خفض انبعاثات الكربون له آثار غير مباشرة على الجوع

خفض-انبعاثات-الكربون-له-آثار-غير-مباشرة-على-الجوع

خفض انبعاثات الكربون له آثار غير مباشرة على الجوع

خفض-انبعاثات-الكربون-له-آثار-غير-مباشرة-على-الجوع

قامت العديد من دول العالم بإعداد وتنفيذ خطط لخفض انبعاثات الغازات الدفيئة، حيث يقول الباحثون أنّ هناك عامل مؤثر يجب أن يؤخذ بالاعتبار. وكشفت دراسة جديدة للمرة الأولى أنّ الجهود المبذولة للحفاظ على درجات الحرارة العالمية سوف يؤدي إلى مزيد من الناس الجياع.

يقول الباحثون في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية للتكنولوجيا وعلم البيئية ACS journal Environmental Science & Technology إنّ هذا لا يلغي الحاجة إلى التخفيف من تلك المخاطر، لكن هذا يسلط الضوء على أهمية وضع سياسات شامله.

أوضحت دراسات سابقة بأنّ تغير المناخ يقلل ما يمكن أن تنتجه مزارع الأغذية، والتي يمكن أن تؤدي إلى المزيد من الناس الذين يعانون من الجوع. يؤدي الحد من انبعاثات غاز الكربون إلى تغير المناخ وبالتالي يمكن أن يساعد في المحافظة على غلّات المحاصيل الموجودة. ولكن قد تكون هناك طرق غير مباشرة يؤدي فيها خفض الانبعاثات إلى وضع المزيد من الناس على لائحة المعرضين لخطر الجوع، فعلى سبيل المثال، تتطلب بعض الحشائش وغيرها من النباتات المُستَخدِمة للوقود الحيوي الأراضي الزراعية التي قد تستعمل لإنتاج الأغذية. لذا يمكن أن يؤثر تزايد استهلاك الوقود الحيوي Biofuel سلباً على الامدادات الغذائية. كما أنّ ارتفاع تكلفه التكنولوجيات المخفضة للانبعاثات، مثل، احتجاز الكربون وتخزينه سوف يتحملها المستهلكون الذي سيكون لديهم مال أقل للإنفاق على الغذاء. ومازال الباحثون يحاولون العمل للوصول إلى فهم أفضل عن كيفية ارتباط هذه الأمور مع بعضها البعض.

استخدم الباحثون نماذج متعددة لتحديد آثار تخفيضات الانبعاثات الصارمة، ووجدوا بأنّ العديد من الأشخاص معرضين لخطر الجوع مقارنة مع عدم تخفيض آثار الانبعاثات. واختتم الفريق بقوله بأنّ على الحكومات اتخاذ تدابير من قبيل زيادة الدعم الغذائي لأنها تتناول تغير المناخ.

الإنزيمات الصناعية تلمح إلى إمكانية الحياة بدون الحاجة إلى (DNA) أو (RNA)

الإنزيمات-الصناعية-تلمح-إلى-إمكانية-الحياة-بدون-الحاجة-إلى-DNA-أو-RNA-720x340

الإنزيمات الصناعية تلمح إلى إمكانية الحياة بدون الحاجة إلى (DNA) أو (RNA)

تُسمى الإنزيمات التي لا تتواجد في الطبيعة وتُصنع من مواد جينية لا تتواجد في الطبيعة أيضاً، بالأحماض النووية الصناعية (XNA). هذه هي المرة الأولى التي تُصنع فيها إنزيمات من هذا النوع، وتعزِّز النتائج التي توصلنا إليها، إمكانيةَ تطوُّر الحياة على الأرض دون وجود (DNA) أو (RNA) ، حيث يُفترض أنه لاغنى عن هذين الجزيئين -ذاتيي الاستنساخ (self-replicating)- من أجل استمرارية الحياة على وجه الأرض.

يقول فيليب هوليغر (Philipp Holliger) –من مختبر البيولوجيا الجزيئية في كامبردج بالمملكة المتحدة: “يُظهر عملنا بالحمض النووي الصناعي عدم كون وجود (DNA) أو (RNA) شروطاً مسبقة للحياة”؛ الجدير بالذكر أنّ هذا المختبر هو نفسه الذي اكتشف فيه فرانسيس كريك (Francis Crick) وجيمس واتسون (James Watson) الحمض النووي عام 1953.

