شنبه ۵ آذر ۱۳۸۴ - - ۳۸۵۹
نانوتكنولوژيست ها از جانوران الهام مي گيرند
چشم در چشم زندگي
ترجمه: فرهاد رضائي
006294.jpg
لوك لي يكي از پژوهشگران عرصه نوظهور نانوتكنولوژي ست؛ پژوهشگري كه اين روزها براي جست و جوي منبع ارزشمندي براي الهام گرفتن طرح نسل بعدي دستگاه ها و ابزارهاي نوري (اپتيكال) پيچيده، رو در رو با يك خرچنگ مي نشيند و محو تماشاي آن مي شود و ممكن است حتي سراغ يك مگس يا اختاپوس برود.
لي و ساير مهندسان زيستي به طور گسترده اي سرگرم  ايده گرفتن از گوشه و كنار و زواياي گوناگون سلسله جانوري هستند تا بتوانند سيستم هاي بينايي مصنوعي پيشرفته اي را طراحي و توليد كنند و از آنها در ساخت ابزار و وسايل مختلفي همچون دوربين هاي عكاسي مدرن، ردياب هاي حركتي، وسايل جهت ياب در خودروهاي بدون سرنشين يا حتي در پيوند شبكيه مصنوعي چشم بهره گيرند.
لي و همكار ديگرش در دانشگاه بركلي به نام رابرت سزيما ، تازه ترين دستاوردهاي خود در اين زمينه را با انتشار مقاله اي در شماره جديد ژورنال ساينس ، يعني نشريه انجمن غيرانتفاعي پيشرفت هاي علوم ايالات متحد آمريكا (AAAS) توصيف و تشريح كرده اند.
سيستم هاي بينايي
همچنان كه مورخان در تاريخ علم ثبت كرده اند، پژوهشگران از دوره يونان باستان تاكنون، همواره مشتاق و علاقه مند به بررسي پديده بينايي در جهان زنده بوده اند و در آغاز چنين مي پنداشتند كه فرآيند ديدن در پي خروج اشعه هايي از درون چشم به بيرون و سپس لمس محيط پيرامون توسط  اين اشعه ها ظهور مي يابد.
اين فرضيه مدتي مديد مورد پذيرش قرار داشت تا آن كه يك پژوهشگر عرب پرده از شيوه كاركرد لنزها برگرفت و توضيح داد كه عدسي ها چگونه قادرند با تمركز پرتوهاي نوري دريافت شده از محيط اطراف، تصاوير مشابهي را از اشيا و مناظر پيرامون خلق كنند.
امروزه مي دانيم كه فرآيند انتخاب طبيعي
(natural selection) دست كم 10 سيستم بينايي گوناگون را در سلسله جانوران به وجود آورده است كه هر يك به عنوان سيستم مناسبي براي رفع نيازهاي خاص صاحب خويش در زيستگاه هاي مختلف، در طول روند تكامل موجودات زنده توسعه يافته است.
همچنان كه زيست شناسان تصريح مي كنند، در واقع چشم در گونه هاي زنده مختلف  اين سياره، براي تامين نيازهاي گوناگوني سازش يافته است، به طوري كه ديدن در شب يا روز، مشاهده فاصله نزديك يا دور يا داشتن ميدان بينايي باريك يا پهن، از جمله ويژگي هايي ست كه بر حسب نوع جانور و زيستگاهش متفاوت است و از  اين رو، هر چشم با سيستم خاص خود براي صاحب ويژه اي تكامل و توسعه پيدا كرده است. با وجود  اين، تمامي  اين سيستم هاي بينايي در جانوران مختلف، نور را از محيط اطراف دريافت مي كنند و از پرتوهاي نوري به دست آمده براي توليد تصوير مشابهي از اطراف در مغز جانور مورد نظر بهره مي گيرند و امكان مشاهده و ديدن دنيا را فراهم مي آورند. اين سيستم ها بسيار پيشرفته تر از فن آوري هاي تصويربرداري ست كه انسان به روش هاي گوناگون توليد كرده و دانشمندان بر اين باورند كه سيستم هاي بينايي در جهان زنده، بسيار كارآمدتر، نيرومندتر، اغلب ساده تر و به طور كلي برازنده تر از انواع مصنوعي و انسان ساخت آن است.
