Jumada Al-Akhir 1440
How does the universe work? A race against time All the time in the world Oceanography with international caliber KGSP: An academic journey from Saudi Arabia to the U.S.
March 2019
The Beacon is published by:
PO Box 4700 Thuwal, Saudi Arabia Email: editorial.services@kaust.edu.sa www.kaust.edu.sa
Cover image courtesy of Nadya Suvorova; “Reflective sculpture.”
Time—and how it has been studied, measured and examined by humanity throughout history—is the focus of this month’s issue of The Beacon. During KAUST’s recent 2019 Winter Enrichment Program, which featured the theme of “time,” the KAUST community and external visitors learned about time through 12 days of keynote lectures, workshops, exhibits, masterclasses and entrepreneurial, cultural and recreational events. Take a journey with us through four of the program’s exceptional keynote lectures, where we learn about extreme performance motorsports and the cars’ race
against the clock; the inner workings of the universe; a contemporary artist’s take on time in nature; and the functioning of our biological clocks from a Nobel laureate. In this issue, we also learn about prestigious awards given to four KAUST faculty members and to Professor Jean M. J. Fréchet, retired KAUST senior vice president for Research, Innovation and Economic Development, who was recently honored with the King Faisal Prize in Chemistry.
A KAUST Ph.D. student also takes us on a trip to Saudi Arabia’s Rub’ al-Khali desert; an alumnus travels with The Beacon to Italy; and three KAUST Gifted Student Program participants outline their journeys from Saudi Arabia to outstanding U.S. universities for their undergraduate studies.
1
CONTENTS
CONTENTS
2
THE BEACON
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
04
16
06
How does the universe work?
22
08 12
24 26
In brief
A race against time
All the time in the world
KAUST Associate Professor Salim Al-Babili receives Bill & Melinda Gates Foundation grant
Disease in a dish
Oceanography with international caliber
KGSP: An academic journey from Thuwal to the U.S.
30 34 Accolades
Student and postdoctoral fellow focus
36
Community roundup
3
THE BEACON
IN BRIEF
In brief
Jan. 28 to 30
Recent and upcoming on campus conferences and community events
Jan. 26
SAFAA OASIS COMMUNITY GARDEN OPEN DAY The KAUST Gardening Club held the Safaa Oasis community garden open day in January for the community to tour the garden and help plant native plants to make the garden greener. Experts were also available to discuss growing food; composting; upcoming gardening workshops; and making a garden bed. Healthy snacks and beverages were also on offer during the event.
NANO-ENABLED WATER TECHNOLOGIES CONFERENCE The KAUST Water Desalination and Reuse Center (WDRC) held the Nano-Enabled Water Technologies Conference on campus in January for the University’s academic community and in-Kingdom researchers, scientists and professionals. The event highlighted the role of nano as an enabler towards energy-efficient clean water production and examined the challenges lying ahead. The conference covered topics on fundamentals, applications and scaling-up of nano-enabled water technologies as related to ongoing research at the WDRC and KAUST.
Feb. 1 to 2
EXPLORE SAUDI ARABIA AL JAWF TRIP KAUST Government Affairs organized the Explore Saudi Arabia Al Jawf trip in February, taking 45 KAUST community members to the region of Al Jawf in the north of the country. The visitors enjoyed seeing the Zabel fort, the Sisra well, an olive festival, Mared castle and the Domah Aljandel lake, among other sights.
4
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
Feb. 7 to 9 Feb. 10 to 12
Feb. 24 to Mar. 11
THE 3RD ANNUAL KAUST INTER DEPARTMENT FOOTBALL TOURNAMENT The University’s 3rd Annual Inter Department Football Tournament took place in February, with KAUST departments creating their own teams to find out who was the best on the football field. The event also included prizes, food booths and ice cream and games for children.
Feb. 10
KAUST RESEARCH CONFERENCE: 3RD GENERATION PHOTOVOLTAIC TECHNOLOGIES AND BEYOND The University hosted the KAUST Research Conference: 3rd Generation photovoltaic technologies and beyond in February. The conference addressed exciting developments in the field of 3rd generation PV technologies, with a primary emphasis on approaches for improving cell performance and manufacturing while looking toward future technologies. An evening poster session was held on February 11 as part of the event. For more information, contact ksc@kaust.edu.sa.
