكر/ وسائل نقلتخميرقصب التنظيف والسحقتقطير

زراعةسحق فول الصويا

تعدين

بخار تدفئة

إيثانول من الذرةمصدر الطاقة

سيارة كهربائية تعمل على شبكة كهرباء في الواليات املتحدة

بنزين من نفط ثقيل

بنزين من نفط رملي

وقود ديزل حيوي من فول الصويا

إيثانول من قصب السكر

بنزين من نفط تقليدي

gigajoule املسافة املقطوعة في واحد جيگاجولمن الطاقة التي استثمرت في إنتاج الوقود )ميل(

عائد استثمار املسافة)2(:فوز الكهرباء

لـــم تتكون على قدم املســـاواة جميـــع أنواع الوقود املســـتخدمة فـــي عمليـــة النقـــل. إذ تقطع الســـيارة مسافة أبعد إذا ما استعملت الطاقة املستثمرة في توليـــد الكهرباء، ويليها فـــي ذلك البنزين التقليدي ثـــم اإليثانـــول املصنوع من قصب الســـكر. وتعتمد األميـــال املقطوعة علـــى الطاقة الالزمـــة لتكرير كل نـــوع من أنـــواع الوقود، وكذلك علـــى كثافة الوقود الطاقيـــة )فعلـــى علـــى ســـبيل املثـــال، تبلـــغ كثافـــة اإليثانـــول الطاقيـــة نحـــو 67 فـــي املئـــة مـــن قيمـــة البنزيـــن(. وبالنســـبة إلـــى الســـيارات الكهربائية، تتضمن هذه القيمة طاقة نقل الكهرباء فقط و ليس

تصنيع البطاريات.

كهرومائية

رياح

فحم

نووي

غاز طبيعي

طاقة شمسية )ضوئية(

اإلنتاج العاملي، عام 2010 )بيتا واط-ساعة(

زراعةتسميد

إسمنت

قاعدة إسمنتية

تعدين

حفر

منو بلورات سيليكونبناء خاليا شمسية بناء محول

كهربائي

تعدينتخصيب يورانيوم

مخازن نفايات

حرارة ضائعة

نقل حرارة ضائعة

برج فوالذي بناء قلب احملركات

حديد بناء عنفات)1(

تنقية

نفط تقليدي

إيثانول من قصب السكر

وقود ديزل حيوي من فول الصويا

نفط رملي

نفط ثقيل من كاليفورنيا

إيثانول من الذرة

طاقة كهربائية: تتنافس الطاقات املتجددة مع الوقود األحفوريتغطي مصادر توليد الكهرباء مجموعة واسعة من قيم املؤشر EROI. والقيم التالية هي متوسط القيم التي تصدر عن

الصناعة احلالية أو التي مت احلصول عليها من منشآت منوذجية. وال تشمل مصادر الطاقة املتجددة عملية تخزين الطاقة.

ضخ تنقية

بخار تدفئة تنقية

Mileage Return on Investment: Electricity Wins )�(turbines )1(

)2( أو: عدد األميال املقطوعة.

Scientific American, April 2013

مراجع لالستزادة Revisiting the Limits to Growth after Peak Oil. Charles A. S. Hall and John W. Day in American Scientist, Vol. 97, No. 3,pages 230–237; May-June 2009. New Studies in EROI (Energy Return on Investment). Edited by Doug Hansen and Charles A. S. Hall. Special issue of Sustainability, Vol. 3 ; 2011. www.mdpi.com/journal/sustainability/special_issues/New_Studies_EROI Energy and the Wealth of Nations. Charles A. S. Hall and KentA. Klitgaard. Springer, 2012.

8(2014) 8/7

حتاملت الســــــيدة الفارعة الطول مــــــن القبيلة Fulani على نفســــــها للذهاب إلى كوخ أحد املعاجلني الشــــــعبيني، بطلعة

أميرية. شــــــأنها في ذلك شــــــأن كثير من أفراد قبيلتها التي تعيش حياة بدوية وتربي األبقار جنوب مالي، وكانت هذه السيدة ترتدي ثيابا زرقاء فضفاضة

وطويلة، وقد صبغت شــــــفتيها باألزرق النيلي ــــــاء، وزينت شــــــحمتي أذنيها بهاللني واحلنذهبيني رائعني. وما إن دخلت الكوخ حتى الحــــــظ املعالج العجــــــوز وقارهــــــا الذاويح بســــــبب الوهن مــــــن والدة حديثة، والحظ

راحتي يديها الشاحبتني بسبب فقر الدم، وجبينها الســــــاخن عند اللمس. لقد بدت فــــــي غاية اإلرهــــــاق حتى أنها اســــــتلقت مباشــــــرة وراحت تعــــــدد أوجاعها: إنها

السومايا )1( )»املالريا« باللغة احمللية( ص املعالج. خ كما شح

وبعــــــد أن أصبح هذا التشــــــخيص الشعبي في متناول اليد، شرع طبيبان غربيان في العمل، وهما <B. گراز> ]مــن

جامعــة لـوزان في سـويســــــرا[ و<M. ويلكوكس> ]من جامعة أكسفورد[ اللذان كانا يرقبان زيارة عت املريضة على ورقة املوافقة تلك السيدة. فقد وق

املستنيرة)2(، وأدلت مبعلومات عن سيرتها املرضية،

وسمحت للباحثني بأخذ كمية قليلة من دمها لتعداد الطفيليات وإجراء حتاليل إضافية. إذ ســــــتكون هذه الســــــيدة جزءا من دراســــــة مهمة لقياس نسبة الشفاء بعد تناول مغلي عشبي يحضر من أوراق اخلشخاش الكناري األصفر)3(. وقد اتضح من متابعة حالتها أنها حتســــــنت

بعد ثالثة أيام ومتاثلت للشفاء.ومع أن كثيرا من األدوية التي حازت ــــــدواء ــــــى موافقــــــة إدارة الغــــــذاء وال علاألمريكية يعود مصدرها إلى الطبيعة، فإن إجــــــراء دراســــــات ســــــريرية على عقــــــار طبي عشــــــبي يقع خــــــارج إطار املمارســــــة املألوفة؛ إذ تنطــــــوي املقاربة ــــــة املتبعة في ابتكار عقار التقليديــــــى عزل مــــــواد نقية طبيعي علــــــات والفطريات مــــــن النباتــــــم فرز املواد والبكتيريا، ثالتي تعطي نتائج مبشــــــرة ــــــم تقييم مدى وحتســــــينها فــــــي املختبرات، ثسالمتها حصرا على احليوانات أوال، ثم بعد ذلك على البشر. إال أن بعض املهتمني

SEEDS OF A CURE )�( Soumaya )1(

informed-consent form )2(canary yellow poppy )3(

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

باختصاروقد حدا ذلك ببعض الباحثني إلى اتباع أســــــلوب آخر مختلف جذريا، يعتمد على دراســــــة املرضى الذين يخضعون للعالج بأدوية عشبية شعبية، ثم بعد ذلك، حتليل أكثر تلك املنتجات الطبيعية إحياء

لآلمال في املختبر.

إن الطـــرق التقليديـــة الكتشــــــاف األدوية، والتي تشــــــتمل على بات في املختبرات ثم على احليوانات قبل إجراء اختبارات على مركإجراء اختبارات لها على البشــــــر، قد أثمرت في العقود األخيرة عن

عدد قليل من األدوية املتاحة جتاريا.

بذور عالج)�(بعد اليأس من تطوير أدوية جديدة ملعاجلة املالريا وأمراض

أخرى، يعكف بعض الباحثني على إجراء جتارب سريرية باستخدامعقاقير عشبية. وفي هذا الشأن يحققون إجنازات واعدة.

<B. بوريل>

9 (2014) 8/7

قد يعترض على هــــــذه املقاربة التقليدية، حيث إن نســــــبة 95 في املئة من العقاقير التجريبية تفشل سريريا. وجراء كثير من اإلخفاقات، أعرضت كثير من الشركات الدوائية عن املنتجــــــات الطبيعية إلى حد كبير. إال أن األسلوب البديل، وهو إجراء ــــــارات على عــــــدد هائل مــــــن املواد اختبالتركيبية - مكتبة مــــــن املركبات املخزنة ــــــم يحقق هو ــــــر صغيرة)1( - ل في قواري

اآلخر نتائج أفضل. وملواجهة جوانب القصور تلك، يحاول ــــــب النموذج <گــــــراز> و<ويلكوكــــــس> قل

املعيــــاري)2( الكتشاف األدوية العشبية رأسا على عقب، بأن يبدؤوا أوال بالدراسات على البشر، ثم تأخير عزل املركبات الفعالة إلى مرحلة الحقة، حيث يسجل الباحثان مالحظاتهم بعناية حول املرضى الذين اســــــتخدموا مجموعة متنوعة من العالجات العشبية الشعبية للتعرف على أكثر تلك األعشاب بعثا لآلمال، ثم يقومون بدراســــــة سريرية حول ذلك العالج. وفي نهاية املطاف يحددان املركب الفعال، لتكون نقطة البدء في ابتكار الدواء. وقد استوحيت هذه املقاربة، والتي سميت ـ »علم األدوية العكســــي«)3(، من اجلهود التي بذلها علماء بــــــود في بحثهم عــــــن أدوية جديدة وفقا ألســــــاليب الطب هنالهنــــدي القدمي )اآليورڤيدا()4(. ويكمن اجلانب اجلميل في هذا األســــــلوب في أنه حتى ولو تعــــــذر احلصول على دواء اصطناعي، فإنه بإمكان الباحثني تقدمي املشورة للمعاجلني الشــــــعبيني وللمجتمعات التي يطببونها حول أي األعشــــــاب ســــــتنجح وأيها ستفشــــــل في العالج. كمــــــا ميكن للباحثني إجــــــراء هذا البحث مبيزانية تتناســــــب مــــــع ميزانيات بلدان العالم النامي، إذ ال تتطلب املراحل املبكرة إال ما يزيد قليال على ورقة وقلم. وما دراساتهم حول أحد أمناط اخلشخاش فــــــي مالي إال دليل قاطع على مــــــدى النجاح الذي ميكن أن

حتققــــــه هذه املقاربة، كما أنهــــــا كانت مصدر إلهام ألطراف غير متوقعة ومؤثرة في منظمة الصحة العاملية إلعادة النظر

في استخدام العقاقير العشبية.

إرث من الفشل)�(ثمة عدد من األدوية الذائعة الصيت، كاألسبرين والكودئني)5(، طورت من خالل دراســــــة النباتات التي يستخدمها اإلنسان، أو مــــــا يعرف بـ »عالقة اإلنســـان بالنبـــات«)6(، إال أن قصص ــــــك آخذة بالتضاؤل حتى أصبحــــــت نادرة. وتكمن النجاح تلاملشكلة في أنه لم يكن هناك قط منهج واضح لتقييم اإلمكانية ــــــني الدوالرات على ــــــي تتمتع بهــــــا النباتات قبل إنفاق مالي التــــــكار دواء ما. أما ما يتعلق بعالقة اإلنســــــان بالنبات، فقد ابتــــــى الدوام عالقــــــة وصفية أكثر منهــــــا حتليلية. وقد كانت عل

LEGACY OF FAILURE )�(libraries of synthetic compounds in tiny vials )1(

paradigm )2( reverse pharmacology )3(

Ayurvedic medicine (Ayurveda) )4(codeine )5(

ethnobotany )6(

Brendan Borrellــــــب بكثرة في ــــــة نيويورك، ويكت ــــــش في مدين <بوريـــل> يعيســــــاينتفيك أمريكان، ويعد التقارير حول العقاقير العشبية

.Alicia Patterson من موقعه كزميل ملؤسسة

املؤلف

طفـــل يعالـــج في مستشـــفى بســـبب إصابتـــه باملالريا، وهو واحد مـــن بني 200 مليون شـــخص يصابـــون كل عام بالعدوى بطفيلي املالريـــا، ويعيش معظمهم فـــي إفريقيا، حيث تكون املعاجلة التي حتقـــق املعايير الذهبية الباهظة الثمن

في غالب األحيان إلى مستوى يقلل من إمكانية احلصول عليها.

10(2014) 8/7

ميضي متخصصون في دراسة اجلنس البشري)1( وقتا طويال مع أحد العرافني)2( في غابات األمازون لتوثيق ما يستخدمه من أســــــاليب ونباتات، إال أنهم نادرا ما ــــــون طويال في احلقــــــل لتقييم مدى ميكث

كفاءة تلك اخللطات)3(. كما أن مجرد جمع كل نوع وحتليله تقع عليه العني لم يحقق جناحا هو اآلخر. فليس كل مــــــادة كيميائية مســــــتخلصة حتقق نتائج مبشرة على الفئران أو في أطباق پتـــري)4( ستكون بالضرورة آمنة أو فعالة لدى البشــــــر، والعكس صحيح أيضا؛ إذ ميكن لبعض املركبات النباتية ــــــع بآليات عمــــــل مجهولة متاما، أن تتمتــــــارات املألوفة)5( عن ولكــــــن تعجز االختبحتديدهــــــا. ومن أحد أشــــــهر محاوالت »التنقيب احليوي«)6( تلك، هو ما قامت به الشــــــركة Merck التي عقدت شراكة مع املعهد الوطني للتنوع البيولوجي في كوستاريكا)7( في التسعينات للقيام بعملية جرد)8( لكل شجرة نخل أو حشرة سوس فــــــي احلدائق الوطنية في كوســــــتاريكا، وتقييم خصائصهــــــا الصيدالنية، ولكن أهمل العمل في هذا املشــــــروع منذ ست ســــــنوات دون أن يحظى بأي رواج. وفي

حقيقــــــة األمر، لقد فضــــــل كيميائيو شــــــركات دوائية كبيرة العملح على مركبات ميكن أن يصنعوها هم بأنفسهم، وبذلك يحســــــهل على محامي تلك الشركات تسجيل براءات اختراع لتلك املركبات. وتقوم اليوم تلك الشــــــركات بتقييم املاليني من ــــــات بحثا عن بوادر فعالية حيوية بوســــــاطة عملية آلية املركب

تسمى التحري)9( العالي اإلنتاجية)10(.وبالطبع، فإن حتديد مركب ذي فعالية حيوية ال ميثل ســــــوى اخلطوة األولى فقط على طريق طويل العتماد الدواء. ففي الواليات املتحدة مثال، فإن رحلة الدواء ما بني اكتشاف املركب الفعال إلى حني اعتماده طبقا للوائح التنظيمية، تستغرق نحو اثني عشر عاما ــــــى 800 مليون دوالر أمريكي. وثمة إخفاقات وبتكلفة قد تصل إلمعروفة حدثت في املراحل األخيرة فقط من جتارب سريرية باهظة التكاليف، مثل فشــــــل الدواء آكومپليا)11( الذي طورته الشــــــركة Sanofi-Aventis إلنقاص الوزن، والدواء تورســـيتراپيب)12( الذي

طورته الشــــــركة Pfizer خلفض مستوى الكوليستيرول؛ مما يثبت

أن هذا النموذج فاشــــــل في العالم املتطور. ولهذا النموذج أيضا عواقب أكثر سوءا في العالم النامي عندما يتعلق األمر باألمراض لة، حيث ال يســــــتطيع معظم السكان الـمهمححتمل تكاليف األدوية التي يصنع معظمها

في اخلارج.ــــــدة فعالة إن عــــــدم توفــــــر أدوية جديوارتفاع تكاليف املوجودة منها يعتبر أمرا مقلقا عندما يتعلق األمر باملالريا)13(. ففي كل عام يصيب هذا املرض، الذي يســــــببه طفيلي تنتقل العدوى به بواسطة البعوض، 200 مليون شــــــخص في البلدان املدارية،

وتقتل مــــــا يقارب نصف مليون منهم. كما ــــــا مقاومة ضد كل شــــــيء طــــــورت املالريتقريبا اســــــتخدمه الباحثون الستئصالها. ــــــش ما يقارب 85 وفــــــي إفريقيا، حيث يعيفي املئة مــــــن حاالت املالريا فــــــي العالم، ــــــار الذهبي ــــــة ذات املعي أصبحــــــت األدويللمعاجلة، وهي توليفات دوائية حتتوي على األرتيميســـينني (ACTs))14(، مدعومة ماليا ومتوفــــــرة نظريا في جميع العيادات ــــــة. إال أن ــــــت القروي ــــــة واحلواني احلكومياحلالة املزرية للطــــــرق وتوفر أدوية أخرى دون املســــــتوى املطلوب، جتعل فعالية تلك التوليفات تبدو على الورق أفضل مما هي عليه على أرض الواقع. وقد أشــــــارت دراســــــة مسحية أجريت حديثا في مالي، إلى أن 87 في املئة من األطفال الذين يراجعون اخلدمات الصحية إلصابتهم باملالريا، كانوا قد تلقوا معاجلات ــــــزل، وأن ربع عددهم قد تلقى عقاقير عشــــــبية ــــــة في املن مبدئيشــــــعبية فقط. وعند أخذ هــــــذه العوامل في االعتبار، فإن بعض الباحثني يعتقد أن املمارســــــات التقليدية تستحق متحيصا عن كثب. ولكن الوقت ميضي بســــــرعة. فالطب الشعبي في إفريقيا

anthropologists )1(shaman )2(

concoctions )3(petri dishes )4()5( أو: املعيارية

bioprospecting )6( Costa Rica’s National Biodiversity Institute )7(

take stock )8()9( أو: الفرز

high-throughput screening )10(Acomplia )11(

Torcetrapib )12()13( أو: البرداء

artemisinin-combination therapies )14(

طفـــل مصاب باملالريـــا يتلقى مغليـــا محضرا من اخلشخاش الشوكي في إطار دراسة أجريت على هذا العشـــب فـــي مالي )الصـــورة العليـــا(، حيث اســـتخدم معاجلون شـــعبيون هذا النبـــات لفترة

طويلة ملعاجلة ذلك املرض )الصورة السفلى(.

11 (2014) 8/7

ومناطق أخرى من العالم، يتعرض لتهديدات احلداثة واملنافسة الشرسة مع الشــــــركات التي تصنع األعشاب الصينية، والتي أصبحت لها فروع حتى في القرى النائية. ويقول <گراز> بهذا اخلصوص: »إذا لم ندرس الطب الشعبي اآلن، فإنه من احملتمل جدا أن يتالشــــــى من أجزاء واسعة من العالم في غضون جيل

واحد فقط.«

قوة زهرة)�(تطورت فكرة علم األدوية العكسي)1( ــــــة التجرب بأســــــلوب ــــــا، تدريجيــــــى ذلك واخلطــــــأ، كمــــــا عكف عل<گراز> و<ويلكوكس> وشــــــرعا في

إجراء اختبارات على اخلشخاش ــــــر ــــــي. ويعتب الســــــحري فــــــي مال<گــــــراز> أحد امللتزمــــــني املدافعني

الرصديـــة)1(، الدراســـات عــــــن التي يحســــــتخلص منهــــــا الباحثون استنتاجاتهم حول تأثير عالج ما من خالل املالحظــــــة)2(. ويعد هذا

النمط من الدراسات مغايرا للدراسات السريرية الـمعشاة)3( التي يجري فيها تعيني عشــــــوائي للمرضــــــى ضمن مجموعة معاجلــــــة ومجموعة شــــــواهد. ويقر <گــــــراز> بأن الدراســـات املعشاة ذات الشواهد)4( هي الطريقة الوحيدة للحكم بأن دواء ما ناجــــــع فعال، علما بأن هذه التجــــــارب غالبا ما تنجز حتت ــــــى عينة صغيرة من املرضى. ظــــــروف غير واقعية وتقتصر علومع أن الدراســــــات الرصدية ليســــــت جتارب باملعنى احلرفي للكلمة، من حيث التوثيق وحتليل نتائج املرضى في العيادات، إال أنها تعطي الباحثني فكرة أفضل عما ميكن أن يكون فعاال

على أرض الواقع.ولعــــــل هــذا املأخــــــذ غير املتوقع هو ما حــــــدا بـ <گراز> إلى ــــــث خطط إلجراء الذهــــــاب إلى مالي في الشــــــهر 2002/12 حيمنط من الدراســــــات الرصدية التي استنبطها، تسمى دراسة رجوعية)5( بالتعاون مع <D. ديالو> ]مدير قســــــم الطب الشعبي فــــــي املعهد الوطني لبحوث الصحة العامــــــة في مالي)6([ وعلى مــــــدى عدة شــــــهور، زار فريق الباحثني بعــــــض العائالت التي ن <گراز> قائمة و أصيب أحــــــد أفرادها حديثا باملالريا، حيث دحــــــالت ملعاجلة املرض، إما من 66 نباتا اســــــتخدمتها هذه العائمنفردة أو كخلطات عشــــــبية، ولكن نســــــبة الفشل كانت عالية ــــــك، فقد الحت فــــــي البيانات بقعة كما يقــــــول <گراز>. ومع ذلضوء مشــــــرقة. فمــــــن أصل 952 مريضا متــــــت متابعتهم، تبني

أن 30 منهم قد شــــــفوا متاما بعد أن اســــــتخدموا مغليا أعدوه من أوراق اخلشـــخاش الشـــوكي )األرگيمون املكســـيكي()7(، وهو خشــــــخاش موطنه األصلي املكســــــيك ووصل إلى إفريقيا في القرن التاســــــع عشــــــر. وقد اعتبرت هذه الدراسة من قبيل التحري العالي اإلنتاجية، ولكن على البشــــــر، األمر الذي جعله اكتشافا واعدا ذا أهمية تتفوق على

كل ما سبق.بزميله <گــــــراز> اتصــــــل فقد <ويلكوكس> ليبشره باخلبر. وسبق

لألخير أن أجرى دراسات سريرية على أعشــــــاب مضــــــادة للمالريا ــــــج متضاربة. ــــــى نتائ وحصل علوكان <گــــــراز> و<ويلكوكــــــس> قد ــــــه إذا جنح <گراز> اتفقــــــا على أنــــــه يحقق ــــــات بدا أن فــــــي تعرف نبجناحا في دراســــــة رجوعية، فإن <ويلكوكس> سيشــــــرع في إجراء

ــــــرة معينة على دراســــــة خالل فتمجموعــــــة من املرضى متماثلة في الســــــن)8(، ويحدوهما األمل في ذلك بإجراء دراســــــة سريرية ــــــت في مدينة الحقــــــا. ولكن، عندمــــــا زار <گراز> مقهى إنترنسيكاســــــو، في جنوب شــــــرق مالي، جلمع معلومات أولية عن اخلشــــــخاش، اكتشــــــف أمرا مثيرا للقلق، وهــــــو عثوره على مقالة منشــــــورة بعنوان »التسمم باخلشخاش الشوكي: نتائج تشريحية في حالتني.«)9( ففي عام 1998 مرض أكثر من 3000 شخص في مدينة دلهي بالهند، ومات 65 مريضا منهم بسبب تورم أجسادهم الناجم عن تراكم اللمف lymph. وكانوا جميعا قد تناولوا زيت بذور اخلردل املغشوشــــــة ببذور اخلشــــــخاش

الشوكي، وهي حتتوي على سم السانگوينارين)10(. ــــــرى <گــــــراز> و<ويلكوكس> القلق حــــــول ما إذا كان اعتلدوائهما الطبيعي الواعد لعــــــالج املالريا أن يقتل املرضى بدال من أن يشــــــفيهم؛ علما بأن الكثير من األدوية احلقيقية

FLOWER POWER )�( observational studies )1(

)2( أو: الرصدrandomized clinical trials )3(

randomized controlled trials )4()Retrospective Treatment Outcome study )5؛ أو: دراســــــة اســــــتعادية، وهي دراسة

نتائج معاجلات ماضية.Mali’s National Institute of Research in Public Health )6(

Argemone mexicana )7()8( ويطلق على هذه الدراسة اسم دراسة أتراب مقابل cohort study، حيث أتراب جمع

ترب وهو املماثل في السن. ‟Argemone mexicana Poisoning :Autopsy Findings in Two Cases” )9(

sanguinarine )10(

منـــذ مئـــات الســـنني والكينني quinine الذي يتم احلصـــول عليه من حلاء شجرة الكينا cinchona tree يستعمل ملعاجلة املالريا.

12(2014) 8/7

ميكن أن تكون مميتة إذا أخذت بجرعات خاطئة، ولكن هذا األمــــــر لم يحدث في مالي على ما يبدو. فقد حاول الباحثان التعرف على اجلرعة املميتة من مغلي اخلشخاش الشوكي ــــــات متزايدة منه، ــــــران لكمي من خــــــالل تعريض بعض الفئــــــى الفئران. وهذا ما ــــــه لم يظهر أي عرض مرضي عل إال أندعا الباحثني في نهاية املطاف إلى االســــــتنتاج بأن التسمم بالســــــانگوينارين يحدث فقط عند تناول بذور اخلشــــــخاش وليس أوراقه التي تســــــتخدم في حتضير املغلي العشــــــبي

الذي يعده املعاجلون الشعبيون. وبذلك أصبح اآلن مبقدور الباحثني الشروع في دراساتهم على بينة من األمر. وفي الشهر 2004/9 وصل <ويلكوكس> إلى قرية ميسيدوگو في مالي حيث شعر الزعيم <تيموكو بينگالي> بالســــــعادة، وهو معالج شــــــعبي علمه جده كيفية اســــــتخدام اخلشخاش الشوكي، ملشاركته في دراسة فعالية هذا النبات. وعلى النقيض من الدراســــــة الرجوعية التي قام بها <گراز>، والتي تعتمد على دراســــــة املاضي، فإن دراســــــة <ويلكوكس> هي دراسة مستقبلية تعتمد على متابعة مجموعة من املرضى مســــــتقبال، األمر الذي سيسمح بتســــــجيل مالحظات وإجراء

اختبارات مخبرية أكثر دقة. ــــــبح <ويلكوكس> على أحد البيوت التي يشــــــغلها لقد نحصحاملعالج الشــــــعبي، وهو بيت بنيت جدرانه من القرميد الطيني وســــــقفه من القش، لوحة شمسية المعة وبطارية سيارة تكفي لتشغيل امليكروسكوبات)1( واملنبذات)2( وجهاز تخطيط كهربية ــــــم <بينگالي> إلى ضرورة ــــــب. وقد نبه <ويلكوكس> الزعي القلالتخلص من بذور اخلشــــــخاش قبل إعداد املغلي، وســــــمح له فيما عدا ذلك باتباع الوصفة التي كان يســــــتخدمها ســــــابقا وهــــــي: غلي األوراق ملدة ثالث ســــــاعات في مرجل)3( على نار من احلطب. وعلى الرغم من أنها كانت ذروة موســــــم األمطار، ص ــــــض في صخب كل يريد أن يفحح فقد جتمع نحو 100 مري

منذ اليوم األول.وفــــــي بداية األمر، كان <بينگالي> يصف جرعة وحيدة من ــــــام، إال أن <ويلكوكس> لم ير أي املغلي العشــــــبي ملدة ثالثة أينتيجة ملحوظة عن الشــــــفاء. وعندما سأل <بينگالي> عما إذا كان ذلك طبيعيا، أجاب <بينگالي> أنه يعتقد أن اجلرعة كانت أكثر »علمية«. وبدافع من احليرة والقلق، سأل <ويلكوكس> عن ــــــادة، ولكن لم يكن لدى <بينگالي> جواب، مقدار اجلرعة املعتــــــات مجففة ويطلب إليهم أن فهــــــو عادة ما يعطي املرضى نباتيشــــــربوا منها أكبر قدر ممكن على مدى أســــــبوع. ولكن عند ــــــق جرعات أعلى بدأ <ويلكوكس> برؤية نتائج ملموســــــة، تطبيــــــث انخفض تعداد الطفيليات إلى أقل من 2000 طفيلي في حي

ميكرولتـــر microliter من الدم بعــــــد أن كان ما يقرب من 30 ألف طفيلي في امليكرولتر. وبعد مضي أســــــبوعني، شفي من احلمــــــى نحو 89 في املئة من املرضى البالغني. وهكذا، بدا أن

اخلشخاش قد أتى مفعوله.ــــــال حقا ضد املالريا، كان على وللتأكــــــد من أن النبات فعح<گراز> و <ويلكوكس> إمتام دائرة متكاملة من اإلجراءات غير

شاة التقليدية الكتشــــــاف الدواء من خالل إجراء دراســــــة معحذات شــــــواهد. ولذلك عــــــاد الباحثان إلى مدينة ميســــــيدوگو إلدراج 301 مريض مصاب باملالريا في الدراســــــة. وقد عينوا املرضى على نحو عشــــــوائي فــــــي مجموعة تتلقــــــى املعاجلة باجلرعة املعيارية من اخلشــــــخاش الشوكي ومجموعة أخرى تتلقى املعاجلة بخلطة دوائية تتضمن األرتيميسينني ACT، مع متابعة حالة املرضى ملدة 28 يوما. وقد أظهرت الدراسة، التي نشــــــرت في 2010، أن 89 في املئة مــــــن املرضى الذين تناولوا مغلي اخلشــــــخاش الشوكي متاثلوا للشــــــفاء، مقارنة بـ95 في املئة من املرضى الذين تلقوا عالجا باخللطة الدوائية احملتوية على األرتيميســــــينني ACT. وقد بلغت التكلفة الكلية لدراســــــة اخلشــــــخاش الشــــــوكي نصف مليون دوالر، مولتها الوكــالــة السـويسـريـة للتنمية والتعاون)4(، إال أن <ويلكوكس> و< گراز> يعتقدان أن اســــــتخدام األدوية العشبية ميكن أن يوفر 75 في املئة من تكاليف اســــــتخدام املعاجلة باخللطة الدوائية احملتوية

.ACT على األرتيميسيننيإن البرهــــــان الذي ميكن اســــــتخالصه من هــــــذا الطور املبكر نســــــبيا من الدراسة مقنع للغاية إلى درجة أن <گراز> و<ويلكوكس> ينصحان بزراعة اخلشــــــخاش الشــــــوكي في ــــــي وفي مناطق نائية أخرى الســــــتخدام مغلي أوراقه في مالــــــر املميتة)5(. وميكن معاجلة البالغــــــني املصابني باملالريا غيلهذه املقاربة أن تساعد على الوقاية من ظهور مالريا مقاومة ــــــة النادرة ملعاجلة ــــــة احلديثة مع احملافظة على األدوي لألدويحاالت املالريا األكثر خطورة، والتي ميكن أن تؤدي إلى أذية

دماغية أو املوت.ــــــة التالية من إن علم األدوية العكســــــي يتقاطع في املرحلعملية اكتشاف األدوية مع األسلوب التقليدي، وذلك من حيث عزل املادة الفعالة من اخلشخاش الشوكي وحتسني ما تتسم ــــــم إجراء االختبارات ــــــه تلك املادة من خصائص كيميائية، ث بعلى هذه املستحضرات الدوائية لدى القوارض والبشر ضمن

microscopes )1()centrifuges )2؛ أو: أجهزة الطرد املركزي.

)3( أو: قدر، غالية the Swiss Agency for Development and Cooperation )4(

)5( التي ال متثل تهديدا للحياة.

13 (2014) 8/7

دراســــــات ســــــريرية ميكن االعتراف بها. إال أنه على النقيض من النموذج التقليدي في اكتشــــــاف األدوية، والذي تستخدم ــــــه مركبات كيميائية كثيرة قد تســــــتبعد مبــــــا فيها املركبات فيــــــدة عند ظهور أولى عالمــــــات اضطراب، فإن علم األدوية املفيالعكســــــي يتيح الفرصة الكتشــــــاف املواد الفعالة فقط والتي تثبت فعاليتها وسالمتها بنسبة عالية. وفي حقيقة األمر، لو مت تطبيق النموذج التقليدي الكتشــــــاف األدوية على اخلشخاش الشــــــوكي، لتحم اســــــتبعاده منذ زمن ألن املركب األكثر فعالية في اخلشــــــخاش، وهو البربرين)1(، قد أثبت فعاليته القصوى ضد طفيلي املالريا في املختبر، وليس على الفئران أو البشر. وال يزال ســــــبب كون النبات بكامله يبدي فعالية عالية مضادة للمالريا لغزا محيرا يأمل <گراز> و <ويلكوكس> بحله بإجراء

املزيد من الدراسات.

أمل وخطر)�( تعتبر مقاربة علم األدوية العكســــــي مناسبة جدا للعثور على أدوية جديدة ملعاجلة األمراض احلادة التي تحســــــهل مراقبتها، ــــــك فقط. ففي الهند، ــــــا، ولكن ال يقتصر األمر على ذل كاملالريعلى سبيل املثال، ومنذ عقد من الزمن، مت تشكيل احتاد يضم جامعات ومعاهد بحث وشركات أدوية الستخدام هذه املقاربة لتطوير عقاقير لعالج التهاب املفاصل وداء السكري والتهاب الكبد، استنادا إلى تقاليد الطب الهندي القدمي. وعقب إجراء دراسة مســــــحية شــــــملت معاجلي الطب الهندي القدمي على مستوى البالد، توصل <A. كوبرا> وزمالؤه في مركز معاجلة أمراض املفاصــــــل)2( مبدينة بوني في الهند، إلى حتديد قائمة قصيرة من األعشــــــاب الواعدة في معاجلة التهاب املفاصل، وباشروا بإجراء دراسات رصدية في العيادات الطبية تزامنا ــــــة على احليوانات. وفي الشــــــهر مع إجراء دراســــــات دوائيــــــم املفاصل)3( 2013/8، نشــــــروا نتائج دراســــــتهم في مجلة عل

على عينة عشــــــوائية مزدوجة التعمية ذات شــــــواهد شــــــملت 440 مريضــــــا، وبينت تلك النتائج أن اســــــتخدام خلطة مكونة

من أربعة مســــــتخلصات عشــــــبية قد ضاهى استخدام دواء السيليكوكسيب)4( )»سيليبريكس)5(« املطور من قبل الشركة

Pfizer( في تخفيف آالم الركب وحتسني أداء وظائفها.

وفــــــي غضون ذلك، عمل <گراز> و <ويلكوكس> على ترويج ــــــدواء، وعلى تدريب مفهوم املقاربة العكســـية)6( الكتشــــــاف الــــــر من الباحثني األفارقة، في أكثر من بلد، من أولئك الذين كثييرغبون في دراســــــة تأثير األعشــــــاب فــــــي إدرار احلليب عند النساء أو التخفيف من أعراض اإلصابة بڤيروس عوز املناعة البشـــري)7( (HIV). وفي محاولة إليجاد عقاقير شــــــعبية فعالة

ملعاجلة داء الســــــكري وارتفاع ضغط الدم، سافر <گراز> في الشهر 2013/12 إلى جزر باالو في احمليط الهادي، التي حتتل املركز السابع كأكثر الشــــــعوب بدانة في العالم. وقد أظهرت نتائج دراسته الرجوعية حول معاجلات سابقة باستخدام 30 نباتا أن نبات النوني)8( - وهو شــــــجرة تنتمي إلى عائلة نبات ــــــات الفيالريا القهوة - قد أســــــهم فــــــي خفض الوزن، وأن نبنيســــــيدي)9( قد أســــــهم في خفض مستوى سكر الگلوكوز في الدم. وهناك اآلن دراســــــة ســــــريرية قيد اإلجناز حول فعالية ــــــات الفيالريا. وميكن أن يؤدي أي جنــــــاح في معاجلة داء نبالسكري، والذي يصيب عشرات املاليني من الناس في بلدان العالم املتطور، إلى إنعاش عمليات البحث عن منتجات طبيعية

من قبل شركات األدوية.ــــــس هناك اقتناع لدى جميع الناس بأن الطريقة اجلديدة ليــــــة مالئمــة. لنأخذ، على ســــــبيل ــــــة هي طريقــ ــــــار األدويــ البتكــاملثال، <N. وايت> الذي يعمل اآلن في أكســــــفورد، والذي يأتي فــــــي طليعة العارفني بأهمية األدوية الشــــــعبية. ففي عام 1979 ــــــر على مقــــــال غامض في مجلة صينية حول عشــــــب يدعى عثكوينگهو)10(، أو عشــــــبة الشيح احلولي)11(، التي كانت تستخدم منذ مــــــا يزيد على 2200 عام في عــــــالج املالريا. وبحكم عمله فــــــي املختبرات، اســــــتطاع التعرف على املركــــــب الفعال وهو األرتيميسينني، وأخضعه الختبارات األمان املعيارية قبل إجراء دراسات سريرية ناجحة على البشر في التسعينات. وقد كان ذلك النجاح جناحا طبقا للنموذج التقليدي الكتشاف األدوية، وهو ما يجعله يتحفظ على جدوى علم األدوية العكسي، قائال: »إن األمر يبدو بســــــيطا نوعا ما.« فاملالحظات املدونة من قبل املعاجلني الشــــــعبيني شيء، وإجراء دراسة سريرية باستخدام األســــــاليب التقليدية شــــــيء آخر قد يتنافى مع قواعد السلوك ــــــة، مضيفا: »هل من الصواب معاجلة شــــــخص مصاب املهني

مبرض معد خطير كاملالريا بلحاء شجرة أو ضفدع؟«إال أن <گــــــراز> و <ويلكوكس> معتادان على ســــــماع مثل هــــــذه االعتراضات. فخالل إحــــــدى احملاضرات التي أعطاها <ويلكوكس> فــــــي اجتماع عقدته الرابطة امللكية للطب املداري

PROMISE AND PERIL )�( berberine )1(

)2( أو: الروماتيزم.Rheumatology )3(

celecoxib )4(Celebrex )5(

reverse )6()7( أو: اإليدز.

Morinda citrifolia )8(Phaleria nisidai )9(

quinghao )10( Artemisia annua )11(

14(2014) 8/7

والصحــــــة)1( في ليڤربول، أشــــــار أحد احلضــــــور من أعضاء الرابطة إلى أن دراســــــتهم قد ال حتظى بالقبول طبقا للقواعد اإلرشــــــادية املتبعة فــــــي مجالس مراجعــــــة األخالقيات الطبية البريطانية، والتي تستوجب على األطباء الغربيني اتباع معيار ــــــه كان ينبغي أن تخصص ــــــي للرعاية. واقترح آخرون أن غربــــــي تبذل على البحــــــوث لصالح جميع األمــــــوال واجلهود التاســــــتخدام املعاجلــــــات التقليدية. وهنا تســــــاءل <ويلكوكس>: »إن تلك األموال كانت ســــــتنفق خــــــالل عامني ولكن ماذا بعد ــــــا ترى؟« وقد كان أحد األســــــباب التي دفعــــــت <ديالو> إلى يإرساء التعاون في هذا املجال وتوسيع نطاق قائمة األعشاب ــــــم البينات حولها، هو أن مالي لديها اآلن نظام للموافقة وتدعيــــــنة«، إذ وافق مجلس مراجعة على »األعشــــــاب الطبية احملحساألخالقيات في مالي على الدراســــــة، في الوقت الذي يواصل ــــــه املعهد الوطني لبحوث الصحــــــة العامة جهوده لتحضير فيشراب معياري من اخلشخاش الشوكي حيث ميكن تصنيعه

وتوزيعه محليا.لقد عثر <گــــــراز> و <ويلكوكس> أيضــــــا على حليف لم يكن متوقعا، وهو مشروع األدوية املضادة للمالريا)2( الذي يتخذ من جنيف مقرا له. ويعترف املوظف العلمي الرئيسي ــــــز> قائال: »لقد كانت مغامــــــرة ممتعة، فهي املنظمة <T. ويل

كزت على العالج بدال من التركيز على الوقاية الوحيدة التي رح)البحــــــث عن عالج بدال من اللقاحات(، واملوظفون فيها هم من أصحــــــاب اخلبرة الذين عملوا في شــــــركات التصنيع ــــــع النموذج التقليدي في الدوائي، وهي متول مشــــــاريع تتبــــــر األدوية.« ومنذ عدة ســــــنوات، دفعت املنظمة أمواال تطويللشــــــركتني: Novartis و GlaxoSmithKline، وغيرهمــــــا من شركات األدوية الختبار الفعالية املضادة للمالريا ملا يزيد على ســــــتة ماليني مركب مســــــجل حصريا فــــــي مكتباتها، ــــــى 25 ألف مركب واعد. وقد ــــــت النتيجة أن عثروا عل وكانأدت الدراسة إلى رفع سوية املعيار الذي ينبغي أن يحققه مركــــــب ما حتى يخضع إلى مزيد من االســــــتقصاءات، إال أن ذلك ال يعني بالضرورة أن يكون الباحثون على وشــــــك

اكتشاف مركب جديد مضاد للمالريا. وعندما شــــــاهد <ويلز> البيانات التي صدرت عن الدراسة الســــــريرية على اخلشخاش الشوكي، شــــــعر باإلرباك قائال: »إن جودة اخلشخاش الشــــــوكي ال ترقى إلى جودة املعاجلة بالتوليفات الدوائية التي تتضمن األرتيميسينني ACT«، معلال ذلك بأنه: »لم يحظح بأي حتسني«. بينما مشتقات األرتيميسينني، ــــــث تكون أكثر قابلية على ســــــبيل املثال، كانت قد طورت بحيللذوبان، فإن األدوية املشــــــتقة من الكينني واملستخدمة حاليا

قــــــد خضعت حملاوالت متكررة لتحســــــني كفاءتهــــــا. ولتوجيه األمور في هذا االجتاه، يعكف اآلن مشــــــروع األدوية املضادة للمالريا على متويل املرحلة الثانية من البحث على اخلشخاش الشوكي لتحديد املركبات الفعالة فيه وقياس معدل استقالبها في اجلســــــم. وقد مولت هذه املنظمة مشروع بحث آخر حول املركبات الفعالة في عشــــــب آخر مضاد للمالريا، وأثبت ذلك العشب نتائج مرجوة في دراسة سريرية أجريت في جمهورية

الكونگو الدميوقراطية.

عبور حدود)�( في الشــــــهر 2013/1 سافر <ويلكوكس> إلى ميسيدوگو لتعزية أســــــرة املعالج الشــــــعبي <تيموكو بينگالي> الذي توفي العام ــــــدأ فيه اجليش املنصــــــرم. وتزامــــــن ذلك مع الوقــــــت الذي بالفرنســــــي ضرباته اجلوية على اجلماعات املســــــلحة شــــــمال ــــــي، وقد أكدت هذه االضطرابات على أهمية أن تكون لدى مالاألفارقــــــة مصادر محلية لألدوية. وفي عام 2010، واســــــتنادا إلى تهم بالفســــــاد، أوقف الصندوق العاملــــــي ملكافحة اإليدز ــــــون دوالر أمريكي ــــــغ 18 ملي ــــــا)3( منحا مببل والســــــل واملالريــــــت مخصصة ملكافحة املالريا. وفــــــي عام 2012 أعلن هذا كانــــــة التي كانت تقدم الصندوق عن إغالق منشــــــأة تأمني األدويمســــــاعدات مالية ملســــــتوردي األدوية املوثوقة بغية بيعها في

الدكاكني القروية بأسعار رخيصة.وكانت في جعبة <گــــــراز> و <ويلكوكس> خطط لقياس تأثير توصياتهم حول اســــــتخدام اخلشــــــخاش الشوكي في الصحة العامــــــة، إال أن الوضع السياســــــي املتأزم حــــــال دون ذلك، ولم يجرؤ <ويلكوكس> على البقاء في البالد ملدة تزيد على أســــــبوع واحــــــد. وذات صباح، بينما هو في ســــــيارة، نظــــــر من نافذتها ورأى ورودا صفراء تصدر حفيفا في أرض بوار ثم قال: »إنها سياسة تأمني شبيهة بسياسة سد الثغرات)4(«، مبعنى، »إيجاد

شيء ما ميكنك االعتماد عليه عندما ال يتوفر بديل آخر.« <CROSSING BORDERS )�(

the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene )1( Geneva-based Medicines for Malaria Venture )2(

the Global Fund to Fight AIDS, Tuberculosis and Malaria )3()stopgap )4؛ أو: سياسة تأمني مؤقتة أو طارئة.

Scientific American, June 2014

مراجع لالستزادة Argemone mexicana Decoction versus Artesunate-Amodiaquine for the Management of

Malaria in Mali: Policy and Public-Health Implications. Bertrand Graz et al. in Transactions ofthe Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene, Vol. 104, No. 1, pages 33–41; January 2010.

Improved Traditional Medicines in Mali. Merlin Wilcox et al. in Journal of Alternative and Complementary Medicine, Vol. 18, No. 3, pages 212–220; March 2012.