لايتعلق كل شيء بالقاعدة

قام فريق هوليغر بصنع الحمض النووي الصناعي XNA سابقاً؛ والذي يحتوي على نفس القواعد -الأدينين والثيمين والغوانين والسيتوزين واليوراسيل-التي يعتمد عليها كل من (DNA) و (RNA) من أجل ترميز المعلومات الوراثية، إن الفرق الوحيد يكمن في السكر الذي يرتبط به كل جذر.

ففي الحمض النووي DNA يكون السكر هو الديوكسيرايبوز، بينما في الحمض النووي الريبي RNA يكون السكر هو الريبوز؛ وهنا قام هوليغر بتغيير هذا السكر بسكريات أخرى أو جزيئات أخرى. قام الفريق الآن بخطوة أخرى تُقربه من محاكاة الحياة الأولية على كوكبنا وذلك عبر إظهار إمكانية قيام هذا الحمض النووي بعمل الإنزيمات، وهي المحفزات التي لاغنى عنها من أجل تسريع العمليات الكيميائية المهمة للحياة.

ويُعتقد بأن تطور الحمض النووي الريبي ليُصبح إنزيمات ذاتية الاستنساخ هو واحدة من أولى الخطوات التي أدت إلى ظهور الحياة على الأرض.

تقدم عظيم

كان نجاح هوليغر من خلال إيضاح إمكانية قيام الحمض النووي الصناعي بعمل الإنزيمات -عبر قيامه بحفظ المعلومات الوراثية.

لا يمكن لإنزيمات الحمض النووي الصناعي أن تستنسخ نفسها، لكنها تستطيع قص ولصق الحمض النووي الريبي مثل ما تفعل الإنزيمات الطبيعية تماماً، وحتى بإمكانها أن تُلصق قطعاً من الحمض النووي الصناعي مع بعضها البعض.

هذا هو الدليل الأول على إمكانية قيام الحمض النووي الصناعي بتحفيز تفاعلاته بنفسه، كما كانت الحال مع الحمض النووي الريبي في عصور ما قبل التاريخ، ولو أنها إلى الآن لا تستطيع استنساخ نفسها تلقائياً بعد كما يستطيع الحمض النووي الريبي.

يدعي هولينغر أن كلاً من الحمض النووي والحمض النووي الريبي قد وصلا إلى الهيمنة على الأرض عن طريق الصدفة، وببساطة لأنهم كانوا أفضل المواد التطورية الموجودة في ذلك الوقت، ويضيف: “يمكننا التخمين بعدم وجود الحالة نفسها فوق كواكب أخرى، فربما الحمض النووي الصناعي هو من يهيمن هناك”.

جزيئاتٌ أولية

يقول جاك زوستاك (Jack Szostak) من جامعة هارفرد والحائز على جائزة نوبل: “هذا العمل هو خطوة أخرى جيدة من أجل معرفة المزيد عن القدرات الوظيفية للحمض النووي الصناعي”، ويقوم جاك حالياً بدراسة أصل الحياة على الأرض.

يضيف زوستاك: “إن إمكانية وجود الحياة في أي كوكبٍ من الكواكب الخارجية، يمكن أن تكون قد بدأت مع شيء آخر غَيْر(DNA) أو (RNA)، وهذا شيء مثير للاهتمام جداً. ولكن البوليمر الحيوي والأساسي لأي شكل من أشكال الحياة يجب أن يُلبي شروطاً أخرى أيضاً؛ كأن يكون شيئاً يمكن إنتاجه عن طريق الكيمياء ما قبل الجنينية، ويجب أن يستطيع استنساخ نفسه بكفاءة، لكن هل بإمكان الحمض النووي الصناعي أن يُلبي هذه المتطلبات بالإضافة لوظائف أخرى مفيدة؟ لايزال هذا الأمر سؤالاً مفتوحاً”.

يؤكد هولينغر أنه قد يكون للحمض النووي الصناعي دور مهم في الطب أيضاً لأنه لا يوجد في الطبيعة؛ ولذلك لا يُمكن أن يُوجد في جسم الإنسان. ونظراً لإمكانية تصميمها من أجل تدمير أو تفكيك الحمض النووي الريبي، من تمَّ يُمكن استعمالها كأدوية للقضاء على الفيروسات ذات الحمض النووي الريبي، أو حتى تعطيل رسائل الحمض النووي الريبي التي ُتسبب السرطان.

يُضيف هولينغر: “قُمنا بتصنيع انزيمات من الحمض النووي الصناعي تقوم بقطع الأحماض النووية الريبية في مناطق محددة، ولذلك يُمكن استعمالها كعلاج للقضاء على الفيروسات أو السرطانات التي تعتمد على الحمض النووي الريبي، وبما أنها لا تتحلل، فإن هذا النوع من العلاج يمكن أن يُعطي حماية طويلة الأمد”.