ARTISTS OF KAUST 2019 Artists of KAUST 2019, the annual exhibition in the University Library showcasing works of art by community members age 14 and over, will take place in February and March. The event will have an opening reception on February 24 and a closing ceremony featuring the People’s Choice Awards on March 11. Exhibited works will include paintings, photographs, textiles, jewelry, sculpture, calligraphy, ceramics and more. The event is sponsored by the Office of the Arts. For more information, visit artsoffice.kaust.edu.sa.
ORIGINAL POETRY READING An Original Poetry Reading event took place in February featuring poets from the KAUST community showcasing their original pieces in the University Library. A committee made of community members selected the poems. The event was sponsored by the Office of the Arts. For more information, visit artsoffice.kaust.edu.sa.
5
THE BEACON
FEATURES AND EVENTS
How does the universe work? As part of KAUST’s 2019 Winter Enrichment Program (WEP), on January 15, John Ellis, the Clerk Maxwell professor of theoretical physics at King’s College London, tried to answer the questions “Where do we come from? What are we? Where are we going?” from a theoretical physics perspective.
We are just trying to read nature’s instruction book.” – John Ellis Clerk Maxwell professor of theoretical physics, King’s College London
Looking back to the big bang, physicists know that the universe is around 13.8 billion years old and is expanding. What they are still trying to determine is exactly what the universe is made of. “The earliest radiation we can see comes from 380,000 years after the big bang. What happened back then before the emission of the first radiation?” Ellis asked. “Astronomers tell us that most of the matter in the universe is not made of the same stuff as you and me; it’s actually some sort of invisible, weakly interacting dark matter. What is that dark matter? Is it also made of some sort of particle?” Until now, Ellis explained, physicists have worked with the Standard Model of particle physics. “[This is] a theory of matter containing particles of matter— electrons, quarks, [and] for some reason that we don’t really understand, there are two heavier particles like the electron and 6
there are also neutrinos. Then, between these fundamental particles of matter, we distinguish four fundamental reactions. Gravity, electromagnetism, then inside the world of elementary particles, there is a strong nuclear force and a weak nuclear force responsible for forms of radioactivity,” he said. Ellis thinks of these particles and forces as constituting the cosmic DNA and that their properties encode all the information needed to make all of the visible
matter in the universe. However, there is one thing missing. “It doesn’t tell you why, it tells you how,” Ellis said. “There is no explanation of where particle masses come from—hence no explanation of how it is possible for atoms to form.” This is where the work of thousands of physicists at CERN comes in. In 2013, after experiments using the Large Hadron Collider, researchers confirmed the existence of the
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
dark matter,” Ellis said. “I love the theory of supersymmetry.” Researchers at CERN are now studying the origin of mass, the nature of dark matter and the small differences that exist between matter and anti-matter to continue the quest to answer the question as to how the universe works. Many physicists think that there are new particles out there waiting to be discovered—the question is whether they are particles as fundamental or important as the Higgs boson or the electron or whether there are other particles that are even more fundamental.
Higgs boson, a new elementary particle that the physicist Peter Higgs proposed in 1964. “Without the Higgs boson, there would be no atoms because massless electrons would run away from nuclei at the speed of light. There would be no heavy nuclei to start off with; the weak interactions responsible for radioactivity would be much stronger; we would all glow in the dark; and life would be impossible,” Ellis said.