15 (2014) 8/7

طوفان من البيانات)�(في العديد من احلقول العلمية وغيرها تتراكم البيانات بكثافة. ويعتبر

تسييرها واستغاللها حتديا مطروحا على معلوماتية »البيانات الضخمة«)1(.<S. أبيتبول> - <P. سينيالرت>

في املركز األوروبي لألبحــــــاث النووية (CERN) الواقع قرب ز املصادم الهادروني الكبير (LHC))1(بكواشف مدينة جينيف جهــــــل مئات ماليني ضخمة قادرة على تســــــجيل آثار عشــــــرات، بالتصادمــــــات پروتون-پروتون في الثانية. لنقــــــدر بصفة تقريبية حجــــــم البيانات التي ميثلها ذلك اعتمــــــادا على أقل الفرضيات. ثل بـ4.3 بليون إمكانية)3(، فاملعلومة املتعلقة بنتائج كل تصادم متحوأما املسرع، فيشتغل عشــــــر ساعات يوميا، وهناك 100 مليون تصادم يجري تســــــجيلها كل ثانية. ومن ثم يتضح بســــــهولة أن املصادم LHC ينتج خالل عام واحد 5×1510 ثماني، )أي خمسة ــــــي( معلومة. ويتطلب تخزين مثل هــــــذا الكم الهائل من پيتاثمان

البيانات خمسة آالف قرص صلب من األقراص التجارية.ــــــرز الصعوبات ال تظهر في التخزين بل في ومع ذلك، فأباالستغالل: استخراج املعلومات - املعارف - املفيدة من هذا الكــــــم الهائل مــــــن البيانات يتجاوز كثيرا القدرات البشــــــرية. ــــــى نرفــــــع التحديات من هذا القبيل ظهــــــر علم جديد، هو وحتعلم البيانات. وهو يتعلق باســــــتخراج مضامني مفيدة انطالقا مــــــن كميات بيانات ضخمــــــة ومتغيرة وغير متجانســــــة وغير ــــــدة، على أن يتم ذلك من خالل خوارزميات فعالة. وتهدف أكيهذه املقالة إلى وصف الرهانات الرئيســــــة لعلم البيانات هذا،

وتوضيح الصعوبات التي يواجهها.ويعتبر مثال املصادم LHC الذي أشرنا إليه في بداية حديثنا حالة استثنائية فيما يتعلق بكم الثمانيات، غير أن هناك العديد من احلقول العلمية والصناعية التي عليها مواجهة سيل مماثل من البيانات. فعلى سبيل املثال، جند في البحث الطبي أن إحدى املشــــــكالت التي ظلت مطروحة خالل فترة طويلة كانت النقص ــــــوم، فقد انعكس الوضع، فــــــي كمية املعلومات املتوفرة. أما اليحيث يواجه الباحثون صعوبات جمة في اســــــتخالص معارف مفيدة اعتمادا على عدد ال حصر له من البيانات املتراكمة نتيجة مختلف االختبارات الســــــريرية وما يتوفر لدى املستشــــــفيات، وغيرها. لنشــــــر إلى قاعــــــدة بيانات »الرصـــد الذكـــي املتعدد

الوســـيطات فـــي العنايـــة املركـــزة« (MIMIC-II))4( التي كونها فــــــي الواليات املتحدة فريق باحثني من معهد ماساتشوســــــتس للتقانة (.M.I.T) وفيليپس Philips ومركز بيث إسرائيل ديكونيس مع هذه القاعدة بيانات طبية تخص 32 ألف مريض الطبي)5(. وجتحفــــــي وحدات العناية املركزة، أي أكثر من 40 ألف إقامة في تلك الوحدات. والواقع أن حجم البيانات متواضع جدا مقارنة بذلك الذي ينتجه املصــــــادم LHC، غير أن حتليل هذا احلجم يتطلب عــــــددا من الكفاءات اخلاصة واخلوارزميات املعقدة يضاهي ما

.LHC تستدعيه حالة املصادمــــــع البيانات ــــــة احلقــــــول العلمية التي تتطلب جتمي إن أمثلوإدارتها بأحجام هائلة، ليســــــت قليلة على اإلطالق. وميكننا اإلشــــــارة إلى بعــــــض هذه احلقــــــول: علـــم اجلينـــوم)6( )أو: نات الفلكية، وإحصاء مجمل اجلينوميات( genomics، واملدوالنباتات واحليوانات، والبحث في مجال الصيدلة، والدراسات

الدميوغرافية... إلخ.ــــــات حتليل البيانات ونحــــــن ندرك هذا الوضع، فخوارزميالضخمة أمر ضروري للبحث العلمي اليوم. ولكننا في حاجة ــــــى خوارزميات تفيدنا أكثر فــــــي التطبيقات اليومية. أيضا إل

وإليكم مثاال على ذلك.فعندما ترغبون في اختيار فيلم لســــــهرتكم، فقد تلجؤون إلى موقع على شــــــبكة اإلنترنت يعرض بالتفصيل وتتصفحون موقعا يعــــــرض تفاصيل احلاالت املمكنة. وهكذا يعــــــرض عليكم نظامه )�( هذه ترجمة للمقالة بعنوان: Un déluge de données وقد صدرت في عدد الشهر 2013/4 من مجلة Pour la Science الفرنسية، وهي إحدى أخوات السبع عشرة التي

.Scientific American تترجم مجلة)L’informatique du Big Data )1؛ وتعني مجموعات كبيرة من البيانات حجمها ال يسمح

.datamasse بالتعامل معها بالوسائل التقليدية، وتسمى عند البعض بالفرنسيةLarge Hadron Collider )2(

انيات octets )أي (82)4 = 4256 بليون إمكانية(. )3( أربعة ثمحMultiparameter Intelligent Monitoring in Intensive Care )4(

centre medical Beth Israel Deaconess )5(ــــــز على اجلينوم ــــــم األحياء احلديث يعنى بدراســــــة األعضاء بالتركي )6( فــــــرع من عل

genome بدال من التركيز على اجلني gene كل واحد على حدة.

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

16(2014) 8/7

اقتراحــــــات وتوصيات. وميكنه أن يقوم بذلك بشــــــكل بسيط، كأن يقترح عليكم أحدث فيلم هو األكثر مشــــــاهدة خالل األسبوع، أو ذلك الذي كان موضع أفضل اآلراء النقدية. بينما ميكن أن تكون التوصية منبثقة من خوارزمية معقدة تراعي األفالم التي حتبونها ومزاجكم، ورمبا أيضا ذوق الشخص الذي سيشارككم السهرة. فحتى تســــــاعدكم اخلوارزمية على اإلجابة عن السؤال البسيط: »أي فيلم ميكنني مشــــــاهدته؟« فهي قد تأخذ باحلسبان بحرا من البيانات: آراء مئات ماليني األشــــــخاص

حول آالف األفالم.ــــــد أن البرامــــــج التي تســــــمح بإجناز بيالتحاليل اإلحصائية - حتى البسيطة منها - حول مثل هذا الكم الهائل من البيانات، هي برامــــــج بالغــــــة التعقيد. ففــــــي هذا اخلضم ســــــيحدد البرنامج الذي سيرشــــــدكم أفالمح أشخاص يتمتعون بأذواق قريبة من ذوقكم،

وسيكشف عن تقاربات بني مستخدمي الشبكة العنكبوتية)1( ال تعرفونهم. وســــــيتمكن من اكتشاف ذوقكم في مجال السينما

وسيقترح عليكم في أقل من ثانية بعض األفالم!وفي هذه الســــــاحة املليئة بالقنوات التلفزيونية التي يتزايد ،VoD »عددها يوما بعد يوم، وهذه الڤيديوهات »حتت الطلبــــــك »باالشـــتراك« SVoD، وهذه األفالم املتعــــــددة املتوفرة وتلبصفــــــة قانونية أو غير قانونية على الشــــــبكة العنكبوتية، جند املســــــتخدم تائهــــــا؛ مع أن الهــــــدف من األنظمة املرشــــــدة هو

توجيهه إلى ضالته. والعنصر األساسي الذي يغذي تلك األنظمة يتكون بطبيعة احلــــــال من املعطيات الرقمية التي حتتل أكثر فأكثر مكانة مهمة فــــــي عالم اليوم. فمنذ الســــــتينات من القــــــرن املاضي، فحرضت برامج قواعد البيانات نفسها ليجري تقاسم تلك البيانات ضمن مؤسسة أو منظمة معينة. وكانت هذه البيانات معزولة في مراكز حســــــاب، وبعد ذلك أصبحت متوفرة فــــــي كل مكان في العالم بظهور شبكة اإلنترنت )شــــــبكة شبكات اآلالت(، ثم في الشبكة ــــــة العاملية )شــــــبكة احملتويات(، وأخيرا، في الشــــــبكة العنكبوتي

العنكبوتية Web 2.0، بإسهام جميع شبكات تواصل األفراد.ــــــق األمــــــر بالبيانات املخزنة فحســــــب، بل أيضا وال يتعلبالبيانات املتبادلة. فنحن محاطون بباليني الكائنات املتواصلة فيما بينها. ففي عام 2008، كانت الشــــــبكة العنكبوتية تضم أكثر من ألف بليون صفحة يقوم فيها مســــــتخدمو الشــــــبكة

في كل شــــــهر بعشرات باليني من عمليات البحث. وتظهر التقديرات أن العالم الرقمي يتضاعــــــف حجمــــــه كل 18 شــــــهرا، وأن التصفح على اإلنترنت يفوق اآلن ســــــنويا كل مــــــا ميكن تخزينه فــــــي كافة األقراص

واألوعية األخرى املتوفرة.حتليل البيانات بهدف تثمينها)��(

ــــــات املتوفرة على تشــــــكل مجموعــــــة البيانالشبكة العاملية منجما ضخما من املعارف ينبغي اكتشافها وتثمينها. لقد كان حتليل ــــــات حقال بالغ النشــــــاط منذ بدايات البياناملعلوماتية تقريبــا، وعرف بأسماء مختلفـة كالتنقيب عن البيانات أو معلوماتية األعمال business intelligence. ونظرا لتزايد قدرات األقراص والذاكرة احلاسوبية، وكذا تزايد القدرة على إجراء احلســــــابات باستخدام مــــــن احلواســــــيب بإمكانها وصل عناقيد آالف اآلالت فيما بينها، ونظــــــرا أيضا للتزايد املنقطع النظير حلجم البيانات املتوفرة، أصبح حتليل هذه البيانات - بهدف اســــــتخالص معلومات ذات شــــــأن - صناعة مزدهرة. واليوم

تتطور هذه الصناعة حتت اسم »بيانات ضخمة«. ونقطــــــة االنطالق لهــــــذه الصناعة هي تثمني واســــــتغالل الكــــــم الهائل من البيانات. وتشــــــمل البيانات الضخمة عموما جانبني. فمن جهة، تتضمن فكرة دمج ومقارنة بيانات مهيكلة بإحكام، مثل مقارنة تلك املتعلقة مبؤسسة لديها حجوم كبيرة ــــــة، أقل هيكلة ودقة. ومن من البيانات على الشــــــبكة العنكبوتيجهة أخرى، فهي تتطلب وضع آليات للقيام بحســــــابات مكثفة بالتوازي وذلك باستخدام تقنيات برمجية، مثل تقنيات هادوپ Hadoop، املنبثقة من محركات البحث املســــــتخدمة في الشبكة

العنكبوتية ]انظر اإلطار في الصفحة املقابلة[.

صعوبات مضاعفة)���(ــــــراز معارف جديدة انطالقا مــــــن بيانات ومهام والهــــــدف هو إبكانت معروفة من قبل في حتليل البيانات: من اكتساب البيانات إلى اســــــتغاللها ]انظر اإلطار في هذه الصفحة[. فالصعوبات ــــــواح تعتمد عليهــــــا البيانات متعــــــددة وتتمحــــــور حول أربع ن

ANALYSE DES DONNÉES: LES TÂCHES CLASSIQUES )�(Analyser les données pour les valoriser )��(

Des difficultés multiples )���(netsurfers )1(

حتليل البيانات:املهام املعهودة)�(

< البحث عن البيانات واكتسابها.

< جعل البيانات العديدة املصادر متجانسة.

< الكشف عن التكرارات واألخطاء وإزالتها.

< التفاعل مع الناس للحصول على املزيد من البيانات، والتغلب على

التناقضات وسد الفراغات )»التعهيد .)»crowdsourcing« »اجلماعي

< تسهيل عمل محللي البيانات بتزويدهم بوسائل تعينهم على النظر.

< إجناز حتاليل إحصائية آلية للبيانات.

< تطوير تطبيقات وخدمات جديدة.

17 (2014) 8/7

د بالتيراثمانيات أو الضخمة، وهي: أوال، حجــــــم البيانات )يعحــــــات، أي 1012 أو 1015 ثماني(. ثانيا، تنوعها أو عدم الپيتاثمانيجتانســــــها )على مستوى البنية واللغة والشكل... إلخ(. ثالثا، ــــــرة التعديالت التي تدخــــــل عليها(. رابعا، ســــــرعتها )أي وتي

صحتها )أخطاء، نقصان، ثقة، مصدر، حداثة... إلخ(.ــــــوزع البيانات في ــــــاك صعوبات أخــــــرى مصدرها ت وهنــــــوج، قيود على ــــــة )حقوق الول الفضــــــاء، واحلمايات احملتملاملســــــتخدم(... إلخ. ومن جهة أخرى، تكتسي طبيعة املعاجلة التي تخضــــــع لها هذه البيانات أهمية بالغــــــة. مثال ذلك: إذا كانت املدة الالزمة لتنفيذ خوارزمية متناســــــبة مع مكعب عدد البيانات، فإنها تكون غير صاحلة لالستعمال في قاعدة تشمل بليون تسجيل، حتى باستخدام آالف احلواسيب خالل مئات الســــــاعات. أما برامج هادوپ التي طورت خصيصا ملعاجلة كميات البيانات الضخمة، فالتزال حديثة العهد نسبيا ومعقدة االستعمال ويرجع ذلك بالدرجة األولى إلى كونها تشغل معا

عددا كبيرا من احلواسيب. ويســــــتخدم حتليل األحجام الضخمة للمعطيات)1( في عديد املجاالت وذلك للحصول على توقعات تكون دقيقة أكثر فأكثر والستباق األوبئة ولتحسني فهمنا لتطور املناخ ولتقدمي يد املســــــاعدة في عالج الســــــرطان... إلخ. أما على مستوى ــــــان في الوقت الراهن من اجلمهــــــور العريض، فما يظهر للعيالبيانات الضخمة هو استخدام البيانات الشخصية من قبل مؤسســــــات جتارية كبرى بغية اســــــتهداف هؤالء باإلشــــــهار ــــــل طلبات ــــــك حــــــال گــــــوگل Google الذي يحل التجــــــاري. تلــــــت وبريدهم اإللكتروني ليحســــــن توجيه مســــــتخدمي اإلنترنــــــذي يقترح على إشــــــهاراته، وكذا حــــــال أمازون Amazon ال

املستخدمني كتبا لشرائها.

أسلحة جديدة في أيدي الدكتاتوريات... واملواطنني)�(منذ فترة قريبة، ال ســــــيما في قضية <E. سنودن>)2( بالواليات املتحدة، أشارت وسائل اإلعالم إلى أن هناك بعض احلكومات تســــــتخدم حتليل البيانات اخلاصة على مســــــتويات مدهشة.

ــــــس الذي يتذرع به هــــــؤالء في هذا النوع وكان الســــــبب الرئيمن االســــــتخدامات هو مكافحة اإلرهاب. بيد أن نظام »بريزم« PRISM لوكالة األمن القومي األمريكي (NSA) واألنظمة املماثلة

في الدول األخرى تســــــتخدم أيضا للتجســــــس، ال سيما في املجال الصناعي. وميكن أيضا استغاللها ملراقبة املعارضني ــــــة البيانات وحتليلها السياســــــيني لتلك الدول. وهكذا، فمراقبصارت متثل من دون شــــــك األسلحةح اجلديدة املقلقة في أيدي

الدكتاتوريات واحلكومات الشمولية. open والعكــــــس بالعكس، فتعميم البيانـــات املفتوحة ــــــى بيانات القطــــــاع العام( في data )أي النفــــــوذ احلــــــر إل

ــــــدول الدميوقراطية ينبغي أن يســــــمح »للصحفيني طالبي الالبيانات«، وكذا للمواطنني املعنيني مبراقبة أعمال حكامهم وأعمال املؤسســــــات الكبرى. ذلك أن التقانات نفسها تتيح ــــــة مراقبة األشــــــخاص كما تتيح لألشــــــخاص مراقبة للدول

Des armes nouvelles aux mains des dictatures... et des citoyens )�(Hadoop pour gérer les données massives )��(L'analyse de grands volumes de données )1(

Edward Snowden )2(

م هادوپ Hadoop صممن أجل تسيير البيانات املكثفة)��(

صمم هادوپ، البرنامج احلر ملؤسسة أپاش Apache، عام 2004 ــــــگ>. وهو موجه إلى حتليل الكميات مــــــن قبل األمريكي <D. كوتينالضخمــــــة للبيانات، ويعتمد على التقنية املســــــماة »ماپ-ريديوس«

MapReduce التي استخدمها گوگل في محرك بحثه.

وعند القيام بحسابات باســــــتخدام ماپ-ريديوس نبدأ بتقسيم املســــــألة إلى مســــــائل فرعية مســــــتقلة )املرحلة »مــــــاپ«( تتوالها حواســــــيب مختلفة. وحتل هذه اآلالت املســــــائل الفرعية وترســــــل ــــــك النتائج )املرحلة نتائجها إلى حواســــــيب أخرى مهمتها دمج تلــــــوس«(. والهدف هو التمكن من العمل على أحجام كبيرة من »ريديالبيانات، وذلك بجعل عناقيد من احلواســــــيب تعمل بالتوازي. وال يسمح برنامج ماپ-ريديوس إال مبعاجلة مسائل نستطيع جتزئتها

إلى مهام متعددة متوازية.

ــــــوس هو هادوپ والبرنامــــــج األكثر شــــــعبية التابع لـ ماپ-ريديالذي تعتمد عليه مراكز البيانات العمالقة في الشــــــبكة العنكبوتية، Cloud« مثل أمازون وفيســــــبوك. كما جنده أكثر فأكثر في عروضــــــرة، فإنه اليزال ــــــى الرغم من مآثر هادوپ الكثي computing«. وعل

حديث العهد وفيه بعض النقائص: إنه ال يستعمل مثال لغة معيارية، ولذا فتسييره معقد إلى حد ما وال ينجز معاجلة بيانات بشكل آني

بل تظهر نتائجها متأخرة.

Serge ABITEBOUL

مدير أبحاث باملعهد القومي للبحث واملعلوماتية واآللية INRIA في ساكلي Saclay )فرنسا( وفي كلية املعلمني العليا بكاشان Cachan )في باريس(.

Pierre SENELLART

.Télécom ParisTech أستاذ محاضر في املعلوماتية في تيلكوم باريس-تيك

املؤلفان

18(2014) 8/7

الدولة. واملالحظ أن حكومــــــات بعض الدول، مثل الواليات املتحــــــدة األمريكية أو بريطانيا، وأيضا فرنســــــا في الفترة األخيرة، قــــــد مضت قدما في حركة فتح البيانات. وهذا ما يفتح الباب خلدمات جديدة من شــــــأنها أن تسمح بتحسني مراقبة أعمال احلكومات واملؤسســــــات الكبرى. ومن حقنا أن نأمل بأن يؤدي ذلك إلى تدعيم مسؤولية املواطن وإعادة

تأسيس الدميوقراطية.ــــــات الضخمة مع ــــــرا للبيان ــــــاك تكيفا كبي ــــــدو أن هن ويبموضــــــوع توقعات األزمــــــات الصحية، ومشــــــكالت احمليط، والكوارث الطبيعية والتفاعل معها. وينبغي أن تســــــاعد تلك البيانات على حل مشــــــكالت الصحة والنقــــــل والبيئة وعلى مكافحة الفقر. ففي كثير من احلاالت يســــــتدعي األمر دمج ــــــة في حتاليل ــــــل كميات ضخمــــــة من البيانات املخزن حتاليــــــات محصل عليها في ــــــة على تدفق بيان علـــى اخلـــط)1( مبنيتلك اللحظات. وهكذا، جند هــــــذا النوع من الدمج، مثال في خصنة ألفراد يواجهون صعوبات جمة، أو أفراد املتابعة املشحمســــــنني أو تالميذ يعانون فشــــــال مدرسيا أو ... إلخ. وال بد أن نكــــــون قادرين على حتليل التطــــــورات التي حتدث خالل فترات طويلة، والتنبؤ باملشــــــكالت قدر املستطاع، واألهم من ذلك معرفة كيف نتذكر األمور املستعجلة والتفاعل معها في

الوقت املناسب عند حدوث أزمات. لنأخــــــذ مثال الصحــــــة. إن البيانات ذات ــــــد بصورة دائمة. ــــــة بصحة الفرد تتزاي الصلونواتهــــــا مكونة من معلومــــــات كالفحوصات الطبية وتشــــــخيصات األمــــــراض والعالجات ــــــا نالحظ أيضا ــــــاول األدوية. لكنن ــــــة تن وكيفيــــــات ذات الصلة بعلم اجلينوم - تنامي البيانــــــرح شـــركة كاليفورنيـــا للتقانة وهكــــــذا تقتاحليوية)2( 23andMe على األفراد سلســـلة)3( ــــــل 99 دوالرا - قســــــم مهم من جينومهم مقابوينبغي أيضا األخذ في االعتبار البيانات ذات الصلة باحلياة اليومية للفرد وتغذيته ونشاطه ــــــة... إلخ. وقد ــــــي وتعرضه لتلوثات معين البدنأصبحــــــت تلك املعلومات متوفــــــرة أكثر فأكثر ــــــر جتهيزات من نوع الهاتف الذكي أو عبر عب

شبكات التواصل االجتماعي. وباملــــــوازاة مــــــع ذلك، فــــــإن الباحثني في ــــــل البيانات املجال الطبي يســــــتخدمون حتليــــــى ســــــبيل املثال، ــــــد. فهــــــم عل بشــــــكل متزاييطمحون إلى اكتشاف روابط بني تناول بعض

ضية معينة. وميكن أن يستفيد رح األدوية مجتمعة وبني حاالت محاملرضى من هذه الروابط بشــــــكل خاص. وفي البداية، ينبغي نة العالجات بتكييف األدوية حسب حالة كل مريض ــــــخصح شحوذلك مبراقبة الكميات التي يتناولها. ونستطيع تصور إجراء العمل بصــــــورة وقائية وذلك باقتراح منــــــط حياة صحي لكل شــــــخص يتناســــــب مع املخاطر التي يتعرض لها، مع متابعة ــــــة وحياته اليومية. إال أننا نســــــتطيع غذائه ونشــــــاطاته البدنيكذلك تعرف أزماته ومساعدته على جتاوزها، بتنظيم جرعات

أدويته، على سبيل املثال.

مشكلة: الولوج إلى البيانات الشخصية)�(ــــــع البيانات املتعلقة بشــــــخص يفتح الباب عندمــــــا تتوفر جميأمــــــام كافــــــة االحتمــــــاالت. فذلك يطــــــرح مســــــألة الولوج إلى ــــــات الشــــــخصية لألفراد. فهل ينبغي أن يكون لشــــــركة البيانالتأمــــــني أو هيئة التوظيف احلق فــــــي الوصول إلى مجمل أو جزء من املعلومات التي تشــــــكلت مــــــن البيانات الطبية للزبون أو مــــــن جينومه، أو هل ميكن الوصــــــول إلى بياناته الضريبية ومشــــــترياته وموقعه اجلغرافي وبريده ومبادالته عبر شبكات

التواصل االجتماعي؟ــــــات اخلاصة بالزبون. فهي إن األمــــــر يتعلق هنا بالبيانمن هــــــذا املنطلق، ملكه اخلاص، وعليه يجب ــــــد فيها وهو أن يكون هــــــو املتصرف الوحيــــــذي يبت فيمن له احلق في الوصول إليها الوكيفية اســــــتغاللها. غير أن األمر ليس بهذه البســــــاطة. فعلى ســــــبيل املثال، لكي يتقدم ــــــد أن نتمكن من إجــــــراء حتاليل الطــــــب ال بــــــكل األفــــــراد. ومن هذا ــــــة ل ــــــات الطبي للبياناملنظــــــور يبدو مــــــن املعقول أن تكــــــون نتائج ــــــع. إال أنه هــــــذه اإلحصائيات متاحة للجميمن الواضح أيضا أن البيانات في شــــــكلها اخلام، كالبيانات الصادرة عن املستشفيات، ال ينبغي أن تكون من بني البيانات املفتوحة، ــــــى ولو أغفلت أســــــماء أصحابها، إذ إنه حتمن املســــــتحيل ضمان سريتها. وهكذا نرى ــــــال للتوفيق بني هذه ــــــق اليزال طوي أن الطري

االختالفات في الرؤى. <

Un probléme: l’accés aux données personnelles )�(analyses en ligne )1(

la société californienne de biotechnologie 23andMe )2(propose ainsi

le séquencage )3(

مراجع لالستزادة

Pour la Science, November 2013

19 (2014) 8/7

ال يبدو حزام صخور نوڤواگيتاك)1( اخلضر على أنه ساحة معركة.

ــــــاك اخلضر في منطقة هادئة يقــــــع حزام صخور نوڤواگيتمنعزلة عن العالم وميتد إلى طول احلافة الشمالية الشرقية من خليج هدسون في كندا، ويبعد نحو 20 ميال عن إنوكجواك)2(، املستوطنة البشرية األقرب. وبدءا من الشاطئ، ترتفع األرض ــــــالل منخفضــــــة، بعضهــــــا مغطى باألشـــنيات على شــــــكل تlichens، وســــــطوح بعضها اآلخر كانت قــــــد تعرضت للتعرية

بفعل جليديات العصر اجلليدي. وتتمتـع الصخور املتكشــــــفة بجمال امتدادها وببناها املطوية املعقدة. فلون بعضها رمادي ــــــون وبعضها اآلخر وردي وأســــــود، تخترقه عروق فاحتة اللاللون، يتألأل بأحجارالعقيق. وفي معظم أيام السنة تزور هذه

املنطقة الوعول والبعوض فقط.لكن هــــــذا املوقع الهادئ هو في الواقع ســــــاحة معركة - ساحة معركة علمية. فعلى مدار عشر سنوات تقريبا زارت فرق متنافســــــة من اجليولوجيني مستوطنة إنوكجواك واستخدمت الزوارق لتحميل معدات التخييم وجتهيزات املختبرات وشقت ــــــج إلى حزام الصخور طريقها ببطء على طول ســــــاحل اخللياخلضر. وكان هدف هذه الفرق: البرهان فقط على عمـــر هــذه

الصخور. وفريق من هذه الفـرق، يترأســــــه <J .S. موجزسيس> ]اجليولوجي من جامعة كولورادو[ وهو واثق من أن عمر هذه الصخــــــور يعود إلى ما قبل 3.8 بليون ســــــنة. وهذا عمر قدمي

جدا، ومع ذلك لم يتم التحقق منه.ــــــل> الذي يقود الفريق املنافس في في حني يعتقد <J. أونيجامعة أوتاوا، أن صخور نوڤواگيتاك اخلضر تشكلت قبل 4.4 بليون سنة. وهذا ما يجعلها الصخور األقدم على اإلطالق على الكرة األرضية. وهذا ليس بأقل األشــــــياء، فالصخور القدمية ستخبرنا أيضا كيف تشكل سطح الكوكب في مراحله األولى العنيفــــــة وكيف ظهــــــرت احلياة فيها ســــــريعا بعد ذلك - وهو الفصل اجلوهري لســــــيرة احلياة على الكــــــرة األرضية التي

بقيت حتى اآلن بعيدة املنال.ل الكرة لقد كان النصف بليون سنة األول من تاريخ تشكــــــة - أي ما قبل 4.568 بليون ســــــنة إلى أربعة باليني األرضيســــــنة - هو الزمن الذي سقطت خالله مياه األمطار لتشكيل احمليطــــــات، وارتفعــــــت اليابســــــة األولى فوق ســــــطح البحر لتشكيل القارات. وكان أيضا الزمن الذي سقطت وحتطمت

THE OLDEST ROCKS ON EARTH )�(Nuvvuagittuq )1(

Inukjuak )2()3( أو: حتديد عمر.

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

باختصاروحل هذا اجلدل يعتمد على حتسني طرائق تأريخ)3( الذرات في

عينات صخرية صغيرة تشكلت على الكرة األرضية البدائية.فـــإذا كان عمـــر الصخـــور يعود إلى ما قبل 4.4 بليون ســــــنة، فإنها قد توفر بذلك أدلة قوية حول كيف أخذ سطح الكرة األرضية شــــــكله عند نشوء احمليطات وكيف بدأت احلياة بصورة مبكرة بعد

تلك األحداث.

ميكــــــن أن تكون الصخور املكتشـــفة حديثـــا على طول احلافة الشــــــمالية الشرقية خلليج هدســــــون في كندا، هي الصخور األقدم املوجودة على ســــــطح الكرة األرضية. ومع ذلك، يجادل العلماء فيما إذا كانت أعمار هذه الصخور تعود إلى ما قبل 3.8 بليون أو إلى ما قبل 4.4 بليون ســــــنة. وسيضع العمر األقدم الصخورح على مقربة من

زمن تشكل الكرة األرضية.

الصخور األقدم على الكرة األرضية)�(يرى فريق من العلماء أن الصخور القدمية املكتشفة في

شمال كندا تزودنا بنافذة على مرحلة الكرة األرضية املبكرةوعلى منشأ احلياة ذاتها، بينما إلى حد ما، ال يرى ذلك فريق آخر.

<C. زمير>

20(2014) 8/7

Carl Zimmer

ــــــب عمود في صحيفة نيويورك تاميز ومؤلف لثالثة عشــــــر كتابا، <زميـــر> كات

تتضمن »التطور: عمل معنى للحياة« Evolution: Making Sense of Life. وكان مقاله األخير في مجلة ساينتفيك أمريكان حول انهيار الشبكات الغذائية.

املؤلف

ــــــه املذنبات والكويكبات على الكرة األرضية، وهو أيضا خاللالزمن الذي اصطدم فيه كوكب جانح بحجم املريخ بكوكبنا، لتشــــــكيل القمر من احلطام. وبحوزة علماء اجليولوجيا عدد قليل جدا مــــــن األدلة حول توقيت)1( هــــــذه األحداث، كالعدد القليل من بقع من املعادن التي قد تشــــــير إلى أن احمليطات كانت قد تشكلت قبل تشكل القمر. إنهم يجدون أنفسهم في كتـاب سير فالسفة يونان قدماء، يحاولون الوضعية نفسها كحــــــى أكبر قدر من الـــدالالت meanings من قراءة احلصول عل

ق وقصص من الشماع. نتف ورحــــــل> محقا وأن عمــــــر صخور نوڤواگيتاك وإذا كان <أونياخلضــــــر هو بالفعل يعود إلى ما قبل 4.4 بليون ســــــنة، فلن ــــــف وإمنا مثل قراءة كتب تقــــــرأ هذه الدالالت مثل قراءة النتبأكملها. وتنتظر اآلالف من فدادين acres املعادن الدراســــــةح ــــــي رمبا حتمل إجابات عن أســــــرار طال أمدها. فهل يا والت plate tectonics ــــــدأت حركات الصفائــــح التكتونيــــة ترى بــــــة تطورت إلى فعلهــــــا في وقت مبكــــــر، أم أن الكرة األرضيــــــذ مئات املاليني من الســــــنني قبل أن تبدأ ــــــة متقدمة من حالقشــــرة crust القارات واحمليطــــــات بالتحرك والتجوال؟ كيف كانت كيميائية احمليطات احلديثة التشكل وكيميائية الغالف اجلوي؟ وكم من الزمن انقضى قبل ظهور احلياة بعد تحشكل

الكرة األرضية؟وأما إذا كان رأي <موجزســــــيس> هو الصائب، فســــــيبقى الفصــــــل املبكر مــــــن تاريخ الكــــــرة األرضية مبهمــــــا في الوقت الراهن. وإذا كان رأي <أونيل> هو الصحيح، فستكون صخور نوڤواگيتاك اخلضر من أغنى الكنوز النفيسة في اجليولوجيا.

محبوسة في الصخر)�(عمومــــــا، فقد نشــــــأت صخــــــور نوڤواگيتاك اخلضــــــر، مثل الصخور التي تشــــــكل جزءا كبيرا من قشرة الكرة األرضية، وفق إحــــــدى طريقتني اثنتني. ففي بعض احلاالت، ترســــــبت اجلســــــيمات الدقيقة في قاع احمليطات، وانضغطت تدريجيا

ــــــى طبقات من الصخور الرســــــوبية. وفي حــــــاالت أخرى، إل mantle املنصهرة من وشــــاح magma )2(صعــــــدت الصهــــارةــــــردت وتبلورت إلى صخــــــور نارية أثناء صعودها األرض وتب

إلى السطح.وبقيت أجزاء صغيرة فقط من قشــــــرة األرض القدمية في ــــــاك، في حني اختفت أمكنتها ســــــليمة: مثل صخور نوڤواگيتالبقية األخرى. فقد تآكلت بعض الصخور ببطء بفعل األمطار والرياح وعادت مرة أخرى إلى احمليطات لتترسب من جديد. كمــــــا انتقل الكثير من الصخور وانغرز حتت قشــــــرة األرض بفعل حركة الصفائح التكتونية في وشــــــاح األرض الساخن، ــــــك كيانها األصلي حيث كانت الصخــــــور تنصهر، مزيلة بذلشــــــأنها في ذلك شأن مكعبات الثلج عندما تقذف في بركة من املياه الدافئة، لتختلط ذراتها في الصهارة وترتفع مرة أخرى

IMPRISONED IN STONE )�()1( أو: تأريخ.)2( أو: املگما.

21 (2014) 8/7

كصخر جديد حديث التشكل. لقــــــد أزيلت صخــــــور الكرة األرضية املبكــــــرة أيضا بفعل ســــــقوط الكويكبات العمالقة التي اجتاحت األرض وصهرت أجزاء كبيرة من قشــــــرتها. فقد حدث قبل نحو 4.4 بليون سنة – The Giant Impact »ي »التصادم العمـــالق تصادم - ســــــمــــــرة من املواد إلى مــــــدار حول األرض، ــــــذي قذف كمية كبي الــــــذي أصبح القمر. وحســــــب قــــــول <W .R. كارلســــــون> ]من المعهد كارنيگــــــي للعلوم[: »رمبا أدى التصــــــادم العمالق إلى حالة فوضى حقيقية على الكــــــرة األرضية«. ويضيف: »رمبا كنتح تتمنى لو لم تكــــــن على الكرة األرضية وإمنا كنت ترغب

مبشاهدة ذلك من كوكب الزهرة.« ونظرا ألن الكثير من الصخور القدمية مت تدميرها بطريقة أو بأخرى، فليس من املستغرب أن تكون عينات هذه الصخور نادرة. وهذا ما يفســــــر أهمية مكتشفات صخور نوڤواگيتاك اخلضر وأنها حتظى بتقدير كبير - وبخالف شــــــديد أيضا، فقد وفرت مواقع أخرى قليلة حول العالم عينات يعود عمرها ــــــى ما قبل 3.8 بليون ســــــنة، وكان أقدمها عمــــــرا من تندرا إلtundra نورث وست تيريتوريز)1(، التي يعود عمرها إلى ما قبل

3.92 بليون سنة.

وقد دفعت ندرة الصخور املبكرة اجليولوجيني إلى البحث ــــــت عليه الكرة األرضية في بضع عــــــن أدلة أخرى على ما كانمئات من ماليني السنني األولى من عمرها. فبعض هذه األدلة يتأتى من بلورات صغيرة تدعى الزركون zircons. وفي بعض األحيان تتشكل هذه املعادن القاسية املؤلفة من الزركونيوم)2( أثناء تبرد الصهارة. وعندما تتآكل الصخور الناجتة منها في وقت الحق، فإن بعض بلورات الزركون قد تبقى سليمة، حتى عند ترســــــبها بعد انتقالها واستقرارها ثانية على قاع احمليط

واندماجها في صخور رسوبية أحدث منها عمرا.وميكــــــن للروابط الكيميائية التي تشــــــكل بلورات الزركون أن حتبس ذرات مشــــــعة مثل اليورانيوم. ويعمل تالشــــــي تلك ت)3( ميكن أن يســــــتخدمه اجليولوجيون لقياس ــــــذرات كموق الــــــورات الزركون. كما حتبس هذه البلورات أيضا مواد عمر بلكيميائية أخرى ميكنها أن توفـر بعض األدلة على ما كانت عليه الكرة األرضية أثناء تشــــــكلها. وبحسب قول <موجزسيس>: »فإن بلورات الزركون هي بلورات مدهشــــــة ألنها متثل وسيلة

لتحديد الزمن)4(.«ــــــر اجليولوجيون على وفي املناطق النائية بأســــــتراليا عثــــــورات الزركون بالغة صخور رســــــوبية تنتثر فيهــــــا بكثرة بلــــــورات الزركــــــون )ولكن، ليس العمــــــر. ويرجع عمر بعض بلالصخور احمليطة بها( إلى ما قبل 4.4 بليون سنة، األمر الذي

يجعلها أقدم اآلثار على اإلطــــــالق للتاريخ اجليولوجي. ومنذ اكتشــــــافها في عام 2001 اســــــتخلص العلماء معلومات رائعة من هــــــذه األحجار الكرمية الصغيرة. وتشــــــير بنيتها إلى أن الصخور التي تشــــــكلت في األصــــــل تصلبت على عمق أربعة أميال حتت ســــــطح األرض. وقد وجد <موجزسيس> وزمالؤه بصمات كيميائية أيضا تدل على وجود املياه في بعض بلورات

الزركون األسترالية.واملعلومات التي ميكن أن يستخلصها العلماء من بلورات الزركون الرســــــوبية هي أفضل بكثير من ال شيء، ولكنها أقل بكثير مما ميكن أن يســــــتخلصوه من الصخور األصلية التي تشــــــكلت فيها بلورات الزركــــــون. وحتتوي هذه الصخور على العديد من املعادن األخــــــرى إلى جانب بلورات الزركون التي ميكنها أن تكشف مجتمعة الكثيرح مما كانت عليه الكرة األرضية عند تشــــــكلها. ويقول <L. هيرمان> ]من جامعة ألبرتا[: »ما لم ــــــك التاريخ الكامل«، تكــــــن لديك هذه الصخور، فلن يكون لديوهذا ما يقودنا إلى العودة مرة أخرى إلى صخور نوڤواگيتاك

اخلـضر.

حظ محض)�(فــــــي أواخر التســــــعينات من القرن املاضــــــي أطلقت حكومة إقليم كيبيك الكندي حملة جيولوجية واســــــعة النطاق لوضع أولى خرائط تفصيلية للمناطق الشــــــمالية من اإلقليم. وتتميز ــــــل طبقات البصل مؤلفة هــــــذه املناطق بجيولوجية متطبقة مثمن نوى من قشــــــرة قارية قدمية العمر حتيط بها طبقات من صخور أحدث عمرا. لقد مت البرهان على أن الكثير من هذه الصخــــــور يعود عمرهــــــا إلى ما قبل 2.8 بليون ســــــنة. ولكن ــــــوراه حينئذ في جامعة ر الدكت ــــــادو>، الذي كان يحض <P. ن

ــــــة، جلب عينة يعود ســــــاميون فريزر في كولومبيا البريطانيعمرها إلى ما قبل 3.8 بليون ســــــنة. ومبصادفة سعيدة، كان قد أرســــــل إلى حــزام صخــور نوڤواگيتاك اخلضر. »يشــــــبه اكتشاف هــذه الصخــور سـقوط جـوهــرة في حضني،« هذا BBC ستيڤنســــــون> زميل <نادو> إلى اإلذاعة .R> مـا صرح به

في عام 2002 بعد أن نشرا نتائج دراساتهما.ــــــة طويلة إلى ــــــدأ جيولوجيون آخــــــرون بالقيام برحل لقد بصخور نوڤواگيتاك اخلضر. وكان من بني هؤالء اجليولوجيني <أونيل>، الذي نال شهادة الدكتوراه من جامعة ماكگيل، فقد

SHEER LUCK )�()1( األقاليم الشمالية الغربية.

zirconium )2()clock )3 أو: ساعة.

time capsules )4(

22(2014) 8/7

أبهره التشــــــابه الكيميائي بني صخور نوڤواگيتاك والصخور التي يعود عمرها إلى 3.8 بليون ســــــنة فــــــي گرينالند، وخمن

أنهما ينتميان إلى الكتلة األرضية القدمية نفسها.ــــــة الصخور، فقــــــد تعــــــاون <أونيل> مع ولســــــبر كيميائي<كارلســــــون> ]من معهــــــد كارنيگي[، وهو خبير بالقياســــــات

ــــــدة الواضحة الدقيقــــــة للصخور القدميــــــة. والطريقة الوحيلتحديد فيما إذا كانت صخرة معينة من صخور نوڤواگيتاك هي قدمية أم ال هي تأريخها)1(. ومن أجل ذلك، يقوم العلماء بتعداد وحتديد مســــــتويات النظائر املشــــــعة احملبوسة داخل ــــــارة عن اختالفات للذرات الصخر. فالنظائر املشــــــعة هي عبالتي كانت جزءا من السحابة الغبارية التي منها تشكل نظامنا ــــــر مندمجة في صخور الشمســــــي. فقد أصبحت هذه النظائــــــة، وعندما تبلورت الصخور على الكواكب والنيازك املتصلبالكرة األرضية، أصبحت تلك النظائر محبوســــــة في داخلها. ومع مرور الزمن تتالشــــــى النظائر تدريجيا بســــــرعة زمنية منتظمة. ومن ثم يكشف قياس املستويات املتبقية في الصخر

في الوقت احلاضر عن عمره.ففي مختبر معهد كارنيگي، حدد <أونيل> و<كارلســــــون> تراكيز النظائر املختلفة، عندما أدركا أن شــــــيئا ما كان غريبا جدا في عينات صخور نوڤواگيتاك. وكان من بني هذه النظائر ما يعرف باسم النيودمييوم 142)2(. فهو يتشكل من تالشي الســـماريوم 146)3(. وال يوجــــــد ســــــماريوم 146 طبيعي على ــــــة، ألن عمر النصـــف)4( لهــــــذا النظير قصير، الكــــــرة األرضي

فهو 68 مليون ســــــنة فقط وذلك وفق بعض التقديرات. ويقول <كارلسون>: »لقد اختفى منذ فترة طويلة، فقد كان السماريوم

146 موجودا عندما تشــــــكلت الكــــــرة األرضية حيث مت حقنه

بالـمســـتعر األعظـــم supernova الذي ابتدأ النظام الشمسي. ولكنه تالشى بعد ذلك متحلال خالل 500 مليون سنة.«

فقد وجد <كارلســــــون> وزمالؤه أن صخــــــور نوڤواگيتاك ــــــوم 142 ونظائر املختلفة فيها نســــــب مختلفة مــــــن النيودمييــــــالف أن يتحقق إذا ــــــوم أخرى. وميكن لهــــــذا االخت نيودمييتشــــــكلت الصخور فقط في وقت كان ال يزال هناك سماريوم 146 على الكــــــرة األرضية. فقد قارن <أونيل> و<كارلســــــون>

وزمالؤهما هذه النســــــب لتقدير عدد الســــــنوات املاضية التي انقضت منذ أن تشــــــكلت هذه الصخــــــور. لقد كان هذا العدد هو: 4.28 بليون ســــــنة وهو لم يكن من بني أعداد السنني التي كانوا يتوقعونها. وهذا ما أدهشــــــهم، فقد اكتشفوا الصخور

األقدم على الكرة األرضية.ويقول <أونيل >: »في الواقع، لم نكن قط نتوقع اكتشاف هذا العدد« وقد أعلن هو وزمالؤه اكتشــــــافهم في عام 2008. ومنذ ذلك احلني قاموا بتحليل عينات أخرى وقدروا اآلن أن صخور

نوڤواگيتاك اخلضر هي أقدم مما قبل 4.4 بليون سنة.)1( أو: حتديد عمر تشكلها.

neodymium 142 )2(samarium 146 )3(

half-life )4(

حجر اخلالف: يصر <J. أونيل> )إلى اليمني( على أن عمر الصخور يعود إلى ما قبل 4.4 بليون سنة. بينما يقول <J .S. موجزسيس> أن عمرها يعود إلى ما قبل 3.8 بليون سنة.