الطعام المتبل قد يقلل معدل الوفيات

الطعام-المتبل-يقلل-احتمال-الموت

الطعام المتبل قد يقلل معدل الوفيات

اقترح باحثون من الصين أنّ إضافة وجبة غنية بالتوابل بشكل منتظم إلى غذائك يمكنها أن تقلل معدل الوفيات. كانت الدراسة شاملة في مجالها، وتم فحص ما يقرب من مليون شخص وكان الإختلاف كبير. نُفّذ البحث على مدار سبع سنوات وتضمن عدد من المشاركين يقرب ما بين 375 – 487 كانوا يتابعون كمية الأطعمة المتبلة التى يتناولونها.

أجريت النتائج على الفئات الآتية من حيث تناول الأطعمة المتبّلة: “لا يتناولون أبداً” و “إلى حد كبير لا يتناولون” و “أحياناً” و “يتناولون يوماً أو يومان أسبوعيًا” و “يتناولون من ثلاثة إلى خمسة أيام أسبوعيًا” و “يتناولون من ستة إلى سبعة أيام أسبوعيًا”. كانت النتائج أنّ أولئك اللذين يتناولون أطعمة غنية بالتوابل بمعدل ستة إلى سبعة أيام أسبوعيًا يمكنهم تفادى الموت بنسبة 14% أقل عن أولئك اللذين لا يتناولون أبدًا أو إلى حد كبير لا يتناولون أطعمة غنية بالتوابل، وبالنسبة للذين يتناولونها مرة إلى مرتين أسبوعيًا فلديهم إحتمال أقل لتفادى للموت بنسبة 10%. هذا ليس برهان قاطع على أنه توجد صلة بين تناول كارى حار أو اثنان وحياة أطول؛ لأنه لا يمكن استبعاد العوامل الأخرى أو إهمالها!

يميل آكلى الأطعمة المتبلة إلى أن يقطنوا بالمناطق الريفية، على سبيل المثال، من الممكن أن يكون بعض الطعام المرافق لوجباتهم سببًا فى هذا التعارض. على الرغم من هذا، فهو شيء لتأخذه بعين الاعتبار عند القيام بالاختيار من قائمة المطعم المرة المقبلة. إنها ليست المرة الأولى التى يفترض فيها العلماء صلة بين الفوائد الصحية والتوابل الحارة، والتي روّجت بشكل هائل كمضاد للتأكسد، ومضادات التهاب، وعوامل مضادة للسرطان على مدار السنوات السابقة.

على الرغم من ذلك لم يضع أحدٌ حقيقة علمية تعتمد على التجربة المعملية فى آثار الطعام المتبل، وهو الأمر الذي قد يحدث الآن بفضل البحث العلمى المنشور حديثًا. أجريت الدراسة على الأخذ في الحسبان عوامل عديدة مثل السجل الطبى العائلى، العمر، التعليم، مرض السكر، التدخين والعديد من المتغيرات الأخرى، مع ذلك لا يوجد دليل قاطع للقول بأنّ تلك الأطعمة الحارة والغنية بالتوابل يمكنها فعليًا المساعدة فى تفادي الموت لفترة أطول.

يمكن أن يرتبط استهلاك الطعام المتبل بالعادات الغذائية وأسلوب الحياة، “وهو ما يفسره التقرير المنشور في مجلة BMJ.” على سبيل المثال، فى المطابخ الصينية، يتطلب طهو الفلفل الحار وإنتاج صلصة الفلفل الحار المزيد من الزيت، ويكون الطعام اللاذع مصحوبًا بزيادة الأطعمة الغنية بالكربوهيدرات مثل الأرز لتخفيف الشعور المحرق. سيكون من الضرورى إجراء المزيد من الدراسات المستقبلية لإظهار عمومية هذه النتائج، ونختتم التقرير إلى هذا الحد: “ستؤدى المزيد من الأدلة إلى تحديث التوصيات الغذائية وتطوير الأطعمة الوظيفية، مثل المكملات العشبية.”