ديد در جانوران
سيستم هاي بينايي در جهان جانوران، به طور كلي شامل دو نوع عمده و اصلي ست: نخست چشم هاي نوع دوربيني كه از يك عدسي منفرد براي متمركز كردن تصاوير اطراف روي پرده شبكيه استفاده مي كنند و نوع ديگر، چشم هاي مركب هستند كه تركيبي از چشم هاي منفرد به شمار مي روند و از عدسي هاي فراواني برخوردارند كه تعداد آنها در برخي موارد به هزاران عدد نيز مي رسد.
جانوران صاحب چشم دوربيني، از روش هاي مختلفي براي متمركز ساختن عدسي به منظور مشاهده اشياي موجود در فواصل گوناگون بهره مي گيرند. انسان ها و پرندگان داراي عضلات تخصصي شده اي هستند كه ميزان تحدب و تقعر يا به بيان ديگر، ميزان انحناي عدسي چشم را تغيير مي دهد. به همين ترتيب،  اين عدسي منفرد در چشم اختاپوس ها داراي لايه هايي مانند پياز است كه خواص نوري هر كدام  اندكي با ديگري متفاوت است و  اين ساختار ويژه، به متمركز ساختن دقيق پرتوهاي نور و حتي ارائه يك ميدان ديد وسيع و پهن به اين جانور كمك فراواني مي كند. در نهنگ ها، محفظه پشت عدسي از مايع خاصي پر و خالي مي شود و اين مايع سبب حركت عدسي و كاهش يا افزايش فاصله آن با شبكيه چشم مي شود.  اين در حالي ست كه در دوزيستان، ماهيچه ويژه اي در چشم وجود دارد كه عدسي چشمي را به عقب يا جلو حركت مي دهد و امكان تغيير فاصله لنز با شبكيه را با بهره گيري از  اين روش  ايجاد مي كند.
شبكيه مصنوعي
لوك لي از دانشگاه بركلي و همچنين پژوهشگران ديگر موفق به طراحي و توليد عدسي هايي شده اند كه مشابه عدسي جانوران چشم دوربيني ست و مي تواند با تغيير فشار مايع موجود در محفظه هاي خاص، ميزان تمركز عدسي را بر حسب شرايط گوناگون تنظيم كند.
اين عدسي ها كه به اصطلاح microdoublet
ناميده مي شوند، مي توانند با برآمده شدن دو طرف عدسي يا فرورفتگي آنها، دو شكل متفاوت به خود بگيرند و به  اين ترتيب، فاصله كانوني و نيز ميدان ديد را به طور مناسبي تغيير دهند.  اين نوع عدسي ها براي استفاده در ساختار دوربين هاي عكاسي يا تصويربرداري از داخل بدن مفيد و قابل استفاده هستند.
مهندسان همچنين سرگرم تحقيق و بررسي روي طرح ساخت شبكيه سنتزي هستند و توسعه و تكميل شبكيه مصنوعي مي تواند تحولي در پيوند  اين قسمت حياتي از سيستم بينايي در انسان ها به وجود آورد. البته دستيابي به اين هدف با چالش بزرگي رو به روست، زيرا بيشتر شبكيه هاي چشم در طبيعت، خميده و داراي انحنا هستند، اما بخش مشابهي كه توسط انسان ساخته و در ساختار دوربين هاي عكاسي استفاده شده است، اغلب ساختماني مسطح و سخت دارند و فاقد انحناي مورد نظر هستند.
لوك لي همچنين تصريح مي كند: دانشمنداني كه در اين عرصه مشغول كار و تلاشند، هنوز به دانش فني لازم براي سرهم بندي اجزاي مصنوعي مختلف روي يكديگر و  ايجاد يك سيستم كامل به عنوان چشم مصنوعي دست نيافته اند، زيرا  اين امر با پيچيدگي ها و دشواري هاي فراواني رو به روست.
نيم نگاهي به اطراف
تحقيقات و پژوهش ها به سرعت در زمينه ساخت اجزاي منفرد مختلف در ساختار چشم، در حال پيشرفت و توسعه است و در  اين راه، از عدسي ها و ديگر اجزاي چشم جانوران گوناگون از جمله حشرات و بندپايان به عنوان الگوهاي طبيعي الهام گرفته مي شود.