23 (2014) 8/7

صخور قدمية أو أنها األقدم على اإلطالق؟)��(ــــــن <أونيل> وزمــــــالؤه ألول مرة عن نتائجهــــــم في املؤمتر أعلاجليولوجي الذي عقد في ڤانكوفر. فما زال <موجزســــــيس> يتذكــــــر الصدمة التي شــــــعر بها عند ســــــماعه األخبار: »لقد ــــــي ورأيت الناس ول أصبت بدهشــــــة عارمة عندمــــــا نظرت حح

مذهولني. أعتقد، أن هذا أمر مستغرب.« كان لدى <موجزسيس> سبب معني لدهشته. فقد كان من ــــــني اجليولوجيني القالئل الذين ســــــافروا إلى حزام صخور بــــــاك ملتابعة بحــــــث <نادو>. لقد حدد <موجزســــــيس> نوڤواگيتــــــت قد اخترقت عبر وزمالؤه عرقــــــا من الصخور النارية كانقشــــــرة األرض بعد تشــــــكلها. فقــــــد تبني لهــــــم أن هذا العرق ــــــورات الزركون. وعند عودة <موجزســــــيس> ــــــوي على بل يحتــــــى بيته في والية كولورادو، حــــــدد هو وزمالؤه عمر بلورات إلالزركون على أنه يعود إلى ما قبل 3.75 بليون سنة - وتتطابق ــــــرات <نادو> األصلية وهي هذه النتيجة بشــــــكل جيد مع تقدي

3.8 بليون سنة.

ويجابه <أونيل> اآلن <موجزســــــيس> وبقية املجتمع العلمي معلنا أن عمر صخور نوڤواگيتاك هو أقدم بنصف بليون سنة.

لقد طلب <P. بوردون> ]مساعد <موجزسيس> من املدرسة العليا لألساتذة في ليون بفرنسا[ بعض عينات <أونيل> وأعاد اختبارها مرة أخرى. وكانت قياســــــات النيودمييوم صحيحة. ومع ذلك، »ال يزال األمر ال يعنيني،« كما يقول <موجزسيس>. وهكذا، عاد <موجزســــــيس> في عــــــام 2011 مع طالبه إلى منطقة صخــــــور نوڤواگيتاك اخلضر ملزيد من دراســــــة املوقع. فقد قامــــــوا بوضع خريطة لألراضي وطبقــــــات الصخور التي أخذت منها عينات <أونيل> التي مت تأريخها. لقد رأوا في هذه الصخور التي ســــــبق وأعلن أن عمرها يعــــــود إلى ما قبل 4.4 بليون سنة، عروقا من الكوارتزيت بلون أخضر فاحت. وقد قرر <موجزسيس> أن تلك العروق وفرت وسيلة الختبار ما إذا كانت

صخور نوڤواگيتاك اخلضر هي األقدم على هذا الكوكب.لقد رأى اجليولوجيون ترتيبات مماثلة في تكوينات صخرية أحدث عمرا بكثير. وتلك التكوينات حتدث عندما تنشر البراكني حتت املاء صخــــــورا منصهرة على قاع احمليطــــــات. وأحيانا

How to Date a Rock )�(OLD—OR OLDEST EVER? )��(

radiocarbondating )1(

عمر التمييز

كيف نؤرخ عمرصخرة من الصخور)�(

ميكن لقياس مســـتويات الذرات في صخرة أن يكشـــف عـــن عمرهـــا. فعندمـــا تتصلـــب الصخـــور ألول مرة من مواد صهارية، فهي بذلك حتبس داخل بنيتها أشـــكاال مختلفة، وتتالشـــى مشـــعة. ذرات مـــن نظائـــر، أو النظائـــر املشـــعة ببـــطء علـــى مـــدى ماليني السنني مبعدل زمني ثابت تنفرد به متحولة إلـــى نظائـــر أخـــرى. فعلـــى ســـبيل املثـــال، يتالشى السماريوم 147 )»النظير األم«( إلى النيودمييـــوم 143 )»النظير الوليد«(. ولذلك يقل عدد ذرات النظير األم تدريجيا، ويزداد

عدد ذرات النظير الوليد.الـــذرات بعـــض أيضـــا تنحبـــس وكذلـــك املســـتقرة املرتبطـــة بالذرات الوليـــدة: مثل الـــذرات تتالشـــى وال .144 النيودمييـــوم املســـتقرة، وبالتالـــي تبقـــى وفرتهـــا علـــى حالها مع مرور الزمن. ويؤدي رســـم نســـبة ذرات األم إلى الذرات املستقرة ورسم نسبة الذرات الوليدة إلى الذرات املستقرة ملعادن مختلفـــة في الصخر إلى احلصول على خط بيانـــي )فـــي األعلى إلـــى اليســـار(. ويعطي

انحدار هذا اخلط عمر الصخور: فكلما كان اخلـــط أكثر انحدارا، كان التالشـــي أســـرع،

وبالتالي كان عمر الصخر أقدم.وقـــد اســـتخدم الباحثـــون العديـــد من مثل هـــذه الطرائق لتأريخ صخور حزام صخور نوڤواگيتـــاك اخلضـــر فـــي كنـــدا. وبالطبع فهنـــاك دومـــا هامـــش قليـــل مـــن اخلطـــأ، وبالتالـــي قاموا بتقييـــم نتائج طريقة أكثر تعقيدا تقارن بني موقتني: نسبة اليورانيوم

206 ونســـبة الرصـــاص إلـــى نســـبة 238اليورانيوم 235 إلى نسبة الرصاص 207.

وغالبـــا مـــا يســـتخدم علمـــاء اآلثـــار طريقة »التأريخ بالكربون املشــــــع«)1( الشـــهيرة التي تعمل على مبدأ مشابه، ولكن بسبب تالشي نظير الكربون 14 بسرعة نسبيا، فإنه يشير

إلى عمر ما قبل نحو 000 60 سنة فقط.

محررو ساينتفيك أمريكان

14م 4

يومي

ودلني

ى ا إل

14م 3

يومي

ودلني

ة اسب

ن

ضر ي الوقت احلا

خر فمر الص

دار اخلط عي انح

يعط

منخفضة

ضةخف

من

مرتفعة

عةتف

مر

الزمن

نسبة السماريوم 147 إلى نسبة النيودمييوم 144

النسبة في الزمنالذي تشكل فيه الصخر

عينةمعدنية 1

عينةمعدنية 2

عينةمعدنية 3

24(2014) 8/7

تخمد البراكني وتترســــــب الرواسب الواردة من اليابسة فوق الصخور النارية. وبعــــــد ذلك تثور البراكني من جديد، وتدفن

الصخور الرسوبية حتت طبقة طازجة من الصخور النارية.وإذا كان األمــــــر كذلك في صخــــــور نوڤواگيتاك اخلضر، فقــــــد جاءت عــــــروق الكوارتزيت من رواســــــب كتل اليابســــــة القدمية خــــــالل واحدة من فترات اخلمود البركاني. وإذا كان الكوارتزيت يحوي بلورات الزركون، فســــــيكون لهذه البلورات عمر أقدم بكثير من عمر الصخور البركانية احمليطة ألن لهذه

البلورات تاريخا أطول. »لقد زحفنا على أيدينا وركبنا على العديد من التكشفات الصخرية،« حســــــب قول <موجزسيس>. وبعد أيام من العمل ــــــي، وجــــــدوا بقعتني من بقــــــع الكوارتزيت مــــــع بلورات املضنالزركون - أعطت إحداها آالفا من املعادن الصغيرة. وعندما ــــــورادو، وجد ــــــورات من الزركون إلى كول أحضــــــروا تلك البل<موجزســــــيس> أن عمرها يعود إلى ما قبل 3.8 بليون ســــــنة.

وهــــــذا ما كانوا ال يتوقعون وجوده فــــــي صخور يعود عمرها إلى ما قبل 4.4 بليون سنة.

لقد عالج فريق <موجزســــــيس> أيضا مسألة عمر صخور نوڤواگيتاك اخلضر من نواح علمية أخرى. فقد اســــــتخدموا موقتا clock آخر لتأريخ الصخور يعتمد، على ســــــبيل املثال، .hafnium إلى الهافنيوم lutetium على تالشــــــي اللوتيثيوم

ومرة أخرى، جاءت النتائج مطابقة لـ 3.8 بليون سنة.لقد قادت جميع هذه األدلة <موجزسيس> إلى وصف جديد ــــــاك اخلضر. فمنذ نحو مــــــا قبل 4.4 بليون لصخور نوڤواگيتســــــنة، صعدت بعض الصخور املنصهرة نحو ســــــطح األرض وأصبحت صلبة. وعند تبلورها، حبست بعض السماريوم 146 املشــــــع القصير العمر الذي كان ال يزال موجودا في صخور الكرة األرضية املبكرة. ولكن عادت، بعد ذلك، قشــــــرة األرض القدمية وانغرزت في وشاح األرض. األمر الذي أدى إلى رفع درجــــــة حرارة هذه املــــــواد إلى نقطة لم تعد فيها على شــــــكل صخــــــور، إال أنها لم تختلط كليا بوشــــــاح األرض احمليط بها. فقد بقي القليل منها على شــــــكل بقع متميزة مبستويات غريبة خاصــــــة بها من النيودمييوم. وأخيرا، وبعد 600 مليون ســــــنة، دفع نشــــــاط بركاني هذه املواد مرة أخرى إلى سطح األرض، لتشكل صخورا تتضمن بعض البقع القدمية، ومنها تلك التي

حتمل بصمة يعود عمرها إلى ما قبل 4.4 بليون سنة مضت.»وميكــــــن لتلك الصخــــــور املنصهرة نفســــــها أن تكون لها ذاكرة لوجود سابق،« بحســــــب قول <موجزسيس>. وكنتيجة لذلك، ميكن للصخور التي عمرها فقط ما قبل 3.8 بليون سنة

أن تبدي بصمة يعود عمرها إلى ما قبل 4.4 بليون سنة.

مت توضيح غموض بلورات الزركون)�(ــــــك النتائج فــــــي املؤمترات قــــــدم <موجزســــــيس> وزمالؤه تلاجليولوجية، وأحيانا في اجللســــــات نفســــــها التي كان فيها <أونيل> يقدم وجهة نظره املعارضة – بأن الصخور تشــــــكلت ما قبل 4.4 بليون ســــــنة، وأنها بقيت هناك ببســــــاطة منذ ذلك ــــــق <أونيل> احلني في قشــــــرة الكــــــرة األرضية. فقد عاد فريــــــى منطقة صخور نوڤواگيتاك اخلضــــــر لدعم مجموعته من إلالصخــــــور القدمية بنحو 10 إلى 50 عينة. ولم تتعارض أي من ــــــي لعمر صخور املوقع. ــــــات اجلديدة مع التقدير األصل البيانلقد رفــــــض <أونيل> أيضا أدلة <موجزســــــيس> وزمالئه التي اســــــتخدموها لدعم أن عمر صخور نوڤواگيتاك اخلضر يعود فقط إلى ما قبل 3.8 بليون سنة فقط. ويضيف <أونيل>: »لدينا

خالفات قوية حول جيولوجيا املنطقة.«لنأخذ طبقة الكوارتزيت حيث وجد <موجزسيس> بلوراته م صخور نوڤواگيتاك من الزركون. ففي التكوينات القدمية قدحاخلضر، فليس من السهل حتديد أي نوع من الصخور يشكل تكوينا من التكوينات، بســــــبب شــــــدة تشوهه على مدى باليني الســــــنني. في حني ال يعتقد <أونيل> أن نطاق الكوارتزيت هو ــــــى اإلطالق. فهو يؤكد، بدال مــــــن ذلك، على أنه كوارتزيت علعرق مــــــن عروق الصهارة اندفع فــــــي الصخور القدمية التي يعــــــود عمرهــــــا إلى ما قبل 3.8 بليون ســــــنة. ومــــــن ثم ال يدل ــــــى عمر الصخور احمليطة بها. عمــــــر بلوراتها من الزركون علويقول <أونيل>: »ال يوجد شيء مستغرب أو غير عادي« حول

صخوره، ويضيف: »إنها بالفعل قدمية.«أما <هيمان> نفســــــه اخلبير في الصخور القدمية، فيعتقد ــــــد. وأضاف »أعتقد أن ــــــل> وزمالءه قاموا بعمل جي أن <أونيأدلتهــــــم كانت مقنعة، لقــــــد بذلوا اجلهد الكافــــــي للقيام بهذا العمل.« ومع ذلك يعتقد <هيمان> أيضا أن الغموض سيستمر حتى يتمكن العلماء من إيجاد وسيلة أخرى لتأريخ الصخور. فمــــــن املمكــــــن أن يكون عدد قليل من املعــــــادن قد انحبس في صخور نوڤواگيتاك اخلضر املتنازع عليها والتي حتتوي على اليورانيوم والرصاص. إن هذه التركيبة هي الوســــــيلة األكثر ــــــة لتخبرنا عن الزمن القدمي، ألن العلماء لديهم اخلبرة موثوقيالواســــــعة بهذه التركيبة وأضاف: »إذا اســــــتطاع شخص ما ــــــاك والعثور على املــــــواد الصحيحة ومن ثم الذهــــــابح إلى هنحصل على عمرها القدمي، فرمبا تكون األوساط العلمية عندئذ أكثر قبوال لفكرة وجود بعض قليل من قشــــــرة األرض القدمية

ف هناك.« قد تكش ZIRCON MYSTERY EXPLAINED )�(

25 (2014) 8/7

متى تشكلت احلياة)�(إذا كان عمــــــر صخور نوڤواگيتاك اخلضــــــر هو في الواقع ــــــل> يعتقد أن لهــــــذه الصخور ــــــون ســــــنة، فإن <أوني 4.4 بلي

القــــــدرةح على فتح نافذة واســــــعة على الكرة األرضية املبكرة Giant Impact لكونها قد تشــــــكلت بعد التصــــادم العمــــالقبوقت قصير. لقد تشكلت بلورات الزركون األسترالية أيضا فــــــي ذلك الزمن على أعماق عدة أميال في وشــــــاح األرض. ــــــل> يحاج في أن صخــــــور نوڤواگيتاك اخلضر ولكن <أونيتشكلت على السطح. ويضيف بقوله: »تشبه جيوكيمياء هذه

الصخور قاع احمليط.«ــــــك صحيحا، فهذا يؤكــــــد أن الكرة األرضية وإذا كان ذلــــــت احمليطات بعد وقت ليس بالطويل من حدوث التصادم م ضحالعمــــــالق. فقد وجد <أونيل> أيضــــــا أن كيمياء هذه الصخور ــــــد لكيمياء صخور قاع البحر التي تبدو مشــــــابهة إلى حد بعيتشــــــكلت في زمن أحدث بكثير. وهذا ما يوحي إلى أنه عندما نشــــــأت احمليطات األولى في العالم لم تكــــــن مختلفة اختالفا ــــــا عما هي عليه في الوقت احلاضــــــر. حتى أن <أونيل> جذرييعتقد أن الصخور تظهر عالمات عن حدوث حركات للصفائح ــــــى أن هذه العملية بدأت بصورة التكتونية، وهذا ما يشــــــير إل

مبكرة جدا من تاريخ الكرة األرضية. ــــــر إثارة فيما لو تشــــــكلت صخور ــــــاك وجهة نظر أكث وهنــــــط منذ ما قبل 4.4 بليون ــــــاك اخلضر على قاع احملي نوڤواگيتســــــنة: إذ ميكنها بذلك أن تســــــلط الضوء على أصل احلياة. فاقتفاء أثر األحافير fossils في الوقت احلاضر يصبح عقيما فيما قبل 3.5 بليون ســــــنة. أما في الصخور األحدث من ذلك، فقــــــد وجد العلماء بكتيريا محفوظة بينما لم يجدوا شــــــيئا في

الصخور األقدم.ومع ذلك، فإن األحافير ليست هي اآلثار الوحيدة التي ميكن أن تتركها احلياة وراءها. وعلى اعتبار أن البكتيريا ــــــوازن نظائر ــــــون، فيمكنهــــــا أن تغير في ت تتغــــــذى بالكربالكربون في بيئتها، وميكن لهذا االختالل)1( أن يحفظ في الصخور التي تشــــــكلت في ذلك الوقت. وقد ادعى بعض الباحثني أن الصخــــــور التي يعود عمرها إلى ما قبل 3.8 بليون ســــــنة في گرينالند حتفظ هــــــذا االختالل، الذي هو

بصمة من بصمات احلياة. ــــــالل أي دليل على احلياة خالل فترة ولم يترك هذا االختالـ 700 مليون ســــــنة األولى من وجــــــود الكرة األرضية. ولذلك ال ميكــــــن للعلماء القــــــول ما إذا كانت احلياة قــــــد بدأت بداية ســــــريعة على كوكــــــب األرض بعد فترة وجيزة من تشــــــكله أم

تأجل ظهورها لعدة مئات املاليني من الســــــنني. لقد كان على العلمــــــاء أن يعرفوا أيضا أين بدأت احلياة على هذا الكوكب. ــــــات البيولوجية فقد اقترح بعــــــض الباحثني أن ظهور اجلزيئقــــــد مت فــــــي الصحاري أو فــــــي برك املد واجلــــــزر. وفي حني ــــــات البيولوجية كان في اعتبر آخــــــرون أن ظهور هذه اجلزيئاالنبثاقات احلرارية املائية)hydrothermal vents )2 في أعماق

البحار التي كانت تشكل حضاناتها األصلية.وإذا كانت صخور نوڤواگيتاك اخلضر قد تشــــــكلت على قــــــاع احمليط منذ ما قبل 4.4 بليون ســــــنة، فهي تشــــــكل املادة املثالية ملعاجلة هذه األســــــئلة الكبيرة. ويأمل <أونيل> بالتعاون مــــــع باحثني مبعرفة مــــــا إذا كانت الصخور قد تشــــــكلت في االنبثاقات احلرارية املائية. ويضيف بقوله: »ال ميكننا جتاهل

هذه الصخور. إنها املكان املثالي لتشكل احلياة.«إن العثور على أقدم آثار للحياة هو هاجس بالنســــــبة إلى <موجزســــــيس >أيضا، لكنه سوف لن يبحث عنها في صخور

نوڤواگيتاك. وهو يضيف بقوله: »ســــــوف أقضي بقية حياتي املهنية في متابعة هذا الهراء.«

ومع ذلك، ال يرى <موجزســــــيس> أي فائدة مهمة تنشــــــأ ــــــني اآلخرين. فعندما كانوا عــــــن خالفه مع <أونيل> والباحثــــــق أفضل لتأريخ ــــــون، كانوا عمومــــــا يطورون طرائ يتجادلالصخور القدمية. »إنها حقا مناقشــــــة رائعة«، بحسب قول <موجزسيس>. وفي النهاية، ســــــتكون أجيال املستقبل من

ــــــني الذين يغامرون في مناطــــــق نائية من العالم اجليولوجيبحثا عن عينات غامضة قادرة على استخدام تلك األساليب لكشف أســــــرار الكرة األرضية املبكرة. ويتوافق حول هذه النقطة على األقل كل من <أونيل> و<موجزســــــيس>. ويقول <أونيل>: »رمبا تكون جميع هذه احملتبســـات الصغيرة)3( من الصخور القدمية موجودة في كل مكان«، ويضيف: »إنها

تغيب بالفعل بسهولة عن األنظار.« < WHEN LIFE FORMED )�(

)imbalance )1؛ أو: التغيير في التوازن.)2( أو: احلرمائية.small enclaves )3(

Scientific American, March 2014

مراجع لالستزادةThe Story of Earth. Robert Hazen. Viking, 2012.Half a Billion Years of Reworking of Hadean Mafic Crust to Produce the Nuvvuagittuq Eoarchean Felsic Crust. Jonathan O’Neil et al. in Earth and Planet ary Science Letters, Vol.379, pages 13–25; 2013.

Reduced, Reused and Recycled: Detrital Zircons Define a Maximum Age for the Eoarchean (ca. 3750–3780 Ma) Nuvvuagittuq Supracrustal Belt, Quebec (Canada). Nicole L. Cates et al. in Earth and Planetary Science Letters, Vol. 362, pages 283–293; 2013.

26(2014) 8/7

0

1

2

3

4

5

18751850 1900 1925 1950 1975 2000 2013 2025 2050

2013 2036 2046

2075 2100

Where to Hold the Line )��( Danger Zone in 22 Years )�(energy balance model of climate )2( Equilibrium Climate Sensitivity )1(

منطقة اخلطر في 22 عاما)�(يقول العلماء إنه في حال ارتفاع درجات حرارة سطح الكرة الشمالي إلى أكثر من درجتني سيلزيتني فوق مستويات ما قبل الصناعة، فإن احلضارة البشرية

ستعاني ضررا جسيما. لكن متى سيحدث هذا لو أن العالم استمر بإحراق الوقود األحفوري باملعدالت احلالية؟ اجلواب يأتي من إدخال تقديرات خاصة بتوازن

حساسية املناخ (ECS))1( - مدى حساسية الغالف اجلوي لتأثير التسخني املنبعث عن غازات االحتباس احلراري )خمسة منحنيات ثابتة( - فيما يسمى توازن طاقة

النماذج املناخية)2(. والتقدير الذي يتفق مع البيانات املسجلة التي تعكس حساسية مناخ األرض )اللون األبيض( يشير إلى أن العالم سوف يعبر عتبة الدرجتني

السيلزيتني في عام 2036، أي بعد 22 عاما فقط من اآلن )اللون البرتقالي(. وفي حال أن التقارير احلالية املعلنة بشأن بطء ارتفاع معدل درجة احلرارة،

الذي يسمى أحيانا »الوقفة« the pause - وهي تسمية غير موفقة - أثبتت أنها جزء من منوذج أكثر ثباتا، فإن تقديرا مختلفا عندئذ

)اللون الذهبي( سيناسب اخلمس عشرة سنة املاضية أو نحوها، وسيمنح العالم وقتا حتى عام 2046 الجتياز خط اخلطر.

أين متسك الزمام)��(غالبا ما يقول العلماء وصناع السياسة إن على العالم أن يبقي على مستويات ثنائي

أكسيد الكربون دون 450 جزءا في املليون لتفادي درجتني سيلزيتني من االحترار العاملي )املستوى المس 400 جزء في املليون عام 2013(. بيد أنه في حال أن كانت حساسية مناخ

الغالف اجلوي ثالث درجات سيلزية )اللون البرتقالي(، ميكن أن يقتصر االحترار على ذلك املقدار فقط إذا أبقينا على إطالق ملوثات الهباء اجلوي )ذرات في الغالف اجلوي حتجب حرارة الشمس( باملعدالت احلالية )اللون البرتقالي املتقطع(. ومن املفارقات أن

ض أيضا الهباء خفض إحراق الفحم الالزم خلفض انبعاثات ثنائي أكسيد الكربون يخفاجلوي؛ مما يرسل بدرجات احلرارة عبر خط اخلطر )اللون البرتقالي املنقط(. وينطبق

الشيء نفسه على ما إذا كانت احلساسية 2.5 درجة سيلزية )اللون الذهبي(. لهذا، تشير هذه البيانات إلى أنه موثوق به لدرجتني سيلزيتني من االحترار، ويتعني اإلبقاء على

مستويات ثنائي أكسيد الكربون دون 405 أجزاء في املليون )اللون األزرق( - بالكاد فوق مستويات الـ 393 إلى 400 جزء في املليون التي لوحظت في السنة املاضية.

توازن حساسية4.5 (ECS) املناخ

توازن حساسية املناخ 3.0

املستوى احلالي من الهباء اجلوي مستقر

مستوى الهباء اجلوي منخفض

مستوى ثنائي أكسيد الكربون 450 (ECS 3.0) جزءا في املليون

عتبة اخلطر: درجتان سيلزيتان

وقفة

اإلبقاء على مستوى ثنائي أكسيد الكربون عند 405 أجزاء في املليون

)ECS 2.5) مستوى ثنائي أكسيد الكربون 450 جزءا في املليون

توازن حساسية املناخ 2.5

توازن حساسية املناخ 2.0

توازن حساسية املناخ 1.5

26

27 (2014) 8/7

0

1

2

3

4

5

18751850 1900 1925 1950 1975 2000 2013 2025 2050

2013 2036 2046

2075 2100

تقـــول مجلـــة وول ســـتريت جورنـــال إن درجـــات احلـــرارة ظلـــت علـــى حالهـــا طيلـــة اخلمس عشـــرة ســـنة املاضية - ورمبا ليس ثمة من يستطيع تفسير ذلك. وتقول صحيفة ــــــرار العاملي)1( قد ديلـــي ميـــل: »إن توقف االحتيبقـــى ملدة 20 ســـنة أخـــرى، وإن جليد البحر القطبـــي قـــد بـــدأ بالفعـــل يســـتعيد وضعـــه الطبيعي.« ومثل هـــذه املزاعم املطمئنة حول املنـــاخ تكثـــر فـــي وســـائل اإلعالم الشـــعبية، إال أنها في أحســـن األحـــوال مضللة، ذلك أن ارتفاع حرارة الكرة األرضية مازال مســـتمرا بوتيـــرة واحـــدة، ومازال ميثل مشـــكلة ملحة

تتطلب عمال عاجال.

وينبـــع ســـوء الفهـــم في هـــذا الصدد من البيانات التي تظهر بأنه خالل العقد املاضي كان هناك تباطؤ في زيادة معدل درجات حرارة سطح األرض. وخالل العقد املاضي كان يشار إلى ذلك احلدث عادة بـ »الوقفة« the pause. ولكن هـــذا خطأ في التســـمية. فدرجـــات احلرارة ال تزال في ارتفاع، وإن لم يكن بالسرعة نفسها التي كانت عليها في العقد السابق. والسؤال املهـــم هو: كيف ميكن للتباطـــؤ القصير األمد أن ينبـــئ بالكيفيـــة التي ميكـــن أن تزداد فيها

حرارة العالم في املستقبل؟FALSE HOPE )�(

Global warming )1(

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

درجة حرارة ما قبل الصناعة

املتوسط احلسابي التاريخي لدرجات احلرارة السنوية )باللون األبيض(

ية(يلز

سجة

درح )

سط ال

رةحرا

جة در

ير تغ

أمل خادع)�(رمبا يكون معدل ارتفاع درجات احلرارة العاملية قد وصل إلى درجة

مستقرة نسبيا، لكن ال تزال أزمة مناخ تبدو وشيكة في املستقبل القريب.<E .M. مان>

27

28(2014) 8/7

جدل حساس)�(ــــــرار العاملي فــــــي عــــــام 2001 حظيت الطبيعــــــة املثيرة لالحتباهتمــــــام العالحم عندما نشــــــرت الهيئة IPCC رســــــما بيانيا وضعته مع زمالئي املؤلفني املشاركني، وصار يعرف بـ »عصا الهوكي.«)2( فقد كان عمود العصا، األفقي واملنحدر تدريجيا من اليســــــار إلى اليمني، يشــــــير إلى تغيرات بسيطة فقط في درجات حرارة نصف الكرة الشــــــمالي على مدى نحو 1000

سنة - بقدر ما رجعت إليه بياناتنا. أظهر اجلزء املسطح املقلوب من العصا، من جهة اليمني، ارتفاعا مفاجئا وغير مســــــبوق منذ منتصف القرن التاســــــع Lightning عشر. وأصبح الرسم البياني كأنه مانعة صواعقراء ــــــاخ، وأصبحت جح rod فــــــي النقاش الدائر حول تغير املن

ذلك شــــــخصية عامة - على الرغم مني. وفي تقريرها الذي ــــــة IPCC بيانات أصدرته في الشــــــهر 2013/9، أعادت الهيئالعصــــــا إلى اخللف مدة أبعد، مســــــتخلصة أنه من احملتمل أن يكون االحترار احلالي لم يســــــبق له مثيل منذ 1400 عام

على األقل.ومع أن األرض شــــــهدت احترارا استثنائيا خالل القرن املاضــــــي، فلتقدير كم احترارا اســــــتثنائيا ســــــوف يحدث، ســــــنحتاج إلى معرفة الكيفية التي تســــــتجيب بها درجات احلــــــرارة للزيادة املســــــتمرة فــــــي كمية غــــــازات االحتباس احلــــــراري التي نطلقهــــــا إلى الغالف اجلــــــوي، وباألخص ثنائـــي أكســـيد الكربـــون (CO2). ويدعــــــو العلمــــــاء هــــــذه االســــــتجابة توازن حساســـية املناخ (ECS))3(. فهو يعتبر مقياســــــا عامــــــا لتأثير التســــــخني الذي تتســــــبب به غازات االحتباس احلراري. وهو ميثل االحترار عند سطح األرض املتوقع بعد أن يتضاعف تركيز ثنائي أكســــــيد الكربون في الغالف اجلوي ويصل املناخ إلى االستقرار في وقت الحق

)الوصول إلى التوازن(. ــــــون فيما قبل فقد كان مســــــتوى ثنائي أكســــــيد الكرب ،)4((ppm) ــــــة الصناعة نحــــــو 280 جزءا فـــي املليـــون مرحل

باختصارإن املعدل الذي كانت ترتفع به درجة حرارة األرض، قد تحباطأ ــــــال في العقد املاضي، لكن درجة احلرارة مازالت في ارتفاع، قلي

وإن تسمية التباطؤ بـ »الوقفة« هي تسمية مضللة. وتبني حسابات جديدة للمؤلف أن العالحم إذا استمر بإحراق الوقود األحفوري باملعدل احلالي، فسيرتفع االحترار العاملي إلى درجتني سيلزيتني بحلول عام 2036؛ مما ينذر باجتياز عتبة إحلاق

الضرر باحلضارة البشرية.ولتفادي اجتياز هذه العتبة، يتعني على الشعوب أن تبقي على

مستويات ثنائي أكسيد الكربون دون 405 أجزاء في املليون.

إن الهيئـــة احلكوميـــة الدولية املعنية بتغير املناخ (IPCC))1( التابعة لألمم املتحدة هي املكلفة باإلجابة عن مثل هذه األســــــئلة. وقد ردت الهيئة IPCC على تلك البيانات بأن خفضت في تقريرها الصادر في الشهر 2013/9 جانبا واحدا من توقعاتها بشأن االحترار املستقبلي. ونظرا ألن تنبؤاتها التي تصدرها كل خمس أو سبع سنوات هي التي تسير السياسات املناخية في العالم، فإنه حتى أصغر تغير يثير نقاشات حول السرعة التي تزداد فيها حرارة الكرة األرضية، وحول املدة املتبقية قف ذلك. إن الهيئة IPCC لم تدل حتى اآلن بدلوها بشــــــأن آثار االحترار أو ــــــا لكــــــي نحعمل على وح لنــــــة التي ميكن من خاللها تخفيف تلك اآلثار - وهو ما ســــــنفعله في تقارير كانت متوقعة في الكيفيشهري 3 و 4 من هذا العام. ومع هذا، فقد أحجريت بعض احلسابات التي أعتقد أنها كفيلة باإلجابة اآلن عن تلك األسئلة: إذا استمر العالم بإحراق الوقود األحفوري fossil fuel باملعدل احلالي، فإنه ســــــيصبح على أعتاب دمار بيئي بحلول عام 2036. وبإمــــــكان التقليل من انبعاثات غاز االحتباس احلراري greenhouse gas أن مينح العالم بضع ســــــنوات إضافية بعد ذلك التاريخ قبل اجتياز تلك

العتبة - وأؤكد أن ذلك سيكون ملجرد بضع سنوات فقط.

A SENSITIVE DEBATE )�(the Intergovernmental Panel on Climate Change )1(

)the hockey stick )2: هي تســــــمية للرســــــم البياني الذي وضعه <مان> ومشــــــاركوه والذي تندرج فيه أرقام البيانات data بشــــــكل مسلسل، ولكنها تنتهي أمام نتوء ضخم يســــــد طريق املتابعة. وميكن االســــــتزادة باالطالع على املوضوع للمؤلف

نفسه في ، العددان 10/9 (2012)، ص 71.Equilibrium Climate Sensitivity )3(

parts per million )4(

29 (2014) 8/7

أي إن الضعف ســــــيكون 560. وتوقــــــع العلماء حدوث هذه املضاعفــــــة في وقت الحق من هذا القــــــرن إذا ما واصلت الدول إحراق الوقود األحفوري كما تفعل اآلن - سيناريو »النشـــاطات املعتـــادة«)1( - بدال من تخفيض اســــــتخدام الوقود األحفوري. وكلما ازدادت حساسية الغالف اجلوي ECS لالرتفاع في نسبة ثنائي أكسيد الكربون، ازداد التوازن ECS وازدادت سرعة ارتفاع درجات احلرارة. إن التوازنهو اختزال لكمية االحترار املتوقع، بوجود ســــــيناريو معني

النبعاثات وقود أحفوري. ــــــد قيمة دقيقة للتوازن ECS؛ ألن إن من الصعب حتدياالحترار يتأثر بآليات التغذية الراجعة feedback مبا في ــــــد وعوامل أخرى. وقد ــــــحب واجللي ذلك الناجمة عن الستوصلت مجموعات منذجة مختلفة إلى نتائج متباينة حول ــــــه التأثيرات الدقيقة لهذه التغذيات ما ميكن أن تكون عليالراجعة، وميكن أن تكون الســــــحب أكثرهــــــا أهمية. فقد دة من خالل حجب أشــــــعة الشمس تكون لها تأثيرات مبرنة من خــــــالل امتصاص بعض القادمة، وتأثيرات مســــــخــــــة التي تطلقهــــــا األرض باجتاه الفضاء. الطاقة احلراريوتعتمد هيمنة أي من هذين التأثيرين على نوع الســــــحب وتوزعها وارتفاعها، وهو أمر يصعب على النماذج املناخية ــــــؤ به. وترتبط عوامل تغذية راجعة أخرى بكمية بخار التنباملــــــاء التي ســــــتكون موجودة في الغــــــالف اجلوي األكثر حرارة ومدى السرعة التي ســــــتذوب بها صفائح اجلليد

البحرية والقارية. ونظرا ألن طبيعة عوامل التغذية الراجعة هذه غير مؤكدة، فــــــإن الهيئة IPCC توفــــــر للتوازن ECS مــــــدى معينا - وليس عــــــددا واحدا. وفي التقييم الرئيســــــي اخلامس )الذي أوردته الهيئة IPCC في تقرير الشهر 9( استقرت الهيئـــة عــلى مــدى ــــــو 3 إلى 8 درجات ــــــدره 1.5 إلى 4.5 درجــة ســــــيلزيــة )نحـــ قـــفهرنهايتية(. وكانت الهيئة IPCC قد خفضت النهاية السفلية تهما في للمدى إلى ما دون الدرجتني الســــــيلزيتني اللتني أحوردحــــــم الرابع الصادر في عام 2007. ووضعت الهيئة تقرير التقييIPCC احلد الســــــفلي على خط ضيق واحد من األدلة: تباطؤ

ارتفــــــاع درجة حرارة الســــــطح خالل العقــــــد املاضي - نعم، التوقف الوهمي.

ــــــاخ – مبن فيهم املؤلف - يعتقدون كثير من علماء املنــــــزة جدا لقياس أن عقــــــدا واحــــــدا من الزمن هو فترة وجيــــــة IPCC قد تأثرت بال االحترار العاملــــــي بدقة، وأن الهيئــــــد القصير األمــــــد. إضافة إلى ــــــرر بهــــــذا الرقم الوحي مبذلك، فإن تفســــــيرات أخرى لهذا التخبط السريع ارتفاعا

وانخفاضــــــا ال يتعــــــارض مع أرجحية األدلة التي تشــــــير إلى أن درجات احلرارة ســــــتواصل االرتفاع. فعلى سبيل ــــــورات البركانية ــــــال، قد يكــــــون للتأثيرات املتراكمة للث املثخالل العقد املنصرم - مبا في ذلك البركان اآليســــــلندي ــــــر تبريد أكبر على ســــــطح األرض Eyjafjallajökull - تأثي

كمــــــا تحبني في معظم مناذج احملــــــاكاة املناخية. كذلك كان ــــــادة في الناجت ــــــاك انخفاض طفيف، ولكــــــن قابل للزي هنالشمســــــي الذي لم يؤخذ باحلســــــبان في مناذج احملاكاة

.IPCC التي وضعتها الهيئةــــــي متتصها ــــــر الطبيعــــــي فــــــي كمية احلــــــرارة الت والتغياحمليطات رمبا أدى دورا فــــــي ذلك. ففي النصف األخير من العقد، اســــــتمرت ظروف النينيا)3( في شــــــرق احمليط الهادي االستوائي ووسطه، مبقية درجات احلرارة السطحية العاملية أبرد مــــــن املعدل بنحو 0.1 درجة ســــــيلزية، وهو تأثير صغير مقارنة بظاهرة االحترار العاملي الطويلة األمد، ولكنه مهم ألنه على مدى عقد من الزمن. وأخيرا، تشــــــير إحدى الدراســــــات ــــــة إلى أن أخذ عينات غير مكتملة من درجات احلرارة احلديثفي القطب الشــــــمالي أدى إلى االســــــتخفاف مبدى االحترار

العاملي الفعلي. إن أيا من هذه التفســــــيرات املعقولة ظاهريا ال تشير إلى أن املناخ أقل حساســــــية لغازات االحتباس احلراري. كما أن قياســــــات أخرى ال تؤيد التقييم املعدل للهيئة IPCC التي حددت احلد األدنى بـ 1.5 درجة ســــــيلزية. وعندما يتم ضم جميع أشــــــكال األدلة إلى بعضها البعض، فإنها تشير في األغلب إلى قيمة للتوازن ECS تصل إلى نحو ثالث درجات

“business as usual” scenario )1(The Hockey Stick and the Climate Wars: Dispatches from the Front Lines )2(

(Columbia University Press, 2012))La Nina )3: ظاهرة تتصل باحمليطات والغالف اجلوي.

Michael E.Mann<مان> أســــــتاذ متميز في علم األرصاد اجلوية بجامعة والية بنسلفانيا، وأسهم

ــــــرات املناخية التي ــــــة اخلاصة بالتغي فــــــي أعمال اللجنة االستشــــــارية احلكوميــــــه: »عصا الهوكي وحروب ــــــت على جائزة نوبل للســــــالم عام 2007. وكتاب حصلــــــة« )مطبعة جامعة كولومبيا، 2012()2( متوفر املناخ: برقيات من اخلطوط األمامي

بغالف ورقي مع مقدمة كتبها <B. ناي>.

املؤلف

30(2014) 8/7

ســــــيلزية. وكما يتبني، فإن مناذج املناخ التي اســــــتخدمتها فعــــــال الهيئة IPCC في تقريرها تنطوي حتى على قيمة أعلى مقدارها 3.2 درجة سيلزية. وبعبارة أخرى، فإن احلد األدنى للتوازن ECS الذي أشارت إليه الهيئة IPCC رمبا ال تكون له أهمية كبيرة بالنسبة إلى مناخ العالم في املستقبل - وكذلك

الوقفة الكاذبة. وعلى سبيل املناقشــــــة، لنأخذ الوقفة بالقيمة االسمية)1(. ــــــوازن احلقيقي ECS كان أقل بنصف ماذا ســــــيعني لو أن التدرجــــــة مما كان يعتقد ســــــابقا؟ هل أن هذا ســــــيغير املخاطر ــــــة جراء اإلحــــــراق املعتاد للوقود األحفــــــوري؟ وما مدى املاثل

السرعة التي ستعبر بها األرض العتبةح احلرجة؟

موعد مع القدر: 2036)�(معظم العلماء يتفقون على أن ارتفاع درجات احلرارة بدرجتني سيلزيتني فوق املعتاد خالل فترة ما قبل عصر الصناعة كان ســــــيضر بجميع قطاعات احلضارة - الطعام واملياه والصحة واألراضــــــي واألمن القومي والطاقــــــة واالزدهار االقتصادي. ــــــوازن ECS دليلنا على متى ســــــيحدث ذلك إذا ما ويعتبر التواصلنا إطالق ثنائي أكســــــيد الكربون في نشاطاتنا بالوتيرة

املعتادة حاليا. مؤخرا، أجريت حســــــابات افتراضية لدرجات احلرارة ECS املســــــتقبلية عن طريق توصيل قيم مختلفة من التوازنفيما يسمى منوذج توازن الطاقة)2( الذي يستخدمه العلماء لدراســــــة الســــــيناريوهات املناخية احملتملة. ويحدد منوذج جهاز احلاسوب كيفية استجابة متوسط درجة حرارة سطح ــــــة متغيرة مثل البراكني والشــــــمس، األرض لعوامــــــل طبيعيوالعوامل البشرية - غازات االحتباس احلراري، وملوثات ــــــم جرا. )ومع أن الهبــــاء اجلــــوي aerosol pollutants، وهلالنماذج املناخية لهــــــا ناقدوها، فإنها تعكس أفضل قدراتنا على وصف الكيفية التي يعمل بها النظام املناخي، اعتمادا على الفيزياء والكيمياء وعلم األحياء. وفي هذه التخصصات الثالثة، سجل حافل مؤكد: على سبيل املثال، فإن االحترار في الســــــنوات األخيرة، كان قد مت التنبؤ به من قبل النماذج

قبل عقود.( جهت النموذج للمضي قدما بافتراض أن انبعاثات بعدئذ وحغازات االحتباس احلراري هي كاملعتاد. وأجريت حســــــابات ــــــوازن ECS التي قدرتها ــــــى قيم الت منذجــــــة املرة تلو املرة علالهيئة IPCC بني 1.5 درجة ســــــيلزية )كحد أدنى( و 4.5 درجة ECS ــــــات التوازن ســــــيلزية )كحد أعلى(. وقــــــد الءمت منحنيمبقدار 2.5 درجة و3 درجات سيلزية قراءات األدوات إلى حد

ــــــد، أما منحنيات توازن حساســــــية املناخ األقل فعليا )1.5 بعيدرجة ســــــيلزية( واألعلى فعليا )4.5 درجة سيلزية(، فلم تالئم ؛ مما عزز اإليحاء بأن الســـجل اآللي instrumental record قط

تلك املنحنيات لم تكن واقعية. ومما أثار دهشــــــتي أنني وجدت أن ثالث درجات سيلزية من التوازن ECS كفيلة بأن جتعل كوكبنا يعبر عتبة االحترار احملفــــــوف باملخاطر في عــــــام 2036، فقط بعــــــد 22 عاما من اآلن. أمــــــا عند اعتبار القيمة الدنيا للتوازن ECS وقدرها 2.5

A DATE WITH DESTINY: 2036 )�( A Solid Line of Evidence )��(

at face value )1(energy balance model )2(

4 5 6 7 8 9 10210 3

التنبؤ باملستقبلدليل متماسك)��(

إن حتديـــد موعد اجتيـــاز الغالف اجلوي للكوكـــب لعتبة االحترار اخلطـــرة واملقدرة بدرجتني ســـيلزيتني ]انظر الرســـومات البيانية فـــي الصفحتـــني 26 و 27[، يعتمـــد علـــى مـــدى حساســـية الغـــالف اجلوي ملســـتويات ثنائي أكســـيد الكربون املتصاعـــدة. أما القيمة األكثـــر احتمـــاال للتـــوازن ECS هـــذا )احملور األفقي(، فهـــي فقط ما دون ثالث درجات سيلزية. ملاذا؟ ألن كثيرا من احلسابات املستقلة لدرجـــات احلرارة في املاضي البعيد، وكذلك مناذج مناخية عديدة تضع الرقم قريبا من هذه القيمة )شرائط األلوان املختلفة(. وتظهر

جميع خطوط األدلة في األسفل )الشريط الرمادي(.

قيمة محتملة

األكثر احتماال

محتمل جدا

املناخ اآلن

مناذج دوران عامة

تقديرات األلفية السابقة

ثورات بركانية

البيانات اجلليدية والرسوبية القصوى األخيرة

النماذج اجلليدية القصوى األخيرة

البيانات الرسوبية للمليون سنة األخيرة

تقديرات من اخلبراء

توليفة من جميع األدلة أعاله

توازن حساسية املناخ )درجة سيلزية(

القيم املتطرفة اإلحصائية )خطوط متقطعة(

القياسات الفعلية منذ عام 1850 حتى اآلن

31 (2014) 8/7

درجة سيلزية، فإن العالم سيجتاز تلك العتبة في عام 2046، أي بعد التاريخ الســــــابق ذكره بعشر سنوات ]انظر الرسم

البياني في الصفحتني 26 و27[. ــــــوازن ECS، فإنها ــــــا بقيمة أدنى للت ــــــك، وحتى لو قبلن لذلــــــرار العاملي أو حتى ــــــكاد تكون مؤشــــــرا على انتهاء االحت بال»وقفه«. وعوضا عن ذلك، فهي متنحنا فقط قليال من الوقت –

ورمبا هو وقت ثمني – للحيلولة دون عبور عاملنا العتبة.