There will likely always be more questions about the nature of the universe. This excites Ellis, and he hopes for more discoveries like the Higgs boson within his Despite the discovery of the Higgs lifetime. boson, there are multitudes of “We are just trying to read other questions without answers and, Ellis noted, these will require nature’s instruction book,” he noted. “Nature has been kind physics beyond our current enough to give us lots of clues… understanding. One principle and we are lucky that we are able called supersymmetry stabilizes to do these experiments to—in empty space. some sense—recreate what happened during the big bang in “It made a successful prediction the laboratory.” for the mass of the Higgs boson, and in addition, it does all sorts of wonderful things like helps By Tanya Petersen, KAUST News you make a quantum theory of gravity, helps you unify all the particle interactions and explains 7
FEATURES AND EVENTS
THE BEACON
A race against time The theme of the University’s 2019 Winter Enrichment Program (WEP) was “time.” It represented an opportune moment for KAUST to welcome members of the McLaren Group to campus to discuss the recently signed extreme performance research partnership between KAUST and McLaren. “Undoubtedly, McLaren is in the business of time,” said Jonathan Neale, chief operating officer at McLaren Group. Speaking as part of a WEP 2019 keynote lecture, Neale highlighted that McLaren Racing and McLaren Technology Group have one thing in mind: performance. “Great teams and championships are made on great partnerships,” he said. “We’re looking to take leading edge thinking, the kind of work that’s being done here [at KAUST, and]...apply it and make it real in a very short period of time.” “We’re very excited by this partnership. It really opens up a lot of avenues,” added Mark Barnett, head of strategy at McLaren Racing. “The KAUST-McLaren partnership provides McLaren with access to KAUST’s world-leading researchers and facilities.” 8
The pressure of time The world of Formula 1 racing is a technologically driven and demanding environment. One of the things differentiating it from other motorsport series is that racing teams must own and create their own intellectual property. Every car is a representation of the team’s own research and development program set against a specific set of regulations from the Fédération Internationale de l’Automobile (FIA) governing body. Every car on the grid must have 110 kilos of fuel from the start to the end of the race. The crucial
differentiation in determining performance can be found in optimizing the combustion timing of the engine. There’s also a mere 4 percent product performance difference between the best and worst racing vehicle on the grid. The top six cars are separated by 0.15 percent product performance. “It really is a marginal gains sum here. When we look for continuous improvement in high-speed R&D, we’re looking for improvements everywhere and in anything at a rate at which we need to stay ahead of the competition,” Neale explained.
www.kaust.edu.sa
Fundamental science as a competitive advantage In order to gain and maintain a competitive advantage, McLaren needs to essentially be good at everything. This means mastering aerodynamics, composite materials, fuel composition, thermodynamics, hydraulic systems, sensor technologies and more. “The answer is to tap into fundamental science research,” said Barnett. “We need to keep innovating, adapting and keep looking for the next advantage.”
MARCH 2019
Two projects under the KAUSTMcLaren partnership currently underway focus on advanced computational fluid dynamics (CFD) techniques (led by KAUST Assistant Professor Matteo Parsani, a member of the University’s Extreme Computing Research Center [ECRC]) and fuel design (led by Associate Professor Mani Sarathy, associate director of the Clean Combustion Research Center, in collaboration with McLaren’s fuel partner Petrobras). ►
9
COMMUNITY
Computational fluid dynamics “The aerodynamics of a Formula 1 car is very advanced. I would say it’s probably the most advanced aerodynamic object that I know,” Parsani explained. “Even more than a commercial airline; it’s at the level of a fighter aircraft...What we’re trying to do with McLaren is to advance the aerodynamic design for the next generation of Formula 1 cars.” Parsani, whose background is in aerospace engineering, is working on innovative technology to improve the aerodynamic properties of the Formula 1 car’s front wing and endplate. The objective is to take out a fraction of a second per lap—if the researchers are very good, something like 0.05 to 0.1 second. This incremental improvement over an average of 50 laps in a race can translate into shaving off 10
THE BEACON
just a few seconds—which can be the difference between the 10th, fifth and first position. The main objective is to develop a solver which is more accurate and significantly faster than available commercial and opensource software. Parsani’s path to achieving this—in collaboration with Lisandro Dalcin from the University’s ECRC—is through solving a set of physical equations with advanced numerical algorithms using KAUST’s Shaheen XC40 supercomputer to simulate the flow around the racing vehicle. More advanced algorithms with better properties are required to effectively solve this off-body flow problem. “The focus of my research and the partnership with McLaren is to
advance these algorithms and use them to investigate and improve the aerodynamics of their F1 racing car,” Parsani said.