الغاز الطبيعي بمواجهة الديزل :اختبار الأثر البيئي للشاحنات العاملة على الغاز الطبيعي

الغاز-الطبيعي-بمواجهة-الديزل-اختبار-الأثر-البيئي-للشاحنات-العاملة-على-الغاز-الطبيعي

الغاز الطبيعي بمواجهة الديزل :اختبار الأثر البيئي للشاحنات العاملة على الغاز الطبيعي

انبعاثات غاز الميثان و كفاءة أداء المحرك جعلت الشاحنات العاملة على الغاز الطبيعي في ورطة بيئية. من المعروف لدى الجميع أنّ انبعاثات ثنائي أوكسيد الكربون هي المسؤول الرئيسي عن الارتفاع في درجة حرارة الأرض أو ما يسمى الدفيئة الكونية أو الاحتباس الحراري لذلك تسعى الشركات لكسب سمعة بيئية حسنة بتقليل هذه الانبعاثات وذلك بالتحول لوقود أقل إصداراً لثنائي أوكسيد الكربون.

يعد الغاز الطبيعي والذي يشكل الميثان النسبة الأعلى في تركيبه أقل أنواع الوقود الأحفوري إصداراً لثنائي أوكسيد الكربون لذلك سارعت العديد من المؤسسات والصناعات بالتحول لاستعماله، بما فيها شركات النقل بالشاحنات التي لم تكتمل فرحتها بكسب ود أنصار البيئة في عملية الانتقال لاستخدام الغاز فقد أُجريت أبحاث من قبل القسم المختص بعلوم البيئة والتقانة بمجلة ACS journal Environmental Science & Technology العلمية بقيادة العالم جوناثان كاموزو Jonathan Camuzeaux لتحديد الأثر البيئي لتحول الشاحنات للعمل بالغاز الطبيعي.

وجد الباحثون بعد إجراء التحاليل تسرب غاز الميثان عبر مختلف محركات الشاحنات الموجودة في ميدان العمل. إضافةً لقلة أداء هذه المحركات أمام نظيرتها التقليدية العاملة بالديزل، أضف لذلك تسرب الغاز عبر شبكات نقل و توزيع الغاز الطبيعي.

وباحتساب تأثير هذه العوامل مجتمعة كانت النتيجة حاسمة بأنّ التحول إلى الغاز الطبيعي سيكون أكثر ضرراً من الديزل على ارتفاع درجات الحرارة على سطح الكوكب في المدى المنظور ووفق التقانات السائدة في النقل والتوزيع والمحركات. حيث أنّ الميثان يعد غازاً من غازات الدفيئة شأنه شأن ثنائي أوكسيد الكربون. وأكد العلماء أنه يمكن خفض ضريبة هذا التحول بتحسين أداء محركات الشاحنة على الغاز ومنع تسربه عبر شبكات التوزيع.

الاحتباس الحراري والغازات المسببة له

الاحتباس-الحراري-720x340

الاحتباس الحراري والغازات المسببة له

الاحتباس-الحراري-720x340


إنّ الأرض محاطة بغلاف من الغازات يسمى بالغلاف الجوي، تتضمن هذه الطبقات من الغازات غازات تدعى بـ “الغازات الدفيئة”، وهذه الغازات هي من تجعل العيش على سطح كوكبنا ممكناً.

ماهي الغازات المسببة للاحتباس الحراري؟

غازات الاحتباس الحراري (الغازات الدفيئة) تتضمن بخار الماء وغاز ثنائي أكسيد الكربون وغاز الميتان، أكسيد الآزوت والأوزون. تساعد الغازات الدفيئة على تنظيم درجة حرارة الأرض.

إنّ أشعة الشمس تدفئ الأرض وتعكس الأرض هذه الحرارة المشعة إلى الخارج، وتقوم الغازات الدفيئة بمنع الحرارة من الهروب من سطح الأرض، فبدون هذه الغازات الدفيئة ستكون درجة حرارة الأرض باردة بشكل لا يطاق!

مفهوم ظاهرة الاحتباس الحراري

البيت البلاستيكي هو عبارة عن مبنى خاص حيث تنمو النباتات، وهو يتألّف من جدران زجاجية أو بلاستيكية وسقف، والفكرة من ذلك هي العمل على تشكيل (خلق) بيئة تمتص أكبر قدر ممكن من الضوء.

تحتجز البيوت البلاستيكية الهواء بداخلها، وهذا الهواء يكون دافئاً حتى أثناء الليل عندما تكون درجة حرارة الخارج أكثر برودة. إنّ البيوت البلاستيكية مفيدة بشكل خاص في البلدان التي تتمتع بفصول شتاء باردة والتي لا تسمح لنمو النباتات. خلال فصل الصيف يمكن تبريد البيوت البلاستيكية وذلك بإبقاء الأبواب مفتوحة والسماح للهواء بالتوزّع.