اين قبيل عدسي ها در چشم حشرات، بخشي از يك واحد تصويرسازي موسوم به اوماتيدي ست كه هر يك بخشي از يك تصوير خاص را فراهم مي كنند و در مجموع، امكان تصويرسازي از يك شي ‍ء يا محيط پيرامون جانور را به وجود مي آورند. اوماتيدي از ويژگي هاي قابل توجهي برخوردار است؛ به طوري كه مي تواند سيگنال ها و پيام هاي ديداري خويش را بي درنگ و با سرعت زياد ارسال كند و امكان رديابي يك حركت سريع را در محيط اطراف براي جانور فراهم آورد و براي مثال به هنگام بروز يك تهديد، به جانور امكان پرواز بهنگام و دور شدن از خطر را ارائه كند.
لي و همكارانش در دانشگاه بركلي آمريكا موفق به ساخت اوماتيدي هايي مصنوعي شده اند كه هر كدام متشكل از يك عدسي كوچك مرتبط با يك سيستم ويژه جمع آوري سيگنال هاي توليدي هستند و با آرايش دادن آنها به طور دلخواه، مي توان حتي يك ميدان ديد 360درجه اي را به طور مصنوعي ايجاد كرد.
در واقع، ابعاد كل  اين سيستم را حتي مي توان كوچكتر از يك دانه قرص ويتامين طراحي كرد و با بلعيدن آن، دوربيني را براي تصويربرداري از محيط داخلي بدن روانه سيستم گوارش كرد و بدون ظهور عوارض جانبي نامطلوب، عمليات عكسبرداري از  اندام هاي داخلي را با موفقيت انجام داد.
به گفته مهندسان بويژه پيشتازان عرصه نانوتكنولوژي، جهان زنده سرشار از الگوهاي پيچيده، كارآمد و شگفت انگيزي ست كه مشاهده دقيق و الهام گيري از آنها مي تواند راهگشاي افق هاي جديدي در عرصه هاي گوناگون علم و تكنولوژي باشد و براي حركت و پيشرفت در مسير مناسب توسعه علمي، فقط كافي ست كمي بهتر به محيط اطراف خود بنگريم و در آن تامل كنيم.
نشريه ساينس ، نوامبر 2005

پيشخوان
مسكو تايمز
006300.jpg
روزنامه مسكو تايمز خبر اول خود را به برگزاري مراسم اولين سالگرد انقلاب نارنجي در اوكراين اختصاص داده است.
مردم اوكراين روز سه شنبه هفته گذشته اولين سالروز انقلاب نارنجي خود را جشن گرفتند.
ويكتور يوشچنكو - رئيس جمهوري - نيز با حضور در مراسم سالگرد انقلاب نارنجي در ميدان استقلال كي يف - سخناني در ارتباط با اين رخداد تاريخي ايراد كرد.
اين انقلاب درپي اعتراض مردمي به نتايج انتخابات رياست جمهوري و در نتيجه سقوط رژيم طرفدار روسيه و روي كار آمدن ويكتور يوشچنكو كه از سياستمداران طرفدارغرب است، به وقوع پيوست.
ال گرافيكو
006297.jpg
روزنامه ال گرافيكو عكس رونالدينيو را براي كادر اصلي خود برگزيده است.
رونالدينيو سه شنبه شب هفته گذشته در ديداري كه در ورزشگاه نيوكامپ بارسلون برگزار شد با به ثمر رساندن يك گل و تاثيرگذاري مستقيم بر دو گل ديگر نقش عمده اي را در پيروزي تيمش ايفا كرد.
در پايان اين ديدار كه ميان بارسلونا و وردربرمن از گروه سوم رقابت هاي جام باشگاه هاي اروپا برگزار شد، بارسلونا سه بر يك وردربرمن را شكست داد و با 13 امتياز به عنوان صدرنشين به جمع 16 تيم مرحله حذفي پيوست.

تازه ها
مراقبه و ضخامت مغز
006291.jpg
نتايج تحقيقات پيشين نشان داده بود كه انجام مراقبه و مديتيشن سبب ايجاد تغييراتي در مغز مي شود و اين امر به گونه اي صورت مي گيرد كه ممكن است موجب ظهور تغييرات پايدار و دائمي در مغز انسان ها شود، اما اينك روان شناسان از جزئيات دقيق تري در اين زمينه سخن مي گويند.