تفاؤل حذر)�(ترســــــل هذه النتائج إشــــــارات إلى ما يجــــــب علينا جميعا ــــــه للحيلولة دون وقوع الكارثة. فثالث درجات ســــــيلزية عملــــــوازن ECS تعني أننا إذا ارتأينا أن نحد من ظاهرة من التــــــرار العاملــــــي إلى أقل مــــــن درجتني ســــــيلزيتني إلى االحتــــــا أن نحافظ على تركيزات ثنائي أكســــــيد ــــــد، فإن علين األبالكربون على نحو أقل بكثير من ضعفي مســــــتويات ما قبل عصــــــر الصناعة - أي مــــــا يقارب 450 جــــــزءا في املليون. ــــــم إذا أحرق كميات أقل من الفحم ومن املفارقات أن العالبصورة جوهرية، فإن هذا من شــــــأنه أن يقلل من انبعاثات ــــــون ولكنه يقلل أيضا مــــــن الهباء في ثنائي أكســــــيد الكربالغالف اجلوي الذي يحجب ضوء الشمس )مثل جسيمات الكبريتات sulfate particulates(، لذلك ســــــيكون علينا احلد من انبعاثات ثنائي أكسيد الكربون إلى أقل من 405 أجزاء

في املليون تقريبا.ونحن فــــــي طريقنا كما ينبغي لتخطــــــي هذه احلدود. ــــــون املوجود في ففي عام 2013 بلغ ثنائي أكســــــيد الكربــــــزة 400 جزء في املليون للمرة الغالف اجلوي لفترة وجياألولى في التاريخ املســــــجل – ولرمبــــــا للمرة األولى في ماليني الســــــنني، وفقا ألدلة جيولوجية. ولتفادي اإلخالل ــ 405 أجزاء في املليون، املنشــــــودة، يتعني الكف ـــــ بعتبة البصورة جوهرية وعلى الفور عن إحراق الوقود األحفوري. ولتحاشــــــي عتبة الـ 450 جزءا في املليون، ميكن الســــــماح النبعاثات الكربون العاملية باالرتفاع لبضع سنوات أخرى فقط - ومن ثم يصار إلى تخفيضها بنسب مئوية متفاوتة ــــــة. وإذا كان التوازن ECS هو كل عــــــام. وهذه مهمة طويلبالفعل 2.5 درجة ســــــيلزية، فإن ذلك سيجعل حتقيق هذا

الهدف أسهل قليال. ــــــك، فهناك ســــــبب كبير للقلق. ــــــى لو كان األمر كذل وحتــــــل: إن إبقاء ثنائي أكســــــيد الكربون دون فاالســــــتنتاج القائالـ 450 جزءا في املليون سيحول دون االحترار إلى أكثر من درجتني سيلزيتني إمنا يستند إلى تعريف متحفظ حلساسية

ــــــاخ ال يأخذ بعني االعتبار ســــــوى ما يســــــمى التغذيات املنالراجعة الســـريعة في النظـــام املناخي)1( - كالتغيرات في ــــــان اجلليد البحري. ويقول بعض الغيوم، وبخار املاء، وذوبــــــاخ، مبا فيهم <E .J. هانســــــن> ]الرئيس الســــــابق علماء املنملعهد گــــــودارد للدراســــــات الفضائية في ناســــــا[ أنه يجب ــــــات راجعة أكثر بطئا، علينا أن ننظــــــر أيضا في إبقاء تغذيــــــل التغيرات في الصفائح اجلليدية القارية. وعندما يؤخذ مثذلك في احلســــــبان، يؤكد <هانس> وآخرون بأننا بحاجة إلى التراجع إلى املستوى األقل من ثنائي أكسيد الكربون الذي كان موجودا في منتصف القرن العشرين، واملقدر بنحو 350 جزءا في املليون. وهذا يتطلب نشــــــر تقانة »التقاط الهواء« ــــــى نطــــــاق واســــــع، وهي عالية air capture” technology“ عل

التكلفة وقادرة على أن تزيل بفاعلية ثنائي أكســــــيد الكربون من اجلو.

إضافة إلى ذلك، فإن فكرة تســــــخني مــــــا مقداره درجتان ســــــيلزيتان هو تسخني »آمن«، هي فكرة وهمية. إذ إنها مبنية على الزمن الذي يتعــــــرض فيه معظم الكرة األرضية لتغيرات ــــــرا مدمرا قد وصل ــــــة ال رجعة فيها. لكن تغي ــــــة محتمل مناخيبالفعل إلى بعض املناطق. ففي القطب الشمالي أدى انحساره في جليد البحر والذوبان في اجلمد الســــــرمدي إلى اإلضرار ــــــني والنظم البيئية. وفــــــي اجلزر املنخفضة بالســــــكان األصليتختفي األراضي واملياه العذبة بسبب ارتفاع مستويات البحر والتحات erosion. وبالنســــــبة إلى هذه املناطق، فإن االحترار ــــــرار الالحق )ال يقل عن 0.5 درجة ســــــيلزية( ــــــي واالحت احلالــــــن يضمنهما ثنائي أكســــــيد الكربون املنبعــــــث بالفعل، اللذي

يشكالن تغيرا مناخيا مدمرا في يومنا هذا. ــــــاخ أقل قدرة بـ 2.5 إذن، فلنأمل بأن تكون حساســــــية مندرجة ســــــيلزية أمرا حقيقيا. وإذا كان األمر كذلك، فإنه يوفر تفاؤال حذرا. كما أنه يزودنا بالتشجيع لنتمكن من درء ضرر ال ميكن إصالحه عن كوكبنا. وهذا هو، إذا - وفقط إذا - قبلنا بالضرورة امللحة بالتخلي عن اعتمادنا على الوقود األحفوري لتوليد الطاقة. <

CAUTIOUS OPTIMISM )�( fast feedbacks in the climate system )1(

Scientific American, April 2014

مراجع لالستزادة Defining Dangerous Anthropogenic Interference. Michael E. Mann in Proceedings of the

National Academy of Sciences USA, Vol. 106, No. 11, pages 4065–4066; March 17, 2009. Separating Forced from Chaotic Climate Variability over the Past Millennium. Andrew P.

Schurer et al. in Journal of Climate, Vol. 26, No. 18, pages 6954–6973; September 2013.

32(2014) 8/7

CANCER’S  OFF  SWITCH )�(brakes )1(

computed tomographic )2()3( أو: الفحص النسيجي.metastatic melanoma )4(

immune system )5(randomized trial )6(

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

يعمل الباحثون على تطوير جيل جديد من عالجات أكثر قوة ضد األمراضاخلبيثة وذلك بتحرير املكابح )1( التي تضعها اخلاليا السرطانية على جهاز املناعة.

<D .J. ولكوك>

فــــــي الشــــــهر 2004/6 طلب إلي أن أفحــــــص امرأة عمرها اثنتان وعشرون سنة وقد تخرجت حديثا من الكلية ومخطوبة وتستعد للزواج. وأثناء الشهور التي سبقت تخرجها، ابتليت <شيرلي> )ليس هذا اسمها احلقيقي( بسعال معند. وقد أظهر

املســـح الشعاعي احملوســـب (CT))2( العديدح من الكتل داخل ــــــني وحولهما. وبينت اخلزعـــة)biopsy )3 ورمـــا ميالنيا الرئتنقيليا)4( انتشر من سرطان في اجللد ولم تكن <شيرلي> تعلم ــــــه. وبدأت على الفور بتلقي معاجلات كيميائية بأنها مصابة ب

مت توقيتها تبعا ملوعد الزفاف الذي أعيد جدولته.لســــــوء احلــــــظ، فــــــإن دورتني مــــــن املعاجلــــــات الكيميائية واإلشعاعية لدماغها على امتداد السنتني التاليتني قد أبطأتا، ــــــورم. وبدأت خيارات <شــــــيرلي> دون أن توقفا، انتشــــــار الــــــد االختبار بالنضــــــوب. وقــــــد أبلغتها عن دراســــــة جديدة قي

يســــــتخدم فيها دواء مبتكر صمم لشــــــحن اجلملة املناعية)5( للمريض ضد السرطان بصورة فائقة.

لقد كانت دراسة عشوائية)6(، مبعنى أنه لم يكن مسموحا ــــــذي كان معروفا آنذاك ــــــكل مريض بتلقي الدواء اجلديد، ال لباســــــم MDX-010، غير أن <شــــــيرلي> وافقت على املشاركة ــــــع دورات عالجية، أظهرت فــــــي اختبار هذا الدواء. وبعد أربمجموعة جديدة من صور املسح CT أن كل أثر للورم املالني قد اختفى. وحتى هذا اليوم، فإن <شــــــيرلي> في حالة شــــــفاء تام، ولها طفالن جميالن صحيحان، وبحســــــب كلماتها فإنها

حترير اجلهاز املناعي من مكابح اخلاليا السرطانية عليه )�(

33 (2014) 8/7

»استعادت حياتها مرة أخرى.«بالنســــــبة إلي، كمتخصص وباحث في السرطان، فإن رؤيتي حلالة <شيرلي> وهي تتغير قد أيدت مشروعية السنوات الطويلة من األمل في أن يتمكن العلماء من تطوير عالجات قوية ضد السرطان تعمل من خــــــالل إطالق اجلملة املناعية الذاتية ضد اخلباثات)1(. وقــــــد تنامى التفاؤل فــــــي املجتمع الطبي كله فــــــي العام املاضي (2013) عندما علمنا بنجاحات مماثلة لهذا العالج املناعي ولغيره

ــــــة في املرضى املصابني بحاالت ابيضاض من املعاجلات املناعيالدم)2( املتقدم وســــــرطانات الكلية والرئة. ومع أن املعاجلة املناعية ليســــــت عالجا شامال جلميع األمراض، فإن التقدم احلديث رمبا ميكننا من إحراز تقدم ملموس ضد املراحل املتقدمة من السرطان

أكثر مما أحرزناه بالفعل في العقود األخيرة.

دفاعات متعددة الطبقات)�(وفكرة أن اجلهاز املناعي بإمكانه الســــــيطرة على الســــــرطان host ليست فكرة جديدة. فاحملاوالت لتسخير دفاعات العائلــــــى أكـثـر من 100 عـــام عـنـدمـــا جرب ضد اخلبـاثـات تعــود إل<C. كولي> ]جراح في مستشفى نيويورك للسرطان[ استخدام

البكتيريا املقتولة بالتسخني)3( لهذا الغرض. فبعد مالحظته أن بعض املرضى كانوا يعيشــــــون على ما يبدو ملدة أطول إذا ما أصيبوا بالعدوى بعد تعرضهم جلراحة للســــــرطان، وضع <كولي> نظرية بأن جهاز الدفاع الداخلي الذي اســــــتنفر ضد

الـممرضات pathogens رمبا أثر أيضا في األورام. وخالل العقود التالية، فإن العلماء األساســــــيني كشــــــفوا اللثام عــــــن الكثير من اخلاليا التي تشــــــكل اجلهاز الدفاعي فضال عن الناقـــالت الكيميائية)4( والعواكـــس اجلزيئية)5( ــــــك الوقت، فإنهم تعلموا كيف ــــــي تتحكم فيها بدقة. وفي ذل التأن اجلملة املناعية ســــــرعان ما تتحرك للكشف عن ممرضات خطيرة محتملة مثل البكتيريا والڤيروسات. وبالقدر نفسه من ــــــني العلماء بالتفصيل نقاط التحكم والتوازنات األهمية، فقد بالتي تعطي اإلشارة إلى اجلملة املناعية للحد من استجابتها، بحيث ال ينتهي بها األمر إلى تدمير أكثر مما ينبغي من النسج السليمة خالل تلك السيرورة. وكل ما ميكن أن يقال هو أنهم ــــــي تتفاعل بها اجلملة ــــــوا إلى بصيرة نافذة للكيفية الت توصل

املناعية مع السرطان، وتتأثر به.إن أول طبقة للدفاع ضد الـممرضات تتألف من استجابة عامة ضد البكتيريا والڤيروســــــات التي تنســــــقها خاليا الدم البيضــــــاء املعروفة باســــــم العـــدالت neutrophils والوحيدات monocytes. وتنتمــــــي هــــــذه اخلاليا إلى ما يســــــمى اجلملة

املناعيـــة الفطريـــة)6(، ووظيفتها أن تتعرف املظاهر العامة من التشــــــريح اجلزيئي املشتركة جلميع البكتيريا والڤيروسات - ــــــل أجزاء من غالفهــــــا اخلارجي والشــــــذوذات في تركيب مثجزيئات الدنا DNA والرنا RNA التي تختلف عما هو موجود في املتعضيات األعلى higher organisms. ومع أن هذه اخلاليا البيضاء ال تستهدف أصنافا نوعية أو بروتينات للهجوم عليها، ــــــك تنجح في تدمير الكثير من األحياء امليكروية فإنها مع ذلالـمغيرة)7(، ونتيجة لذلك تولد شـــدفا جزيئية)8( يشــــــار إليها باملســـتضدات antigens مييزها الالعبون اآلخرون في اجلملة

MULTILAYERED DEFENSES )�( malignacies )1(

leukemia )2(heat-killed bacteria )3(

the chemical mediators )4(the molecular switches )5(

the innate immune system )6(the microbiological invaders )7(

molecular fragments )8(

Jedd D. Wolchok

<ولكوك> هو رئيس خدمات األورام املالنية والعالجات املناعية في مركز سلون

كيترينگ التذكاري للسرطان مبدينة نيويورك. وهو مستشار لشركات األدوية: EMD Serono ،MedImmune ،Merck ،Bristol-Myers Squibb، ويؤكــــــد املؤلف أن

ليس له أي مصلحة مادية نتيجة جناح األدوية املذكورة في هذه املقالة.

املؤلف

باختصاروحتــــــاول املقاربـــة اجلديدة حملــــــاوالت العــــــالج املناعي حترير املكابـــح brakes التي عادة ما تكبح االســــــتجابة املناعية التي تكون

قوية على خالف ذلك. وقد أظهر عدد قليل من التجارب السريرية نتائج الفتة طويلة األمد في ســــــرطانات متنوعــــــة مثل الورم املالني النقيلي وســــــرطان

الكلى والرئة املتقدم.

مع أن عالجات الســـرطان التقليدية تهاجم األورام السرطانية مباشــــــرة، فإن العالج املناعي يحاول حشــــــد دفاعات اجلسم نفسه

ضد النموات اخلبيثة. وحتـــى اآلن، فـــإن معظم العالجـــات املناعيـــة حتاول قيادة االستجابة املضادة للسرطان بالطريقة نفسها التي يزيد بها السائق

سرعة سيارته بزيادة الضغط على دواسة البنزين.

34(2014) 8/7

املناعية باعتبارها دخيلة)1(.هــــــذا وإن خاليا الطبقــــــة الثانية من الدفاعات، وتســــــمى اجلملـــة املناعية التكيفية)2(، تأخذ تلك املســــــتضدات كنقطة انطالق الســــــتجابة اســــــتهدافية أكثر دقة، والتي إن جنحت، ن ذاكــــــرة حية للمغيـــرات امليكروبيـــة)3( بحيث فإنها ســــــتكوميكنها أن تدحرها بســــــهولة أكثر في املســــــتقبل. هذا ويوجد نوعــــــان مختلفان من اخلاليا - خاليا تائيـــة T-cells وخاليا بائيـــة B-cells - في صميم هذه االســــــتجابة االســــــتهدافية. وهناك أنواع مختلفة من اخلاليا التائية، ولكنها جميعا تنحدر thymus تنشــــــأ في الغدة الصعترية precursors من ســـالئفgland، وهي عضو صغير يقع أعلى القلب في وســــــط الصدر.

واخلاليا البائية بدورها مستمدة أصال من نقي العظم وتنشأ ــــــات األضـــداد antibodies. وثمة أضداد وجزيئات عنها جزيئمعينة على اخلاليا التائية تهاجم مســــــتضدات نوعية، وبذلك ــــــر بكتيريا وخاليا تســــــمح للجملة املناعية باســــــتهداف وتدمي

مخموجة infected تظهر تلك املستضدات على سطوحها.ــــــة املناعية بطريقة مثالية، فإن فرعيها وعندما تعمل اجلملالعــــــام والتكيفي يتعاونان على تعرف وتخليص اجلســــــم من الـممرضــــــات اخلطرة. وفضال عن ذلك، فإن فرعا من اخلاليا التائية يحتفظ بذاكرة جزيئية طويلة األمد ضد اخلطر األصلي بحيث ميكن حتييده بســــــرعة أكبر في زمن مســــــتقبلي إذا ما

قابلت ذلك املمرض مرة أخرى.وبالطبع، فالســــــرطانات ليســــــت عدوى. إنهــــــا تحظهر عندما تتعرض خاليا اجلســــــم ذاته لتغيرات جينية نوعية وغيرها من ــــــة املناعية ينبغي عليها أن تتعرف التغيرات. ومع ذلك، فاجلملاخلاليا اخلبيثة ألنها تعرض شــــــدفا جزيئية غير طبيعية ينبغي أن تظهر على أنها غريبة بالنســــــبة إلى اخلاليا التائية والبائية. غير أنه، وألســــــباب متباينة، عادة ما تفشل اجلملة املناعية في مكافحة الســــــرطان بكفاءة. وعبر السنني، فإن اجلهود لتحفيز االســــــتجابة قد قوبلت بـنتائج مختلطة. أمــــــا املقاربات احلديثة واألكثر ثباتا في النجاح، فإنها أخذت منحى مختلفا. فقد تبني أن السرطانات أحيانا ما تشارك في عملية قفل مفاتيح التشغيل ــــــة وفي تثبيط فاعلية االســــــتجابات املناعية ضد للجملة املناعي

اخلباثات. وحتاول املقاربات اجلديدة أن تعطل تلك املكابح.

مكابح وتوازنات)�(إن العقــــــار التجريبي الذي أنقذ حياة <شــــــيرلي> يندرج حتت النموذج اجلديد، فقد نتج من أبحاث تتضمن بروتينا يســــــمى CTLA-4، ويوجــــــد في أنواع كثيرة مــــــن اخلاليا التائية ولكنه

ال يقفز إلى حيز التشــــــغيل إال عندمــــــا تتعرف اخلاليا التائية

أهدافها وتتلقى إشارة »االنطالق« من جزيئات أخرى. وعندما يجــــــري التفعيل، فإن البروتني CTLA-4 وعددا من البروتينات األخرى تعمل كسلسلة من املكابح أو نقاط التفتيش التي متنع

اجلملة املناعية من أن تفرط في التدمير.إن ضــــــرورة وجود نقــــــاط التفتيش تلك ميكــــــن رؤيتها في احليوانات التي تفتقر إليها. فالفئران التي عوجلت بالهندســــــة ــــــث تفتقر إلى البروتني CTLA-4 متوت خالل ثالثة اجلينية بحيإلى أربعة أســــــابيع من العمر. ومن دون أي شيء مينع تصاعد االستجابة املناعية، فإن اخلاليا التائية املفعلة تتخلل األعضاء املختلفة في اجلسم مســــــببة تدميرها بالكامل. وهذا الكشف، الذي نشــــــر في عــــــام 1995، أظهر أن النقــــــص الدائم في هذه اإلشارة اجلزيئية ميكنه أن يسبب تفاعال مناعيا ذاتيا مخربا.

وفي السنة نفســــــها، فإن <J. أليســــــون>، الذي كان يعمل آنذاك فــــــي جامعة كاليفورنيا ببيركلي، افترض بأنه إذا ما مت ــــــح مؤقتا، فإن اجلملة ــــــل جزيء البروتني CTLA-4 الكاب تعطياملناعية قد تكون قادرة على شــــــن هجــــــوم أكثر ضراوة على خاليا الســــــرطان، مســــــببة انكماش األورام. وأعد <أليسون> وزمالؤه الختبار فرضيتهم على الفئران بتوصيل ضد مخلق

.CTLA-4 صنعيا يعيق فاعلية البروتنيوبالتأكيد، فإن إعاقة البروتني CTLA-4 تسببت في تراجع ــــــد من األورام - مبا في ذلك ســــــرطان القولون والغرن العديsarcoma - التي غرست في احليوانات املخبرية. وفي جتارب

أخرى، انكمشــــــت األورام املالنية بقــــــدر كبير عندما عوجلت ــــــران بضــــــد البروتني CTLA-4 الكابح مــــــع لقاح جتريبي الفئمصنوع من خاليا مالنية معدلة صممت لتحرض على هجوم

مناعي ضد هذا السرطان على وجه التحديد.ــــــت اخلطوة التالية أن جترب هذه املقاربة، التي يشــــــار وكانإليها تقنيا بإعاقة نقطة التفتيش املناعية)4(، على البشر. واجته <أليسون> إلى شــــــركة التقانة البيولوجية Medarex التي أنتجت نسخة بشرية بالكامل من ضد البروتني CTLA-4 الكابح )سمي ،)ipilimumab ويعرف اآلن باسم إپيليموماب MDX-010 أصالــــــت لديهم ــــــدأت جتاربه الســــــريرية على املرضــــــى الذين كان وبسرطانات متقدمة جدا لم تكن تستجيب للعالجات األخرى. فقد ،Medarex بشراء الشركة Bristol-Myers Squibb قامت الشــــــركة

وقامت بتطوير العقار وفازت مبوافقة إجرائية في عام 2011.وبدءا بأول جتربة واستمرارا بالتجارب التالية، فإن بعض ــــــورم. ولكن قبل أن املرضى شــــــعروا بتراجعات ملموســــــة لل

CHECKS AND BALANCES )�( )1( أو: غريبة.

the adaptive immune system )2(the microbial invaders )3(

immunologic checkpoint blockade )4(

35 (2014) 8/7

عالجات مناعية

Delivering a One-Two Punch )�(Why Nature Needs a Boost )1(

Prevent Cell Suicide )2( Disable the Brakes )3(

توجيه اللكمات املتعاقبة)�(إن األبحاث األساســـية في كيفية - وأحيانا ما تفشل - محاولة اجلملة املناعية أن تكافح السرطان )املسار باللون الرمادي في أسفل الشـــرح( حفزت الباحثني على تطوير مقاربتني جديدتني )ملونـــة باللـــون األزرق( للمســـاعدة علـــى الشـــحن التوربينـــي

لدفاعات اجلسم ذاته ضد الورم.

ملاذا حتتاج البنية الطبيعية إلى تعزيز)1(في الظروف الطبيعية، فإننا من دونها نتوقع أن تدمر اجلملة املناعية األورام، غير أن نظم اجلسم ذاته للمراجعة الداخلية

واملوازنات قد تعيق قدرة اجلملة على مهاجمة النموات اخلبيثة. وفضال عن ذلك، فإن بعض السرطانات تتدخل بطريقة

إيجابية لتعيق االستجابة املناعية. وهنا نوضح كيف ميكن للجملة املناعية أن تتعرف ورما 1 ثم تكبت نفسها 2 ، فضال عن إحدى الطرق 3 التي يستطيع بها النمو اخلبيث أن يخدع

اخلاليا املناعية بحيث تتركه وشأنه.

1 تهضم إحدى اخلاليا

املناعية، تعرف باخللية

املتغصنة dendritic

cell، جزيئات معينة موجودة

على سطح الورم.

2 تعرض اخللية املتغصنة الشدف الورمية خللية

تائية. وفقط إذا ما صار بروتني مسرع فعاال في

الوقت نفسه، فإن اخللية التائية تتكاثر وتنضج.

ومع ذلك، فبعد برهة، فإن جزيئا متداخال، يعرف باسم

CTLA-4، يتعثر وتتوقف تداخل:االستجابة املناعية.

عطل املكابح)3(إن إعاقة جزيء البروتني CTLA-4 يسمح

للخلية التائية بالتكاثر. ومبجرد أن تتفعل، فإن اخللية التائية سوف تتوجه إلى أي خلية حتمل شدفة الورم الواشية.

3 ومنطيا، فإن اخللية التائية الـمفعلة تصوب نفسها نحو

خلية سرطانية لتدمرها. ولكن عندما تنتج اخللية الورمية

PD-1 بروتينا يرتبط باجلزيءعلى سطح اخللية املناعية،

فإن اخللية التائية تدمر نفسها عوضا عن ذلك.

تداخل:منع انتحار اخللية)2(

إن إعاقة بروتني PD-1 على سطح اخللية التائية مينع اخللية

السرطانية من حتفيز تسلسل التدمير الذاتي للخلية التائية.

محفز انتحار

خلية تائية

CTLA-4 البروتني

CTLA-4 البروتنيأضداد مانعة

مسرع

PD-1 اجلزيء

ورم

أضداد مانعة

PD-1 اجلزيء

خلية متغصنة

تكاثر

نضوج خلية مناعية

مكبح

خلية تائية غير ناضجة

خلية متغصنة

36(2014) 8/7

يشعروا بذلك، فإن االختبارات املبكرة عما إذا كانت املعاجلة تعمل أم ال، أعطت نتائج غريبة. وسرعان ما تعلم الباحثون أنه فيمــــــا يتعلق باملعاجلات املناعية، فإن الطرق املعتادة لتقييم ما

إذا كانت معاجلة السرطان فعالة أم ال، قد تكون مضللة.

معدالت النجاح)�(يســــــتطيع اختصاصي األورام عادة أن يقول بسرعة ملحوظة ما إذا كان املريض يســــــتجيب للعالجــــــات التقليدية املضادة ،CT للسرطان. إننا نستخدم تقانات تصوير متباينة - املسحالتصويـــر املقطعي باإلصدار البوزيتروني)1(، أو التصوير ــــــاس حجم الورم قبل بدء املعاجلة بالرنني املغنطيســـي)2( لقيمباشــــــرة ثم بعد نحو ستة أسابيع. وإذا ما كان النمو اخلبيث أصغر بقدر ملحوظ، يكون بإمكاننا أن نقرر استمرار العالج ألننا نعلم أن له تأثيرا، أو أن نضع في االعتبار مقاربة أخرى

أو أن نوقف العالج كلية.إن اتخــــــاذ مثل هذه القرارات بالنســــــبة إلى املعاجلة املناعية ليس متاما بهذه الصورة البسيطة. وللذين بدؤوا العالج، ينبغي ــــــح وقتا أطول للجملة املناعية لكي يتم تفعيلها، لذلك فنحن أن نتيال نصور الورم مرة ثانية ملعرفة حجمه إال بعد اثني عشر أسبوعا ــــــار إمكانية ــــــك، فإننا نضع في االعتب مــــــن بدء العــــــالج. ومع ذلاالنتظار ســــــتة أســــــابيع إضافية من املالحظة مع العالج مهما ــــــني CTLA-4 الكابحة مربكة. فبعض ــــــت نتائج جتارب البروت كاناملرضى كانت لديهم صور من الواضح أنها أفضل، بينما أظهر ــــــي كانت موجودة من قبل، بل اآلخــــــرون تضخما في األورام التوحتى ظهور منوات جديدة. ومع ذلك، فإن بعض املرضى الذين

كانت لديهم أورام أكبر شعروا بأنهم أفضل بالفعل.إننا نرى اآلن تفســــــيرين معقولني لكيفية منو األورام بعد ــــــة: املعاجلة ال تعمل، أو أن عــــــددا كبيرا من املعاجلــــــة املناعياخلاليا التائية وغيرها من اخلاليا املناعية قد بدأت بغمر النمو اخلبيث. وبعبارة أخرى، فإن األورام األكبر قد تعني، بصورة توهم بالتناقض، أن املعاجلة تعمل، وعلينا فقط االنتظار لوقت أطول قليال لكي ينكمــــــش النمو. وعلما مبقدار صعوبة قياس التقــــــدم أثناء املعاجلة املناعية، فــــــإن الباحثني الذين يختبرون العقار إپيليموماب اآلن يستخدمون الطريقة البسيطة واألكثر ــــــة وهي تقييم البقيا بصورة عامة )مدة بقاء املرضى على أهمي

قيد احلياة( باعتبارها نقطة النهاية األمثل لعمل تقييماتهم.وقد بينت نتائج أحدث الدراســــــات السريرية أن أكثر من ــــــي النقيلي والذين 20% من املرضــــــى املصابني بالورم املالن

عوجلوا باســــــتخدام العقار إپيليموماب أبدوا ســــــيطرة طويلة األمد على مرضهم، وبقوا أحياء ألكثر من ثالث ســــــنوات منذ

بداية العالج. وهذه حقيقة مهمة لنشــــــير إليها ألنه قبل تطوير األدوية احلديثة مثل إپيليموماب، فإن متوســــــط العمر املتوقع ملرضى الورم املالني النقيلي كان ســــــبعة إلى ثمانية أشــــــهر. وبالفعــــــل، فإن البعض من أوائل املتلقني )مثل <شــــــيرلي>( ما

زالوا أحياء ملدد تزيد على خمس سنوات بعد املعاجلة.وفــــــي هذه األثناء تقدم الباحثون الذين يعملون على جزيء ــــــان كابح للجملة املناعية يســــــمى PD-1، الذي ينقط ســــــطح ثــــــط بجزيئات أخرى ــــــا التائية. وعندما يرتب العديد من اخلاليــــــر اخلاليا التي يوجد عليها محــــــددة، فإن اجلزيء PD-1 يجبعلى تدمير نفسها - ســــــيرورة طبيعية تساعد متاما، كما في البروتني الشــــــديد القرابة CTLA-4، على الوصول باستجابة مناعية مســــــتمرة على التوقف بأمان. وبعض خاليا الورم، مع ذلك، قد تطورت بحيث تدافع عن نفســــــها بتغطية ســــــطوحها بجزيئات تخدع بروتينات PD-1 على اخلاليا التائية لكي تبدأ تسلســــــل التدمير الذاتي في أقرب فرصة. ونتيجة لذلك، فإن أي خلية تائية تهاجم خلية ســــــرطانية تتلقى إشارة لكي تدمر نفســــــها عوضا عن ذلك. وهذا املثال الصــــــادم هو واحد من ــــــد من الطرق التي يســــــتطيع الورم بها أن يجعل اجلملة العدي

املناعية غير فعالة.لقد طورت الشركات الست)3( أضدادا تعطل األورام املختلفة .PD-1 من أن حتدث انتحارا في اخلاليا التائية بوساطة اجلزيءوفي جتارب حديثة، فإن هــــــذه املركبات التجريبية قد أظهرت فترات طويلة من الهدوء، استمر بعضها لسنوات في أكثر من 30% من املرضى املصابني بالورم املالني املتقدم. والعديد من

زمالئي في مركز سلون كيترينگ التذكاري ومن املتعاونني في العديد من املراكز األخرى قد جربوا هذه العناصر التي تكبح اجلــــــزيء PD-1 في مرضى نوع من ســــــرطان الرئة. وقد ظهر

لدى أكثر من 20% من املشاركني تراجع دائم.لقد أثبتت نتائج ســــــرطان الرئة، التي أبلغت في الشــــــهر 2012/6، أنهــــــا نقطة حتول في مجال املعاجلة املناعية. ولم يعد

بإمكان األطباء املتشــــــككني نفي املقاربة باعتبارها تصلح فقط لعــــــدد نوعي قليل مــــــن األورام، مثل الورم املالني وســــــرطان الكلية، والتي سبق أن تبني من قبل أنها حساسة بصفة خاصة للعالجات املناعية. ويبدو اآلن أن املعاجلة املناعية تعمل أيضا على طيف واسع من السرطانات، واالحتماالت أن هذه املقاربة سرعان ما ستلحق باملعاجلة الكيميائية واإلشعاعية كعالجات

عيارية للعديد من أنواع األورام.SUCCESS RATES )�(

positron-emission tomography )1(magnetic resonance imaging )2(

Bristol-Myers Squibb, CureTech, EMD Serono, Genentech, Merck, MedImmune )3(

37 (2014) 8/7

وشــــــأنها في ذلك شأن معظم عالجات السرطان، فإن هذه املعاجلــــــات املناعية حتفز بعض األعراض اجلانبية. فاملرضى الذين يتلقون أدوية مضادة للبروتني CTLA-4، مثال، قد يعانون تفاعالت التهابية في اجللد واألمعاء الغليظة يســــــببها حترير اخلاليا املناعية لكميات كبيرة من الوسائط الكيميائية املثيرة. ــــــدي والنوبات املؤملة من التقلصات واإلســــــهال والطفــــــح اجللالناجتة من ذلك تتم الســــــيطرة عليها منطيا بالســـتيرويدات املثبطـــة للمناعـــة)1( مثل پريدنيـــزون prednisone. واملرضى الذين يتلقون عالجات كابحــــــة للجزيء PD-1 قد يعانون مثل هذه االندالعات - خصوصا فــــــي الكليتني والرئتني والكبد - ــــــة بهؤالء الذين ولكــــــن معدل حدوثها أقل وبشــــــدة أقل مقارنيتلقون تثبيطا للبروتني CTLA-4. وحلسن احلظ، فإن استخدام ــــــة املضادة لاللتهابات ال يثبط املفعول العالجي ألي من األدوي

الدواءين على األورام.وقد تؤدي االلتهابات إلى مشــــــكالت أكبر. فلفترة طويلة، كان الباحثون قلقني من أن تؤدي التسلســــــالت التحفيزية إلى ــــــذات، التي ال ميكن أن ــــــة لتفاعالت املناعة لل الصورة الكاملنوقف فيها اجلملة املناعية من اســــــتهداف كميات أكبر دائما من النسج الطبيعية للتدمير. وبخالف املناعة احلقيقية للذات، فإنه حتى هــــــذه التفاعالت اجلانبية يبدو أنها مؤقتة وال تظهر

ثانية بعد أن تعالج في البداية.وألن األضداد ضد اجلزيء PD-1 والبروتني CTLA-4 على ما يبدو تعزز االستجابة املناعية لألورام بطرق شتى، فإنه من املعقول أن نتحرى ما إذا كان العالج احلالي باألدوية سيكون ــــــا وفعاال. ففي عام 2007 أظهرت التجارب على احليوانات آمناملخبرية املصابة بسرطان القولون والورم املالني أن التوليفة من كوابح البروتني CTLA-4 واجلزيء PD-1 كانت أكثر فاعلية من اســــــتخدام أي منهما منفردا. لذلك، ففي عام 2010 قررت ــــــي أن تعمل مع <M. صنول> ]مــــــن جامعة ييل[ وأن مجموعتتقوم بدراسة صغيرة ألمان العقار إپيليموماب والعقار الكابح ــــــى 53 مريضا للجــــــزيء PD-1 »نيڤولومـــاب« nivolumab عل

بالورم املالني النقيلي.ــــــا عنها في مؤمتر طبي عقد لقــــــد كانت النتائج، التي أعلنفي العام املاضي (2013)، مبهرة. فأكثر من 50% من املرضى الذين عوجلوا مبا اعتبرناه جرعات قياسية من األضداد ظهر لديهم انكماش في األورام بأكثر من نصف حجمها األصلي. وهذه االســــــتجابات تبدو مختلفة بشكل كبير عن نتائج أي من العاملحني منفردا. كما كانت األعراض اجلانبية أكثر شــــــيوعا من حدوثها مع أي من العاملني منفردا، غير أنه كان باإلمكان الســــــيطرة عليها، كما في السابق، باستخدام الستيرويدات

القشـــرية)2(. ومــــــن املهــــــم أن نالحــــــظ أن هــــــذه هي ــــــج مبكرة في دراســــــة نتائمتواضــــــع، حجــــــم ذات ــــــدو بهذه املالءمة وقد ال تبــــــر أو لفترة في جتربة أكبأطول. ونحن جنري حاليا دراسة أكثر اتساعا للكبح العقار باستخدام التآلفي ونيڤولوماب إپيليمومــــــاب على أكثر من 900 مريض

بالورم املالني.ويتحرى باحثون آخرون هذه التوليفة من املعاجلة املناعية لعالج ســــــرطان الرئة والكلى وسرطان املعدة وسرطان الثدي وســــــرطان الرأس والرقبة وسرطان البنكرياس )املعثكلة()3(. كما أنه من املعقول أن مهاجمة الورم مباشــــــرة - باملعاجلات الكيميائية واإلشعاعية - قد جتعل املعاجلة املناعية أكثر فاعلية إذا ماتت خاليا الســــــرطان بطريقة تطلق الفرع الفطري)4( من اجلملة املناعية. وقد تكون النتيجة »عاصفة« عالجية مثالية من قتل خلاليا الورم والسماح للحطام بأن تتعرفه اجلملة املناعية بصورة أوثق. وستســــــمح توليفة كهــــــذه بتكوين خاليا ذاكرة تائية ستبقى يقظة متأهبة ضد أي منو سرطاني إضافي وملدة ــــــة بعد توقف املعاجلة املناعية. وســــــواء أمكن لهذا النوع طويلمن املعاجلة املناعية أو وجب ضمه إلى أنواع أخرى منها قيد التطوير حاليا لضمان فاعلية أكبر - مثل لقاحات السرطان -

فهذا أمر اليزال قيد النظر.وبشكل عام، أعتقد أنه قد حان الوقت لنبدأ بالتفكير بواقعية في فترات طويلة من اخللو من املرض، أو حتى في الشــــــفاء، ألنه ميكننا اآلن أن نضم عالجات عيارية تستهدف الورم إلى عالجات مناعية تعزز دفاعات املريض نفسه. <

إن واحدا من بني كل خمسة مرضى بالورم الـمالني النقيلي ممن

تلقوا العقار إپيليموماب ipilimumab يبقى

حيا بعد ثالثة أعوام مقابل متوسط بقيا

ملدة ثمـانيـة أشـهـر )مـن دون العقار(.

immunosuppressing steroids )1(corticosteroids )2(

pancreatic cancer )3()innate branch )4؛ أو: اخللقي.

Scientific American, May 2014

مراجع لالستزادةCancer Immunoediting: Integrating Immunity’s Roles in Cancer Suppression and Promotion. Robert D. Schreiber et al. in Science, Vol. 331, pages 1565–1570; March 25,2011. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21436444

Nivolumab plus Ipilimumab in Advanced Melanoma. Jedd D. Wolchok et al.in New England Journal of Medicine, Vol. 369, No. 2, pages 122–133; July 11, 2013. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23724867

38(2014) 8/7

THE SECRET SPIRITUAL HISTORY OF CALCULUS )�()calculus )1 هنا: حساب التكامل ويطلق حسبان على حساب التكامل والتفاضل.

)2( أو: طريقة الالقسوميات، أو غير القابلة للقسمة. = Jesuats ــــــاع األخرى ــــــق على أتباع إحداهمــــــا: jesuits = جزويتيني وعلى أتب )3( يطل.jesuat وجزواتي jesuit جزواتيني، ولهما تهجئتان متشابهتان السميهما: جزويتي

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

باختصاراألشياء غير القسومة بأنها غير منطقية. بيد أن الرجلني حاج كل منهما اآلخر في إبداء مزيد من املسوغات الرياضياتية الصرفة.

لقد كانا عضوين في فرقتني دينيتني وكانت تهجئتا اسميهما متشابهتني، لكن فلسفتيهما كانتا مختلفتني جدا، إذ كان <گولدن> جزويتيـــا Jesuit وكان <كاڤالييري> جزواتيا Jesuat. وكان األول يؤمن باستعمال الرياضيات لفرض بنية منطقية صارمة على عالم شواشي chaotic، في حني كان الثاني أكثر اهتماما باتباع حدسه

لفهم العالم بكل ما فيه من تعقيدات.

في القرن السابع عشر، افتــرض عـالم الرياضيــات اإليطالي <B. كاڤالييري> أن كل مستو مؤلف من عدد غير منته من املستقيمات،

ــــــر منته من املســــــتويات. وقال ــــــف من عدد غي وأن كل جســــــم مؤل indivisibles كاڤالييري>: »إن جميع هذه األشــــياء غير القســــومة>

ميكن استعمالها حلساب الطول واملساحة واحلجم - وهذه خطوة مهمة في طريق احلساب التكاملي integral calculus احلديث.«

أما عالم الرياضيات السويســـري <P. گولدن> وهو معاصر لـ<كاڤالييري>، فكان معارضا عنيفا لهذه الفكرة، وقد انتقد فكرة

التاريخ الروحي السري حلساب

التكامل)�(نشأ حساب التكامل)1( في

مناظرة جرت في القرن السابع عشر وكان لها طابع ديني بقدر ما كان لها طابع علمي.

<A. ألكساندر>

التــــي شــــنها عليه عالم الرياضيــــات السويســــري <P. گولدن> متعلال بأسباب جتريبية على ما يبدو. وقد وجد <A. ألكساندر> ]من جامعة كاليفورنيا في لوس أجنلس[ قدرا أكبر من الدوافع الشــــخصية لهذا النزاع. وفي هذا الســــرد املعدل لفصل من كتابه الذي سينشــــر قريبا، يذكر <ألكساندر> أن <گولدن> و<كاڤالييري> كانا ينتميان إلى فرقتني كاثوليكيتــــني مختلفتني)3(، لذا كان لهمــــا رأيان متعارضان في طريقة

استخدام الرياضيات لفهم طبيعة احلقيقة.

تعليـــق هيئـــة التحرير: يتعلم عــــدد كبير جدا مــــن الطلبة مــــادة حســــــاب التكامــــــل integral calculus - وهــــو فــــرع مــــن علم الرياضيات يعنى بإيجاد طول شيء أو مساحته أو حجمه، وذلك بتقســــيمه إلــــى قطع صغيــــرة ثم جمعهــــا معا. وما تدركــــه قلة من الناس هو أن حساب التكامل هذا نشأ جزئيا، في حوار جرى بني اثنني من علماء القرن الســــابع عشــــر. ففي عــــام 1635، صرح عالم الرياضيــــات اإليطالــــي <B. كاڤالييري> أن كل مســــتو يتألف من عدد غير منته من املســــتقيمات املتوازية، وأن أي جســــم هو مكون من عدد غير منته من املســــتويات. وقد صارت طريقة األشــــــياء غير القسومة)2( method of indivisibles التــــي ابتكرهــــا <كاڤالييــــري> موقــــع الريادة

في حســــاب التكامل - لكن ذلك لم يحدث قبل صموده أمام الهجمات

39 (2014) 8/7

بــيـــــد أن <كــاڤـــاليـيـــري> ســـــــــلـك طــريـقـــــة عكســــــية، إذ بدأ باألشكال الهندسية اجلاهزة، كالقطوع املكافئة)1( واللوالب)2( ســــــمها إلى عدد غير منته من األجزاء. وغيرهما. وبعد ذلك قحت هذا اإلجراء بأنه هدم deconstruction، وهذا وميكن أن ينعحيناقض اإلنشاء construction، الذي ال يسعى إلى رسم شكل هندسي مترابط منطقيا، بل إلى حل شيفرة decipher البنية

الداخلية لشكل هندسي موجود.بعد ذلك، انتقل <گولدن> إلى األســــــاس الذي بنيت عليه طريقة <كاڤالييري>، وهو فكرة أن املســــــتوي مكون من عدد غير منته من املســــــتقيمات، أو أن اجلســــــم الثالثي األبعاد مكون من عدد غير منته من املســــــتويات. فقد أحصر <گولدن> على أن هذه الفكرة كلها هراء؛ وعبر عن ذلك بقوله: »ال وجود ملتخصص في علم الهندســــــة ميكــــــن أن يوافق <كاڤالييري> على أن السطح هو جميع مستقيمات شكله، ثم إنه ال ميكن

أن يكون هذا الوصف للسطح قد صيغ بلغة هندسية.«وبعبارة أخرى، ملا كانت املســــــتقيمات ال عرض لها، فــــــإن وضع أي عدد منها جنبا إلى جنب لن يغطي حتى أصغر مســــــتو. لذا، فإن محاولة <كاڤالييري> حســــــاب مساحة شكل مستو انطالقا من أبعاد »جميع مستقيماته« كانت عبثية. وقد قــــــاد ذلك <گولدن> إلى غايته النهائية، وهي أن طريقة <كاڤالييري> كانت مؤسســــــة على إيجاد نســــــبة بني جميع مستقيمات شــــــكل وجميع مستقيمات شــــــكل آخر. لكن <گولدن> كان يؤكد باستمرار أن كلتا مجموعتي املســــــتقيمات غير منتهية. وأن نسبة ال نهاية إلى ال نهاية أخرى ال معنى لها. وبصرف النظر عن عدد مرات ضرب عدد غير منته من املقادير غير القســــــومة، فلن يتجاوز حاصــــــل ضربها عددا ال نهائيا مختلفا من

املقادير غير القسومة.ــــــري> ــــــدن> ألســــــلوب <كاڤاليي وعمومــــــا، كان نقــــــد <گول Jesuit يجســــــد املبادئ األساســــــية للرياضيات اجلزويتيـــةــــــة ــــــات اجلزويتي mathematics. فقــــــد كان مؤســــــس الرياضي

ــــــن أتوا من بعده، يؤمنون بأن ــــــة <C. كالڤيوس>، والذي التقليديالرياضيات يجب أن تتطور بسلوك طريقة استنتاجية منهجية، تبدأ مبســـلمات postulates بســــــيطة، ثم ترتقي إلى مبرهنات تتزايد تعقيدا، لتصف عالقات عامة وشــــــاملة بني األشــــــكال. وكانت البراهني االســــــتنتاجية جتســــــيدا دقيقا لهذه الفكرة. ثل وقــــــد ولدت هذه الطريقة منطقا رياضياتيا هرميا صارما محللجزويتيني الســــــبب الرئيسي لدفعهم إلى دراسة هذا احلقل: ــــــف أن مبادئ مجردة، لدى إخضاعها ألســــــلوب فقــــــد بحني كياستنتاجي منهجي، ميكنها بناء عالم منطقي وعقالني حقائقه شــــــاملة وال ســــــبيل إلى حتدي صحتها. وقد أكد <كالڤيوس> أن الهندسة اإلقليدية، لهذا الســــــبب، علم أقرب إلى املثاليات اجلزويتية املتعلقة باحلتمية، والتسلســــــل الهرمي والنظام من ــــــم آخر. ويبني ذلك أن إصــــــرار <گولدن> على البراهني أي علاالســــــتنتاجية لم يكن حذلقة أو ضيقا فــــــي أفق التفكير، كما ــــــري> وأصدقاؤه، بل كان تعبيرا عن إميان كان يظن <كاڤاليي

راسخ بنظامه.كان هذا نفســــــه صحيحا فيمــــــا يتعلق بنقــــــد <گولدن> لتقسيم املستويات واألشــــــياء الثالثية األبعاد إلى جمع من املســــتقيمات)3( وجمــــع مــــن املســــتويات)4(. فال يجب على الرياضيات أن تكون هرمية التسلسل واستنتاجية فقط، بل أيضا عقالنية متاما وخالية من التناقض. لكن األشياء غير ــــــري>، كانت من وجهة نظر القســــــومة التي أوردها <كاڤاليي<گولدن>، غير متماســــــكة ومتنافرة في جوهرها ألن الفكرة،

التي تذهب إلى أن املتصل continuum مكون من أشياء غير قســــــومة، لم تصمد أمام ما يقبل به العقل. وقد قال بصوت : »إن األشــــــياء غير املوجــــــودة، والتي ال ميكن أن يكون مدوــــــة بعضها ببعض. لذا، فليس من لها وجود، ال متكن مقارنالغريب أن تؤدي إلى تناقضات ومفارقات، ويتبني في نهاية

parabolas )1(spirals )2(

all the lines )3(all the planes )4(

إن النقــد، الــذي وجهـــه <P. گـولــدن> إلى طـريقــة األشــيـاء غيــر القســومـــة التي جاد بها <B. كاڤالييري>، محتوى في الكتاب الرابع من مؤلفه بعنوان De Centro Gravitatis )الذي يسمى أيضا

Centrobaryca( املنشــــــور عام 1641. وكان <گولدن> يحاج في أن براهني <كاڤالييري> ليســــــت بناءة، وأنها من النوع الذي تستسيغه الرياضيات التقليدية فقط. وكان هذا صحيحا دون ريب: ففي الطريقة التي تسلكها الرياضيات اإلقليدية التقليدية، كان إنشاء األشكال الهندسية يجرى تدريجيا من البسيط إلى املركب، باالستعانة مبسطرة وفرجار فقط لرسم املستقيمات والدوائر. وكانت كل خطوة في برهان مـــا تتطــــلـب مثــــل هـــذا اإلنشــــاء، الــــذي يعقـبــه اســـتنتــاج لالقتـضــاءات املنطقيــــة للشــكـــل احلاصل.