Fuel composition Since 2014, Formula 1 cars have been powered by hybrid engines—meaning they are powered by an internal combustion engine coupled with a battery and electric motor. Fuel development is a pivotal element in optimizing the performance of the combustion engine. Pushing the engine to its limits requires a deep understanding of the mixing and chemical reactions taking place inside the combustion chamber. From a fundamental science perspective, the KAUST Clean Combustion Research Center offers McLaren important expertise.
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
We have to stand on the shoulders of people who are doing extraordinary science...That’s why we’re here [at KAUST]...We are so proud and privileged to be with you.” – Jonathan Neale Chief operating officer at McLaren Group
“We have experimental facilities which can be used to study the combustion of different fuels at various types of conditions. We can also approach the thermodynamic conditions of these very advanced engines in our laboratories,” Sarathy explained. “Putting all this together in one place is quite rare.” “We want the best fuel molecules blended in a way that gives us the most efficient combustion mode that we can find,” stated Neale.
A mutually beneficial partnership The fundamental science advantage KAUST brings to the partnership through improved quantitative metrics, automation and artificial intelligence is critical to improve the range and quality of the data McLaren uses to make efficient decisions. For KAUST researchers, the partnership is an opportunity to work on the real-world laboratory of a Formula 1 car and engine. This extreme environment allows the University’s faculty, scientists and students to test the limits of science and push boundaries.
“We need to encourage our young minds to also think that science and engineering is not just about sitting at your desk and writing papers. It’s also about helping a team like McLaren win a world championship,” said Sarathy. “Formula 1 is an exciting platform to work on. It’s the most-watched motor sport in the world.” “We have to stand on the shoulders of people who are doing extraordinary science...That’s why we’re here [at KAUST]...We are so proud and privileged to be with you,” Neale said. By Meres J. Weche, KAUST News
11
FEATURES AND EVENTS
THE BEACON
All the time in the world Have you ever thought about the oldest living thing in the world and wondered what it might be? Would it be a tree, a coral or moss on a rock? After a trip to Japan in 2004 and a visit to a thousands-of-years-old tree on the island of Yakushima, American contemporary artist Rachel Sussman spent 10 years on one of her larger projects—not just thinking about what the oldest living things may be but also documenting them as part of her deeply personal quest to engage with time. “I was interested in making art that speaks to people, [and] I was also interested in philosophical thinking about issues surrounding 12
what it means to be a person in the world and what it means to be alive...I came up with this idea that combines art, science and philosophical thinking around deep time...to start to frame our relationship with deep time thinking,” Sussman said. It was her quest to engage with time and her artistic and philosophical journey that Sussman shared in a keynote speech on January 20 as part of KAUST’s 2019 Winter Enrichment Program. Returning home to New York from Japan, Sussman’s “Oldest Living Things in the World” project was born, in which she set out to photograph 30 different
representative species that had individually been alive for 2,000 years or longer. Why 2,000 years? Sussman said she wanted to draw attention to the shallowness of human timekeeping. “I set out on this journey and I had to figure out where to start. It’s not like there was a list of all the oldest organisms because this project hadn’t been done before,” she explained. “I thought I was going to find an evolutionary biologist who would partner with me…so I met a few and they said, ‘I’m not qualified to do this. You’re talking about [fungi] and bacteria and plants and animals, and I do one thing of this one subset of this one species.’ So instead of working with one scientist, I worked with 30!”