الأرض بيت بلاستيكي طبيعي

إنّ الغلاف الجوي المحيط بالأرض هو بمثابة بيت بلاستيكي. هذه الغازات تساعد على حجز حرارة الأرض التي تبقيها دافئة، لكن التفكير في هذا بأنّه إذا أصبحت هذه الغازات الدفيئة ساخنة جداً، كيف يمكننا عندها تبريد الأرض؟

لا توجد أي وسيلة لفتح نافذة أو باب للسماح للحرارة بالخروج. وهذا هو السبب في إطلاق أو انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري (الغازات الدفيئة) هو موضوع مهم لظاهرة الاحتباس الحراري.

صنع الغازات الدفيئة

يمكن صنع الغازات الدفيئة بعدة طرق. تنتج هذه الغازات من حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم، الزيت والغاز الطبيعي، وقطع وحرق الأشجار والذي يؤدي إلى انطلاق غاز ثنائي أكسيد الكربون. غاز دفيء آخر والذي يعتبر خطراً هو كلوروفلوروكربونات chlorofluorocarbons. هذه الغازات تمنع الكثير من الحرارة من التسّرب، وبسبب هذا يتم التحكم بمقدار انطلاق هذه الغازات.

الاحتباس الحراري

مع زيادة الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي ستصبح الأرض أكثر دفئاً، وهذا ما يدعى بـ “الاحتباس الحراري”.

فإذا استمرّينا بإنتاج العديد من الغازات الدفيئة فإنّ الأرض ستصبح مكاناً دافئاً كثيراُ للعيش فيه، وهذا يعني بأنّ أنماط طقس الأرض ستتغير وبالتالي ستصبح الصيف حارَة أكثر، والشتاء سيكون أقصر، وإنّ القمم الجليدية القطبية سوف تبدأ بالذوبان وسوف تزداد المياه في البحار.

لماذا يجب نشر النتائج السلبية

لماذا-يجب-نشر-النتائج-السلبية

لماذا يجب نشر النتائج السلبية

كانت الناشرة إيما جرانكفيست  Emma Granqvist في مجلة علوم النبات وراء إطلاق المجلة المفتوحة المصدر “سلبيات جديدة في علوم النبات  New Negatives in Plant Science“. وهي منصة للنتائج السلبية وغير المتوقعة أو المثيرة للجدل في هذا المجال. وتُرى هذه المجلة على أنها مشروع رائد يمكن أن يؤدي إلى سلبيات جديدة في … عناوين أبحاث في تخصصات أخرى.
تفسر جرانكفيست في هذه المقالة لماذا تعتقد أنّ على العلماء الابتعاد عن التحيز الإيجابي لضمان مشاركة جميع نتائج الأبحاث.


لا يخرج للعلن العديد من النتائج التجريبية. والسبب الرئيسي لكثير منها يعود إلى أنّ البيانات “سلبية” أي عدم ظهور النتيجة المتوقعة أو المطلوبة. والمثال الأوضح لذلك قد يكون فحص المضافات للتربة والتي يعتقد أنها تساعد في نمو النباتات حيث يتم إهمال النتائج في أرشيف المختبر إذا أظهرت نتائج التجارب عدم اختلاف التربة الأصلية عن التربة المضاف لها المغذيات. ولكن هل هذا فعلاً الحل الأنسب للنتائج العلمية؟

الحد من التحيز الإيجابي في الكتابات العلمية

تجاهل مصدر المعلومات الواسع من النتائج السلبية مزعج من عدة نواحٍ. أولاً، يؤدي هذا التجاهل إلى تشوّه المؤلفات العلمية حيث تشمل الأجزاء المختارة من المعلومات فقط . ثانياً، يؤدي إلى هدر كبير في الوقت والموارد وبخاصّة إذا فكّر علماء آخرون في نفس الأسئلة والتي قد تؤدي إلى نفس التجارب. بالإضافة إلى أنه من الصعب للغاية تصحيح السجلات العلمية من النتائج الإيجابية الكاذبة عند نشر النتائج الإيجابية فقط، بينما تهمل البيانات السلبية. ويقصد بالنتائج الإيجابية الكاذبة الدراسات المثيرة للجدل والتي تتعارض مع أو لا يمكن تعطي النتائج المذكورة في دراسات سابقة، وهي نادراً ما تُعطى مساحة في المجلات العلمية العالمية.