40(2014) 8/7

املطاف أنها خاطئة.«لقــــــد كانت الرياضيات التي تســــــتعمل طريقة األشــــــياء غير القســــــومة أسوأ بكثير من عدم وجود رياضيات مطلقا. فالغرض من الرياضيات هو تقدمي نظام واستقرار متميزين لف طريقة األشياء غير القسومة إال إلى العالم، في حني لم تخحالفوضى والشواش chaos. فلو حاز هذا النظام الذي يعتريه اخللل على القبول، فلن يتسنى للرياضيات أن تظل األساس لنظــــــام عقالني أبدي. وإلى ذلك، فإن حلم اجلزويتيني بعالم يســــــوده تسلســــــل هرمي ال ميكن حتديه كحقائق الهندسة،

محكوم عليه باإلخفاق.هذا، ولم يورد <گولدن> في كتاباته الدواعي الفلســــــفية األكثر عمقا لرفضه األشــــــياء غير القســــــومة، كما لم يفعل ذلك عاملا الرياضيات اجلزويتيان <M. بتيني> و <A. تاكيه> ــــــري>. وفي إحدى ــــــذان هاجما أيضا طريقــــــة <كاڤاليي اللــــــدن> من اإلقرار بوجــــــود مواضيع املراحــــــل، اقترب <گولــــــع الرياضياتية معرضــــــة للخطــــــر وهي أهم مــــــن املواضيالصرفــــــة، وكتب بطريقة مشــــــفرة: »أنا ال أظــــــن أن طريقة األشياء غير القسومة يجب رفضها ألسباب يجب كتمانها بصمت غير مناســــــب أبدا.« لكنه لم يقدم تفسيرا ملا يعنيه بقوله »ألسباب يجب كتمانها.« وبوصفهم علماء رياضيات، كان لدى ثالثتهم مهمة التصدي لألشــــــياء غير القســــــومة بناء على أســــــس رياضياتية، ال فلســــــفية أو دينية. والواقع أن صدقيتهم الرياضياتية ستهتز إن هم أعلنوا أنهم كانوا

مدفوعني باعتبارات الهوتية أو فلسفية.لقــــــد كان املنخرطون في النزاع املتعلق باألشــــــياء غير ــــــذي كان معرضا للخطر القســــــومة يعرفون بالطبع ما الحقا، هذا ما أملح إليه <d .S. أجنيلي>، وهو عالم رياضيات جزويتي، وذلك عندمــــــا كتب بروح فكهة أنه لم يكن يعرف ــــــات اجلزويتيني. ــــــت حترك علماء الرياضي »أي روح« كانــــــة جدا، ظل اجلــــــدل رياضياتيا، وكان وباســــــتثناءات قليل

نقاشا بني مهنيني مدربني جيدا يدور حول اإلجراءات التي ميكن قبولها في الرياضيات.

وعندما واجــــــه <كاڤالييري> انتقــــــادات <گولدن> أول مرة ــــــد مفصل لها. عــــــام 1642، بدأ العمل مباشــــــرة بإعداد تفنيــــــرد على <گولدن> بإجراء حوار بني ــــــوي في البداية ال وكان ينصديقني، وهذا أســــــلوب كان يحبذه معلمه <G. گاليلي>)1(. بيد أنه عندما أطلع <G. روكا> على نيته، وهو صديق ومتخصص في الرياضيات، عارض <روكا> ذلك، إذ رأى أن من األفضل البقاء بعيدا عن احلوار احلامي الوطيس، الذي قد يثير سخط ــــــه األقوياء، وارتأى <روكا> أن من األفضل كثيرا كتابة مناوئيجواب مباشر يحرد فيه على اتهامات <گولدن>، ويركز فيه بدقة على القضايا الرياضياتية، بحيث ينأى بنفســــــه عن استفزاز <گاليلي>. ومـا لـم يقـلـه <روكـا> هــو أن <كـاڤالييري> لـم يــورد

ــــــى عبقرية <گاليلي> بصفته فــــــي كتاباته جميعها أي تلميح إلكاتبا، وال إلى قدرته على تقدمي املوضوعات املعقدة بأســــــلوب يتســــــم بالطرافة واملتعة. ومن احملتمل أن يكون أفضل ما فعله <كاڤالييري> هو أنه عمــــــل بنصيحة صديقه، وهذا أغنانا عن

»حوار« مضجر ميكن وصفه بأنه نثر ثقيل يصعب فك مغالقه. وبدال من ذلك، فقد كان جواب <كاڤالييري> لـ<گولدن> متضمنا في »التمرين« Exercise الثالث من كتابه األخير عن األشــــــياء غير القســــــومة، وهو Exercitationes Geometricae Sex، الذي In Guldinum نشــــــر عام 1647 وقد وضع له عنوان بسيط هو

)أي ضد <گولدن>(.لم يبد على <كاڤالييري> انزعاج مفرط من نقد <گولدن>. فقــــــد أنكر أنه أكــــــد أن املتصل مكون من عــــــدد ال منته من ــــــم تعتمد على أجــــــزاء غير قســــــومة، وحاج في أن طريقته لــــــف من أجزاء هــــــذا االفتراض. فــــــإذا آمنا بأن املتصل مؤلع غير قسومة، فعندئذ نقبل بأن جميع املستقيمات معا يجمحن ســــــطحا، وأن جميع املســــــتويات و بعضها إلى بعض لتكحجتمــــــع لتكون حجما، غير أنه إذا لم نقبل بأن املســــــتقيمات تؤلف ســــــطحا، فال ريب في وجود شيء ما هناك - إضافة إلى املستقيمات - لتشكيل السطح، ووجود شيء ما إضافة إلى املستويات لتكوين حجم. وقد أكد أن هذا كله ال صلة له بطريقة األشياء غير القسومة التي تقارن جميعح مستقيمات أو جميعح مســــــتويات شــــــكل بجميع مســــــتقيمات أو بجميع مســــــتويات شــــــكل آخر، بصرف النظر عمــــــا إذا كانت حقا

تؤلف الشكل.ــــــة تقنيا، لكنها رمبا كانت حجــــــة <كاڤالييري> هذه مقبول Geometria أ كتابه رح كانت مخادعة وماكرة أيضــــــا. فكل من قح

Galileo Galilei )1(

Amir Alexander ‟Geometrical :ــــــاب <ألكســـاندر> مؤرخ للرياضيات فــــــي جامعة كاليفورنيا، ومؤلف كت Landscapes: The Voyages of Discovery and the Transformation of Mathematical ‟Duel at Dawn: Heroes, Martyrs, :ــــــاب Practice” (Stanford University Press, 2002) وكت

and the Rise of Modern Mathematics” (Harvard University Press, 2010).

املؤلف

41 (2014) 8/7

nitpicking )1(

ــــــه Exercitationes لن يشــــــك البتـة في Indivisibilibus أو كتابأنهما كانا مبنيني على احلدس األساســــــي بأن املتصل مكون من أشياء غير قسومة. فقد كان <گولدن> مصيبا متاما عندما طلب اســــــتجواب <كاڤالييري> فيمــــــا يتعلق بآرائه في املتصل

ويبدو أن دفاع اجلزواتي Jesuat لم يكن سوى عذر واه.لم يكن رد <كاڤالييري> على إحلاح <گولدن> بأنه »ال يوجد

للشيء الالمنتهي تناسب أو نسبة مع شيء ــــــه آخر« أكثر إقناعــــــا. فقد كان يفرق ال منتبني منطني من الالنهاية، إذ رأى عدم وجود absolute نســــــبة حقا بني ال نهاية مطلقــــةــــــة مطلقة أخرى، لكن جميع infinity وال نهاي

املستقيمات وجميع املستويات ليس النهاية .relative infinity مطلقة بل النهاية نســــبيةومن ثم حاج في أن هذا النمط من الالنهاية ميكــــــن أن تكون له، بل له فعال، نســــــبة إلى النهاية نســــــبية أخرى. وكما في الســــــابق، ــــــدا أن <كاڤالييري> يدافع عن طريقته على بــــــت مقبولة أو أســــــس تقنية مبهمة رمبا كانــــــداده من علماء الرياضيات. غير مقبولة ألنومهمــــــا يكن من أمر، فإن حجته لم تكن لها عالقة باحملرض احلقيقي للدفاع عن طريقة

األشياء غير القسومة.وقد أصبح هذا الدافع معروفا من خالل إجابة <كاڤالييري> على اتهام <گولدن> بأنه لم ينشـــئ construct أشــــــكاله بطريقة سليمة، وهنا نفد صبر <كاڤالييري>. وكان <گولدن> قد ادعى أن كل شــــــكل وزاوية ومستقيم في برهان رياضياتي يجب أن ــــــى؛ لكن <كاڤالييري> أنكر ذلك ينشــــــأ بعناية من املبادئ األولبشــــــدة، إذ كتب يقول: »كي يكون برهان صحيحا، فليس من الضروري أن نقوم برسم هذه األشكال املتشابهة، لكن يكفي

االفتراض بأنه جرى رسمها ذهنيا.«وهنا يتجلى الفرق احلقيقي بني <گولدن> و<كاڤالييري>، ــــــني اجلزويتيني ومؤيدي األشــــــياء غير القســــــومة. وفيما بــــــق باجلزويتيني، فــــــإن الغرض الذي كان يســــــعى إليه يتعلــــــوا أن العالم هو مكان ثابت علمــــــاء الرياضيات هو أن يبينــــــر متغير إلى األبد، ونظامه وتسلســــــله الهرمي ال ميكن غيحتديهمــــــا مطلقا. وهذا هو الســــــبب في أن كل شــــــيء في العالم يجب أن يكون قد أنشــــــئ بدقة وعقالنية، وفي أن أي تناقض أو مفارقة، مهما كانت ضآلته، لن يسمح به إطالقا. ــــــدأ باألفكار العامة ثم إلى وكانت رياضيات اجلزويتيني تبتفصيالتهــــــا، وكان الغرض منها إدخال العقالنية والنظام،

وإال لكان العالم شواشيا.وفيما يتعلق بـ<كاڤالييري> ومؤيدي فكرة الالقسومية، فكان الوضع معاكســــــا متامــــــا: فالرياضيات عندهم تبدأ من تصور حدســــــي مادي للعالم - فاألشــــــكال املستوية مكونة من مســــــتقيمات، واحلجوم من مســــــتويات، متاما مثلما يكون القماش محاكا مــــــن خيوط، والكتاب مجمعا ــــــم يكن اإلنســــــان في مــــــن صفحات، ولحاجة إلى إنشاء مثل هذه األشكال، ألننا جميعا نعرف أنها موجــــــودة في العالم. وكل مــــــا نحن بحاجــــــة إليه هــــــو القبول بوجودها ثم دراسة بناها الداخلية. فإذا واجهنا تناقضــــــات أو مفارقات ظاهرية، فمــــــن احملتم أن تكون ســــــطحية، وناجتة من فهمنا احملدود، ومن املمكن إما تبيان عــــــدم أهميتها، أو اســــــتعمالها بوصفها أداة للبحــــــث والدراســــــة. بيد أنه ال يجب البتة أن توقف مسيرتنا الستيعاب البنية الداخلية لألشــــــكال الهندسية والعالقات

املستترة بينها.ويرى علماء الرياضيات الكالسيكيون ــــــال <گولدن>، أن الفكــــــرة القائلة من أمثــــــاء رياضيات على حدس إن مبقدورك بنغامض ومتناقض، هي فكرة ســــــخيفة. وقد طرح <گولدن> ــــــي: »من الذي على <كاڤالييري> الســــــؤال الســــــاخر اآلتســــــيبت في صحة إنشاء هندســــــي، أ هو اليد أم العني أم العقل؟« وكان <كاڤالييري> يظن أن إصرار <گولدن> على حتاشــــــي التناقضات هو حتذلق تافــــــه، إذ إن الكل يعرف أن األشــــــكال كانت موجودة فعــــــال وال معنى للجدل بأنها لم تكن كذلك. وهذه العادة في اإلســــــفاف في تتبع أخطاء بســــــيطة لآلخرين)1( قد تكون لهــــــا، كما يرى <كاڤالييري>، عواقب وخيمة. فإذا فاز <گولدن>، فسيضيع أسلوب فعال، وسيضر ذلك بالرياضيات نفسها. <

يرى اجلزويتيون Jesuits أن الغرض

من الرياضيات هو التوصل إلى بناء رياضياتي

لعالم ال يطرأ عليه أبدا أي تغيير. أما <كاڤالييري>

اجلزواتي، فكان يرى عكس ذلك.

Scientific American, April 2014

مراجع لالستزادةThe Discovery of Infinitesimal Calculus. H. W. Turnbull in Nature, Vol. 167, pages 1048 –1050;

June 30, 1951.Exploration Mathematics: The Rhetoric of Discovery and the Rise of Infinitesimal Methods.

Amir R. Alexander in Configurations, Vol. 9, No. 1, pages 1–36;Winter 2001.The Skeleton in the Closet: Should Historians of Science Care about the History of

Mathematics? Amir Alexander in Isis, Vol. 102, No. 3, pages 475–480; September 2011.

42(2014) 8/7

حتتوي الســــــحب املنتفخة على كمية كبيرة من املاء، حتى إن ســــــحابة صغيرة منها قد يصل حجمها إلى 750 كيلومترا ــــــا. وإذا ما تصورت وجود نصف غرام من املاء في املتر مكعباملكعب من هذه الســــــحابة، فإن تلك الكرات البخارية في زغب

الغالف اجلوي تظهر كأنها بحيرات سابحة في السماء.واآلن تصــــــور أنك مزارع تنظر إلى هذه الســــــحابة، وهي لة بكميات من املاء تفوق ما متر فوق احلقول الظمــــــأى، محمــــــك وتخليصك من الديون، ولكنها حتتاج إليه إلنقاذ محصولال جتــــــود إال بقطــــــرات قليلة قبل أن تختفــــــي وراء األفق. إن ــــــى اجلنون هو الذي أدى بالناس هذا الوضع الذي يبعث علفي جميع أنحــــــاء العالم إلى إنفاق ماليني الدوالرات كل عام

حملاولة التحكم في األمطار. ــــــات املتحدة، ازدادت الرغبة فــــــي انتزاع املزيد في الواليمن الرطوبة من الســــــماء خالل هذا العام الرابع على التوالي من القحط القاســــــي. ففي الكثير من السهول الكبرى)1( وفي ــــــاه األمطار التي ــــــة كانت كميات مي املناطــــــق اجلنوبية الغربيــــــاد، مبا يتراوح بني الثلث ــــــت منذ عام 2010 أقل من املعت هطلوالثلثني. وقــــــد أدى ذلك إلى ارتفاع أســــــعار الذرة واحلنطة ــــــة كاليفورنيا التي ــــــا مبقدار الربع. كما أن والي وفول الصويتزود البالد مبعظم كميات الفواكه واخلضار لم تخرج بعد من محنة ثالث سنوات من اجلفاف الذي ترك خزانات املياه شبه فارغة، وجعل كميات الثلوج املتساقطة سنويا تتضاءل بشكل

خطير. وفي الشــــــهر 2014/2 أعلنت مصلحة األرصاد اجلوية ــــــة)3( أن هناك فرصة تقدر بواحد من األلف للتعافي من القوميــــــب، ما جعل مزارعي اللوز يعكفون هذا الوضع في وقت قريعلى جرف أشــــــجارهم بســــــبب قلة الرطوبة، حتى إنهم باتوا

مهددين بفقدان مياه الشرب. ــــــاس في حالة وفــــــي أنحــــــاء متفرقة مــــــن العالم يعيش النجفاف قاس بلغت في 168 دولة حدا تسبب في ظهور تصحر مبســــــتويات متفاوتة. وقد عانت أســــــتراليا تسع سنوات من اجلفاف أســــــموه القحـــط الكبيـــر the big dry. كما أن تركيا تعرضت ألســــــوأ جفاف خالل عقد من الزمن. وعانت مؤخرا كل من البرازيل والصني ودول في الشــــــرق األوســــــط وجنوب ــــــؤات املنظمة العاملية آســــــيا نقصا حادا فــــــي املياه. ووفق تنبلألرصاد اجلوية التابعة لألمم املتحــــــدة، فإن التغير املناخي ســــــيؤدي إلى تفاقم هذه األوضاع. ولكن إذا حالفنا احلظ أو ــــــاه التي ميكننا وضع اليد ــــــا بذكاء ملعاجلتها، فإن املي تصرفنعليها هي املياه التي تسبح في اجلو على الدوام، وهذه الكمية

تقدر بنحو 0.04% من املياه العذبة في العالم.وهناك عدد قليل من أصحاب األفكار النيرة يجرون جتارب تقوم على أســــــاس تزويد الغالف اجلــــــوي بأيونات العتصار

SUMMON THE RAIN )�(the Great Plains )1(

)satellite )2؛ أو: قمر صنعي.the National Weather Service )3(

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

باختصارالفضة في السحب.

وفي غضون ذلك، وفي الوقت الذي يتكيف فيه اإلنسان مع عالم يزداد دفئا، يستمر استنباط سبل جديدة مازالت بالغة ionization الغموض من شــــــأنها التحكم في الطقس مثل تأيني

الغالف اجلوي.

زرع البـــذور فـــي الســـحب صناعــــــة كلفت عــــــدة ماليني من الدوالرات، لكن إجراء جتارب فاحصة للتأكد من فعاليتها كان أمرا

شبه مستحيل منذ أمد بعيد.وقــــــد أضفى ســـاتل)2( جديد، وكـــذا البيانـــات الرادارية وأنواع احلواسيب الفائقة املزيد من املصداقية إلى عملية زرع يوديد

االستمطار)�(تنفق احلكومات واملزارعون في العالم ماليني الدوالرات سنويا محاولني التحكم

في الطقس. وتشير بيانات حديثة إلى أنهم على وشك حتقيق بعض ما يسعون إليه.<D. بوم>

43 (2014) 8/7

وكان ذلك عام 1946 بعد وقت قصير من إطالق ســــــراح أخيه األصغر <كورت> من معتقل أملاني لســــــجناء احلرب، وهو ما

عمل الحقا على تخليد ذكراه في رواية »املسلخ رقم 5 «)3(. أما املادة الكيميائية التي اســــــتخدمها <ڤونيگوت> كبذور، فهي يوديد الفضة silver iodide والتي حتاكي بنيته اجلزيئية ــــــك املوجودة فــــــي بلورات اجلليد. ففي ســــــحابة باردة يعمل تلــــــه. ويقوم يوديد يوديد الفضــــــة على جذب املــــــاء لاللتصاق بــــــا وحتى عمليا: إذ صرح طيارون أن الفضة بهذه املهمة نظريبإمكانهم مشاهدة السحب وهي تتغير عندما ترشـق بهذه املواد الكيميائية. ولكن الســــــؤال الذي ما زال عالقا طيلة نصف قرن حول زرع البذور في الســــــحب هو: هل السحابة التي يتم زرع البذور فيها ستمطر في جميع األحوال؟ ليس هناك أي وسيلة إلجــــــراء جتربة مثالية ومراقبة متامــــــا في هذا املجال. تلك هي الســــــحب التي نتكلم عنها، في حني ثمة لفيف من العلماء اليوم يسمون أنفســــــهم فيزيائيـــي الســـحب cloud physicists يرون

)micron )1: جزء من األلف من امليليمتر.the General Electric )2(

Slaughterhouse-Five )3(

مزيد مــــــن الرطوبة منه، مع أن الطريقة األصلية لزيادة هطول األمطار ال تزال تلك التي تســــــتخدم زرع مــــــواد كيميائية في السحب. فاحلكومة الصينية، على سبيل املثال، تنشر جيشا للطقـــس weather army مؤلفا من 48 ألف شــــــخص وتزودهم بـ 50 طائرة و 7 آالف راجمة صواريخ و 7 آالف مدفع من أجل

انتزاع املزيد من األمطار من السماء بتلك الطريقة. واملبدأ في ذلك بســــــيط: فالسحب التي تأتي منها األمطار ــــــرات ماء بحجم امليكـــرون)1(، حرارتها دون حتتوي على قطيــــــى جليد ألنها تفتقر درجــــــة التجمد، ولكنها لم تتحول بعد إلإلى نوى ضرورية لكي تتجمع حولها - لنقل إنها بحاجة إلى جسيمات غبارية باحلجم املناسب متاما. وهذه القطيرات هي ــــــارات الصاعدة عالقة في اجلو. مــــــن اخلفة بحيث تبقيها التيوإذا جرى توفير نوى مناســــــبة، فإن القطيرات تندمج وتأخذ شــــــكل كريات صغيــرة مـن اجلليد ســــــرعان مــــــا تتحول إلى غيث عندما تتســـــــاقــط مختــرقــة اجلو الـدافــئ. وقــد اختـــرع هـــذه التقانـة <B. ڤونيگوت> ]العالم في مجال الغالف اجلوي مبختبر البحوث التابع لشــــــركة جنرال إلكتريك)2( بنيويورك[.

زارعو البذور في السحب من جمعية تعديل الطقس في غرب تكساس يطلقون ومضات من يوديد

الفضة في محاولة لترطيب احلقول العطشى على األرض.

44(2014) 8/7

أن الســـحب clouds هــــــي بالتعريف الدقيق »ســـريعة الزوال« ephemeral. فكل سحابة هي فريدة من نوعها كحال ندفة ثلج،

ومتقلبة كحال لهب. وما نعرفه عن الســــــحب يقزمه مــــــا ال نعرفه عنها. ذلك أن التنبؤ مبا ستفعله السحب هو من الصعوبة مبكان. أما اإلقرار بشــــــكل مؤكد مبا كان ميكن أن تفعله في ظل ظروف مغايرة، فهو أمر مستحيل. وحتى عام 2003، كانت هناك شكوك تشوب موقــــــف املجلس القومي لألبحاث)2(. فقد جاء في ملخص أحد تقاريره: »ثمة ما يثبت بشــــــكل واضح أن تزويد سحابة معينة ــــــذور عامل كيميائي... ميكن أن يؤدي إلى حدوث حتول في ببتطورها وهطولها. ومع ذلك، فإن العلماء اليزالون غير قادرين حتى اآلن على تأكيد أن مثل هذه التعديالت احملدثة ســــــتؤدي ــــــى تغييرات ميكن تكرارها والتحقــــــق منها في هطول املطر إل

وسقوط البرد وتساقط الثلوج على األرض.«ومع ذلك، ففي العقد الذي تال صدور تقرير املجلس القومي لألبحاث، فإن األســــــطول اجلديد من سواتل)satellites )3 مراقبة الطقس الذي أطلقته الوكالة ناســــــا NASA، والتقدم الذي حتقق في مجال الرادار، والنمو املنقطع النظير في قوة احلوسبة، كلها ــــــرة وألول مرة: نعم، ــــــت العلماء يصرحون بثقة كبي عوامل جعلفي الظروف املناســــــبة ووفق أســــــاليب محــــــددة، فإن زرع املواد

الكيميائية في السحب عملية قد تنجح.

تراكم األدلة)�(وقد قال لي <R. بروينتجس> عندما زرته في مخبئه املتواضع ــــــن بأحد املباني احلديثة والبســــــيطة في املركز التأثيث الكائالقومــــــي ألبحاث الغالف اجلوي (NCAR) )4(: »إن املاء شــــــيء عاطفي، والقحط يستنفر العاطفة.« و<بروينتجس> إنسان كيس وأنيق، عالم في مجال فيزياء السحب، وأملاني املولد، أمضى عقودا من الزمن في دراسة مسألة تعديل الطقس. واآلن فقط بدأ يشعر بالثقة في فوائد هذه املسألة. »إن املزارعني ينظرون ــــــى األعلى فيشــــــاهدون تلك املياه كلها متر فوق رؤوســــــهم، إل

بينمــــــا الزرع في حقولهم ميوت، وهم يريدون من احلكومة أن تأتيهم بتلك املياه.«

إنه من الصعب التفكير في مسعى علمي آخر لم تتغير فيه التقانة األساســــــية طيلة 70 سنة. فما زال العاملون في مجال تزويد السحب بالبذور يستخدمون يوديد الفضة بالذات. أما الذي تغير، والســــــيما خالل السنوات العشــــــر األخيرة، فهو التقانة املســــــتخدمة فــــــي قياس الفعالية. لقد اســــــتحدث إبان ،Doppler Radar ــــــات من القرن املاضي رادار دوپلـــر الثمانيننح العلماء ألول مرة من رؤية ك وبخاصة الطــــــراز 88D، الذي محتركيزات املياه ضمن إحدى الســــــحب. إنه اآللة التي تنشــــــئ تلك البقع اخلضراء على خرائط الطقس التي نشــــــاهدها على شاشــــــة التلفاز. ويقول <بروينتجس>: »ولكن حتى هذا األمر ــــــرد أن تظهر أن ــــــس دقيقا، إذ بإمكان عشــــــر حبات من البح ليــــــاك ما قد يصل إلى ألف قطرة مطر«. وأضاف: »إن التقدم هنالكبير الذي أحــــــرز منذ عام 2000 يتضمن الـــرادار الثنائي ــــــة على كل من ــــــذي يصدر إشــــــارات موجي االســـتقطاب)5( المحوري اإلحداثيات x و y مقطعا الســــــحابة إلى شرائح بدقة مذهلة«. وأوضح يقول: »إنه عندما تســــــتخدم الرادار الثنائي االســــــتقطاب يصبح بإمكانك أن تعرف ما إذا كانت السحابة ــــــوي على برد hail أو مطر، كمــــــا يصبح بإمكانك أن ترى حتت

حجم وشكل قطرات املطر... إن ذلك أمر الفت ورائع حقا.«ومع حصولنا على بيانات أفضل، ازدادت قوة احلواسيب وقدراتهــــــا على حتليل هذه البيانات. واألهــــــم من ذلك القدرة على إحداث مناذج افتراضية تصور ما الذي كانت السحابة ســــــتفعله لو أنه لم يتم تزويدها بالبذور. وفي الشهر 2012/10 ل املركز NCAR حاسوب يلوستون الفائق)6(، وهو حاسوب غ شحعمالق قادر على إجراء 1.5 كادريليون)7( عملية حســــــابية في الثانية الواحدة – أي إنه أقوى 180 مرة من حاسوب بلوسكاي Bluesky الفائق الذي كشف هذا املركز عنه النقاب عام 2002.

ــــــم <بروينتجس> وقد مكن حاســــــوب يلوســــــتون الفائق العالــــــة حقيقية حصلوا عليها من وزمــــــالءه من جتميع بيانات عامليــــــة القومية ومن أســــــطول جديد من مصلحــــــة األرصاد اجلويالســــــواتل لوكالة ناســــــا - وجميعها غير دقيقة - ثم إنشــــــاء محاكاة عددية لســــــحابة رقيقة ممتدة على مســــــاحة واسعة. وبإمكان هذا احلاســــــوب أن يقسم مساحة تصل إلى 15 ميال

ACCUMULATING EVIDENCE )�(Gun Guys : A Road Trip )1(

the National Research Council )2()3( أو: األقمار الصنعية.

the National Center for Atmospheric Research )4(dual-polarization radar )5(

Yellowstone supercomputer )6()7( الكادريليون: هو رقم مؤلف من واحد وإلى ميينه 15 صفرا في الواليات املتحدة.

Dan Baum

ــــــاب »أصدقاء الســــــالح: رحلة على <بـــوم> من أحــــــدث أعمــــــال الكاتب كت

الطريق« )1(. وكان في الســــــابق يكتب لصحيفة New Yorker. وقد كتب انطالقا من القارات اخلمس.

املؤلف

45 (2014) 8/7

مربعا إلى شبكة من النقاط املتقاربة تبعد إحداها عن األخرى نحو 300 قدم. كما يســــــتطيع تقطيع شرائح زمنية مدتها ست ــــــة مدتها أقل من ثانية ســــــاعات من البيان إلى »خطوات زمنيواحدة.« ويعطي هذا املستوى من التشطير)granularity )1 ما يصفــــــه <B. گيرتس> ]البلجيكي املولد وأســــــتاذ علوم الغالف ــــــگ Wyoming[ بأنه »أفضل متثيل اجلوي في جامعة وايومينللغالف اجلوي حصلنا عليه حتى اآلن.« ويضيف <گيرتس>: »إن احلاســــــوب هو من القوة مبا يكفي لكي ميكن العلماء من ــــــاك العديد من احملاكاة تكوين صورة لســــــماء افتراضية، فهناحلاسوبية املثالية – وما يهمنا في ذلك هو أنك حتدث سحابة ــــــوى يوديد فضة افتراضية، ثم تشــــــاهد ما وتقــــــوم بحقنها بن

الذي سيحدث.« ــــــح <بروينتجس> يرغب في في العام املاضــــــي فقط أصبــــــح عن عمله، فقال: »إن الدليل قوي على أنه بإمكاننا، التصريفي ظل ظروف معينة، الزيادة في هطول املطر بنســــــبة تتراوح

ما بني 10% إلى %15.«

متحمسون حقيقيون)�(من بني املتحمسون احلقيقيني لعملية زرع البذور في السحب ــــــا، إذ عانوا القحطح أهالي غرب تكســــــاس، وهــــــذا ليس غريبســــــنوات وســــــنوات، وعانوا حرائق هائلة اجتاحت مروجهم ــــــة تعديل الطقس في ــــــف. وقد عهد إلى جمعي صيفا إثر صيغرب تكساس)2( منذ إنشــــــائها عام 1997 مبهمة زيادة هطول )3(acre األمطار فوق أراض تبلغ مســــــاحتها 6.4 مليون فـــدانفي جنوب غرب تكســــــاس، وهي أراض تقــــــع في منطقة كان هطول املطر عليها في الصيف املاضي نصف معدله العادي. ــــــة ال تقوم بأبحاث كالتي يقوم بها <بروينتجس> وهذه اجلمعي

و<كيرتس>، بل تتلقى األموال جللب املاء إلى األراضي. وتخصــــــص مدينة San Angelo واملناطــــــق التي تقنن املياه في ســــــبع مقاطعات مبلغ 359 ألف دوالر ســــــنويا لدعم جهود هذه اجلمعية التي تقوم على اإلميان بالقضية من جهة، وعلى البيانات من جهة ثانية، وذلك من أجل اســــــتخالص املزيد من الرطوبة من السماء املتمردة املترامية األطراف. وبتعبير آخر، فإن هذا يكلف تكســــــاس وهؤالء املزارعني ومربي املاشية 4.4 ســــــنت لكل فدان واحد في الســــــنة لكي يراهنوا على احتمال تلقي حقولهم قسطا من الرطوبة يزيد قليال على املعتاد. وفي الوقت الذي يرغب فيه مزارعو األراضي القاحلة في أن ينزل الغيث مباشــــــرة فوق محاصيلهم الزراعية، فإن املسؤولني عن الري والبلديات يريدون هذا املطر لســــــد النقص احلاصل في ــــــاه الطبقات الصخرية املائية الواقعــــــة حتت التربة الطينية ميــــــة. ويصرف ذلك املبلغ في دفع أجرة اســــــتخدام أربع الصلبطائرات وحيدة احملرك وأجور خدمات يقوم بها ســــــتة طيارين عسكريني متقاعدين براتب 75 دوالرا/ساعة، وتصرف أيضا في اســــــتئجار مكتب من غرفة واحــــــدة في أحد أطراف مطار سان أجنلو املشمس. وفضال عن ذلك، يصرف قسم من املبلغ لدفع راتب <J. جينينگز> للعمل بدوام كامل، وهو شــــــاب يبلغ من العمر 28 سنة، قوي البنية ومختص في األرصاد اجلوية، حظــــــي بوظيفة في الوقت الذي تتخــــــرج من اجلامعات أعداد ــــــرة من هؤالء املختصني. وقد اجتمعت معه في ذلك املكتب كبيحيث كان يراقب شاشــــــة حاســــــوب يزوده على مدار الساعة ببيانات يعرضهــــــا برنامج يبثه املركز NCAR بعنوان »حتديد

TRUE BELIEVERS )�()1( في نظام معني، يحدد مفهوم التشطير حجم أصغر عنصر في النظام.

the West Texas Weather Modification Association )2()3( الفدان: وحدة مساحة تساوي نحو 4000 متر مربع.

حقول قطن قاحلة تكثر في غرب تكساس حيث تدنى هطول األمطار إلى ثالث بوصات خالل املواسم األخيرة.

46(2014) 8/7

ionized particles )1( How to Make it Rain )�(

أساسيات

تنتــــج الســــحب املطر عندمــــا تصطدم قطيرات مــــاء صغيرة جدا وفائقــــة البــــرودة بجســــيمات من الغبــــار بحجم مناســــب متاما، لة بذلك كريات جليدية صغيرة تذوب وهي تتساقط باجتاه مشكســــطح األرض. وتقــــوم الطريقــــة األكثر اســــتخداما لتوليد املطر

على حقن الســــحب بجســــيمات صغيرة من يوديد الفضة، وهي »البذور« التي تتشكل حولها جسيمات اجلليد. وفضال عن ذلك، تظهر باســــتمرار أســــاليب جديدة لالســــتمطار غيــــر أنها مثيرة

لشكوك قوية.

مطر

32 درجة فهرنهايتية

مطر

سحابة فائقة البرودة

يوديد الفضة

جريان الهواءالتيار الصاعد

أيونات شحناتها سالبة

صف من أبراج التأيني

أبراج تولد جسيمات شحناتها سالبة

مولد ليوديد الفضة

على سطح األرض

مدافع مضادة للطائرات

ملقمة بطائرات حتتوي على يوديد الفضة

تتساقط بلورات اجلليد وتذوب فتتحول إلى مطر

جسيمات مشحونة مرفقة بنوى تكثيف تساعد على إحداث قطيرات ماء

مقاربة أخرى: توليد األيونترسل أبراج مكهربة جسيمات مؤينة)1( باجتاه السماء لزرع البذور في

قطيرات املاء. ولم يظهر أي عالم سئل عن هذه الطريقة ثقة كبيرة فيها، ومع ذلك فإن برامج التأيني مستمرة في أبوظبي وأماكن أخرى.

كيف جنعل السماء متطر)�(

طائرة منوذجية تطلق يوديد الفضة في التيار الصاعد من أنابيب مركبة على

جناحيها. وفضال عن ذلك، فإن بعض البرامج تطلق يوديد الفضة من األرض انطالقا من

مولدات أو بواسطة مدافع أو صواريخ.

يوفر يوديد الفضة نوى لتشكل اجلليد حولها

47 (2014) 8/7

.)1((TITAN) »وتتبع وحتليل العواصف الرعدية والتنبؤ بها، كانت السماء تبدو صافية متاما من الغيوم، وبالنسبة إليإال أن <جينينگز> كان يشــــــعر باحلماس وهــــــو ينظر إلى ظلني راداريني رماديني صغيرين فوق مقاطعة كروكيت)2( ألنهما ظهرا بالنسبة إليه واعدين. وخارج باب املقر كانت تربض واحدة من طائرات <جينينگز>، وهي طائرة عادية من نوع پاپر كومنتش)3( ــــــر املفضلة منخفضة اجلناح تتســــــع ألربعة أشــــــخاص وتعتبلالستخدام في مجال زرع البذور في السحب ألن هيكلها قوي يتحمل الطيران في أجــــــواء العواصف الرعدية. وعلى أطراف جناحي الطائرة توجد أنابيب بيضــــــاء مصبوغ أعالها باللون األحمر، طول كل منهــــــا نحو قدم واحدة وقطره بوصة واحدة.

وهذه األنابيب هي التي تطلق يوديد الفضة في السحب، إذ إن كال منها مملوء مبادة اجليلســـونايت)4( املخلوطة مبا زنته 5.2 غــــــرام من يوديد الفضة. وعندما يطلق الطيار أحدها يشــــــتعل مطلقا حرارة ونورا ساطعا ومتحوال إلى يودات)5( وتاركا وراءه

عمودا من الدخان احملتوي على اليوديد.فقــــــد كان يوما حــــــارا وهادئا مع نســــــائم تهب بني احلني ــــــار على مهبط املطــــــار. وقد أبلغت واآلخــــــر مثيرة بعض الغب<جينينگز> أنني أشــــــعر مبا يشبه خيبة األمل، إذ كنت أتوقع

ــــــا)6( خالل احلرب أن أرى مشــــــهدا مــــــن قبيل معركة بريطانيالعاملية الثانية عندما كان الطيارون جالسني في غرفة مجهزة يحتســــــون القهوة بانتظار انطالق االشــــــتباك في الوقت الذي تؤدي فيه سحب ســــــوداء دور الطائرات األملانية املقنبلة. فرد <جينينگز> بقوله: »إنك لســــــت بعيدا عن هذا التصور مع أننا

لم نعد نبقي الطيارين يتسكعون حولنا.« ــــــوم، يبعث وفي نحو الســــــاعة الســــــابعة من صباح كل ي<جينينگز> برســــــائل إلكترونية إلى أفــــــراد طاقمه والطيارين

ــــــة مخمنا احتماالت تتضمن نشــــــرة التنبؤات باألحوال اجلويالقيام مبا يســــــميه »عمليات«. وبعدهــــــا يقوم ببعض املهام، ثم يتوجه إلى قاعة الرياضة مستخدما جواله الذكي طول الوقت لالطالع على خرائط الطقس. وفي الغالب، يعرف <جينينگز> في حدود الساعة الثانية بعد الظهر ما إذا كان سيأمر بإجراء عمليات زرع للبذور في السحب واســــــتدعاء الطيارين للقيام

بذلك، ويقول <جينينگز>: »عندما يحني الوقت للعملية، فكل ما علينا عمله هو اســــــتدعاؤهم هاتفيا لالنطالق إلى اجلو خالل

30 دقيقة.«

وعندما يتم استدعاء الطيارين تتحرك األمور بشكل سريع فيما يقوم <جينينگز> مبشــــــاهدة حاسوبه والقيام باملهمة التي ــــــة باملطارات. ويقول يؤديها مســــــؤول التوجيه في برج املراقب<جينينگز>: »إن ما علي عمله هو توجيههم إلى املنطقة األنسب

من العاصفة،« وهي منطقة 'التدفق'. تلك املنطقة هي القناة التي يرتفع فيهــــــا الهواء الدافئ والرطب ضمــــــن العاصفة، ويؤدي هذا الهواء دور الوقود لها. وأضاف يقول: »إن معظم طيارينا لديهم من اخلبرة ما يكفي لكي يعرفوا مكان التدفق.« أحيانا، ميكن مشــــــاهدة هذا املكان، إذ هو عبارة عن حوالق شبحية)7( من الرطوبة مندفعة بسرعة نحو السماء. ويســــــتهدف الطيارون التدفق نظرا لكونهم ال يســــــتطيعون الطيران داخل الســــــحابة، فبإمكان الرياح العنيفة داخلها متزيق الطائرة؛ كما أن قوانني إدارة الطيران ــــــع الطيران داخل الركامات االحتادية)8( متنالرعديـــة thunderheads. وفضال عن ذلك، فإن هؤالء الطيارين لم يعودوا يحلقون بطائراتهم فوق الســــــحب ألنهم اكتشــــــفوا ثالثة عوائق حتول دون ذلك هي: اســــــتهالك الكثير من الوقود ــــــف االضطراب الذي يحدث في ــــــد التحليق بهذا العلو، وعن عنذلك العلو، كمــــــا أن الكيميائيات ال ميكن إيصالها إلى املنطقة

املستهدفة األكثر إيفاء بالغرض، أي منطقة التدفق. وعوضا عن ذلك، يدور الطيار حول النقطة املناسبة مطلقا من األنابيب عددا منها يعتقد أنه ضروري، مستخدما التدفق في نقل الدخان احلامل ليوديد الفضة إلى داخل الســــــحابة. وأحيانا تكفي طلقة واحدة لتحقيق الهدف، وفي أحيان أخرى يتطلب األمر إطالق ما يصل إلى 50 طلقة. أما املدة التي يتطلبها تزويد الســــــحابة بخطوط الفضة، فهي تتراوح بني 10 إلى 15 دقيقــــــة. وقال <جينينگز>: »إن املياه الفائقة البرودة توجد على بعد 2000 قدم داخل الســــــحابة، والتدفق يحمل يوديد الفضة إلى املكان نفسه الذي ينبغي أن يصل إليه متسببا في تشكل أولى بلورات اجلليد.« وأضاف يقول: »وعندما يتم إحداث هذا التفاعل تبدأ الســــــحابة بصورة طبيعية بتكوين بلورات اجلليد

Thunderstorm Identification Tracking Analysis and Nowcasting )1(Crockett Country )2(Piper Comanche )3(

)Gilsonite )4: نوع من اإلسفلت القابل لالشتعال.)iodate )5: ملح احلامض اليودي.

the Battle of Britain )6()ghostly tendrils )7؛ احلوالق: أجزاء لولبية تساعد على التعلق بسنادها.