به گزارش پايگاه اينترنتي لايو ساينس ، تحقيقات اخير محققان دانشگاه ييل به روشني نشانگر آن است كه انجام مراقبه و تكرار تمرينات مرتبط با آن، ضخيم شدن بخش هاي كليدي و مهمي از مغز را به دنبال دارد. بر پايه اين گزارش، تصويربرداري از مغز افرادي كه به طور منظم و مستمر به انجام اين قبيل تمرينات مي پردازند، افزايش تدريجي قطر نواحي قشري مغز آنان را به نمايش گذاشته است؛ افزايش قطر و ضخامت مناطقي كه با دريافت هاي حسي، شنوايي و ديداري و همچنين پايش خودكار ضربان قلب يا تنفس ارتباط مستقيم دارند.
اين پژوهشگران همچنين تصريح كرده اند كه مراقبه منظم موجب كاهش سرعت نازك شدن كورتكس ناحيه پيشاني مغز مي شود كه با بالا رفتن سن در ارتباط است و از سوي ديگر بيشتر نواحي مغزي تحت تاثير اين تمرين ها، در نيمكره راست مغز يافت شده است؛ مناطقي كه براي حفظ توجه و تمركز، بسيار حياتي به شمار مي روند.
جرمي گري ، پروفسور روان شناسي دانشگاه ييل مي گويد: جالب ترين موضوع براي من در اين تحقيقات، مشاهده اين نكته است كه انجام تمرينات مراقبه و مديتيشن مي تواند ماده خاكستري مغز هر انساني را تغيير دهد .
وي مي افزايد: افراد شركت كننده در اين آزمايش ها، انسان هايي از مشاغل و خانواده هاي بسيار متفاوت بودند و به طور ميانگين، فقط 40 دقيقه در هر روز تمرين مي كردند، به بيان ديگر لازم نيست شما يك راهب بودايي باشيد تا نتايج مغزي اين قبيل تمرينات در شما ظهور يابد . مشروح نتايج حاصل از تحقيقات اخير اين محققان در شماره جديد ژورنال نورو ريپورت انتشاريافته است.
گوشه گيري ژنتيكي
006288.jpg
به گفته گروهي از دانشمندان، گوشه گيري و انزواطلبي ممكن است ريشه در ژن هاي انسان داشته و بازتابي از مسير تكاملي پيموده شده به وسيله اجداد انسان ها باشد.
براساس مقاله انتشار يافته در شماره اخير نشريه ژنتيك رفتار ، محققان دانشگاه فيري هلند و دانشگاه شيكاگو آمريكا با بررسي و تحليل دقيق اطلاعات مربوط به 8 هزار دوقلوي يكسان و غيريكسان دريافتند عامل ژنتيك نقش بسيار مهم و اثرگذاري بر رفتار گوشه گيري در انسان ها دارد. اين محققان معتقدند براي كمك به افراد منزوي و گوشه گير، تغيير محيط زندگي كفايت نمي كند و بايد به ويژگي هاي ژنتيكي فرد نيز توجه شود. نتايج تحقيقات انجام شده در برخي از دانشگاه هاي جهان نشان مي دهد گوشه گيري و انزواطلبي با ابتلا به بيماري هاي قلبي در ارتباط است و به همين ترتيب مي تواند سبب بروز مشكلات رواني و احساسي در انسان شود.
پژوهشگران بر اين باورند كه ممكن است گوشه گيري ريشه در دوران ماقبل تاريخ داشته باشد؛ زماني كه انسان هاي شكارچي– گردآورنده براي پرهيز از اجبار به تقسيم منابع غذايي اندكي كه با زحمت به دست مي آوردند، از معاشرت گسترده با ديگران به طور عمدي اجتناب مي كردند. در واقع، افراد واجد اين صفت، موفق به تغذيه هرچه بهتر خود و فرزندان خويش شده   و بقاپذيري خانواده را افزايش داده اند، به طوري كه اين قبيل افراد بيش از سايرين باقي مانده و به تكثير پرداخته اند. به بيان ديگر، انتخاب طبيعي در فرآيند تكامل انسان، اين صفت را برگزيده و آن را در طول زمان، در جوامع انساني تقويت كرده است.

علمي
ايرانشهر
جهانشهر
دخل و خرج
فرهنگ
شهر آرا
مهمانشهر
|  ايرانشهر  |  جهانشهر  |  دخل و خرج  |  علمي  |  فرهنگ  |  شهر آرا  |  مهمانشهر  |  
|   صفحه اول   |   آرشيو   |   چاپ صفحه   |