الحُجّة المستخدمة في بعض الأحيان أنّ البيانات السلبية “لا يمكن الوثوق بها”. ولكن كما أشير في مقالة “مشكلة في المختبر Trouble at the Lab” عام 2013 في مجلة  The Economist فإنّ البيانات السلبية أكثر جدارة بالثقة من النتائج الإيجابية من الناحية الإحصائية. وبالنظر إلى أن القيود في فضاء النشر قد أصبحت قديمة في عالم اليوم ذو المعلومات الرقمية فإنه سيكون أكثر كفاءةً وعدلاً تقديم جميع النتائج المتاحة للمجتمع العلمي. ويوجد ايضاً فائدة إضافية لهيئات التمويل، إذ ستبقى الأبحاث الممولة بالمنح والتي تعطي نتائج سلبية تؤدي لنشر مقالات ومشاركة المعلومات.

سلبيات جديدة في علوم النبات- مجلة رائدة

تم إطلاق مجلة سلبيات جديدة في علوم النبات New Negatives in Plant Science عام 2014 لتوضيح هذه القضية الهامة وتسليط الضوء على البيانات السلبية والمثيرة للجدل، وهي مجلة مفتوحة تنشر كل المقالات البحثية والتعليقات. يوجد مجلات أخرى ترحب بالنتائج السلبية ولكن هذه المجلة تهدف إلى تشجيع و دفع النقاش العلمي من خلال إعطاء هذه الدراسات مكانها الخاص بها.

يشير المحررين :الدكتور توماس أوكيتا  Thomas W. Okita من جامعة ولاية واشنطن، والدكتور خوسيه أوليفاريس  José A. Olivares من مختبر لوس ألاموس الوطني إلى أن هذه المعلومات يمكن أن تكون ذات قيمة للمجتمع العلمي بعدة طرق، منها على سبيل المثال: مساعدة الآخرين لتجنب تكرار نفس التجارب وكذلك التشجيع على بناء فرضيات جديدة.

يجري حالياً إعداد عددين خاصين من المجلة، أحدهما حول القضايا المثيرة للجدل في مصنع استقلاب الكربوهيدرات   Controversial issues in Plant Carbohydrate Metabolism والآخر عن البيانات السلبية في كفاءة استخدام المغذيات في النباتات   Negative Data on Nutrient Use Efficiency in Plants.

ردود الفعل الإيجابية

كان هناك العديد من ردود الفعل الإيجابية من المجتمع حول إطلاق المجلة. أوضح العديد من العلماء في مسابقة نشرت على موقع المجلة لماذا يجب نشر النتائج السلبية والمثيرة للجدل للعموم وهذا بعضٌ من تعليقاتهم :

“كن جريئاً، ودع العالم يعلم أنك تعلم ’سليباً’ ”  – Jickerson P. Lado
“ستجلب الانفتاح على المجتمع العلمي وتحفز الابتكار”  – Leonard Rusinamhodzi
“أُفضّل قراءة النتائج السلبية كما الإيجابية بشكل متوازن حتى أتلقى أكبر قدر ممكن من المعلومات”  – Saudan Singh

وحصل الفائز في مسابقة المجلة على منحة سفر لحضور مؤتمر  Elsevier Current Opinion عن تطور مورثات النبات  Plant Genome Evolution. والشكر لجميع المشاركين في المسابقة.

حفاز معدل يحسن جودة الحفازات الالكترونية لخلايا الوقود

150a9efd98e33-720x340

حفاز معدل يحسن جودة الحفازات الالكترونية لخلايا الوقود

يعتبر تصميم وصناعة الحفازات الالكترونية القائمة على تفاعل إرجاع الأوكسجين (ORR) بما يتناسب مع الأداء العالي والكلفة المنخفضة تحدياً كبيراً وعاملاً حاسماً ومهماً لتسويق خلايا الوقود بالنسبة للخبراء في هذا المجال. ويعد معدن البلاتين هو الحفاز الأكثر انتشاراً وكفاءة لهذا النوع من التفاعلات على الرغم من مساوءه التي يمكن أن نذكر منها: مصادر هذا المعدن المحدودة، تكلفة إنتاجه المرتفعة وعدم مقاومته النسبية للتآكل. وهذه المساوء تعني تحدياً اضافياً في تكنولوجيا إنتاج هذا النوع من خلايا الوقود.

يمتلك منشط الغرافين المتجانس (Heteroatom-doped graphenes) (HDGs) خصائص واعدة في مجال الحفازات الالكترونية وذلك نظراً لتكلفة تصنيعه المنخفضة وقدرته على التفاعل مع الوقود المستخدم بالإضافة إلى مقاومته النسبية للتآكل. ولكن لسوء الحظ بقي هذا النوع من الحفازات قليل الاستخدام مقارنة بحفاز البلاتين (Pt) وذلك لأن تصنيع هذا الحفاز يتم بطريقتين:

الأولى: تحتاج إلى حرارة مرتفعة عند التحضير ومن ثم يتم المعالجة الحرارية المائية لأكسيد الغرافين المشوب بالعديد من المركبات العطرية المتجانسة مع هذا الأكسيد. ومن مساوئ هذه الطريقة التكلفة المرتفعة والسمية العالية.