Federal Aviation Administration )8(

:]NCAR بروينتجس>، ]من املركز .R> يقول»ثمة دليل قوي على أنه إذا توفرت ظروف معينة، ميكننا عندها زيادة هطول األمطار

بنسبة تتراوح ما بني 10% إلى %15.«

48(2014) 8/7

التي تنكســــــر عندما تتصادم فيما بينها. وكلما انكسرت هذه ــــــد من الرطوبة وحملها ــــــورات يصبح بإمكانها التقاط مزي البل

باجتاه سطح األرض.« ــــــة لنوع جديد مــــــن االنفجارات يجــــــري <جينينگز> جترباملتوهجة باســــــتخدام كلوريد الكالسيوم - ملح - عوضا عن يوديد الفضة نظــــــرا لكون امللح ال يثير مخاوف بيئية. كما أنه أرخص ثمنا من يوديد الفضة )الذي تعادل أســــــعاره مستوى أســــــعار فضة املناجم التي أصبحت اآلن باهظة(. وفضال عن ــــــر دفئا واألقل رطوبة ذلك، فإن امللح فعال في الســــــحب األكثنســــــبيا. وإن بعض الســــــحب تستجيب بشــــــكل أفضل، على ما يبدو، لكلوريد الكالســــــيوم حســــــب رأي <جينينگز>، الذي الحــــــظ أن الطيارين قاموا في حاالت قليلة بتزويد الســــــحابة

ــــــني معا - يوديد الفضة وكلوريد الكالســــــيوم - فانهمر باملادتاملطر بغزارة وكأن أسفل السحابة قد مزق بسكني. وبالنسبة ــــــس هناك أي غموض حول هذا املوضوع. إلى <جينينگز>، ليفال ينبغي عليه مراعاة قياســــــات ومقارنات طويلة املدى حول ما الذي كان ميكــــــن أن يحدث من دون عمل طياريه: إنه يرى

أن السحب تستجيب فورا لعملهم.وقــــــال <جينينگز>: »انظر إلى هذا« وبدأ يســــــتعرض على شاشــــــة حاســــــوبه البيانات الرادارية التي وصلته منذ تاريخ 4/28. وما شاهدناه كان عبارة عن نقاط صغيرة جدا باللونني

األصفــــــر والزهري - مطــــــر - تتألأل في بضــــــع بقع رمادية. ــــــك أمرت بتحليق بعــــــد ذلك قــــــال <جينينگز>: »عندما رأيت ذلالطائرات«. وقد تابعنا على الشاشــــــة مســــــار الطائرات التي ــــــت النقاط ذات ــــــت إلى أهدافها خــــــالل دقائق فيما كان وصلــــــة إلى لطخات من ــــــني األصفر والزهري تتضخم متحول اللونخطــــــوط طويلة بلون فاقع. وشــــــرح <جينينگز> ذلك بقوله: »إن زرع البذور في الســــــحب ال يحدث قطرات فحسب، فبإمكانه أيضا تغيير بنية السحب إلى بنية عمودية طويلة؛ مما يجعلها أقــــــوى في توليد املطر«. وأضاف قائال: »إننا نكون قد أحدثنا بذلك خطا من الريح الشديدة املصحوبة باملطر أو الثلج داخل الســــــحابة، وهذا مينحنا املزيد من التفعيل؛ مما يؤدي بدوره إلى إعطائنا املزيد من املطر«. وقد اســــــتجبت حلديثه وقلت له ــــــك قد يحدث في جميع األحوال دون عملية زرع البذور. إن ذل

التنبؤ بأن املطر لن يهطل ــــــي، فعقب قائال: »متح وكان ينصت لعلى مدينة سونورا)2( في إحدى الليالي، ومع ذلك هطل عليها

مبا يعادل 1.5 بوصة من املطر خالل تلك الليلة.« ــــــذ عــــــام 1975 يجــــــري زرع البذور في الســــــحب فوق ومنمنتجع Vail لرياضة التزلج على اجلليد في كولورادو. وتتولى شركة تعهد خاصة اسمها »مستشــــــارو الطقس الغربيون«)1( ــــــدا ليوديد الفضة فوق قمــــــم طوق من اجلبال تشــــــغيل 22 مولطوله 30 ميال يحيط باملنتجــــــع. وعندما تكون األحوال مواتية، فإن هذه املولدات - التي يقل كثيرا ثمن شــــــرائها وتشــــــغيلها عن ثمن شــــــراء وتشــــــغيل الطائرات - تدار إلحراق األسيتون املختلط بيوديد الفضــــــة. وهذا يؤدي إلى انطالق دخان يرتفع داخل الســــــحب؛ مما يؤدي بدوره - كما تقول الشركة - إلى تســــــاقط الثلوج على السفوح اجلبلية بنسبة 35% زيادة على ما يتســــــاقط خارج املنطقة

املســــــتهدفة. وأبلغني <L. هيرمستاد> ]الذي يعمل في شركة مستشاري الطقس الغربيني[ عندما هاتفته مستفســــــرا حول هذه املسألة، قائال: »إن أرقام منتجع Vail تشــــــير إلى أن زرع البذور في الســــــحب للحصول على الثلج يكلف فقط %5 من تكلفة صناعة الثلج. وإنه زيادة على املولدات في Vail، فإن لدى الشــــــركة 50 مولدا آخر تعمل في أماكن متفرقة ملصلحة البلديات والواليات حول حوض نهر كولورادو.« وأضاف يقول: ــــــذي بدأ في املنطقة قبل ثالث ســــــنوات زاد من »إن القحــــــط الاالهتمام بعملية زرع البذور في السحب،« وأعرب عن اعتقاده أنه مع تغير املناخ وازدياد عدد الســــــكان في الغرب »ســــــتبقى

هذه العملية حال على املدى الطويل ملشكلة متكررة الطرح.«

تاريخ مبهم)�(واملالحـــظ أن ســـمعة زراعـــة البـــذور فـــي الســـحب لم يســــــاعدها على مدى ســــــنوات أداء مجموعة كبيرة من وكالء ــــــات الذين حاولوا اعتصار األمطار من الســــــحب ومن اإلعالنأموال املغفلني. ففــــــي عام 2010 أصدر <R .J. فليمينگ> ]الذي يعمــــــل في كلية كولبي)3([ كتابا بعنوان »التركيز في الســــــماء: ــــــب للطقس والتحكم في املناخ«)4( كرر فيه القول التاريخ املتقلإن املؤلفات مليئة بأخبار التغيرات التي حتدث في الطقس منذ ظهــــــور اإلجنيل حتى <J. ڤيرن> بل وحتى عهد <K. فونيگوت>. وترجــــــع اجلهود »العلمية« اجلدية لالســــــتمطار إلى منتصف

A DUBIOUS HISTORY )�()Western Weather Consultants )1؛ املقصود هنا غرب الواليات املتحدة.

Sonora )2(Colby College )3(

Fixing the sky: The Checkered History of Weather and Climate Control )4(

يقول <L. هيرمستاد>، ]من شركة مستشاري الطقس الغربيني)1([: »نعتقد أن ذلك حل بعيد

املدى ملشكلة متكررة.«

49 (2014) 8/7

القرن التاســــــع عشــــــر حــــــني كان الناس يجربون كل شــــــيء كإطالق نيران املدافع أو إشــــــعال احلرائق في الغابات للتأثير في السحب كي متطر. وفي عام 1894 جرب أهال من نبراسكا Nebraska وضع حد لقحط شــــــنيع عن طريق تفجير عشــــــرة

براميل مليئة بالبارود وضعت على أرض معرض هاســــــتينگز Hastings. وكمثال على الغموض العلمي، نالحظ أن الســــــماء

أمطــــــرت إثر ذلك رذاذا خفيفا لم تكن له أي فائدة، ولكنه كان يكفي فقط لتشجيع الناس على االستمرار باحملاولة.

كانت املؤسســــــات العلمية للحكومة االحتادية تؤمن بعملية لت املؤسسة القومية للعلوم)1( و زرع البذور في السحب. فقد محواإلدارة القومية للمحيطات والغالف اجلوي)2( بسخاء جتارب ــــــل الطقس طيلة 40 عاما على الرغم من النكســــــات التي لتعديتعرضت لها. فعلى ســــــبيل املثال، أطلقت احلكومة عام 1962 املشروع Stormfury لزرع البذور في األعاصير للتخفيف من شــــــدتها. وبعد ذلك بسنة قتل إعصار من الفئة الرابعة، أطلق ــــــا، وقام <فيديل عليه اســــــم Flora، آالف األشــــــخاص في كوبــــــزال يحكم كوبا، باتهــــــام الواليات كاســــــترو> الذي كان ال ياملتحدة بالتالعب بالعاصفة؛ ولكن احلكومة األمريكية واصلت العمل في املشــــــروع ملدة عقدين من الزمن قبل أن تعترف بأن

زرع البذور ال يؤثر في العواصف. وفي الســــــتينات من القرن املاضي ظهر دليل بسيط اعتبر ــــــأن زرع البذور رمبا يؤدي إلى آنذاك كافيا ليدعم االعتقاد بــــــادة هطول األمطار، حتى إن الواليات املتحدة اســــــتخدمته زيكســــــالح في احلرب الفيتنامية. فمن عام 1967 إلى عام 1972 قام ســــــالح الطيران بزرع البذور في السحب فوق دولة الوس Laos أمال بإبطاء عمليات نقل األشــــــخاص واملواد التي كانت

تقــــــوم بها فيتنام الشــــــمالية عبر ممر هوشــــــي منه)3(. وزعمت ــــــكا في ذلك الوقت أنهــــــا متكنت من زيادة هطول األمطار أمريبنســــــبة 30%. ومع أنه لم يتضح قط ملاذا يعتبر توليد األمطار فوق رؤوس األعداء عمال حربيا هجوميا أكثر من قذفهم بقنابل النابالم أو القنابل الشــــــديدة االنفجار، فإن كشف النقاب عن ــــــة Operation Motorpool عــــــام 1973 جاء مبثابة صدمة العمليلألمة األمريكية وللعالم أجمع، فبدأت عملية زرع البذور تأخذ معاني شريرة؛ مما اضطر الواليات املتحدة إلى توقيع معاهدة

دولية حتظر تغيير الطقس ألهداف عسكرية. وقد ثبت مع ذلك أن عملية زرع البذور ظلت مستمرة بطرق أخرى. فخالل جتربة مطولة لزرع البذور في السحب تسببت ــــــة South Dakota بتاريخ ــــــا اجلنوبي الســــــيول اجلارفة بداكوت1972/6/9 في قتل 256 شــــــخصا فيRapid City (R.C)، وتبعت

ذلك إقامــــــة دعوى قضائية ضد القائمــــــني على التجربة؛ مما

جعلهم في وضع صعب نتيجة جدل دار حول عملهم باعتباره غير مجد. وقد رفضت الدعوى بسبب أمور قانونية وذلك قبل أن تتمكن احملكمــــــة من إصدار حكم حول الرابطة الســــــببية ــــــني زرع البذور وحدوث الســــــيول. وكان مــــــن املعروف، قبل بحــــــدوث كارثة R.C ومنذ حدوثها، أن املزارعني يشــــــتكون من كــــــون زرع البذور يتدخل في األمطار التي كانت ستتســــــاقط على حقولهم لو أن الســــــحب تركت على حالها. وإضافة إلى ذلك، جرى توجيه اللوم إلى زراعة البذور باعتبارها الســــــبب فــــــي فيضانات أخرى أقل حدة، إال أن جناعة زراعة البذور لم ، مع أن احلوادث املتكررة يصــــــدر حولها أي حكم قضائي قط

لطخت سمعتها. وبطبيعة احلال، كان البد ملتولي زراعة البذور في السحب ــــــن يتهمونه بالتدخل فــــــي إرادة الله، مــــــن مجادلة أولئك الذيــــــن الذين يعتقدون أن األمــــــر يتعلق مبؤامرة ومجابهة اآلخريرأسمالية »خلصخصة« الطقس، وكذا مجادلة أولئك املقتنعني ــــــل باملواد ــــــذور في الســــــحب ورحش احملاصي ــــــأن زراعة الب بــــــة - بل حتى ما تطلقه الطائرات النفاثة احمللقة على الكيميائيارتفاعات شــــــاهقة - جميع ذلك جزء من »عمليات شــــــيطانية« تديرهــــــا احلكومة بغية »اإلبادة اجلماعية لألحياء«. وبلغ األمر بأحد مواقع اإلنترنت، وعنوانه Above Top Secret، أن شــــــرح

»كيف أن زراعة البذور ستقتلنا جميعا.« ومبعث هــــــذا اإلفراط في االرتياب يعــــــود إلى كون يوديد الفضة - املادة الكيميائية التي تســــــتعمل في تطهير الصورة الفوتوغرافية - مادة سامة فعال، السيما بالنسبة إلى األسماك. وإن أصحاب نظرية املؤامرة ليسوا الوحيدين الذين ينزعجون من رمي املواد الكيميائية في الغالف اجلوي، إذ إن مجموعات بارزة تعنى بالبيئة ارتابت منذ الســــــبعينات من القرن املاضي في ســــــالمة عملية زرع البذور في السحب، وبوجه خاص في ــــــة هــــــذه العملية الغامضة. فقد ظــــــل <F. مانگلس> ]وهو فعاليمزارع متخصص في علم األحياء[ يناهض زراعة البذور في السحب طيلة سنوات، وأبلغ <مانگلس>، الذي يعمل في »غابة شاستا-ترينتي القومية«)4( بوالية كاليفورنيا، مراسال صحفيا عام 2010 »أن يوديد الفضة هو ســــــم قاتل للحشــــــرات املائية، كما أنه لم يتحقق قط إثبات أن زرع البذور في السحب يعمل على نحو يحقق املراد، إذ إنه أخفق بنســــــبة 95% حتى اآلن،

فضال عن كونه مادة سامة. أال يكشف هذا كل شيء؟« ــــــس األمر كذلك متاما. فعلى الرغم من ســــــمية يوديد ال، لي

the National Science Foundation )1(the National Oceanic and Atmospheric Administration )2(

the Ho Chi Minh )3(Shasta-Trinity National Forest )4(

50(2014) 8/7

الفضة، فإن ما يستخدم منه في عملية زرع البذور في السحب هو من الضآلة بحيث يســــــتحيل قياسه في البيئة. ذلك أن نوع الســــــحب املناسبة لزرع البذور حتتوي الواحدة منها، بصورة عامة، على ما بني عشــــــرة آالف كيلو طــــــن وثالثني ألف كيلو طــــــن من املياه. ولذلك، فإن 40 غراما مــــــن يوديد الفضة التي تســــــتخدم في الزرع النموذجي في ســــــحابة مــــــن هذا القبيل ــــــة صغيرة إلى أبعد احلدود. وفضــــــال عن ذلك، فإن هي كميــــــع أنحاء العالم زرع البذور داخل الســــــحب ســــــنويا في جمييشكل نحو عشــــــر في املئة من مجموع الفضة التي تضيفها النشاطات البشرية في الواليات املتحدة إلى الغالف احليوي. ومع ذلك، فما زالت صناعة زرع البذور في الســــــحب جتادل معارضيها بحجة أن ما تســــــتخدمه من يوديد الفضة ال ميكن اكتشــــــافه فوق املســــــتويات العادية املعروفة سابقا سواء في التربة أو في املياه اجلوفية. وعليه، فإنه ال يشــــــكل خطرا على اإلنســــــان أو األســــــماك، ومع ذلك، ليس باإلمكان توقع انتهاء

اجلدل حول هذا املوضوع عما قريب.يعتقد العلمــــــاء أن اجلدل اخلالفي وعدم الثقة في النتائج ــــــة من بحث علمي أديا معا إلى انســــــحاب احلكومة االحتاديــــــاء الثمانينات من القرن املاضي. أما حول تعديل الطقس أثنــــــي> ]وهو متقاعد مختص في األرصاد اجلوية يعمل <B. وودل

اآلن في هيئة حترير مجلة تعديل الطقس)1([، فيذكرنا بانقطاع التمويل فجأة عن جتربة واعدة لزرع البذور في السحب كان يجريهــــــا مع زمالئه في فلوريدا خالل الســــــبعينات من القرن ــــــادة هطول األمطار ــــــه وزمالءه جنحوا في زي املاضي، مع أنــــــف كيلومتر مربع، بنســــــبة 15% على أرض مســــــاحتها 13 ألوكانوا يتوقعون نسبة أكبر. وقال <وودلي>: »هناك من صرح في وسائل اإلعالم ”إن هذه العملية كانت فاشلة“ لكننا حاولنا القــــــول ’ال’، فقد تعلمنا الكثير من هذه التجربة وتقدمنا بطلب ــــــل مرحلة التأكد من وجاهة هذه التجربة، إال أن اإلدارة لتمويالقومية للمحيطات والغالف اجلوي (NOAA) قطعت التمويل،« وأضاف يقول: »كان الناس يقولون ما لم تكن النتائج واضحة

وميكن إثباتها، فلسنا في حاجة إلى مآس.« ويعتقد العلماء أن أي بيانات واعدة يشوبها الغموض من شــــــأنها أن تفســــــح املجال أمام إثارة جدل يؤدي إلى إجراء ق لبيان احلقيقة. فقد كرر <D. بريد> ]وهو عالم ــــــق معم حتقيأرصــــــاد جوية آخر من املركــــــز NCAR[ القول: »إن أي عالم رزين كان ســــــيقول: من الواضــــــح أن عملية زرع البذور في ــــــة، ولكن كم يتكرر الســــــحب تنجــــــح إذا توفرت ظروف معينتوفــــــر مثل هذه الظروف في منطقــــــة ذات جدوى اقتصادية؟ وكيف تســــــتطيع أنت أن حتــــــدد مقدار هــــــذه اجلدوى على

األرض؟« ومع ذلك، فإن البيانات املتضاربة كانت بالنســــــبة إلى املســــــؤولني احلكوميني الذين يتخــــــذون قرارات التمويل في بيئة سياســــــية متأزمة هي املبرر لالنسحاب من مثل هذه ــــــت احلكومة االحتادية ما املشــــــاريع املثيرة للجدل. »وقد قالمعناه: 'إلى جهنم هذا املشروع؛ إنه ال يستحق هذه العناية'، ــــــم قطعت متويل األبحاث برمته« فــــــي مطلع ثمانينات القرن ثاملاضي، هذا ما صــــــرح به <J. گولدن> الذي ترأس في وقت ســــــابق برنامج تعديل الغالف اجلوي)2( املتوقف حاليا، وهو يعمل حاليا في جمعية تعديل الطقس)3( التي مقرها في يوتا، وتضم هذه اجلمعية جتمعا ماليا يتألف من 18 مشروعا من غربي الواليات املتحدة لتمويل زرع البذور في الســــــحب. إن <گولدن> رجل مرح في الستينات من العمر. وعندما اجتمعنا

به لتناول القهــــــوة في بولدر بوالية كولورادو كان مســــــتعدا للتحدث لساعات عن عدم فعالية مؤسسة األبحاث االحتادية، فقال: »إننا بحاجة إلى أن يكون لدينا محكم حيادي للبيانات، وهــــــذا احملكم ينبغي أن يكــــــون احلكومــــــة االحتادية ذاتها. ولكــــــن ال وجود لهذه احلكومة في مجــــــال دعم تلك األبحاث ألنها مثيرة للجدل«. ولذلك، فالعلماء الذين يدرســــــون مسألة ــــــات املتحدة إمنا كانوا يعملون ذلك تعديل الطقس في الواليطيلة العشــــــرين ســــــنة املاضية من دون متويل من احلكومة

االحتادية.وبإمكان أولئك الذين يسجلون قائمة باملجاالت التي يسبق فيها الصينيون األمريكيني أن يدرجوا في هذه القائمة الضغوط الشــــــعبية من أجل ضم عملية زرع البذور في الســــــحب. ومن املعروف أن لدى جيش الطقس الصيني احلكومي هدفا يتمثل باعتصار مزيد من األمطار من الســــــماء بنسبة تتراوح ما بني 3% إلى 5% خالل هذا العقد. ويدعي الصينيون أنهم أحدثوا

هطول نحو 500 بليون طن من املطر لم تكن ستهطل لوال تدخل ــــــد تعمل في مجال زرع البذور في هــــــذا اجليش. كما أن تايلنالسحب منذ الســــــتينات من القرن املاضي مستخدمة طريقة سجلت براءة اختراعها باسم امللك بهميبول أدوليودج)4( تدعى الشـــطيرة الفائقـــة super sandwich. وتقوم هذه الطريقة على ــــــذور في وقت واحد في الســــــحب الدافئة والســــــحب زرع البــــــني على ارتفاعــــــات متفاوتة. )مــــــع أنه من ــــــاردة املوجودت البــــــور على معلومــــــات موثوقة بخصوص ــــــة مبكان العث الصعوبفعالية هذا البرنامج، إذ إن قول أي شــــــيء ســــــلبي حول امللك

في تايلند يعتبر جرمية.( the Journal of weather modification )1(

NOAA Atmospheric Modification Program )2(Weather Modification Association )3(

Bhumibol Adulyadej )4(

51 (2014) 8/7

ENHANCING THE RAIN )�(Texas Tech University )1(

كما أن ماليزيا قامت بزراعة البذور في الســــــحب بشــــــكل واسع هذا العام للحصول على األمطار التي يبدو أنها تساقطت أيضا على سنغافورة املجاورة. أما إندونيسيا، التي أجرت قبل عامني زرع البذور من أجل التقليل من السدمي الناجم عن حرائق الغابات، فقد قامت هي األخرى بزرع البذور في الســــــحب لكي حتول مســــــار السيول الناجمة عن األمطار بعيدا عن العاصمة جاكرتا. ومن جهة أخرى، فإن روســــــيا تؤمن إميانا قويا بهذه التقانة، وقد طبقتها لغســــــل الهواء من اجلسيمات املشعة بعد حادث محطة تشــــــرنوبل عام 1986. وباإلجمال، نقول إن هناك 50 دولة عملت في مجال زراعة البذور في الســــــحب، ومعظمها

.NCAR مبساعدة <بروينتجس> وزمالئه في املركز

استزادة األمطار)�(إن الطائرات، ناهيك عن قاذفات الصواريخ واملدافع املضادة ــــــرات، جميعها أدوات خشــــــنة. إنها مكلفــــــة ماديا عند للطائــــــة وكل عملية زرع تشــــــغيلها وصيانتها، كما أنها تلوث البيئالبذور في الســــــحب تبدو كأنها من أســــــاليب القرن العشرين ــــــس من املفاجئ أن يبحث اإلنســــــان عن اليائســــــة. ولذلك، ليــــــد املطر. والبدعة ــــــر تقدما من أجل تولي أســــــاليب أنظف وأكثاجلديدة في هذا السياق هي تأيني ionizing الغالف اجلوي. ففي املختبر يؤدي ملء الهواء بجسيمات مشحونة مبادة أخرى إلى جتمع الرطوبة وتســــــاقطها. ويجــــــري تطبيق هذه الطريقة ضمن مشــــــروع في حقول أبوظبي وقد أقيمت فيها هوائيات تبدو كأنها إطارات مظلة عمالقة. ويزعم العلماء القائمون على املشــــــروع أنه يعطي النتائج املطلوبة. ويدعي ذلك أيضا علماء آخرون يديرون مشروعا مماثال في أستراليا. ومع ذلك، ليس هناك مــــــن عالم أجريت معه مقابلة صحفية أبدى ثقة ســــــواء في طريقة تأيني الغــــــالف اجلوي أو تطبيقاتها من أجل توليد األمطــــــار. حتى إن <بروينتجس> وصفها بـ »التزوير«. كما أن أحد أوائل العلماء الذين جربوا هذه الطريقة واسمه <A. رويز-ــــــا على أنها تنتج مطرا عندما أجرى كولومبي> لم يجد برهانجتربة في الريدو Laredo بوالية تكساس خالل سنوات األلفية ــــــة محاوال توليد املطر باســــــتخدام هوائي تأييني بحجم الثالث

خيمة سيرك. ــــــي>، البالغ مــــــن العمر 61 عاما، قد وكان <رويز-كولومبــــــدأ عمله فــــــي هذا املجال في كوبا قبل أن يســــــجن ويطرد بمــــــن البالد في التســــــعينات مــــــن القرن املاضي ألســــــباب سياســــــية. وهــــــو يعمل اآلن محاضرا في جامعة تكســــــاس ــــــة)1(، ويعمل مع <جينينگز> في مشــــــروع لزرع البذور للتقانبـ San Angelo. وكنت أحتدث مع <جينينگز> في مكتبه عندما

دخل علينا <رويز-كولومبي> مندفعا وأبلغني جازما أنه على الرغم مما أكون قد ســــــمعته من <جينينگــــــز>، فإن التجربة التأيينية لم تكن فاشــــــلة وإمنا جاءت بنتائج مخالفة ملا كان متوقعــــــا. وقال: »لم نعثر على ما يشــــــير إلى زيادة في كمية ــــــح - ولكن ما اكتشــــــفناه فعال هو أن املطــــــر - هذا صحيالتأيني ينظف البيئة، إذ إن الرياح الهابطة في البرج، وكثافة الهباء اجلوي ]اجلســــــيمات املتطايرة في الهواء[ كانت أقل، ألن هذه اجلســــــيمات كانت تتجمع وتســــــقط على األرض«. أما بالنسبة إلى جتارب االستمطار في أبوظبي وأستراليا، فيقــــــول <رويز-كولومبي>: »لدي شــــــكوك كبيرة في النتائج.

لكنني منفتح الذهن، أروني البيانات.« ويشرح <جينينگز> رأيه، وبجواره <رويز-كولومبي> الذي كان يومئ برأسه عالمة املوافقة، موضحا أن ما جمعه <رويز-كولومبي> من بيانات بالغة الدقة، وعمله في مجال الرياضيات ومنذجة ســــــلوك الســــــحب يقيم الدليل على صحة عملية زرع البذور في الســــــحب. بعد ذلك، قام الرجالن بتسليمي حتليال عن جهود استمرت عشر سنوات قامت بها منظمتهم األم، وهي ــــــة تهدف إلى تعديل الطقس تغطي نشــــــاطاتها 35 دولة. جمعيويظهر هذا التحليل أن 3100 ســــــحابة كانت موضع دراســــــة منت إلى أحجام أكبر وعمرت مدة أطول من الســــــحب خارج املنطقة املستهدفة التي لم يجر زرع البذور فيها، ومتخض عن ذلك أن تلك السحب أسقطت أمطارا تزيد بنحو 12% على ما

أسقطته السحب التي لم يجر زرعها بالبذور. ويقــــــول <رويز-كولومبي> منبها: »رجــــــاء، عليك أن تدرك شــــــيئا مهما، وهو ما يسمى بيت القصيد: إننا ال نستطيع أن 'نصنع' األمطار. فإذا لم تكن هناك سحب أو سحب مناسبة، فلن يكون بإمكاننا أن نصنع شيئا من ال شيء. فما ننجزه هو

زيادة كميات األمطار.« ووافق <جينينگز> على هذا الرأي قائال: »حقا. تصور أنك تخرج قطعة إسفنج من سطل ماء، سيكون بإمكانك أن ترفعها وتتركها تقطر املاء، كما أنه بإمكانك أن تعصرها. إن ما نفعله نحن هو عصر السحب.« <

Scientific American, June 2014

مراجع لالستزادةTaming the Sky. Jane Qiu and Daniel Cressey in Nature, Vol. 453, pages 970–974; June 19, 2008. Fixing the Sky: The Checkered History of Weather and Climate Control. James RodgerFleming. Columbia University Press, 2010.

52(2014) 8/7

أخيرا قد تكون املعاجلة اجلينية مقتربة من حتقيق ما عقد عليها من آمال في املاضي. وخالل الســــــنوات الست املاضية حققــــــت التجــــــارب الهادفة إلى وضع جينات ســــــليمة، حيثما تقتضــــــي احلاجة إليها، إعادة للقدرة البصرية لنحو 40% من األشخاص املصابني بأحد أنواع العمى الوراثي. وقد حصل ــــــدى أكثر من 120 مريضا العلماء على نتائج غير مســــــبوقة لمصابا بأنواع مختلفة من ســــــرطان الدم، وبقي العديد منهم خالني من املرض بعد ثالث سنوات من املعاجلة. كما استعمل الباحثون املعاجلة اجلينية لتمكني بعض األشخاص املصابني بالناعور hemophilia - وهو مرض يســــــبب النزف وقد يكون مميتا في بعض األحيان - من البقاء مدة أطول دون التعرض حلــــــوادث خطرة أو دون احلاجة إلى جرعات عالية من األدوية

املساعدة على التخثر.ــــــج اإليجابية أكثر إثارة لإلعجاب إذا أخذنا إن هذه النتائــــــة تحوقف تدريجيا بعــــــني االعتبار أن موضوع املعاجلة اجلينيقبل خمسة عشــــــر عاما إثر وفاة <J. جلسينگر> املبكرة، وهو

مراهق كان مصابا مبرض هضمي نادر. فقد ارتكس)1( جهازه املناعي للمعاجلة اجلينية التي تلقاها وذلك بشن هجوم مضاد ــــــر أدى إلى وفاته. ومن الثابت أن شــــــديد الفوعة)2( غير مفسالنجاحات األولية للمعاجلة اجلينية في التســــــعينات شجعت التوقعــــــات غير املنطقية لدى األطباء والباحثني - ورمبا أيضا

بعض التهور. أجبرت هذه النكســــــة وغيرها العلمــــــاءح على إعادة النظر ــــــني فيما ــــــى أن يكونوا واقعي فــــــي بعــــــض مقارباتهــــــم، وعلــــــة للتطبيق في معاجلة يخــــــص املعاجلة اجلينية وكونها قابلــــــون آمالهم وعادوا إلى ــــــف األمراض. وقد كبح الباحث مختلالبحث في األساســــــيات. ودرس العلماء موضوع التأثيرات ــــــي يحتمل حدوثها كتلك التي أصيب بها اجلانبية املميتة الت<جلسينگر> وعرفوا كيف ميكن جتنبها. كما أبدوا مزيدا من

االهتمــــــام فيما يخص املخاطر التي يتعــــــرض لها املتبرعون والفوائد التي قد يحصلون عليها وضرورة شرح هذه األمور

للمتبرعني وعائالتهم. حدث املنعطف احلاســــــم في رأي كثير مــــــن املراقبني قبل ســــــت سنوات، عندما عالج األطباء <C. هاس> البالغ من العمر ثماني سنوات بســــــبب إصابته مبرض تنكسي في العني أدى ــــــى تدهور قدرته البصرية. وقد أتاحت املعاجلة اجلينية التي إلاستخدموها لشبكية العني اليســــــرى املعيبة اصطناعح بروتني لم يكن في قدرة اجلســــــم إنتاجه بطريقــــــة أخرى. وبعد أربعة ــــــى حديقة احليوانات، ــــــام من املعاجلة قام املريض برحلة إل أيوذهــــــل وابتهج عندما وجد أن بإمكانه رؤية الشــــــمس ومنطاد الهواء احلار. وبعد ثالث ســــــنوات خضــــــع ملعاجلة مماثلة في العني اليمنى. واآلن يســــــتطيع <هاس> الرؤية بشكل يسمح له

GENE THERAPY'S SECOND ACT )�(reacted )1(ferocity )2(

باختصارــــــارة التي أحدثتها التجارب فــــــي عام 1990 أدى التفاؤل واإلثاخلاصة باملعاجلة اجلينية، إلى انطالق توقعات غير واقعية فيما

يتعلق باحتماالت تطبيق هذه التقانة على اإلنسان. وبعد العديد من النكســـات املأســـاوية، أمضى الباحثون الســــــنوات القليلة التالية في إدخال حتســــــينات على فهمهم لعلم

األحياء األساسي والتقنيات التي يستخدمها. ــــــر أمنا أصبحت اآلن غيـــر أن هنـــاك معاجلات جديدة أكثجاهزة لالستخدام في املستشفيات. وفي عام 2012 وافقت أوروبا على أول معاجلة جينية، وقد تتبعها الواليات املتحدة عام 2016.

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

الفصل الثاني من العالج اجليني)�(بعد عقد ونصف من الزمن قادت سلسلة النكسات املأساوية

في املعاجلة اجلينية إلى إعادة تقييم حرج لهذه املعاجلة التي أصبحتاآلن - كما يقول العلماء - جاهزة للتطبيق في املستشفيات.

<R. لويس>

53 (2014) 8/7

باخلروج مع جده إلى صيد الديوك الرومية. على الرغم من أن املعاجلة اجلينية غير متوافرة حاليا في املستشــــــفيات العامــــــة واخلاصة، إال أن ذلك ســــــيتغير في العقــــــد القادم. ففــــــي عام 2012 ــــــوع من املعاجلة اجلينية وافقت أوروبا على أول نالتي تســــــتهدف مرضا نادرا شــــــديد اإليالم يدعى عـــوز ليپـــاز الليپوبروتني العائلـــي)2(. وفي نهاية عام 2013 أزال املعهد الوطني للصحة (NIH))3( في ــــــق التنظيمية التي الواليات املتحدة بعض العوائيعتبرها غير ضرورية في الوقت احلاضر. ويتنبأ مراقبو الصناعة الدوائية أن املوافقة األولى على املعاجلــــــة اجلينية جتاريا قد تصــــــدر عام 2016. ــــــدأت املعاجلة وبعــــــد عقد مــــــن الوقت الضائع، بر لها وهو إحداث ثورة في اجلينية بتحقيق ما قد

املعاجلة الطبية.

أسى عميق)�(ــــــة مدى صعوبة تؤكد اإلخفاقــــــات الباكرة للمعاجلة اجلينيإنشاء وســــــائط فعالة وآمنة لتوصيل اجلينات إلى األنسجة املســــــتهدفة. وفي معظم احلاالت لم تكــــــن أكثر الطرق أمانا ــــــل فعالة إلى حد بعيد، كما أن بعض طرق التوصيل للتوصيــــــر فاعلية ثبت أنها غير آمنة، إذ إنها حتدث ارتكاســــــا األكثمناعيا ســــــاحقا كما هو األمر في حالة <جلسينگر>، أو أنها تؤدي إلى نشــــــوء ابيضاض الــــدم)leukemia )4، كما حصل

في حاالت أخرى. لكــــــي نعرف ما الذي أطلق هذه التأثيرات اجلانبية ونكتشــــــف ــــــة تقليل خطر حدوثهــــــا؛ ركز العلماء اهتمامهــــــم على طريقة كيفيــــــي: ڤيروس يعمل على التوصيل األكثر شــــــيوعا في العالج اجلين

هيئة مسدس ميكروسكوبي حاقن)5(.

في البدء، يستأصل العلماء بعض جينات الڤيروس نفسه لتأمني مكان للجينات السليمة التي يراد توصيلها إلى املريض. )ولهــــــذه اخلطوة فائدة أخرى وهــــــي منع الڤيروس املعدل بعد ــــــدة منه؛ األمر دخوله اجلســــــم من التكاثر وإنتاج نســــــخ جديــــــذي يقلل من احتمال حدوث ارتكاس مناعي.( عندئذ حتقن الالڤيروســــــات املهيأة حسب الطلب في جســــــم املريض، حيث تقوم بغرز)insert )6 اجلينات اجلديدة في خاليا بعض أنسجة ــــــف باختالف منط الڤيروس املســــــتخدم. ــــــض التي تختل املري

)�( HEARTBREAK؛ أو: حزن يقطع القلب.The Forever Fix: Gene Therapy and the Boy Who Saved it (St. Martin,s Press. 2012) )1(

familial lipoprotein lipase deficiency )2(the National Institutes of Health )3(

)4( أو: سرطان الدم.microscopic injection gun )5(

)6( أو: إقحام.

Ricki Lewis

ــــــة وحاصلة على ــــــة فــــــي الشــــــؤون العلمي <لويـــس> كاتب

الدكتوراه في علم اجلينات، وقد نشــــــرت عدة كتب وكثيرا من املقاالت وكتابا بعنوان »مأزق املعاجلة اجلينية املستمر

والطفل الذي أنقذها)1(.«

املؤلفة

54(2014) 8/7

في الوقت الذي تطوع فيه <جلســــــينگر> للمشاركة في جتربة سريرية، كان طريق التوصيل املفضل مكونا من الڤيروسات الغديـــة )الغدانيـــة( adenoviruses التي إحداث الطبيعي بشــــــكلها باستطاعتها خمج خفيف في الطرق التنفسية العلوية لإلنســــــان. وقد قرر العلمــــــاء في جامعة پنســــــيلڤانيا أن أفضل فرصــــــة للنجاح تكمــــــن في حقن الڤيروســــــات في الكبد، حيث توجد اخلاليا التي تقوم في احلالة ــــــاج اإلنزمي الهضمي الذي الطبيعية بإنتيفتقر إليه <جلســــــينگر>، وقاموا بتعبئة نسخة من اجلني الذي يرمز ذلك اإلنزمي

في الڤيروسات الغدية املعراة)1(، وحقنوا بعد ذلك تريليونا من هذه الڤيروسات مع حمولتها املعتادة في كبد <جلسينگر>.

بعد أن دخلت الڤيروسات جسم <جلسينگر> اتخذ بعضها طريقا منحرفا مأســــــاويا. فقد دخلت إلى اخلاليا الكبدية كما كان مخططــــــا لها، إال أنها أخمجت في الوقت نفســــــه أعدادا هائلة مــــــن البالعـــم macrophages، وهي خاليا ضخمة جوالة تقوم بحراســــــة اجلهاز املناعي، وكذلك من اخلاليا املتغصنة dendritic cells التي تبلغ عن وقوع الغزو. ويســــــتجيب اجلهاز

املناعــــــي بتدمير جميع اخلاليا املخموجــــــة، وهي عملية عنيفة ربت في النهاية جسم <جلسينگر> من الداخل إلى اخلارج. خحفاجأت االستجابة املناعية الضارية الباحثني. ولم يبد أي واحد من املتطوعني الســــــبعة عشر الذين سبق أن عوجلوا من ــــــة. وكان الباحثون املرض نفســــــه مثلح هذه التأثيرات اجلانبيعلى علم بأن الڤيروسات الغدية باستطاعتها إثارة استجابة ــــــم يدركوا إلى أي درجة مناعيـــة immune response، لكنهم لميكن أن تكون االســــــتجابة عنيفة وذلك باستثناء حالة واحدة كـــان تصميــم التجــربــــــة فيهــا مختــلفــا بعـض الشــيء، وأدت ــــــى مـــوت القـــــرد الــذي أجــريــــت عــليــــه التجــربـــــة. ويــقــول إل<J. ويلسون> ]من جامعة پنسيلڤانيا[ الذي طور طريقة توصيل

الڤيروسات املستخدمة في التجارب السريرية التي أسهم فيها <جلسينگر>: »إن أفراد اجلنس البشري مختلفون إلى حد أكبر

بكثير من احليوانات التي تربى في املستعمرات، فقد شاهدنا في هذه التجربة اســــــتجابة مناعية مفرطة عند واحد من أصل ثمانية عشر فردا أســــــهموا فيها«. إن نظرة استرجاعية لهذه احلادثة تدعو إلى االعتقاد أنه كان من احلكمة حقن عدد أقل من الڤيروســــــات احلاملة للجينات – عدة باليني مثال بدال من تريليون واحد - في جسم املريض. كما انتقد الباحثون ألنهم

ــــــم يخبروا <جلســــــينگر> وعائلته مبوت لقرد فــــــي جتربة مماثلة حتى يتمكنوا من تكوين فكرة عمــــــا إذا كانت هناك عالقة

ما بني موت القرد ووفاة ابنهم. لم يكن موت <جلســــــينگر> املأســــــاة الوحيدة التي حدثت في سياق املعاجلة املـــأســــــــاة بوقـــت تلــك ــــــد اجلينية، فبعـــــــر أدت معاجلة مــــــرض آخر يدعى قصي

severe combined immunodeficiency Xl

ــــــى حــــــدوث خمــــــس أو SCID-X1 - إلحــــــاالت من ابيضاض الدم عند األطفال من أصل عشرين طفال وانتهت إحداها بالوفاة. وفي هذه احلالة أيضا تبني أن هناك خطأ فــــــي طريقة توصيل اجلينات. ففــــــي هذه احلالة، تكونت قذيفة مســــدس ميكروســــكوبي microscopic gun، من الڤيروسات القهقرية retroviruses، وهي نوع من الڤيروسات تغرز ما حتمله من اجلينات مباشــــــرة في دنا DNA اخلاليا. ــــــات العالجية في اخلاليا يجري كيفما إال أن متوضع اجليناتفق، بحيث إن الڤيروسات القهقرية تغرز ما حتمله في بعض األحيان في جني ورمي)oncogene )2 - أي في جني يســــــتطيع

أن يحدث السرطان في بعض الظروف.

إعادة التفكير في التقانة)�(نظرا مليل الڤيروســــــات الغدية إلى إحداث ارتكاســــــات مناعية مميتة وميل الڤيروســــــات القهقرية إلى إحداث السرطان، فقد ــــــدأ الباحثون باالهتمام بالڤيروســــــات األخرى ملعرفة ما إذا بكانت تعطي نتائج أفضــــــل، وركزوا اهتمامهم على نوعني من

الڤيروسات األكثر مالءمة لتحقيق ذلك الهدف. اســــــتخدمت أولى طــــــرق التوصيل اجلديدة الڤيروســـات املرتبطـــة بالڤيـــروس الغـــدي (AAV))3( وهــــــي ڤيروســــــات ال متــــــرض اإلنســــــان )على الرغم من أن معظم الناس ســــــبق أن انخمجوا بهــــــذا الڤيروس في وقت مــــــن األوقات(. ونظرا لشــــــيوع هذا الڤيروس، فمن غير احملتمل أن يسبب ارتكاسا مناعيا شــــــديدا. كما أن له ميزة أخرى تســــــاعد على التقليل ــــــه أنواعا متعددة أو ــــــرات اجلانبية: ذلك أن ل من شــــــأن التأثيأمناطا مصلية تفضل أنواعا معينة من اخلاليا أو األنســــــجة. ــــــد في العني، ــــــك، أن النمط AAV2 يعمل بشــــــكل جي مثال ذل

RETHINKING THE TECHNOLOGY )�(stripped-down adenoviruses )1(

)2( أو: جني مسرطن.adeno-associated viruses )3(

ال يزال الطريق املؤدي إلى معاجلة

جينية ناجحة بعيدا عن نهايته. إال أن النجاحات احلديثة جعلت املقاربة التجريبية على وشك أن تصبح االجتاه السائد

في معاجلة بعض األمراض.

55 (2014) 8/7

بينما يفضل النمط AAV8 الكبد، في الوقت الذي يتســــــلل فيه النمط AAV9 إلى أنسجة القلب والدماغ. ويستطيع الباحثون اختيار أفضل األمناط ملعاجلة أجزاء معينة من اجلســــــم؛ مما ــــــاج إلى حقنها، يســــــمح بإنقاص عدد الڤيروســــــات التي نحتــــــك نخفف من احتمال حدوث ارتكاس مناعي كاســــــح أو وبذلغير ذلك من االرتكاســــــات. إضافة إلى ذلك، فإن الڤيروسات الغدية تضع حمولتها خارج الكروموســـومات )الصبغيات(

chromosomes؛ ولذلك الميكنها أن تســــــبب الســــــرطان بشكل

طارئ بسبب عدم تداخلها مع اجلينات املسرطنة. في عام 1996 اســــــتخدمت الڤيروســــــات AAV في جتربة .cystic fibrosis سريرية ألول مرة في معاجلة التليف الكيسي serotype ومنذ ذلك احلني أمكن متييز أحد عشر منطا مصليا

مفاهيم وحتديات

How to Fix a Defective Gene )�(حة. )1( أو: الـمصح

)2( أو: الضرر.

كيف نعالج اجلني املعيب)�( حتـــاول املعاجلة اجلينيـــة إزالة األذية)2( التي تســـببها اجلينات املعيبـــة أو احملطمـــة. واملقاربة األكثر شـــيوعا )في األســـفل( تتم بتعبئة package نسخة من اجلينات السليمة العاملة في الڤيروس الـــذي أفرغ من معظم محتواه األصلي. ويحقن هذا الڤيروس الهجـــني مـــن حمولتـــه العالجية في جســـم املريض حيـــث يرتبط باملســـتقبالت في اخلاليا املستهدفة. ومتى استقرت النسخة املعدلـــة من اجلني داخـــل اخللية تبدأ بإعطـــاء التعليمات للخلية املباشـــرة بتصنيـــع البروتني الذي لم يكـــن بإمكانها تصنيعه من قبل. وقد حتصل تأثيرات جانبية غير مرغوب فيها إذا غرزت ــــــوم genome املتلقي بشـــكل يـــؤدي إلى اجلينـــات صدفـــة في جينإحداث الســـرطان، أو إذا حاول اجلهـــاز املناعي للمريض الدفاع

عن اجلسم بقوة ضد ما يعتقد أنه غزو خارجي.

a

a

b

c

b

c

حزمة ڤيروسية مع جني عالجي

مستقبل

نواة اخللية

بروتينات عالجية

خلية مريضة

حزمة ڤيروسية

جزء معيب من اجلينوم

)اللون األسود(

معاجلة جينية حتدث خارج

اجلسم

جزء معيب لدنا مريض

جينات ڤيروسية مدمجة جلني عالجي

خلية مريضة

دنا مريض

تعزيز األمان يقلل الباحثون من احتمال حدوث السرطان أو

االرتكاس املناعي اخلطر عن طريق اختيار منط الڤيروسات املستخدمة بدقة؛ مما يؤدي إلى تقليل

عددها واحلد من كمية األنسجة املعاجلة.

خيارا التوصيلإضافة إلى حقن الڤيروسات مباشرة في جسم املريض،

ميكن للباحثني أن ينزعوا remove اخلاليا من جسم املريض ويغرزوا insert فيها الڤيروسات احلاملة

للجينات العالجية، )في األسفل واألمين( ومن ثم يعيدوا حقن هذه اخلاليا املعدلة في جسم املريض. وملا كانت املعلومة اجلينية

DNA املعدلة)1( مدمجة في دنااخلاليا، فإن هذه التعديالت

ستنتقل إلى اخلاليا البنات daughter cells التي

ستنتج بعد ذلك.