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
Sussman photographed everything from a 2,000 year old baobab tree in Kruger National Park in South Africa to a huge brain coral in Trinidad and Tobago and stromatolites in Western Australia. One of the oldest known living things in the world is a bacterial colony living in Siberia in the permafrost. Named Siberian actinobacteria, it is between 400,000 to 600,000 years old.. What Sussman found particularly interesting about it was that it hadn’t been locked away dormant in the ice— rather it had been living, slowly growing and DNA-repairing for around half a million years. Perhaps her favorite organism of the entire project was similarly slow-growing—a 3,000-year-old Greenland lichen that adds one centimeter every 100 years. Sussman pondered what it would feel like to live on a rock in that landscape and to spend your entire life growing just one centimeter. For Sussman, who said she is thinking about time—deep time, long term thinking—this is perhaps the ultimate purpose of her work. “The idea with my art is to make a personal connection—to use it as a way point to connect, to make sense of, to personalize the experience of time,” Sussman noted. “Why is that important? Because thinking about deep time leads to long-term thinking and longterm thinking is absolutely required now more than ever on our planet.” By Tanya Petersen, KAUST News 13
FEATURES AND EVENTS
Our biological clocks
THE BEACON
We found nine genes that together explain how circadian rhythmicity can be generated at the molecular level in an intracellular fashion.” – Dr. Michael Young Nobel laureate in Physiology or Medicine (2017)
Our lives are controlled by our biological clocks as we attempt to deal with the daily cycle of light and darkness that dominates life on Earth. Biological clocks control our circadian rhythms, which are used by multitudes of organisms. As part of the KAUST 2019 Winter Enrichment Program (WEP), on January 14, Dr. Michael Young, Nobel laureate and a professor at New York’s Rockefeller University, shared in his WEP keynote address more than 40 years of experience studying circadian rhythms. His groundbreaking work into the genes of Drosophila, the common fruit fly, has transformed our understanding of the mechanisms controlling circadian rhythms and how they are regulated. For his work, he received the Nobel Prize in Physiology or Medicine with Michael Rosbash and Jeffrey C. Hall in 2017. For most of us, our biological clocks are very good at keeping us in our daily cycle of sleep and waking, but they aren’t perfect. It takes time for our clocks to reset to new time zones when we take long-haul flights, and some of us struggle to switch our biological clocks over to “night mode” at the
14
www.kaust.edu.sa
right times, while others battle to stay awake after evening meals. “We found nine genes that together explain how circadian rhythmicity can be generated at the molecular level in an intracellular fashion,” explained Young. Genes encode a protein that accumulates at night and degrades during the day when exposed to sunlight, creating a clock cycle. The genes are turned off at night when the proteins enter the cell nucleus and block production of the protein. The presence of daylight then causes another protein to begin the destruction of the inhibitor proteins and the process begins again. Perhaps more incredible is that the clock genes influence hundreds or even thousands of gene expression patterns across the genome. That is, they control when gene expression is turned on or off throughout the night and day in the body.
MARCH 2019
in the same way we no longer need the environmental cycles in order for the clock to operate,” Young said. “The clock will operate in constant darkness and will produce these waves of gene expression even in the absence of environmental signals.” In addition to the clocks controlling gene expression patterns across the genome, they are found all over the body, with each organ operating on its own biological clock and responding and adapting at different rates. This explains the phenomenon of jet lag.
“I began this work 40 years ago, and we’ve seen a real explosion in the number of directions the research has taken. It’s tapping into areas of behaviors and physiology that we would never imagine would be implicated 40 years ago, and I see no evidence that the flow of [research] coming into this area is subsiding,” he said. By Tanya Petersen, KAUST News
Young sees his work as only the beginning of understanding the important role biological clocks play in the regulation of our bodies. Research is already underway into cancer treatment and psychiatric disorders.
“In the absence of this set of clock genes, none of that environmental signaling [day/night] can produce this cycling gene activity. It’s essential to have the clocks in order to translate the environmental signals into biological activity and
15
FEATURES AND EVENTS
THE BEACON
KAUST Associate Professor Salim Al-Babili receives Bill & Melinda Gates Foundation grant
Salim Al-Babili, associate professor of plant science in the University’s Biological and Environmental Science and Engineering division, and his team were recently awarded an approximately $5 million grant by the Bill & Melinda Gates Foundation to develop realworld strategies to combat the invasive spread of parasitic purple witchweed (Striga hermonthica). Striga threatens food security across sub-Saharan Africa, and Al-Babili will concentrate on expanding methods to protect the production of pearl millet, an essential food crop in Africa and India, from Striga infestation. Striga is a root parasitic plant that produces enormous numbers—up to 100,000 per single plant—of long-living seeds that can survive in the soil up to 20 years until they sense perfect growth conditions in the presence of a food crop. The plant’s delicate purple blooms disguise its devastating threat to the global food chain.