الثانية: تحتاج إلى استخدام أكاسيد خطرة واجراءات طويلة ومكلفة لاتمام تصنيع هذا النوع من الحفازات.

عملت جونيان زانغ (Junyan Zhang) وزملاؤها من معهد لانزو للفيزياء الكيميائية في الصين على تطوير طريقة بسيطة واقتصادية لإنتاج صفائح نانوية من محفز الغرافين الثنائي (الكبريت والآزوت) (NS-G) وذلك عن طريق التحلل الحراري للسيستين (Cysteine) بوجود NaCl.

يمكن إنتاج السيستين صناعياً عن طريق هدرجة ريش أو شعر الدواجن (المنخفض التكلفة). وبهذه الطريقة يمكن استخدام السيستين كمصدر جيد للنايتروجين (N) والكبريت (S) بالاضافة للكربون (C). حيث تغطى سطح جزيئات السيستين بجسيمات الـ (NaCl) والتي تلعب بدورها كقالب يتم من خلاله تموضع جسيمات الغرافين بطريقة منتظمة وبسيطة. يتبعها إزالة قالب (NaCl) ومن ثم معالجتها حرارياً. ناتج هذه العملية يكون عبارة عن صفائح ذات سطح واسع (435.13 m2/g) من الحفاز (NS-G) له بنية مسامية دقيقة (2 – 50) نانومتر وذو ناقلية كهربائية جيدة.

يظهر الغرافين المعالج فعالية ممتازة تجاه تفاعلات إرجاع الاوكسجين بالإضافة طبعاً لسهولة تحضيره، تكاليف إنتاجه المنخفضة نسبياً، والأداء العالي عند مقارنته بحفاز البلاتين التجاري. ومن هنا يمكن القول أن مستقبل هذه المادة سيكون واعداً جداً لصناعة خلايا وقود يكون فيها الكاتود قائماً على تفاعلات إرجاع الاوكسجين.

اكتشاف آصرة هيدروجينة تتضمن الفوسفور

NH-P-bond-detected acsEjpca2E5b08358-4 630m-720x340

اكتشاف آصرة هيدروجينة تتضمن الفوسفور

يعكف الباحثون على دراسة الآصرة الهيدروجينية في السنوات الأخيرة سعيًا منهم لتصويرها، وعلى الرغم من أن نجاحهم في ذلك ليس مؤكّدًا إلا أن هنالك أنواع أخرى غير مكتشفة من الذرات المستقبلة لهذا النوع من الأواصر ويعود السبب في ذلك إلى أنّ التقنيات التشخيصية في الوقت الحاضر ليست حساسة كفاية لتحليل الآثار الضئيلة لهذا النوع من التآصر. وقد تم تشخيص العديد من الذرات الواهبة لهذه الآصرة مثل F-H و O-H و N-H إلا أن تشخيص الآصرة الهيدروجينية التي يستقبلها الفوسفور كان أمرًا صعبًا للغاية، ما أدّى إلى اعتباره مستقبلًا ضعيفًا لهذه الآصرة.

إلّا أن فريقًا من العلماء في جامعة كوبنهاغن تمكّن من تشخيص هذه الآصرة بنجاح وعلى هيئة N-H…P في معقد ثنائي مثيل أمين – ثلاثي إثيل فوسفين dimethylamine–trimethylphosphine وفي الطور الغازي، وقد استعانوا بمطيافية الأشعة تحت الحمراء FTIR للبحث عن أي إزاحة حمراء يمكن أن تكون قد حصلت للاهتزاز الامتطاطي لآصرة N-H وهو مؤشّر على وجود تأثير خارجي من ذرة مستقبلة للآصرة، وذكر Henrik Kjærgaard وزملاؤه بأنه وضمن هذه البيئة فإن الفوسفور يصبح مشابهًا في للكبريت كمستقبل للآصرة من ناحية قوة الآصرة، وهو أقوى من الأكسجين كذرة مستقبلة وبصورة ملحوظة.