جني عالجي

حقن مباشرفي اجلسم

56(2014) 8/7

من هذا الڤيروس، ومزجت أجزاؤها وحددت مقابالتها متهيدا الستخدامها في تصميم مئات من أدوات التوصيل التي يبدو أنها آمنة ومنتقاة. وحاليا جتري الدراســــــات لتقييم املعاجلة ــــــة احملمولة بالڤيروس AAV فــــــي عدة أمراض دماغية اجلينيمنها داء باركنســــــون وداء ألزهاميــــــر، أو في معاجلة الناعور

واحلثل العضلي dystrophy وقصور القلب)1( والعمى. أمــــــا الناقل الثاني للجينات واألكثر غرابة، فهو النســــــخة ــــــراة)2( من ڤيروس عـــوز املناعة البشـــري (HIV))3( الذي املع HIV ــــــى الڤيروس ــــــدز AIDS. وإذا نظرنا إل يســــــبب داء اإليــــــا فوائده في بصــــــرف النظر عن شــــــهرته كقاتل، اتضحت لناملعاجلة اجلينية. ولكون هذا الڤيروس من جنس الڤيروسات البطيئـــة lentivirus العائدة إلى فصيلة الڤيروسات القهقرية، فإنه يتهرب من اجلهاز املناعي – الصفة األساسية للڤيروسات

القهقرية – وال يشوش اجلينات املسرطنة. يقول <S. نايلر> ]املســــــؤول العلمي والرئيس السابق في ــــــذي يتابع تطور ــــــرا وال مؤسســــــة Oxford Biomedica بإنكلتالطب اجليني املتعلق بأمــــــراض العني[: »بعد إزالة اجلينات ــــــال؛ يحتفظ اجلزء الباقي منه التي جتعل الڤيروس HIV قات AAV ــــــه خالفا للڤيروس بقــــــدرات كبيرة.« ويقول أيضا: »إننه ــــــروس HIV الكبير ميك ــــــر احلجم، فــــــإن حجم الڤي الصغيــــــرة مكتنزة.« فقد من اســــــتيعاب عــــــدة جينات أو جينات كبيــــــم حتدث عند اســــــتخدمت الڤيروســــــات البطيئة املعراة، ولاســــــتعمالها تأثيرات ســــــامة أو ارتكاس مناعي غير مالئم. ــــــا في عدد من وتســــــتعمل الڤيروســــــات البطيئة املعراة حاليالتجارب الســــــريرية مبا فيها معاجلة حثـــل املادة البيضاء الكظـــري adrenoleukodystrophy، وهو املرض الذي قدم إلى ــــــم lorenzo’s Oil، عــــــام 1992. وقد أصبح اجلمهــــــور في فيلبعض األطفال الذين تلقوا هذه املعاجلة أصحاء لدرجة كافية

سمحت لهم بالعودة إلى املدرسة. على الرغــــــم من أن التجارب الســــــريرية التي تســــــتخدم الڤيروسني AAV و HIV هي في ازدياد، فإن الباحثني أعادوا ــــــه أو عدلوا طــــــرق التوصيل الڤيروســــــية القدمية بحيث توجيأصبح باإلمكان اســــــتخدامها في حــــــاالت محددة. مثال ذلك، HIV الڤيروســــــات القهقرية التي ليســــــت من فصيل الڤيروســــــي تهيأ جينيا في الوقت احلاضــــــر بحيث ميكنها إيقاف والت

دث ابيضاض الدم. نشاطها ذاتيا قبل أن حتكمــــــا أن الڤيروس الغدي الذي كان الســــــبب في وفاة <جلســــــينگر> ال يزال يســــــتخدم في التجارب السريرية

كناقــــــل للمعاجلة اجلينية. ويقصر الباحثون اســــــتخدامه ــــــر احملتمل أن ــــــى بعض أنحاء اجلســــــم، حيث من غي عل

يسبب استجابة مناعية. ومن التطبيقات الواعدة معاجلة ــــــد املرضى الذين تعرضوا »جفـــاف الفـــم« dry mouth عنلإلشــــــعاعات أثناء معاجلتهم من سرطان الرأس والعنق، ألنهــــــا تتلف الغدد اللعابية التي تتموضع مباشــــــرة حتت

الوجه الباطني للخدين. ــــــرة تتضمن إقحام يدير املعهد NIH جتربة ســــــريرية صغيــــــوات للماء فيها. وملا جني ضمن الغدة اللعابية بغية إنشــــــاء قنــــــرة ومحصورة وكان تصميم التجربة يحتاج كانت الغدة صغيإلى عدد من الڤيروسات يقل ألف مرة عن العدد الذي استخدم في حالة املريض <جلســــــينگر>، فإن احتمــــــال حدوث ارتكاس مناعي مفرط قليل جدا. يضاف إلى ذلك أن الڤيروســــــات التي ال تنجح في الوصول إلى اخلاليا املســــــتهدفة تذهب إلى لعاب ــــــض الذي يبتلعه أو يبصقه دون أن تزعج اجلهاز املناعي. املريومنذ عام 2006 أبدى ستة مرضى من أصل أحد عشر مريضا زيادة كبيرة في إفراز اللعاب. فقد وصف <B. بوم>، وهو طبيب أســــــنان مختص بالكيمياء احليوية قاد هذه التجربة قبل إحالته

على التقاعد، هذه النتائج بأنها »مشجعة بتحفظ.«

أهداف جديدة)�(عت الباحثني في مجال الطب ــــــج إن النجاحات التي حتققت شحعلى االنتقال من معاجلة األمراض الوراثية إلى محاولة عكس نتائج األذيات)4( اجلينيـــة genetic damages التي حتدث على

ر سني احلياة. مفعلى سبيل املثال، يستخدم العلماء في جامعة پنسيلڤانيا املعاجلة اجلينية ملعاجلة سرطان األطفال الشائع الذي يدعى

.)5((ALL) االبيضاض اللمفاوي احلادــــــني باالبيضــــــاض ومــــــع أن معظــــــم األطفــــــال املصاب standard يستجيبون للمعاجلة االعتيادية ALL اللمفاويchemotherapy، فإن عشــــــرين في املئة منهم ال يستجيبون.

ــــــا املناعية عند ــــــون حاليا إلى حتفيز اخلالي ويتجــــــه الباحثد في البحث عن اخلاليا الســــــرطانية هؤالء األطفال كي جتح

املعندة)6( وإتالفها. إن املقاربة التجريبية معقدة جدا وتعتمد على ما يسمى تقانة مستقبالت املستضد اخليمرية)7( (CAR))8(. وكما هي

NEW TARGETS )�()heart failure )1؛ أو: فشل القلب.

)2( أو: املفككة.Human Immunodeficiency Virus )3(

)4( أو: األضرار.acute lymphoblastic leukemia )5(

)6( أو: املقاومة.)7( أو: املوهومة.

chimeric antigen receptor )8(

57 (2014) 8/7

حال اخليمر)chimera )1 في األســــــاطير اليونانية الذي يتألف من اجتماع أجزاء من حيوانات مختلفة، فإن املســــــتقبالت ــــــف من جزيئني من اجلهاز املناعي ال يلتقيان مع CAR تتأل

ــــــة. وتتجهز بعض اخلاليا بعضهمــــــا في احلاالت الطبيعياملناعية مثل اخلاليا التائية T cells باملســــــتقبالت CAR؛ مما يســــــمح لها باســــــتهداف البروتينات التي توجد بعدد ــــــى اخلاليا االبيضاضية. وتقــــــوم اخلاليا التائية كبير علاملســــــلحة بهذا الشــــــكل واملنتشرة بشــــــكل واسع بتدمير اخلاليا السرطانية. وكان أوائل األشخاص الذين خضعوا لهذه التجربة من الكهول املصابني بابيضاض الدم املزمن واســــــتجابوا لهذه املعاجلة بشــــــكل إيجابي. أما احملاولة الثانية التي أجريت على أحــــــد األطفال، فقد جتاوزت في

استجابتها أحالم الباحثني. كان عمر الطفلة <وايتهيد> خمس سنوات عام 2010 عندما صت إصابتها بابيضاض الدم. ولم تنجح جولتان من شــــــخاملعاجلة الكيميائية في حتسني حالتها. وفي ربيع عام 2012 أعطيت جرعة من العــــــالج الكيميائي كان بإمكانها أن تقتل الشــــــخص الكهل، ومع ذلك لم تتراجع اآلفات املوجودة في ــــــد والطحال والكليتني. ويقــــــول <B. ليڤني> ]أحد األطباء الكباملعاجلني لهذه الطفلة[: »لقد أصبحــــــت <وايتهيد> على بعد

أيام من الوفاة.« أخذ األطباء عينة من دم الطفلة وعزلوا منها بعض اخلاليا التائية. بعد ذلك حقنوا الطفلة بالعينة مع الڤيروسات البطيئة زت باجلينات املالئمة. فقد استجابت الطفلة التي سبق أن جهللمعاجلة، وكانت البداية صعبة إال أن حالة املريضة حتسنت بســــــرعة بعد ذلك. وبعد ثالثة أسابيع من املعاجلة أصبح ربع ــــــا التائية فــــــي نقي العظام يحمــــــل التعديالت اجلينية. اخلاليوبدأت اخلاليا التائية بالتوجه إلى اخلاليا الســــــرطانية التي

تالشت بسرعة. على الرغم مــــــن أن خاليا <وايتهيد> املعدلة قد ال تدوم إلى األبد - وفي هذه احلالة يستطيع األطباء إعادة املعاجلة – فإن هذه الطفلة اجلميلة ذات الشعر البني األشعث بقيت خالية من الســــــرطان مدة عامني. وليست هي الوحيدة. ففي أواخر عام CAR 2013 أعلنت عدة فرق من الباحثني أنها استعملت التقنية

فيما يزيد على مئة وعشرين مريضا مصابني بابيضاض الدم من النوع الذي أصيبت به <وايتهيد>، وفي ثالثة أنواع أخرى من ســــــرطان الدم. وقد هجع املرض عند خمســــــة من الكهول وعند 19 من أصل 22 من األطفال؛ مما يعني أنهم خالون من

السرطان في الوقت احلاضر.

في املستشفى)�(بعد توفر طرق توصيل الڤيروسات األكثر أمانا، توجه مختصو العالج اجليني إلى معاجلة أكبر التحديات التي يواجهها كل ــــــى موافقة إدارة الدواء والغذاء دواء جديد وهي احلصول علــــــة (FDA))2(. تتطلب هذه اخلطوة املخيفة ما يســــــمى األمريكيــــــي صممت لتقييم املرحلة الثالثة من التجارب الســــــريرية التفاعلية الدواء عند مجموعة أكبر من املرضى املتطوعني، والتي حتتاج عادة من سنة إلى خمس سنوات إلمتامها )تختلف املدة الالزمة لذلك اختالفات واسعة(. وفي نهاية عام 2013 وصلت إلى املرحلة الثالثة خمســــــة في املئة من التجارب الســــــريرية ــــــة تقريبا، اخلاصــــــة بالعالج اجليني مــــــن أصل 2000 جتربــــــاول إحدى هذه التجارب األكثر تقدما داء ليبر Leber أو وتتنالكمنة اخللقية congenital amaurosis - وهو الداء الذي حرم <هاس> من حاسة البصر. وتوجد حتى اآلن عدة دستات من

املرضى الذين غرزت جينات معدلة في كلتا عينيهم وأصبحوا اآلن قادرين على رؤية العالم.

كانت الصــــــني أول دولة توافق على تطبيق العالج اجليني ــــــك في عام 2004. في معاجلة ســــــرطانات الرأس والعنق وذلــــــدول األوروبية على دواء يعتمد على وفي عام 2012 وافقت الالعالج اجليني لعالج عــــــوز ليپاز الليپوبروتني العائلي. وتهيأ نســــــخ من اجلينات الطافرة املغلفة بالڤيروسات AAV وحتقن في عضالت الساق. وجتري الشركة UniQure ومقرها هولندا ــــــات مع اإلدارة FDA من أجل املوافقة على اســــــتعمال مباحثهــــــذا الدواء في الواليات املتحــــــدة. ولكن إحدى العقبات التي تعيق اســــــتعمال هذا الدواء هي تكلفته العالية، حيث يبلغ ثمن

اجلرعة الشافية منه 6.1 مليون دوالر. وكما هي احلال في كثير من التقانات الطبية، فإن الطريق الذي اســــــتغرق عدة عقود للوصول إلى معاجلة جينية ناجحة كان طريقا غير مباشــــــر وبعيدا عن الكمال. ومع تراكم املزيد مــــــن قصص جنــاحــات العـــالج اجلينـي مثــل قصـــة <هــــاس> و<وايتهيد>، فإنه يقترب من أن يصبح السبيل السائد ملعاجلة

بعض األمراض وخيارا واعدا جديدا لكثير غيرها. < INTO THE CLINIC )�(

)1( أو: الكمير. the U.S. Food and Drug Administration )2(

Scientific American, March 2014

مراجع لالستزادةGene Therapy of Inherited Retinopathies: A Long and Successful Road from Viral Vectors

to Patients. Pasqualina Colella and Alberto Auricchio in Human Gene Therapy, Vol. 8, No. 23,pages 796–807; August 2012. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22734691

National Institutes of Health’s gene therapy Web site: http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/therapy

58(2014) 8/7

في عام 1994 اكتشفت نفسي من جديد. ولكوني متخصصا ،General Atomics ــــــدى الشــــــركة فــــــي الفيزياء ومهندســــــا لأسهمت في إحدى اخلاليا البحثية الفكرية الداخلية املسؤولة عن اإلجابة عن األســــــئلة الصعبة التي ترد من شــــــتى أنحاء الشركة. وعلى مدى سنوات، عملت على مشاريع متنوعة متتد ــــــى الطائرات املوجهة مواضيعها مــــــن االنصهار البارد وحتالضارية. وفي أوائل التســــــعينات من القرن املاضي تعاونت كثيرا مع علماء في البيولوجيا وآخرين في علم الوراثة، الذين ــــــات املذهلة التي يحتاجون ــــــوا يتطرقون أمامي إلى التقان كان

إليها إلجراء بحوثهم؛ فأهرع إلى محاولة ابتكارها.وكان قــــــد منى إلى علمي في ذلك الوقت أن جهودا جديدة ــــــذل في إطار مشـــروع اجلينـــوم البشـــري)2(. والهدف منه تبهو فك شـــيفرة decipher سلســــــلة مؤلفة من نحو ثالثة باليني قاعدة من قواعد الدنا DNA، أو كودات حروفه، في صبغيات )كروموسومات( chromosomes البشر. وقد أبهرني ذلك وأثار شغفي. وكنت قد قرأت مقاال في هذه املجلة يشير إلى أن بعض التقانة الضرورية لهذا املشروع لم يتم ابتكارها بعد، وأن ذلك يتوقــــــف على عزم علماء الفيزياء واملهندســــــني. وقبل معرفتي بكل ذلك، كنت قد عينت أســــــتاذا فــــــي املركز الطبي للمقاطعة اجلنوبية الغربية في جامعة تكساس، حيث عملت مع شريكي فــــــي مجال العلوم، وهو متخصص بعلم الوراثة، على إنشــــــاء

أحد املراكز البحثية األولى ملشروع اجلينوم البشري.كل شيء بدا مختلفا هناك. فقد كان زمالئي يتكلمون لغة

مختلفــــــة هي لغة الطب، في حني أنني كنت أتكلم لغة الفيزياء. ففي الفيزياء هناك معادالت أساســــــية حتكم كل شيء تقريبا. أما في الطب، فال وجود ملعادالت شاملة - بل مجرد عدد كبير من املالحظات، وبعض اإلملام مبوضوعات متقطعة صغيرة وكم ــــــل من املصطلحات الطبية اخلاصة. وكان علي أن أحضر هائاحللقات الدراســــــية وأن أدون قوائم ضخمة من الكلمات التي لم أســــــمع بها من قبل، ومن ثم علي أن أقضي ساعات طويلة بحثا عن معانيها في القواميس. وكان البد من وجود قاموس

طبي في متناول يدي.ونظرا للشعور باإلحباط الذي ألم بي جراء عجزي عن فهم النصوص املتالصقة، فقد قررت أن أضع برمجية تســــــاعدني ــــــى ذلك. وكنت في حاجة إلى محرك بحث قادر على التقاط علجزء من النص، وإلى التزود مبراجع بهدف مواصلة االطالع ــــــى مقــــــاالت، وكذلك إلى ملخصات وأوراق من شــــــأنها أن علتســــــاعدني على التعجيل باستيعاب املوضوع الذي بني يدي. فقد كانت هذه التجربة عسيرة. فمحركات البحث املخصصة لشبكة اإلنترنت مازالت في نعومة أظفارها. صحيح أنها كانت مفيدة في العثور على أفضل مطعم للفالفل في املدينة، لكنها بدت عاجزة عن اســــــتيعاب فقرة حتتوي على مفاهيم متعددة متداخلة ومترابطة، وعن إحالتي إلى قراءات ذات صلة بها.

ــــــني في مرحلة ما بعد وشــــــرعت مع بعض الطلبة والباحث

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

باختصارالتحليـــل النصـــي هو أداة مفيدة للكشــــــف عن االنتحال. ولعل الوقــــــت قد حان للنظر في منوذج جديد للنشــــــر العلمي - يتجســــــد رمبا في شــــــكل مدونة إلكترونية واحدة من منــــــط ويكيبيديا تخضع

باستمرار للتحرير من قبل الباحثني.

عـــن طريق التنقيب عن النصـــوص الطبية باعتماد برمجية التحليل النصي، عثر املؤلف على أدلة تثبت انتشار ظاهرة االنتحال وحــــــاالت التزوير احملتملة. وهو يرى اآلن أن انتشــــــار املجالت غير

املوثوق بها يسهل نشر األعمال املنتحلة.

THE CASE OF THE STOLEN WORDS )�( plagiarism )1(

the Human Genome Project )2(

قضية الكلمات املسروقة)�(أراد املؤلف أن يعد برمجيات قادرة على اخلوض في بحور املصطلحات

الطبية. وانتهى به املطاف إلى الكشف عن عمليات واسعة النطاق النتحال)1( مؤلفات الغير وعمليات تزوير محتملة تقدر مبئات املاليني من الدوالرات.

<H. »سكيپ« گارنر>

59 (2014) 8/7

الدكتوارة في دراسة تقنيات حتليل النصوص، ومتكنا معا من وضع برمجية تدعى eTBLAST )أداة بحث أساســــية محلية إلكترونية ملواءمة النصوص )1((. وقد جرى استلهامها من ــــــات BLAST املســــــتخدمة في البحث في قواعد أداة البرمجيبيانات الدنا وسالسل البروتينات. وكان أي استفسار يوجه ــــــى أداة البرمجيات BLAST يتألف عادة من سلســــــلة من إلــــــني 100 إلى 400 حــــــرف، ويعيد ــــــا تتراوح ما ب حــــــروف الدنسالسل أطول تتضمن تلك الكودات codes. أما االستفسار املوجــــــه إلى البرمجية eTBLAST، فــــــكان يتألف من فقرة أو صفحة واحــــــدة - تتكون في العادة مــــــن 100 كلمة أو أكثر. ــــــة من تصميم ــــــم نظام البحث هذا أشــــــد صعوب وكان تصميبرمجية الستطالع تسلسل من احلروف)2( ألن محرك البحث ال ميكن أن يعمل بصورة حرفية وحسب، بل يجب عليه أيضا أن يتعــــــرف على املترادفات واملختصــــــرات واألفكار املتصلة ببعضهــــــا التي يتم التعبير عنها بكلمــــــات مختلفة، كما يجب عليه أن يراعي أيضا ترتيب الكلمات. ولإلجابة عن استفسار جلزء من نص، فإن البرمجية eTBLAST تظهر لنا قائمة مرتبة من النتائج التي جمعتها من قاعــــدة البيانات)3( التي يجري البحث فيها، إلى جانب قياس للتشــــــابه بني االستفسار وبني

كل ملخص مت العثور عليه. ــــــم البحث فيها ــــــات التي من البديهي أن يت وقاعــــــدة البيان PubMed التي يتيحها برنامج( Medline ــــــات هي قاعدة البيانفي املوقع pubmed.org(، وتشــــــكل املستودع الذي حتتفظ فيه ــــــة للصحة بجميع ــــــة الوطنية للطب فــــــي املعاهد الوطني املكتبالبحــــــوث البيولوجية ذات الصلة بالطــــــب. وهي حتتوي على عناوين وملخصات ملاليني األوراق البحثية التي اســــــتخرجت Medline من آالف املجالت احملكمة. وكان لدى قاعدة البياناتمحرك بحث يعمل على أســــــاس الكلمات املفتاحية، وعليه فإن استفسارا مؤلفا من بضع كلمات - على سبيل املثال، »جينات ــــــج التي غالبا ما ســــــرطان الثدي« - يعطينا الكثير من النتائتكون مزودة بطرائق الوصول إلى النصوص الكاملة للبحوث. وبوصفــــــي باحثا حديثا في مجــــــال الطب األحيائي، فقد كنت

أجهل حتى كيف أبدأ عمليات البحث.وكانت اإلصدارات األولى للبرمجية eTBLAST تســــــتغرق ســــــاعات ملقارنة فقرة مؤلفة من بضــــــع مئات من الكلمات مبا ــــــات Medline. لكن البرمجية جنحت يقابلهــــــا في قاعدة البيانفي العمل، ومتكنت باســــــتخدام البرمجية eTBLAST من شق طريقي عبر األوراق العلمية، ومعرفة معانيها بإتقان فقرة تلو أخرى. فكنت أمرر فيها مقترحـــا)4( ألطروحة خلريج جامعي ــــــى التعجيل باحلصول على الكتابات الوثيقة الصلة وأهرع إل

باملوضوع. حتى إنني قمت مع شركائي في البحث باالتصال بشركة »گوگل« بشأن الترويج لبرمجيتنا، لكننا فوجئنا بأنها

ال تتالءم مع منوذج العمل الذي تتبعه هذه الشركة.بعد ذلك أخذت األحــــــداث تتخذ منعطفا غريبا. فوجدت ملرات عديدة أن النص الوارد في مشاريع الطلبة كان مطابقا ــــــم ذكرها. وكان الطلبة ــــــص وارد في مقاالت أخرى لم يت لنــــــى أخالقيات التصحيح والعالج. ومن ثم يتلقون تدريبا علوجدت نفســــــي وجها لوجه أمام ســــــؤال بحثي من شأنه أن ــــــة الكتابات املتخصصة يغير مســــــاري املهني: ما هي كمي

بالطب األحيائي التي تعرضت لالنتحال من قبل آخرين؟

شوهد من قبل)�(حني شــــــرعت فــــــي البحث في هذا الســــــؤال اجلديد، كانت البحوث املتعلقة باالنتحال في مجال الطب األحيائي تتألف

DÉJÀ VU )�( electronic Text Basic Local Alignment Search Tool )1(

a string of letters )2(the database )3(

proposal )4(

60(2014) 8/7

من دراسات اســـتقصائية)1(. وفي أحدث هذه الدراسات، اعترف الباحثون بأنهم ميارســــــون االنتحال بنسبة 1.4 في املئة مــــــن الوقت. إال أن دقة حتديد هــــــذا الرقم تعتمد على مدى أمانة القائمني على الدراسة االستقصائية. ومبساعدة ــــــا معرفة مــــــا إذا كان ــــــة eTBLAST، كان بإمكانن البرمجي

الدارسون صادقني أم ال. ــــــة من الطلبة وعلى ومبجرد حصولنا على مســــــاعدة كافيحاسوب قوي مبا فيه الكفاية، قمنا بانتقاء امللخصات عشوائيا من قاعدة البيانات Medline واستخدمناها كاستفسارات في ــــــة eTBLAST. وعندئذ يجري احلاســــــوب مقارنة بني البرمجي Medline ــــــات ــــــني محتويات قاعدة البيان نص االستفســــــار وبــــــد قائمة من النتائج بأكملها بحثا عن أوجه التشــــــابه، ثم يعياملزودة مبقدار درجة التشــــــابه. وكان االستفســــــار الذي يرد جوابه في أول القائمة يحقق تشــــــابها تاما، أي بنسبة %100. أما النتائج التالية، فتصل درجة التشابه فيها إلى 30%، ومع ــــــا جند بني احلني واآلخر أن النتيجــــــة الثانية وأحيانا ذلك كنالثالثة تتسم بدرجات تشابه تقارب 100%. وبعد إجراء بضعة آالف من االستفســــــارات، بدأنا نلمس أن نحو خمسة في املئة من االستفســــــارات لديها درجات مرتفعة من التشابه بشكل مثير للريبة. فاستعرضنا تلك امللخصات بالعني املجردة للتأكد من أن البرمجية تعثر على أشياء يعتبرها اإلنسان متشابهة. ــــــى مقارنة النصوص الكاملة للمقاالت التي ومن ثم انطلقنا إل

تتشابه ملخصاتها بشكل مريب. وسرعان ما بدأنا نعثر على أمثلة صارخة على االنتحال - ليس في شكل عبارات أعيدت صياغتها فحسب، بل في هيئة مقاالت برمتها؛ مما رفع الستار بأكمله عن كل ما هو مزيف. ــــــرا للذهول. صحيح أن وكان األمــــــر مخيبا لآلمال ال بل مثيالدراســــــات االســــــتقصائية تشــــــير إلى أن 1.4 فــــــي املئة من ــــــني يعترفون مبمارســــــة االنتحال، لكــــــن األمر هنا بدا الباحثــــــى أوراق منتحلة مصفوفة مختلفــــــا متاما حني رأينا أمثلة عل

ــــــب. وكانت القضية مثيرة بالنســــــبة إلى الطلبة ــــــا إلى جن جنببوجه خاص. فقد أحســــــوا بأنهــــــم يقومون مبحاربة اجلرمية،

وهذا ما كانوا يفعلونه إلى حد ما. ومتثلت اخلطوة التي تلت ذلك بتوســــــيع نطاق احلوســــــبة ــــــام بعملية بحث عن والتحليل. وحتقيقا للشــــــمول، أردنا القيالتشابه في كل مدخل يتســــــم بطول كاف في قاعدة البيانات Medline - وفــــــي ذلك الوقت كانت لدينا قرابة تســــــعة ماليني

مدخل يحتوي كل منها على 300 كلمة في املتوســــــط، مضروبة تقريبا في تسعة ماليني عملية مقارنة. واستغرقت املهمة شهورا واســــــتهلكت كما كبيرا من طاقة مختبراتنا احلاسوبية. وعند ــــــل ووضعنا جميع النتائج ظهــــــور النتائج، أخضعناها للتحليالشــــــديدة التشابه في قاعدة بيانات واحدة أطلقنا عليها اسم

.Déjà Vu شوهد من قبلوسرعان ما أخذت قاعدة البيانات Déjà Vu متتلئ بأزواج مــــــن امللخصات املشــــــابهة للغاية مللخصات قاعــــــدة البيانات Medline - فكان هنالك نحو 000 80 زوج من النصوص التي

أظهرت تشابها بنسبة 56 في املئة على األقل. وكانت الغالبية العظمى من تلك األزواج متشابهة جدا ألسباب وجيهة للغاية - ــــــات ألوراق قدمية، أو ملخصات ذلك أنها كانت مجرد حتديثالجتماعات، على سبيل املثال. أما أزواج النصوص األخرى،

فكانت مثيرة للريبة. ــــــا بحثا إلى مجلة Nature احتوى على بيانات تتعلق وقدمنمبدى تكرار حاالت االنتحال وازدواج املنشــــــورات )ما يسمى ــــــا االنتحال الذاتـــي)2((، وعلى بعض التفاصيل املتعلقة أحيانمبحتوى قاعدة البيانات Déjà Vu، وبعض األمثلة األساســــــية Nature ــــــكان هي جزء مــــــن مجموعة )مجلة ســــــاينتفيك أمريبل احملررون بذلك، لكن احملامني مزقوا البحث للنشر(. فقد قحألننا أشــــــرنا إلى بعض امللخصــــــات بوصفها منتحلة. وكانت وجهة نظرهم مقنعة جدا: فاألشخاص الوحيدون الذين يفتون بشــــــأن االنتحال هم احملررون وجلان اســــــتعراض الشــــــؤون األخالقية. ولم يكن بوســــــعنا إزاء ذلك سوى عرض احلقائق فحســــــب - أي كمية النصــــــوص املتداخلة أو املتشــــــابهة في ــــــني من الكتابات العلمية. وهذا ما فعلناه في نهاية األمر قطعت

بعد أن حظينا مبوافقة احملامني. وحــــــني خرج تقرير مجلة Nature قامــــــت الدنيا ولم تقعد. فقد أثار ذلك اســــــتياء احملررين ألنه ألقى على كاهلهم عمال ــــــا حلماية حقوق التأليف والنشــــــر اخلاصة ي إضافيا. وتحوخبهم، أصر محررو أوراق البحث األصلية على ســــــحب أوراق

Harold “Skip” Garner<گارنر> أســــــتاذ علوم األحياء وعلوم احلاسوب والطب في معهد فرجينيا التقاني Virginia Tech، وصاحب أعمال وسلســــــلة من املشــــــاريع. وقد شــــــارك في تأسيس ــــــل النصوص، ويعمــــــل في هيئة الشــــــركة Helio Text، وهــــــي شــــــركة معنية بتحلي

املستشارين ملجلة ساينتفيك أمريكان.

املؤلف

)survey )1؛ أو: مسحية.self-plagiarism )2(

61 (2014) 8/7

انتحالها. وال شك في أن الناشر الثاني شعر البحث التي متحباإلحراج. أما العلماء، فقد انتابهم الغضب ألن النتائج التي ــــــم. بيد أن اجلميع ــــــا إليها أظهــــــرت عيوبا في التحكي توصلناعترفــــــوا على مضض بأن هــــــذا املوضوع مهم وينطوي على مشكلة خطيرة. فالعلماء واألطباء السريريون يتخذون قرارات حاســــــمة اســــــتنادا إلى الكتابات التي اطلعوا عليها. فكيف تبدو الصورة إذا كانت تلك القرارات مســــــتندة إلى دراسات

يشوبها الغش؟ــــــى أن 0.1 فــــــي املئة من وفــــــي نهاية األمــــــر توصلنا إلاملنشــــــورات املتخصصة منتحل بشــــــكل صارخ من أعمال اآلخرين. )وقــــــد بحثنا فقط عــــــن أوراق البحث التي كانت مطابقة لبعضها إلى حد كبير. وعلى الرغم من وجود الكثير من األمثلة التي انتحلت فيهــــــا أجزاء صغيرة من األوراق، فــــــإن برمجيتنا لم تتمكن من كشــــــف هذه األمــــــور ألنها لم تبحث إال فــــــي امللخصات.( وكان هناك نحو واحد في املئة انتحالها ذاتيا؛ حيث إن عمل أحد املؤلفني مــــــن األوراق متحظهر بشــــــكل حرفي تقريبا في عدد من املجالت يصل إلى خمس مجالت. وإذا بدت هذه النســــــب ضئيلة، فإنه جتدر اإلشــــــارة إلى أن نحو 000 600 ورقة بحث جديدة في مجال

الطب األحيائي يتم نشرها سنويا. ومنذ مدة قصيرة الحظنا أن عملية النشر قد بدأت تشهد بعض التغير. فقد بدأ محررو املجالت باســــــتخدام البرمجية ــــــق فــــــي األوراق املقدمة إليهــــــم. وإزاء هذا eTBLAST للتدقي

التغيير غيرت طريقتي أيضا وطورت نفسي مجددا مضيفا إلى اختصاصات عملي بندا اسمه »باحث في األخالقيات«)1(.

حياتي كشرطي في مجال األخالقيات)�(لم تكن الدراســــــة الضخمة األولى بشــــــأن االنتحال سوى البداية. ففهم أســــــباب االنتحال وما يترتب عليه من تبعات ــــــى العلوم يســــــتدعي قدرا أكبر من العمــــــل. فمتى يكون علــــــوال؟ وملاذا يقوم العلماء باالنتحال ومتى؟ النص املكرر مقبومــــــا هي األنواع األخرى من الســــــلوك غير األخالقي التي تســــــتطيع حتليالت النصوص كشــــــف النقاب عنها؟ وهكذا قمنا بتنقيح برمجياتنا وتوسيع قواعد البيانات اخلاصة بنا

والشروع في دراسات جديدة. وكشــــــفت بعض األعمال التي قمنا بهــــــا الحقا فروقات دقيقة غير متوقعــــــة في اجلدل الدائر حول االنتحال. وتبني ــــــس فقط مقبوال في بعض لنا أن التشــــــابه في النصوص لياحلــــــاالت، بل إنه يحظــــــى بالتفضيل. ففي القســــــم املتعلق ــــــق في ورقة بحثية، على ســــــبيل املثال، حيث تعطى بالطرائ

األهمية القصوى إلعادة توليد النتائج، تعمل العبارات غير ــــــة على تلبية غرض مهم وهــــــو اإلظهار بوضوح أن األصلي

البروتوكول نفسه متاما قد اعتمد. ــــــى بعض الهفــــــوات األخالقية املريعـة كمــــــا أننا عثرنا علبالفعل. ففي دراســــــة نشــــــرت في مجلة Science، قمنا بجمع ــــــى االنتحال التي متكنا من العثور أكثر األمثلة الصارخة علــــــق فيها ورقتا عليهــــــا - أزواج مــــــن أوراق البحث التي تتطاببحث مبعدل 86% - وأخضعناها للتحليل بشــــــكل مستفيض. ــــــى املؤلفني واحملررين ومن ثم أرســــــلنا بالبريد اإللكتروني إلاملعنيني نســــــخا من هذه البحوث مزودة بهوامش ودراســــــات استقصائية سرية، وسألناهم عما إذا كانوا يعلمون بالتشابه، وما هو تفسيرهم لذلك، وقد تلقينا الردود من تسعني في املئة

منهم. فقد كشف بعض املؤلفني عن انتهاكات فاضحة لألخالقيات، بينما اعترف البعض بأنهم قاموا بنســــــخ أوراق البحث أثناء تقييمهــــــم لها - وبأنهم أعطوا تقييما ســــــيئا لها من أجل عدم نشــــــرها. وألقى آخرون مســــــؤولية ارتكاب األخطاء على طلبة ــــــني في مجال الطب. وورد على لســــــان أحد املؤلفني أنه وهميمارس االنتحال على ســــــبيل الدعابة. وصــــــدف أن كان هذا الشخص هو نائب رئيس اللجنة الوطنية لألخالقيات في بلده. ومن غير املســــــتغرب إزاء ذلك أن يكون قد جرى سحب معظم

األوراق التي يشوبها الغش منذ ذلك احلني. ولم تكن حاالت االنتهاك هذه هي األخيرة التي عثرنا عليها. ففي مطلع عام 2012، شــــــرعنا في البحث عن حاالت االنتفاع املزدوج من املنح والهبات - أي احلصول على املال من وكاالت حكومية متعددة لتنفيذ العمل نفســــــه. فقمنا بتنزيل ملخصات لقرابة 000 860 منحة صادرة عن وكاالت حكومية أو خاصة، مبا في ذلك املعاهد الوطنية للصحة واملؤسسة الوطنية للعلوم ووزارة الدفــــــاع ووزارة الطاقة ومؤسســــــة <ســــــوزان كومني> .eTBLAST من أجل العــــــالج، وأخضعناها ملعاجلة البرمجيةوتطلبت الدراسة عمليات مقارنة بلغ عددها 000 800 مضروبة

في 000 800 )أي 1012 تقريبا( وقدرة حاسوبية فائقة. وبعد استعراض ملخصات املنح األكثر تشابها والبالغ ــــــني لنا أن نحــــــو 170 زوجا من عددهــــــا 1600 ملخــــــص، تبالبحوث كانت لديها غايات أو أهداف أو فرضيات متطابقة. وخلصنا بالتالي إلى عدة أمور، وهي: أن االنتفاع املزدوج يحدث بشــــــكل متســــــق منذ وقت طويل؛ وأنه يشمل أشهر اجلامعات األمريكية املرموقة، وأن اخلســــــائر الناجمة عن

MY LIFE AS AN ETHICS COP )�( ethics researcher )1(

التتمة في الصفحة 70

62(2014) 8/7

إذا وضعنا ذرة أو جزيئا أو حبيبة غبار في محرق أقوى ليزر لألشـــعة السينية)2( في العالم، فإنه لن يكون أمامها أي فرصة للنجاة، إذ تصل درجة حرارة تلك املادة املضاءة بالليزر ــــــى أعلى من مليون كلڤن kelvin، كما في هالة الشـــمس)3(، إلــــــك في غضــــــون أقل من جزء واحد مــــــن تريليون جزء من وذلالثانية. وعلى ســــــبيل املثال، تفقــــــد ذرات النيون)4( اخلاضعة ــــــل هذه الظروف االســــــتثنائية جميعح إلكتروناتها العشــــــرة ملثسريعا، ومبجرد خسارتها لغالفها اإللكتروني الواقي تنفجر مبتعدة عن الذرات املجاورة. وميثل مســــــار حطامها مشهدا

فاتنا جدا للفيزيائيني.وما يجعل هذه العملية مدهشــــــة هو أن ضوء الليزر يطرد ــــــات الذرة من الداخل إلى اخلارج. لكن اإللكترونات، إلكترونالتي حتيط بنواة الذرة على شكل طبقات مدارية شبيهة بطبقات بصلة، ال تتفاعل جميعا بتجانس مع حزمة األشعة السينية، ألن الطبقات اخلارجية شــــــفافة تقريبا لهذه األشعة، ولذا فإن الطبقــــــة الداخلية هي التي تقع حتت وطأة اإلشــــــعاع، متاما ن القهوة في الفنجــــــان املوضوع في فرن موجات كما تســــــخ

ــــــدة طــويــلـة. ــــــة قبــل الفنجـــان مبـ ميكرويــوينطـلــق اإللكتـرونــان املوجــودان في تلك الطبقـــة إلى اخلارج مخلفني وراءهما حيزا ــــــذرة جـوفـاء. وخالل فـــارغــــــا، فتغــدو الــبضع فيمتوثوان femtoseconds )الفيمتو femto يساوي 1 من كوادريليون(، متتص

إلكترونات أخرى إلى الداخل لتحل محل اإللكترونات املفقودة، وتتكرر دورة تكوين ــــــف الداخلي وملء الفراغ حتى ال التجويــــــرون حول الذرة. وحتدث يتبقى أي إلكتــــــات، وفي املادة هــــــذه العملية في اجلزيئ

الصلبة أيضا.ــــــة ال تدوم إال بضــــــع فيمتوثوان. ــــــك احلالة الغريب لكن تل

THE ULTIMATE X-RAY MACHINE )�(“Star Wars” )1(

most powerful x-ray Laser )2(the solar corona )3(

atoms of neon )4(the Linac Coherent Light Source )5(

the SLAC National Accelerator Laboratory )6(

املجلد 30 العددان 8/7يوليو/ أغسطس 2014

باختصارظلت ليزرات األشعة السينية مدة طويلة مادة خصبة للخيال العلمي، ولم يبدأ أول جهاز منها بالعمل لغرض علمي إال قبل أربع سنوات، وذلك في جامعة ستانفورد باعتبارها مرفقا تابعا ملكتب العلوم في وزارة الطاقة األمريكية. ويستمد هذا اجلهاز، املعروف باسم منبع الضوء

.)6(SLAC طاقته من أطول مسرع جسيمات خطي في العالم، أي في مختبر املسرع الوطني ،)5((LCLS) املترابط للمسرع اخلطيــــــك بتعريض الذرات واجلزيئات وقــــــد جرى بواســــــطته تكوين حاالت غريبة للمـــادة لم حتصل في أي مكان آخر من الكون، وذل

واجلوامد لنبضات أشعة سينية ذات شدات عالية.ــــــذرات، والتقط صورا فائقة الســــــرعة للبروتينات ــــــاح ضوء ومضي، صورةح حركة ال ـــد هـــذا الليـــزر، من خالل عمله كمصب وجم

والڤيروسات، مسجال التحوالت الفيزيائية والكيميائية التي تستغرق أقل من جزء من تريليون جزء من الثانية.

اآللة اخلتامية لألشعة السينية)�(أ فكرة لسالح مضاد للصواريخ في »حرب النجوم«)1( ما بحـدحفي ثمانينات القرن العشرين يغدو اآلن ميكروسكوباذا قوة ال سابق لها، يستطيع توليد أشكال غريبة مناملادة غير موجودة في أي مكان آخر من الكون.

<N. بيره> - <H .P. بكسباوم>

63 (2014) 8/7

وفي اجلوامد، تتفكك املــــــادة إلى حالة متأينة، أي إلى بالزما كثيفــــــة وســــــاخنة ال توجد عادة إال في ظروف اســــــتثنائية من مثل تفاعـــالت االندماج النووي)1(، أو فــــــي مراكز الكواكب الضخمة. وعلى كوكب األرض ال مثيل للحالة املتطرفة اخلاطفة

التي تنشأ عند محرق حزمة ليزر األشعة السينية)2(.وال يقل ليزر األشــــــعة الســــــينية نفســــــه روعة عن الظاهرة ــــــزر، املعروف مبنبع الغريبة التي يكشــــــف عنهــــــا. فهذا الليع اخلطي (LCLS))3( املوجود في الضوء املترابط في املســـرع ســـتانفورد اخلطـــي (SLAC))4(، يوقظ ذكريات مركز مســـرمنظومات »حرب النجـــوم«)5( املضادة للصواريخ التي اقترح مؤيدوها في حقبة ثمانينات القرن املنصرم استعمال ليزرات أشــــــعة سينية قوية إلســــــقاط الصواريخ البالستية والسواتل satellites. إن ليزر األشــــــعة الســــــينية احلقيقي هذا مدين في

مات الـــذرة atom smashers العظمى التي نشــــــأته كثيرا حملط device رت في الوقت نفسه تقريبا. وقد غيرت هذه اجلهيزة طومات الذرة فــــــي الواليات املتحدة، وهو مهمة أحــــــد أقدم محطاملســــــرع اخلطي SLAC الذي تديره جامعة ستانفورد لصالح وزارة الطاقة األمريكية. وقد حققت هذه اآللة machine العديد من االكتشافات وجوائز نوبل التي أبقت الواليات املتحدة في طليعة فيزياء اجلســــــيمات األولية طوال عقود من الزمن. ومنذ إعادة إناطة مهام جديدة بها بصفتها آلة ليزر األشعة السينية فــــــي منبع الضوء املترابط LCLS في الشــــــهر 2009/10، غدت بالنســــــبة إلى فيزياء الذرة والبالزما والكيمياء وفيزياء املادة

nuclear fusion reactions )1(x-ray laser beam )2(

the Linac Coherent Light Source )3(Stanford Linear Accelerator Center )4(

“Star Wars” )5(

تضم حجرة اخلالء )البنية األفقية املرصعة مبنافذ ذات أطر زرقاء( مرايا صممت خصيصالتبئير to focus أقوى حزم األشعة السينية في العالم في بقعة مقاسها كمقاس حبة غبار.

64(2014) 8/7

الكثيفــــــة وعلم األحياء، ما ميثله املصـــادم الهادروني الكبير ،CERN ــــــة للبحوث النووية ــــــع للمنظمة األوروبي (LHC))1( التاب

بالقــــــرب من مدينة جنيف، بالنســــــبة إلى فيزياء اجلســــــيمات األولية: وســــــيلة لتحطيم لبنات بناء الطبيعة بواســــــطة مقادير ــــــة من الطاقــــــة، وتكوين صيغ جديدة مــــــن املادة من مثل هائلذرات جوفاء hollow atoms، أو ببساطة وسيلة تخترق العالم الكمومي)2( وكأنها ميكروســــــكوب قوي عالي السرعة. وميكن )3(LCLS لنبضات األشـــعة الســـينية ملنبع الضوء املترابطأن تكــــــون بالغة القصر )بضع فيمتوثوان( إلى حد أنها جتعل ن الفيزيائيني من رؤية حركة الذرات تبدو جامدة، وهذا ما ميكالتفاعالت الكيميائية أثناء حصولها. وتلك النبضات شــــــديدة الســــــطوع أيضا، ولذا تسمح بتصوير البروتينات واجلزيئات ــــــة األخــــــرى التي كانت دراســــــتها شــــــديدة الصعوبة احليوي

باستخدام منابع أخرى لألشعة السينية.