16
The project led by Al-Babili provides hormone-based strategies for cleansing soils infested by Striga seeds by stimulating their germination in the absence of the host plant (pearl millet); novel chemistries that reduce Striga infestation and emergence; and identification of genetic factors responsible for pearl millet’s susceptibility. These will accelerate the development of high-yield and resistant varieties that can be grown in arid regions. “Having the grant is a huge honor for my group,” said Al-Babili. Striga infests various cereal species, causing massive yield losses amounting to billions of dollars. The problem is particularly severe in subSaharan Africa. However, as an invasive plant species, Striga has spread to other regions, including Saudi Arabia. Related species that infest other crops, such as tomatoes, beans and sunflower, are a severe threat to agriculture in the Middle
East, Southern Europe and many regions in Asia. Al-Babili hopes that he and the young scientists in his group will reduce this threat through their single-minded pursuit of Striga mitigation strategies. “Professor Al-Babili’s work builds on discoveries made in the basic sciences by translating them to the real-world setting of the farmer’s field. Such translation work is one of the key objectives of KAUST for the benefit of the world,” said Jean Fréchet, former KAUST senior vice president for Research, Innovation and Economic Development. “We are trying to improve food security by generating knowledge through state-of-theart technologies in the laboratory and quickly developing this new knowledge into tools that can be employed by small-holder farmers in the field. We see ourselves as a bridge between discoveries in the lab and field applications,” Al-Babili stated.
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
Al-Babili’s work on Striga mitigation strategies was initiated three years ago when he received a smaller grant of $1.5 million from the Gates Foundation. That grant allowed Al-Babili’s team to make quick progress in collaboration with international partners from Japan, Burkina Faso and the Netherlands, and KAUST colleagues in the University’s Computational Bioscience Research Center. The new grant will support the expanded project at several levels, from pursuing basic science discoveries on the genetics and hormone signaling of pearl millet in the lab to building networks of research collaborations around the world to moving new discoveries directly into farmers’ fields. By KAUST News
17
FEATURES AND EVENTS
THE BEACON
Retired KAUST SVP Jean M. J. Fréchet awarded prestigious King Faisal Prize in Chemistry Professor Jean M. J. Fréchet, retired KAUST senior vice president for Research, Innovation and Economic Development, was awarded the King Faisal Prize in Chemistry on January 9. The prize, one of the most prestigious in the world, recognizes in the science category the world’s highest caliber researchers who have enriched human knowledge.
Fréchet is honored for his pioneering work and seminal contributions in the areas of convergent synthesis of dendrimers and their applications, chemically amplified photoresists and organic photovoltaics. Among the winners of the King Faisal Prize in science and medicine, 20 have gone on to win the Nobel Prize. Fréchet’s contributions range from biotherapeutics, organic electronics, materials, catalysis, surface chemistry and monolithic microfluidics. He is the 10th highest cited chemist in the world and is also the author of over 900 research publications with over 119,000 citations. He holds more than 200 patents and is the recipient of multiple international awards, including the prestigious Japan Prize. Fréchet also founded several startup ventures and worked with venture capital firms to fund science-based health and 18
www.kaust.edu.sa
pharmaceutical companies. He spun out several companies in the San Francisco area that are based on his discoveries of new materials, polymers and biotherapeutics. At KAUST, Fréchet significantly contributed to making the University the science and engineering powerhouse it is today by balancing the University’s strategy mandate to compete globally while contributing nationally. In 2010, Fréchet left his chaired position at the University of California, Berkeley, to become KAUST vice president for research. In his position at KAUST, he oversaw the University’s interdisciplinary Research Centers and Core Labs to ensure researchers and staff members could conduct collaborative research at the highest standards.
MARCH 2019
In 2017, Fréchet was promoted to the position of KAUST senior vice president for Research, Innovation and Economic Development to develop strategies, initiate programs and manage resources to bridge the gap between fundamental and goal-oriented research and entrepreneurship. At KAUST, Fréchet was instrumental in creating an environment in which the number of publications produced by KAUST faculty surged from 400 per year in 2010 to more than 2,000 in 2016. His commitment to excellence helped to attract Saudi and international students and faculty members to study and conduct research at the University, and his influence as a prolific researcher energized KAUST faculty members to aspire to the highest standards.