لماذا يعد الكركم غذاءً للدماغ؟

فوائد-الكركم-للجسم-720x340

لماذا يعد الكركم غذاءً للدماغ؟

الكركم نبات عشبي معمر من فصيلة الزنجبيليات وتحتوي هذه النبتة على مركب (الكركمين) (Curcumin) المتعدد الفينولات والذي يعد السبب الرئيسي للون هذا النبات الأصفر. يستخدم مطحون جذور هذه النبتة كنوع من التوابل كما يشاع استخدامه كصباغ للطعام، أجريت الكثير من الدراسات على هذا النبات ووجد أن له الكثير من الفوائد الطبية للانسان.

أظهرت العديد من الدراسات التي أجريت على الحيوانات أن الكركمين يوفر عوامل حماية ضد العديد من الأمراض العصبية، ولم يتم حتى الآن معرفة الآلية التي تتم بها هذه الحماية ولكن يعتقد الباحثون أنه يتفاعل مع ببتيد بيتا الأميلويد (Amyloid-β peptides) المسبب الأساسي لأمراض الزهايمر. وذلك عن طريق تجمع جزيئات الأميلويد ذاتياً لتكون شبكة ليفية غير منحلة بين خلايا الدماغ تؤدي إلى تسمم الخلايا العصبية وبالتالي فقدان او تراجع بعض وظائف الدماغ.

وجدت أيفا تشي (Eva Chi) وزملائها في جامعة نيومكسيكو في الولايات المتحدة الأمريكية أنه وعلى الرغم من أن الكركمين لا يسبب التوقف عن انتاج صفائح البيتا أميلويد ولكنه يحولها إلى صفائح وتجمعات ذوابة وغير سامة للخلايا العصبية. وخلصت الدراسة الى نتيجة مفادها أن الكركمين يعمل على الاتحاد والتداخل مع الأميلويد ويمنع الأخير من تمزيق الأغشية الخلوية. تفتح هذه النتيجة الباب أمام علاج الكثير من الأمراض العصبية المرتبطة بالتقدم بالسن وفي مقدمتها الزهايمر.

اصطناع الكيتونات دون الحاجة لغاز أول أكسيد الكربون (CO)

150cd12e9f51-720x340

اصطناع الكيتونات دون الحاجة لغاز أول أكسيد الكربون (CO)

تعتبر الكيتونات بشكل عام ومشتقات أريل الكيتونات بشكل خاص من المركبات الهامة في اصطناع العديد من المنتجات الصيدلانية و الحيوية المشابهة في فعاليتها للمنتجات الطبيعية. وعلى الرغم من تسجيل العديد من المقالات والنشرات التي توضح كيفية اصطناع مثل هذه المركبات (مثل تفاعلات أسيلة فريديل كرافت) إلى أنّ جميع هذه الطرق تعاني من عيوب مختلفة مثل استخدام غاز أول أوكسيد الكربون أو استخدام المعادن بكميات غير متكافئة في تحضير مثل هذه المركبات.

عمل زياو فينغ (Xiao-Feng) وزملاؤه من جامعة زيجيانغ للعلوم والتكنولوجيا في الصين على تطوير حفاز البالاديوم المستخدم في تفاعلات سوزوكي المزدوجة1 لهاليدات الأريل وبوجود غاز أول أكسيد الكربون. حيث استبدل الغاز الأخير بحمض النمل (Formic Acid) كمصدر رئيسي لغاز (CO) بوجود حمض الخل اللامائي (acetic anhydride) (C4H6O3). ووجود [Pd(OAc)2] مع ثلاثي فينيل الفوسفور (PPh3) يؤدي الى اتحاد عدد من يودات الأريل مع حمض فينيل البور.

يؤدي هذا النوع من التفاعلات إلى تشكيل العديد من المجموعات الوظيفية مثل زمر السيان و الأمينات الأولية. بالإضافة الى استخدام الحلقات العطرية المتجانسة كبروميدات الأريل وغير المتجانسة كالبيريدين والتيوفن. وقد استطاع فريق البحث ايجاد آلية تفاعل الكربنة الحاصل وذلك نتيجة لتكوين جزيء (CO) من التفاعل بين حمض النمل وحمض الخل اللامائي.

1تفاعلات سوزوكي: هي عبارة عن تفاعلات عضوية من نوع التفاعلات المزدوجة حيث يكون الزوج المشترك في التفاعل عبارة عن حمض البور مع الهاليدات بوجود معقد البالاديوم كحفاز. حصل مكتشف هذا التفاعل أكيرا سوزوكي (Akira Suzuki) على جائزة نوبل في الكيمياء مع عالمين آخرين لتطويرهم حفاز البالاديوم واستخدامه في التفاعلات المزدوجة في الاصطناع العضوي وتسهيل الحصول على مركبات مشابهة للموجودة في الطبيعة.