ظالل الذرات)�(يدمج ليزر األشــــــعة الســــــينية أداتني من األدوات الرئيســــــية ــــــون: منابع ضوء ــــــوم التجريبي ــــــي يســــــتعملها فيزيائيو الي التالســـنكروترونات synchrotrons، والليزرات الفائقة السرعة مســـرعات فهــــــي الســــــنكروترونات، أمــــــا .ultrafast lasers

ــــــات ضمنها جســـيمات مضماريـــة الشـــكل)4( تدور إلكترونوتصدر أشــــــعة سينية تلج أجهزة قياس متوضعة حول محيط ــــــة دوالب ذي قضبان منبثقة مــــــن مركزه. وقد ــــــة على هيئ اآللأمضــــــت <بيره> )وهي أحد املؤلفني( مدة مــــــن حياتها املهنية تستعمل أشــــــعة سنكروترون سينية لدراســــــة أعماق الذرات ظم النانوية nanosystems. فضوء األشــــــعة ــــــات والن واجلزيئ

الســــــينية مثالي لهذا الغرض، ألن أطــــــوال موجاته من مقاس الذرة، ولذا تولد الذرات ظالال ضمن حزمة األشــــــعة السينية. وإضافة إلى ذلك، ميكن توليف األشــــــعة الســــــينية بحيث ترى ــــــد فقط مثال، وتبني أنواعا معينة مــــــن الذرات، كذرات احلديمكان متوضعها ضمن اجلســــــم الصلب أو ضمن جزيء كبير كجزيئات الهيموگلوبني)5( hemoglobin. )احلديد هو املسؤول

عن اللون األحمر للدم.( لكن ما تعجز عنه األشــــــعة السينية هو اقتفاء أثر احلركة الذرية ضمن اجلزيء أو اجلســــــم الصلب. فكل ما نراه حينئذ هو غشــــــاوة باهتة، ألن النبضات ليســــــت قصيرة وال ساطعة بقدر كاف. وال ميكن للســــــنكروترون تصوير اجلزيئات إال إذا ــــــث تقوم قوى موضعية ــــــت مصطفة على هيئة بلورات، حي كانــــــى غرار جنود بإبقــــــاء املاليني منها فــــــي صفوف منتظمة عل

متماثلني في حالة التأهب.وفيما يخص الليزرات، فإن ضوءها أشد سطوعا بكثير من الضوء العادي ألنه ضوء مترابط: إن احلقل الكهرمغنطيســــــي في الليزر ليس متموجا كسطح البحر الهائج، بل يهتز بنعومة وانتظام متحكم فيهما. ويعني الترابط أن الليزرات تســــــتطيع ــــــز طاقة هائلة ضمن بقعة صغيرة، وأنه ميكن إشــــــعالها تركيوإطفاؤها في برهة قصيرة من رتبة الفيمتوثانية. ويســــــتعمل أحدنا )<بكســــــباوم>( نبضات ليزر ضوئية فائقة السرعة)6( كمصباح ضوء وامض من أجل دراسة حركة الذرات وخطوات

التفاعالت الكيميائية. ــــــزرات العادية عند أطوال موجــــــات الضوء املرئي وتعمل الليوالضوء القريب منه، وتلك أطوال أكبر بألف مرة من أطوال املوجات ــــــذرات إفراديا. وعلى غــــــرار رادار الطقس ــــــة لتمييز ال الضروريالذي يســــــتطيع رؤية عاصفة مطرية دون متييز قطرات املطر، فإن الليزرات العادية تستطيع رؤية مجموعة متحركة من الذرات دون متييزها إفراديا. فمن أجل تكوين ظل حاد للجسم املرصود، يجب أن يكون طول موجة الضوء صغيرا ومن رتبة مقاس ذلك اجلسم

على األقل. ولذا، نحتاج إلى ليزر أشعة سينية.وباختصار، يتغلب ليزر األشــــــعة السينية على الصعوبات والســــــلبيات التي متثلها األدوات الشائعة لتصوير املادة عند املقاسات الشــــــديدة الضآلة. لكن صنع جهيزة من هذا النوع

ليس باملهمة السهلة. SHADOWS OF ATOMS )�(

the Large Hadron Collider )1(the quantum realm )2(

the LCLSʼs x-ray pulses )3(racetrack particle accelerators )4(

)5( أو: خضاب الدم.ultrafast optical laser pulses )6(

Nora Berrah<بيره> رئيسة قسم الفيزياء في جامعة كونكتيكت، وهي تدير استقصاءات بحثية وأعماال لصنع أجهزة قياس متقدمة لليزر األشــــــعة السينية اخلاص مبنبع الضوء املترابط LCLS في املسرع اخلطي SLAC. وهي اختصاصية في دراسة التأثيرات املتبادلة بني الفوتونات من جهة، والذرات واجلزيئات ــــــة األمريكية والنظــــــم النانوية مــــــن جهة أخرى. فهــــــي عضوة في اجلمعيللفيزياء، وقد حازت على جائزة <ديڤيســــــون-گرمر> لفيزياء السطوح لعام

2014، وتلك جائزة من أرفع اجلوائز في مجال بحوثها.

Philip H. Bucksbaum<بكســـباوم> أســــــتاذ العلوم الطبيعية في جامعة ستانفورد وفي املسرع اخلطي SLAC، حيث يدير معهد پلس PULSE املكرس للبحوث العلمية التي تســــــتعمل ليزرات فائقة الســــــرعة ومنبع الضوء املترابط LCLS. وهو زميل اجلمعية األمريكية للفيزياء، وعضو األكادميية القومية للعلوم، واألكادميية

األمريكية للعلوم والفنون.

املؤلفان

65 (2014) 8/7

أشعة املوت)�(بدت فكرة بناء ليزر أشــــــعة ســــــينية غريبة في ــــــار أن صنع أي ليزر وقــــــت من األوقات، باعتبأمر بالغ الصعوبة بحد ذاته. فالليزرات العادية تنجح في عملها ألن الذرات تشــــــبه البطاريات )املدخـــرات( batteries الصغيرة: فهي متتص مقادير طفيفة من الطاقة وتخزنها ثم تصدرها على شــــــكل فوتونـــات photons، أي جسيمات ضــــــوء. وهي حترر طاقتها تلقائيا عادة، إال أن <A. أينشتاين> كان قد اكتشف في بداية القرن

العشرين طريقة لقدح حتريرها من خالل عملية .stimulated emission تسمى اإلصدار احملرضــــــذرةح متتص مقــــــدارا معينا من ــــــتح ال عل وإذا جحالطاقة، ثم قذفتها بفوتون ميتلك مقدارا مماثال من الطاقة، أصــــــدرت الذرة الطاقــــــةح املمتصة ــــــون. وينطلق أصــــــال، مولدة نســــــخة من الفوتالفوتونان )األصلي واملستنسخ( ليقدحا حترير طاقة من زوج من الذرات األخرى، ويتكرر ذلك مراكما جيشا مستنسخا في تفاعل متسلسل

أسي)1(. والنتيجة هي حزم ليزرية.لكن، حتى عندما تكون الظروف مالئمة، فإن الذرات ال تستنســــــخ فوتونات دائما. فاحتمال ــــــون عند قذفها بفوتون إصدار ذرة معينة لفوتآخــــــر، قليل إلى حد مــــــا، وثمة فرصة أكبر لها ــــــل حدوث ذلك. وتتغلب لتحرير طاقتها آنيا قبــــــزرات العادية على هــــــذه احملدودية بضخ الليطاقة متأل الذرات، مع اســــــتعمال مرايا ترسل الضوء املستنسخ جيئة وذهابا ليلتقط فوتونات ــــــزر الهليوم والنيون الشــــــائع ــــــدة. وفي لي جديفي قوارئ األســـعار)2( في الدكاكني واملتاجر،

يتصادم سيل مســــــتمر من اإللكترونات بذرات الغاز، ويكرر الضوء دورته 200 مرة عبر انعكاسه جيئة وذهابا بني املرايا.

أما في ليزر األشــــــعة الســــــينية، فيغدو حتقيق كل خطوة من هذه العملية أشــــــد صعوبة بكثير. ففوتون األشعة السينية ــــــر بألف مرة ممــــــا ميتلكه الفوتون ميكــــــن أن ميتلك طاقة أكبــــــر بألف مرة. ــــــى كل ذرة أن متتص طاقة أكب ــــــي، لذا عل املرئــــــة، إضافة إلى أنه من وال حتتفــــــظ الذرات بطاقاتها مدة طويلالصعب احلصول على مرايا عاكســــــة لألشعة السينية. وعلى الرغم من أن هذه العوائق ليست جوهرية، فإن ثمة حاجة إلى

طاقة هائلة لتكوين الظروف الليزرية.

وفي الواقع، اســــــتمد أول ليزر أشــــــعة ســــــينية طاقته من اختبار لقنبلة نووية حتــــــت األرض. فقد صنع ذلك الليزر من ذه مختبر ي اسمه إكسكاليبر Excalibur، ونحف أجل مشروع سرلورنس ليڤرمور القومي)3( الواقع إلى الشــــــرق من مدينة سان فرانسيسكو. وال يزال املشــــــروع سريا حتى اآلن، حتى وإن كانت بعض املعلومات عنه قد أعلنت للعموم. وكانت اجلهيزة واحدة من مكونات مبادرة الدفاع االســــــتراتيجي التي أطلقها

DEATH RAYS )�(exponential chain reaction )1(

)price scanners )2؛ أو: ماسحات األسعار.Lawrence Livermore National Laboratory )3(

.LCLS حزمة ليزر أشعة سينية تسقط أنبوبا يصل بني الردهتني التجريبيتني ملنبع الضوء املترابط

66(2014) 8/7

الرئيس األمريكي األســــــبق <رونالد ريگان> واملســــــماة حرب النجوم في ثمانينات القرن العشــــــرين، وكان الغرض منها أن

تعمل شعاعح موت إلسقاط الصواريخ والسواتل.ــــــر لورنس ليڤرمور أيضا وخالل العقد نفســــــه، بنى مختبأول نســــــخة مخبرية النووية لليزر أشــــــعة سينية يزود بالطاقة من ليزرات ضوء مرئي قوية صممت الختبار خواص األسلحة النووية. إال أن تلك الليزرات لم تكن أدوات بحث عملية، وبدت

إمكانية استعمالها بانتظام للتطبيقات العلمية بعيدة املنال.

بال تهاون)��(نح الباحثني مــــــن تطوير ليزرات ك لقد حتقق اإلجنــــــاز الذي محأشــــــعة ســــــينية أخيرا في معهد آخر في منطقة خليج ســــــان فرانسيسكو نفســــــها، وذلك باســــــتعمال جهيزة كانت معدة لغــــــرض آخر متاما. ففي ســــــتينات القرن العشــــــرين، قامت

ع إلكترونات في العالم، جامعة ستانفورد ببناء أطول مســــــرــــــدو من الفضاء كإبرة ــــــاء بطول ثالثة كيلومترات، ويب وهو بنع هذه موجهــــــة من اجلبال إلى قلب احلرم اجلامعي. وتســــــراآللة، التي تســــــمى SLAC linac، حزما كثيفة من اإللكترونات إلى سرعـــات قريبـــة جـــدا مـــن ســرعة الضوء )ضمن حدود ســــــنتيمتر واحد في الثانية(. وأدت هذه اآللة إلى الفوز بثالث

جوائز نوبل عن اكتشافات جتريبية في فيزياء اجلسيمات. إال أن تلك اآللة بلغت نهاية حياتها املفيدة، ويقوم فيزيائيو .LHC اجلسيمات اليوم باســــــتقصاءاتهم باستعمال املصادملكــــــن قبل عقد من الزمــــــن، قررت جامعة ســــــتانفورد والهيئة الراعية للمســــــرع اخلطي SLAC، أي مكتب العلوم في وزارة رمة إلى ليزر أشعة الطاقة األمريكية، حتويل جزء من اآللة الهح

Anatomy of the X-ray Laser )�(NOT SLAC-ING OFF )��(

ليزر جديد

يعـــد منبـــع الضوء املترابط LCLS أقرب شـــيء تصنعه الكائنات البشـــرية ملدفع ســـفينة فضاء ليزري. ويســـتمد هذا اجلهاز طاقته من مســـرع جسيمات خطي،

تشريح ليزر األشعة السينية)�(وهو نسخة مضخمة من املدفع اإللكتروني املستعمل في جهاز التلفزيون القدمي الذي يطلق إلكترونات بسرعات قريبة من سرعة الضوء. واملموج هو قلب هذه

ردهة النقلتقوم املغانط هنا بتبئير

النبضات، وتضمن جتهيزات املراقبة

بقاء اإللكترونات على مساراتها.

ضاغط احلزمة 2بعد جولة من التسارع، تدخل النبضات ضاغطا آخر أطول من الضاغط األول؛ ألن طاقة

اإللكترونات اآلن أكبر.

ضاغط احلزمة 1تدخل النبضات اإللكترونية ممرا

منحنيا ذا شكل S مخفف يقوم بتسوية نسق اإللكترونات ذات

الطاقات املتباينة.

ع املسرع احلقول الكهربائية تسر

اإللكترونات لتصبح طاقتها .volt 12 بليون إلكترون ڤلطويستعمل في منبع الضوء

املترابط LCLS هذا كيلو متر واحد من الطول اإلجمالي

للمسرع SLAC، أي ثلثه فقط.

ليزر التشغيليولد ليزر التشغيل

نبضات ضوء فوق بنفسجي

تقتلع نبضات من اإللكترونات من

املهبط.

املسرع ومسار الضاغط القسم املتبقي من املسرع اخلطي SLAC الذي كان موجودا سابقا

إلكترونات

67 (2014) 8/7

عح باجلهيزة ز مركز املسرع اخلطي SLAC املسر ه سينية. وجحنفسها املستعملة لتوليد األشعة السينية في السنكروترونات

.undulator ج احلديثة: املموــــــف املموج من مجموعــــــة مغانــــط magnets تولد ويتألحقوال مغنطيسية متناوبة. وتتذبذب اإللكترونات املتحركة ضمن املموج مصدرة أشعة سينية. وفي السنكروترونات، ور مغادرة اإللكترونات املموجات، وهي حلقات مغلقة، وفحتنحني مســــــاراتها لتغدو أقواســــــا. وبتلك الطريقة، تبتعد ر إلى اجلســــــيمات عن طريق األشــــــعة الســــــينية التي مترــــــات باجلريان حول محطات جتريبية. وتســــــتمر اإللكترونة دفقة قوية من األشــــــعة السينية في كل املضمار مصدرح

مرة متر فيها عبر املموج.إال أن املسرع اخلطي SLAC ذو شكل مستقيم، واملموج فيه طويل على نحو غير مألوف )130 مترا(. وتتحرك اإللكترونات

فيه على مسار الفوتونات نفســــــها، وبالسرعة نفسها تقريبا. والنتيجة هي ســــــباق مدمر جلسيمات دون ذرية. وال تستطيع اإللكترونات فيه االبتعاد عن مســــــار فوتونات األشعة السينية ــــــي أصدرتها، ولذا تصدمها تلك الفوتونات جانبيا مرة تلو التأخرى، محرضة إياها على إصدار فوتونات أشــــــعة ســــــينية

مستنسخة من خالل عملية اإلصدار احملرض. وال حاجة إلى مرايا عاكســــــة كــــــي تتحرك الفوتونات جيئة ــــــني اإللكترونات، وذلك ألنها تتحــــــرك كلها معا. وكل وذهابا بمــــــا نحتاج إليه لتوليد الليزر هــــــو حزمة كثيفة من اإللكترونات ــــــز كبير بقدر يتســــــع ملموج طويل. واملســــــرع الســــــريعة، وحياخلطي SLAC ميتلكهما. وإذا جرى توضيع كل شيء بطريقة ــــــة تقريبا، كان األمر عظيما، وحصلنا على حزمة أشــــــعة مثاليل مسار سينية اســــــتثنائية الســــــطوع. وعند نهاية اخلط، يحو

)bacteriophage )1: ڤيروس يتطفل على اجلراثيم.

البدعة، فهو يجعل اإللكترونات تسلك مسارا متعرجا. وكلما غيرت اإللكترونات اجتاهها فيه، أصدرت إشـــعاعا يتألف في هذه احلالة من أشـــعة سينية. ونظرا

ألن اإللكترونات تتحرك بسرعة قريبة من سرعة األشعة السينية التي تصدرها، فإن هذه العملية تغذي نفسها وتنتج حزمة استثنائية بشدتها ونقائها.

LCLS محطات منبع الضوءالتجريبية

تقوم األشعة السينية بعملها، فتشوي املادة، وتصور الفيروسات )اليسار(

أو تقوم بأي مهمة أخرى يوكلها إليها الفيزيائيون.

ردهة املموجتسبب مجموعة مغانط ذات قطبيات متناوبة حركة متعرجة لإللكترونات،

محرضة إياها على توليد حزمة أشعة سينية ليزرية.

مقطع ليزر أشعة سينية )790 مترا(

ردهة جتريبية بعيدة ردهة جتريبية قريبة

رؤية ڤيروس العاثية)1( باألشعة السينية

استخالص احلزمةيسحب مغنطيس قوي اإللكترونات

ويدع األشعة السينية تكمل طريقها.

68(2014) 8/7

اإللكترونات، وتدخل الفوتونات احملطات التجريبية. وتعــــــرف هذه املنظومــــــة تقنيا بليـــزر اإللكترونات

.free-electrons laser احلرةومع أن منبع الضوء املترابط LCLS ليس مدفعا لـ »حرب النجوم،« إال أنه يبقى جهيزة جبارة. فشدة أشعته القصوى عند احملرق، والبالغة 1018 واطات في السنتيمتر املربع، أكبر بباليني املرات من شدات ضوء املنابع السنكروترونية. ويستطيع هذا الليزر أن يقطــــــع الفوالذ، وميكن حلقله الكهرمغنطيســــــي ــــــف مرة من احلقول التي املهتز أن يكون أقوى بأل

تربط فيما بني الذرات ضمن اجلزيئات.

لب املسألة)�(إن احلاجة إلى ليزر األشــــــعة الســــــينية كبيرة جدا

إلى درجة أنه ال يســــــتطيع أن يلبي ســــــوى أقل من ربع طلبات اســــــتعماله من قبل املشــــــاريع البحثية. والعلماء املقيمون في موقــــــع هذا الليزر يعملون بدأب اثنتي عشــــــرة ســــــاعة يوميا، ــــــرة من الطلبة خمســــــة أيام في األســــــبوع، مع فرق زائرة كبيوالباحثني الرئيســــــيني وباحثي ما بعــــــد الدكتوراه، حيث لكل

ميكروثانية microsecond أهميتها. إن البحوث التي جعلتها ليزرات األشــــــعة السينية ممكنة واسعة الطيف. وإلعطاء فكرة عما أضحى بواسطتها ممكنا، سوف نسلط الضوء على مسألتني علميتني على درجة عالية ــــــة، هما: كيف تتصــــــرف املادة ضمــــــن الظروف مــــــن األهميــــــر اجلزيئات الفائقة املتطرفــــــة، وماذا ميكن تعلمه من تصويالســــــرعة. إن هاتني املســــــألتني على صلة وثيقــــــة بالظواهر األساسية التي تدرسها الفيزياء الذرية واجلزيئية والبصرية

التي متثل مجال خبرتنا.ن منبع الضــــــوء املترابط LCLS ذرات جوفاء وعندما يكوفي اجلزيئات واجلوامد، فإنه يســــــتفيد مــــــن ميل إلكترونات الطبقات اخلارجية في الذرة إلى السقوط إلى الداخل لتحل محل تلك التي فقدت من الطبقات الداخلية. وتســــــتغرق هذه ،Auger relaxation الظاهــــــرة، املعروفــــــة باســـترخاء أوگـــربضــــــع فيمتوثوان. لذا، إذا ســــــلطنا نبضة أشــــــعة ســــــينية ــــــى املنظومة، فإنه لن يتوفر وقت مدتها فيمتوثانية واحدة عللإللكترونات اخلارجية للسقوط إلى مواقع الطبقات الداخلية اجلوفاء. وضمن هذه الظروف، سوف تكون الذرات اجلوفاء شفافة ألي فوتون أشعة سينية إضافية، حتى ولو كانت فائقة الشــــــدة. وقد اكتشــــــفنا هذه التجاويف الشفافة، باستعمال ــــــع الضوء املترابط LCLS، ليس في الذرات فحســــــب، بل منب

في اجلزيئات وعينات املادة التي هي أكبر أيضا.ــــــة إن درجات احلــــــرارة داخل وتقول الدراســــــات النظريالكواكب الضخمة التي من مثل املشــــــتري تصل إلى 000 20 كلڤن، أي إنها أســــــخن بأربع مرات من سطح الشمس. ومن املفترض أن الهدروجني والهليوم، وهما املكونان الرئيســــــيان للكوكب، يتخذان أطوارا صلبة غريبة، بكثافات وبنى متطرفة. ــــــل إال القليل. حتى إن ــــــه ليس معروفا من تلك التفاصي إال أنمقاومة املادة، أي انضغاطها استجابة للضغط عليها، ليست ســــــهلة القياس، وليســــــت مفهومة متاما انطالقــــــا من املبادئ األساســــــية. وقد اعتمدت البحــــــوث العلمية حتى اآلن في هذا املجال كثيرا على مناذج نظرية، وال تزال التجارب التي تختبر

صحة هذه النماذج نادرة. وقد حاولت بعض أولى التجارب التي أجريت باســــــتعمال منبع الضوء املترابط LCLS تكوين هذه الظروف القاســــــية. إذ ميكن لشــــــدة الليزر الهائلة أن تســــــخن املادة بسرعة مذهلة، ــــــر مألوفة. فعلى ســــــبيل املثال، منتجــــــة مفاعيـــل effects غيــــــا أول مرة كيف أنه ميكن ألشــــــعة ســــــينية متعددة أن الحظنتتعامل جماعيا مع جزيئات مؤلفة من ذرات عديدة لكي حترر إلكترونات ذات ارتباط وثيق بالنوى الذرية، وتلك عملية تسمى امتصـــاص الفوتونات املتعـــددة)1(. وميكن لكثافة الفوتونات العالية أيضا أن تنتزع عدة إلكترونات من ذرة واحدة، أو من جزيئات أو جوامد، جاعلة إياها جوفاء وفقا ملا وصفناه آنفا، وذلك في عملية تســــــمى االمتصاص التسلســـلي)2(. وإضافة إلى ذلك، تستطيع األشعة السينية الساطعة أن حتطم بسرعة

THE HEART OF THE MATTER )�(multiphoton absorption )1(

sequential absorption )2(

تستطيع الكواشف داخل حجرة اخلالء أن تقوم بالتقاط صور فائقة الدقة للبروتينات وللخاليا.

69 (2014) 8/7

ــــــات التي يتوقع جميع الروابط في اجلزيئوجودهــــــا داخل الكواكــــــب العمالقة، ومن ــــــات املاء وامليثان والنشــــــادر. بينهــــــا جزيئوقد ساعدت قياســــــات املادة في الظروف ــــــد معادلة احلالة املتطرفة تلك على حتديــــــي the equation of state، أي الصيغــــــة الت

حتكم الكثافة ودرجــــــة احلرارة والضغط، فــــــي مراكــــــز الكواكب الضخمــــــة، وخالل

التصادمات النيزكية.

تفجير البروتينات)�(ــــــي من البحــــــث، الذي أمــــــا احملور الثانــــــزر بوصفه كاميرا أشــــــعة يســــــتغل اللي

ر اجلزيئات وتسجل األفالم ســــــينية عالية الســــــرعة تصوعن املتغيرات الفيزيائية والكيميائية واحليوية، فيردم فجوة حقيقية فــــــي معارفنا، ألن الباحثني ال يعرفــــــون إال القليل عن بنى العديد مــــــن اجلزيئات احليوية، وخاصة بروتينات األغشية واملعقدات اجلزيئية الكبيرة. وتبدأ التقنية املعتمدة ،crystallography في التصوير، أي تقنية تصوير البلوراتــــــة بقدر كاف، لكي ــــــورة كبيرة بقدر كاف، ومثالي بتنمية بلتسبب انعراجا حلزمة أشعة السنكروترون السينية يكشف عن األمناط الناجتة من بنية اجلزيء. لكن عيب هذه التقنية يكمن في أن األشــــــعة الســــــينية تتلف فورا اجلزيئات التي تسبرها. ومن أجل درء ذلك، على الباحثني حتضير بلورات ــــــرة. إال أن من الصعب جدا بلورة العديد من اجلزيئات كبيموضوع االهتمــــــام، ومنها بروتينات األغشـــية)1(. وتقنية ــــــر قادرة على ــــــة أيضا، ولذا كانت غي الســــــنكروترون بطيئرصــــــد الظواهر الكيميائية العابرة التي حتدث خالل أزمنة

من رتبة الفيمتوثانية. LCLS ــــــدو ألول وهلة أيضا أن منبع الضــــــوء املترابط ويبــــــر مالئمة لهذه املهمة. فنظرا ألن شــــــدته أكبر بباليني أداة غياملرات من شــــــدات ضوء املنابع الســــــنكروترونية، فإن املواد الهشــــــة التي من قبيل البروتينات واملنظومات الالمتبلورة، ال تستطيع النجاة حتى من نبضة واحدة من أشعته السينية قبل أن تنفجر وتتحول إلى خليط من البالزما الفائقة احلرارة)2(. لكن املدهش هو أن هذه الشــــــدة التدميرية هي ما نحتاج إليه فعال. فنظرا ألن النبضة قصيرة جدا وشديدة السطوع، فإنها ــــــل أن تتمكن من تدميره. تســــــتطيع التقاط صورة اجلزيء قبــــــة، فإنه يلتقط صورة واضحة ــــــذا، ومع أن الليزر يبيد العين ل

للجزيء متاما قبل فنائه.

وقد بدأ هذا املفهوم املسمى االنعراج diffraction before destruction قبل التدميرــــــي ثماره. فقد اســــــتعمل العلماء تقنية يؤتــــــة من أجل تســــــجيل ــــــورات الفيمتوثاني بلــــــورات النانوية أمنــــــاط االنعراج فــــــي البلــــــات والڤيروســــــات ]انظر اإلطار والبروتينفي الصفحتني 66 و 67[. ووضعت بحوث أخيرة مخططات تفصيلية لبنى البروتينات املســــــببة ملرض النوم، وهو مرض عضال

تسببه طفيليات األوالي)3(.ــــــع الضوء واآلن، بعــــــد أن احتل منبــــــادة في هذه ــــــط LCLS موقع الري املترابــــــرات أخــــــرى في ــــــة، تقــــــوم مختب التقانأوروبا وآســــــيا أيضا بتخطيط وبناء ليزرات أشــــــعة سينية خاصة بها ذات إلكترونات حرة. وســــــوف يكون هذا اجليل اجلديد من اآلالت أكثر اســــــتقرارا، وســــــوف يوفر حتكما أفضل في حزمة األشــــــعة الســــــينية. وأحد أهدافه املهمة، على وجه اخلصوص، هو جعل نبضات األشــــــعة الســــــينية أقصــــــر من ذي قبل. فباســــــتعمال نبضات قصيرة من رتبة 0.1 فيمتوثانية )أي 100 أتوثانية attoseconds، أو 100 جزء

من كوينتيليون جزء من الثانية)4((، ميكن أن نشــــــرع في مشــــــاهدة حركة الذرات، وحركة اإللكترونات أيضا داخلها وداخل اجلزيئات. وميكن للجهيزات اجلديدة أن تسمح لنا بالتحكم في هذه احلركة. لقد غدا احللم بتصوير أفالم تبني كيفية حتطم الروابط الكيميائية، وكيفية تكون روابط جديدة،

في متناول اليد. <EXPLODING PROTEINS )�(

membrane proteins )1(very hot soup of plasma )2(

)protozoan parasites )3: متعضيات مائية وحيدة اخللية حقيقية النوى. quintillionths of a second )4(

Scientific American, January 2014

مراجع لالستزادة Femtosecond Electronic Response of Atoms to Ultra-Intense X-rays. L. Young et al. in

Nature, Vol. 466, pages 56–61; July 1, 2010. Femtosecond X-ray Protein Nanocrystallography. Henry N. Chapman et al.

in Nature, Vol. 470, pages 73–77; February 3, 2011.Single Mimivirus Particles Intercepted and Imaged with an X-ray Laser.

M. Marvin Seibert et al. in Nature, Vol. 470, pages 78–81; February 3, 2011.Double Core-Hole Spectroscopy for Chemical Analysis with an Intense X-ray Femtosecond Laser. N. Berrah et al. in Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Vol. 108, No.

41, pages 16,912–16,915; October 11, 2011. Creation and Diagnosis of a Solid-Density Plasma with an X-ray Free-Electron Laser. S. M.

Vinko et al. in Nature, Vol. 482, pages 59–63; February 2, 2012. Natively Inhibited Trypanosoma brucei Cathepsin B Structure Determined by Using an

X-ray Laser. Lars Redecke et al. in Science, Vol. 339, pages 227–230; January 11, 2013.

يعمل العلماء املقيمون في موقع الليزر مع فرق زائرة كبيرة بدأب اثنتي عشرة ساعة يوميا،

خمسة أيام في األسبوع، حيث لكل ميكروثانية أهميتها.

70(2014) 8/7

ذلك والتي حلقت ببحوث الطب األحيائي بلغت حجما كبيرا وصل إلى 200 مليون دوالر سنويا.

مستقبل النشر العلمي)�(ــــــدوام بخرق املعايير تقوم نســــــبة ضئيلة من الناس على الاملجتمعية، والعلماء ال يختلفون عنهم في ذلك. ففي األوقات ــــــة، التي يصحبها انكماش في التمويل ومنافســــــة العصيبــــــة، ينحو بعض ــــــى الوظائف األكادميي متزايدة الشــــــدة علالعلماء إلى إســــــاءة التصرف. والواقــــــع أن الفورة األخيرة للمجــــــالت غير املوثوق بها أدت إلى حتويل النشــــــر العلمي إلى ما يشــــــبه عرضا غربيا متوحشا Wild West show. إذ أضحى من الســــــهل أكثر مــــــن أي وقت مضى إيجاد مكان

لنشر أي مادة حتى ولو مت انتحالها بشكل سافر.ــــــدة للتحكــــــم في ــــــالت النصــــــوص أداة جي وتوفــــــر حتليالتصرفات الســــــيئة وضبطها. لكنها قد تعمل في نهاية األمر على ما يتجاوز منع حدوث االنتحال؛ وهو تهيئة الفرصة لقيام

طرائق جديدة كليا لتقاسم البحوث وتقدمي بحوث مشتركة.ــــــل باعتماد منوذج ــــــي تتمث ومــــــن األفــــــكار احمليرة تلك التــــــة إلكترونية من العمل في ــــــا: أي تكوين مدونة دينامي ويكيبيديموضوع يعمــــــل العلماء باســــــتمرار على تنقيحه وحتســــــينه. وكل »منشـــور«)1( جديد يشــــــكل مســــــاهمة في الكتلة املتنامية للمعرفة؛ وبالتالي تصبح األجزاء املتعلقة باألســــــاليب املكررة ــــــل منوذج ويكيبيديا خطــــــوة إلى األمام عدميــــــة اجلدوى. وميثباجتــــــاه قاعدة بيانات مركزية جلميع املنشــــــورات العلمية في االختصاصات كافة. ففي استطاعة املؤلفني واحملررين التنقيب عن النصــــــوص للتحقق من حداثة بحث جديد وتطوير املعايير املوثوق بها لألثر الناجم عن فكرة أو اكتشــــــاف. ومن الناحية املثالية، فبدال من قياس تأثير ورقة بحث معينة عن طريق قياس عدد االستشـــهادات)2( التي حتظى بهــــــا، ميكن القيام بقياس

مدى تأثيرها في كامل معارفنا العلمية وحتى في املجتمع. وفي معهد فرجينيا التقاني)3( حيث انتقلت إلى العمل منذ أربع سنوات، كنا نناضل من أجل احلفاظ على عمل البرمجية ــــــي ما زال لديها آالف املســــــتخدمني. وكنا في eTBLAST الت

ذلك الوقت، أنا وزوجتي وشــــــريكتي في العمــــــل <K. منيير>، نثق بأهمية حتليل النصــــــوص وجدواه. فنحن نعمل من أجل تطبيق البحث عن التشــــــابه على أســــــاس حجــــــم الفقرة الذي أســــــفر عن الكشــــــف عن حاالت كثيرة من االنتحال وسرقتها ــــــى أطراف أخرى، مبا في ذلك إدارة املنح وبحوث الســــــوق إلوبذل العناية الواجبة بشأن براءات االختراع. فهل يعني هذا أننا قد أسسنا »گوگل« التالي؟ من يعلم؟ لكنني أتكلم انطالقا

ــــــل النصوص ميكن أن يكون مــــــن جتربتي حني أقول إن حتليكشافا فعال. وهنا تأكدت أن العلماء يرتكبون انتهاكات ملكية

فكرية أو سرقات أدبية شأنهم في ذلك شأن اآلخرين منا. <THE FUTURE OF SCIENTIFIC PUBLISHING )�(

publication )1(citations )2(

Virginia Tech )3(

Scientific American, March 2014

مراجع لالستزادة A Tale of Two Citations. Mounir Errami and Harold Garner in Nature, Vol. 451, pages 397–399;

January 24, 2008. Responding to Possible Plagiarism. Tara C. Long et al. in Science, Vol. 323, pages

1293–1294; March 6, 2009. Systematic Characterizations of Text Similarity in Full Text Biomedical Publications.

Zhaohui Sun et al. in PLOS ONE, Vol. 5, No. 9, Article No. e12704; September 15, 2010. Research Funding: Same Work, Twice the Money? Harold R. Garner et al. in Nature, Vol. 493,

pages 599–601; January 31, 2012.

مراكز توزيع في األقطار العربيةبوساطة : املجموعة اإلعالمية العاملية - دولة الكويت

> اإلمارات: شركة أبوظبي لإلعالم - أبوظبي > البحرين:

مؤسسة األيام للنشر - املنامة > تونس: الشركة التونسـية للصحافة - تونس > السعودية: الشركة الوطنية املوحدة للتوزيع - الرياض > سوريا: املؤسـسة العربية السورية

لتوزيع املطبوعات - دمشق > عمان: مؤسسة العطاء - مسقط > فلسطني: شركة رام الله للتوزيع والنشر - رام الله > قطر:

شركة دار الثقافة - الدوحة > الكويت: املجموعة اإلعالمية العاملية - الشويخ، املنطقة احلرة > لبنان: مؤسسة نعنوع الصحفية للتوزيع -

بيروت > مصر: األهرام للتوزيع - القاهرة > املغرب: الشركة العربية اإلفريقية - الرباط > اليمن: القائد للنشر والتوزيع - صنعاء.

تتمة الصفحة 61 )قضية الكلمات املسروقة(

عن حاجتها إلى مدقق لغوي يجيد اللغة العربية ولديه:

> خبرة عملية في التدقيق اللغوي

> إملام جيد باللغة اإلنكليزية > خلفية علمية

تعلن

ترسل الطلبات إلى : مجلة العلوم ص.ب : 20856 الصفاة، الكويت 13069

فاكس: 22403895 (965+)e-mail: oloom@kfas.org.kw :العنوان اإللكتروني

METEOROLOGY Summon the Rain By Dan Baum

Governments and farmers worldwide spend millions every year trying to control the weather. Recent data suggest that they might be on to something.

MEDICINEGene Therapy’s Second Act By Ricki Lewis

After tragic missteps, doctors are poised to bring this promising approach to the clinic.

INFORMATION TECHNOLOGYThe Case of the Stolen WordsBy Harold “Skip” Garner

A modest project to build software for navigating jargon-filled medical texts became an investigation into widespread plagiarism and hundreds of millions of dollars in potential fraud.

QUANTUM PHYSICSThe Ultimate X-ray Machine By Nora Berrah and Philip H. Bucksbaum

A defunct cold war scheme for shooting down missiles is now creating exotic forms of matter.

EDITOR IN CHIEF: Mariette DiChristina MANAGING EDITOR: Ricki L. Rusting CHIEF NEWS EDITOR: Philip M. Yam SEnIor writeR: Gary Stix EDITORS: Davide Castelvecchi, Graham P. Collins, Mark Fischetti, Steve Mirsky, Michael Moyer, George Musser, Christine Soares, Kate WongCONTRIBUTING EDITORS: Mark Alpert, Steven Ashley, Stuart F. Brown, W. Wayt Gibbs, Marguerite Holloway, Christie Nicholson, Michelle Press, John Rennie, Michael Shermer, Sarah Simpson

ASSOCIATE EDITORS, ONLINE: David Biello, Larry Greenemeier NEWS REPORTER, ONLINE: John MatsonART DIRECTOR, ONLINE: Ryan Reid

ART DIRECTOR: Edward Bell ASSISTANT ART DIRECTOR: Jen Christiansen PHOTOGRAPHY EDITOR: Monica Bradley

COPY DIRECTOR: Maria-Christina Keller

EDITORIAL ADMINISTRATOR: Avonelle Wing SENIOR SECRETARY: Maya Harty

COPY AND PRODUCTION, NATURE PUBLISHING GROUP: SENIOR COPY EDITOR, NPG: Daniel C. Schlenoff COPY EDITOR, NPG: Michael Battaglia EDITORIAL ASSISTANT, NPG: Ann Chin MANAGING PRODUCTION EDITOR, NPG:  Richard Hunt SENIOR PRODUCTION EDITOR, NPG: Michelle Wright

PRODUCTION MANAGER: Christina Hippeli ADVERTISING PRODUCTION MANAGER:  Carl Cherebin PREPRESS AND QUALITY MANAGER:  Silvia De Santis CUSTOM PUBLISHING MANAGER:  Madelyn Keyes-Milch

PRESIDENT: Steven Inchcoombe VICE PRESIDENT, OPERATIONS ANDADMINISTRATION: Frances Newburg

VICE PRESIDENT, FINANCE AND BUSINESS DEVELOPMENT: Michael Florek BUSINESS MANAGER: Marie Maher

Letters to the EditorScientific American 75 Varick Street, 9th Floor, New York, NY 10013-1917 or editors@SciAm.com Letters may be edited for length and clarity. We regret that we cannot answer each one. Post a comment on any article instantly at www.ScientificAmerican.com/sciammag

MATHEMATICSThe Secret Spiritual History of Calculus By Amir Alexander

Archival records reveal a clash over science and religion in the early history of integral calculus.

ADVISORY BOARD

Adnan A. Shihab-EldinChairman

Adnan HamouiMember - Editor In Chief

Abdullatif A. Al-BaderDeputy

38

42

52

58

62

ENERGYThe True Cost of Fossil FuelsBy Mason Inman

The energy expended to extract oil is on the rise. How will we keep the human enterprise humming?

MEDICINESeeds of a Cure By Brendan Borrell

Clinical trials of herbal medicines are offering promising leads for novel drugs against malaria and other ailments.

INFORMATIQUEUn Déluge de Données By Serge Abiteboul et Pierre Senellart

Dans de nombreux domaines, scientifiques ou non, les données s’accumulent en masse. Les gérer et les exploiter est le défi posé à l’informatique du Big Data.

EARTH SCIENCEThe Oldest Rocks on Earth By Carl Zimmer

In peaceful Nuvvuagittuq, a battle of science rages over an outcropping of glacier-cut rocks.

CLIMATE CHANGEFalse Hope By Michael E. Mann

The rate at which global average temperature is rising has hit a plateau, but a climate crisis still looms in our future. At best, the “pause” buys the world a few extra years to cut carbon emissions.

MEDICINECancer’s Off Switch By Jedd D. Wolchok

By releasing the brakes that tumor cells place on the immune system, researchers are developing a new generation of more powerful treatments against malignancy.

July / August - 2014 Volume 30 Number 7/8

0

1

2

3

4

5

18751850 1900 1925 1950 1975 2000 2013 2025 2050

2013 2036 2046

2075 2100

15

4

19

8

26

32

إعدادأ. د. يوسف بركات

وزمالؤهكلية الطب - جامعة دمشق

ــــــاب التفاصيلح يتمــــــم هذا اجلــــــزء من الكتاألعمق في الكيمياء احليوية الطبية، ويقع في

خمسة أبواب:أولهـــا: يقدم ملفاهيم الطاقة واألكســــــدة فــــــي اجلســــــم احلي، مــــــع نظــــــرة إجمالية

لالستقالب تركز على اإلنسان.ثانيهـــا إلـــى رابعهـــا: تعرض تفاصيل والســــــبل ــــــر واملصائ املصــــــادر ــــــف مختلاالستقالبية التي تخضع لها املواد الغذائية الرئيســــــية، وطرائق تنظيمها في الصحة وما

يحدث لها من انحرافات في املرض.خامســـها: يختص بتقدمي مواضيع متخصصة ملستويات الدراسة األعلى؛ فيشــــــرح آليات االستقالب في مختلف اســــــتقالب ويعــــــرض خصوصيات حاالته. بعض األنســــــجة؛ ويناقش األساس الكيميائي ــــــواع املختلفة ــــــة األن ــــــوي واجلزيئي لبني احليلألنسجة العضلية. ويختتم هذا الباب بعرض

مبسط ألحدث تقانات الوراثيات اجلزيئية.وفي ختام هذا اجلزء عرض ألهم املصطلحات

الواردة في هذا الكتاب بجزأيه.والكتاب ميثل إسهامة جادة في تفكيك

»عقد« الكيمياء احليوية.

اجلزء الثاني من كتابالكيمياء احليوية الطبية

كتابتطوير المنتجات

باختصار نصف الزمن Developing products

in half the Time

المركز العربي للتعريب والترجمةوالتأليف والنشر بدمشق)�(

المنظمة العربية للترجمة)�(

صدر حديثاعن

)�( ص.ب: 2573 دمشق )سوريا(هاتف: 678433311 (+369)فاكس: 899033311 (+369)

acatapalecso@gmail.com :البريد اإللكتروني

Sir P. Moore : تأليفترجمة : د. خالد شقير

مراجعة : د. محمد سليمان

ــــــل تزود هــــــذه الطبعــــــة اجلديدة للدليــــــاج إليها القــــــارئ باملعلومات التي يحتلدراســــــة سماء الليل، كما تزوده بخرائط مـفـصـلـة للقـمر والكـويــكبــات النـجـمـيـــة، إضافة إلى مجموعة من التوصيات حول مــــــا قد يحتاج إليه هذا القارىء في بحثه

والوقت الذي يبحث فيه.كما حتتوي هــــــذه الطبعة على مقدمة للتصوير الفلكي موضحة ببعض أفضل ــــــي التقطها الهــــــواة. وجدير الصــــــور التــــــل ميكن أن بالذكــــــر هنا أن هــــــذا الدلييستخدم في أي مكان في العالحم وفي أي

وقت من أوقات السنة.

)�(

)�( ص.ب: 36252 الصفاة 31131 ــــ دولة الكويتبدالة املؤسسة: 00187222 (+569)

فاكس: 15187222 (+569)wk.gro.safk@rohtua :البريد اإللكتروني

gro.safk.www :املوقع اإللكتروني

)�( ص.ب: 6995-311 احلمراء،بيروت 09023011 ــــ لبنانهاتف: 130357 (+1169)فاكس: 230357 (+1169)

bl.gro.toa@ofni :البريد اإللكترونيbl.gro.toa.www :املوقع اإللكتروني

إدارة الثقافة العلمية

دليل النجوم والكواكبGuide to Stars and Planets

P.G. Smith & D.G Remertsen : تأليفترجمة : د. محمد سعيد الصفدي

مراجعة : د. عماد مصطفى تقدمي : د. محمد مراياتي

هــــــذا الكتاب دليل عملي يحتاج إليه كل من يسعى، من أجل تطوير منتجات مؤسسته، إلى مواكبة توجه العالحم نحو االقتصاد املبني على املعرفة التي غدت فعال من الدعائم األساسية لإلنتاجية

والتنافسية . فالكتاب يعرض خبرات قيمة طويلة فــــــي العمــــــل مــــــع الشــــــركات لتحديد املناهج والوسائل التي يجب اعتمادها وتلك التي يجب اســــــتبعادها في ذلك التطوير. وبشكل عملي يشرح الكتاب كيف ميكن اختصار الوقت في تصميم ــــــك مت املنتجــــــات وتصنيعهــــــا. وكل ذلعرضه في الكتاب بشكل عملي واضح

يجعل االستفادة منه أمرا يسيرا.

74(2014) 8/7

sacgc_kw sacgc_kw Sackwt Sac.kwt

Social Media التواصل اإلجتماعي

Tel.: +965 22991100 www.sacgc.org info@sacgc.org

الـرؤيــــة: ان يصبح المركز مؤسس��ة متمي��زة عالميا، وتعنى برعاية الموهوبين والمبدعين من ابناء دولة الكويت، واستثمار

ابداعاتهم ألغراض التنمية، والوصول بهم إلى العالمية.

الرســالـة: المساهمة في بناء مجتمع كويتي يدعم ويرعى الموهوبين والمبدعين ويستثمر قدراتهم.

Vision: to convert the center into a globally distinguished institution that cares for gifted and talented Kuwaitis, invests in their innovations for developmental purposes, and takes them to global levels.

Mission: contributing to build a Kuwaiti society that fosters giftedness and creativity.

AD.indd 1 11/4/14 12:21:37 PM