Fréchet retired from KAUST in early January 2019, but he remains active in the Kingdom. He is a current member of the NEOM Advisory Board and serves on the Saudi Aramco Exploration and Petroleum Engineering Center - Advanced Research Center (EXPEC-ARC) International Advisory Council. Upon receiving the news of Fréchet’s newest accomplishment, KAUST President Tony Chan said, “I am delighted that Jean’s many and varied contributions to chemistry have been recognized with the prestigious King Faisal Prize for Science. This is great news for KAUST as we extend our reach across the world. We look forward to seeing Jean when he returns to Saudi Arabia to receive the Prize. He will always be part of the KAUST family.” By KAUST News
19
FEATURES AND EVENTS
THE BEACON
KAUST startup NOMADD secures investment from CEPCO
NOMADD Desert Solar Solutions, a photovoltaics (PV) cleaning system and spin-out company from KAUST, secured a strategic investment by the Saudi Arabian construction company CEPCO in late 2018. The Series B investment round will support NOMADD’s project pipeline and will further strengthen the company’s growth ambitions. NOMADD’s patented robotic PV cleaning system is uniquely positioned to serve the increasing growth of PV installations in dusty desert environments. In desert climates, solar panels are often exposed to heat, humidity and outdoor elements like sand 20
and dust. These pollutants and weather conditions create a dust layer on the solar panels that prevents sunlight from reaching solar cells. As a result, panels produce up to 60 percent less power after a sandstorm. NOMADD technology addresses this challenge with a fully automated robotic solution that is cost-effective and requires no additional energy sources. In 2016, the KAUST Innovation Fund recognized the critical need for NOMADD’s technology and became the first early stage investor into the startup.
The Innovation Fund supports the University’s pipeline of startups and also invests into highprofile international technology companies willing to establish their operations in Saudi Arabia and benefit from the University’s research activities. It is one of the few investors in Saudi Arabia making seed to early stage venture capital investments into high technology startups. Tamer Osman, head of the KAUST Innovation Fund, stated, “We welcome CEPCO as a new strategic investor and shareholder in NOMADD, which will greatly accelerate the commercial
www.kaust.edu.sa
deployment of NOMADD products. This significant milestone reinforces the KAUST Innovation Fund strategy of taking early risks and patiently supporting innovative companies to the point where the external market validates and adopts them.” The investment from CEPCO will enable NOMADD to scale up its operations and serve its growing number of customers, as CEPCO is specialized in the design and execution of projects in the power transmission and distribution sectors. “With CEPCO’s manufacturing and engineering expertise, we
MARCH 2019
will be able to optimize and commercialize our patented robot technology, reducing costs and providing a superior, costeffective cleaning solution to our customers,” said Jos van der Hyden, co-founder and CEO of NOMADD. The partnership with CEPCO will extend beyond funding, with the construction company advising on technology development and local manufacturing in Saudi Arabia.
institutions and young engineers. Moreover, this is a big step for CEPCO into the world of sustainable energy and the support for [the Kingdom’s] Vision 2030. We are very excited about our cooperation with this Saudi-based company and its ability to innovate and develop an exceptional solar module robotic cleaning system ready for swift deployment,” said Dr. Nour Al Husayni, CEO of CEPCO. By KAUST News
“The NOMADD team is a testament to the possibilities Saudi Arabia has to offer and the abilities of its educational 21
FEATURES AND EVENTS
Disease in a dish
THE BEACON
Antonio Adamo, KAUST assistant professor of bioscience and principal investigator of the Laboratory of Stem Cells and Diseases, studies the progression of metabolic diseases such as diabetes using stem cells in the lab. Stem cells possess a similar quality known as pluripotency, or the ability to develop into any of the three germ layers that make up the body’s cells. Adamo uses embryonic stem cells donated to research and induced pluripotent stem cells (iPSCs). iPSCs are stem cells that do not derive from an embryo. Using an innovative reprogramming technique, Adamo makes iPSCs in the lab by taking fibroblasts (via a skin biopsy) from patients and reverting them to a pluripotent stage in the lab—essentially giving him the ability to turn
22
back time and study the building blocks of future cells. By reverting cells from patients with diseases such as diabetes, for example, scientists can observe what happens to the cells as the disease progresses in vitro, or what Adamo calls “disease in a dish.” Researchers can also study how disregulated transcriptional and epigenetic mechanisms may lead to disease onset and progression. Adamo targets enzymes, a class of proteins, in his research because of their amenability to treatment applications. Extending the functional side of disease modeling, Adamo also works on developing protocols for regenerative medicine using the knowledge gained by studying insulin resistance and diabetes “in a dish.”
www.kaust.edu.sa
“Currently there are phase 2 human trials taking place for a new diabetes treatment that places microencapsulation devices under the skin. The device holds beta cells differentiated from a patient’s iPSCs that release insulin upon glucose stimulation. The porous capsule design delivers insulin efficiently, but protects the device from immune cells trying to get in, essentially removing the risk of rejection and tumors,” Adamo explained. “This device is still being optimized, but I think type I diabetes will be fully treatable within the next 10 years.”
MARCH 2019
“Even different clones of the same iPSCs have slight variability because each fibroblast has their own story and epigenetic background. The way we try to mitigate this is by increasing the number of samples, but stem cell research is one of the most expensive research fields of biology, so we are limited by manpower and cost. For each patient, we have three independent clones and at least four to five patients and controls per experiment. We try to use controls from the same family to control for genetic variability,” Adamo said.
“We can now differentiate iPSCs using self-organizing culture methods that promote the formation of organoids structures, which resemble in vitro the physiological threedimensional organization of tissues in a living human being,” explained Adamo. “To replicate this in the lab, we use bioreactors that mimic bloodstream movement through shaking. This is a major advancement because it has become clear that differentiation is more successful and the resulting cells are more functional using this method.” By Sonia Turosienski, KAUST News
While the field has made leaps and bounds recently, stem cell research still faces two important challenges: variability and replicating in vivo conditions.
In order to deliver robust results, researchers must also aim to replicate in vivo conditions in the lab. One of major differences between in vitro and in vivo cell differentiation is the growth dimensions. 23
FEATURES AND EVENTS
THE BEACON
Oceanography with international caliber The KAUST Core Labs aim to operate with world-class standards to ensure quality, safety and efficiency. The first Core Lab to successfully complete the American Association for Laboratory Accreditation (A2LA) evaluation process is the Coastal and Marine Resources (CMR) Core Lab. On December 31, 2018, CMR complied with the International Organization for Standardization (ISO) and was granted accreditation to ISO/ IEC 17025. The confirmation of the lab’s competence to perform calibrations with global quality
24
standards makes KAUST the first university in the Kingdom and the GCC region to receive such recognition. CMR will be performing accredited calibrations of temperature and conductivity (salinity) for oceanographic instruments. “The ISO’s quality management system adds a broad level of control and oversight, leading to more precise and accurate data, which results in a more reliable and better service for our users,” explained Ioannis Georgakakis, the project’s quality manager at KAUST.
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
The accreditation is a clear demonstration of Core Labs’ commitment to excellence and its focus on providing high-quality services to KAUST and the Kingdom.” – Dr. Justin L. Mynar Executive director of the KAUST Core Labs
While the certificate recognizes the effectiveness of the lab, it also makes it easier to process the work, prevents improvised actions and facilitates evidencebased decision making. Overall, the implementation will have a positive impact on the ability of the lab to support the research community. However, achieving such accreditation in a university environment is challenging. “The endeavors began over two years ago when we encountered long delays while sending sensitive instrumentation overseas to be calibrated,” said Lloyd Smith,
director of CMR. “With calibration support for oceanographic instruments lacking in the region, we felt that the effort involved in implementing this quality management would pay off, and it has.” CMR excelled in its setup. “It’s impressive to achieve this accreditation with zero deficiencies on the initial assessment. The team demonstrated an outstanding commitment to the project,” Smith added.
“The accreditation is a clear demonstration of Core Labs’ commitment to excellence and its focus on providing highquality services to KAUST and the Kingdom,” stated Dr. Justin L. Mynar, executive director of the KAUST Core Labs. “This recognition by ISO will significantly improve Core Labs’ contribution to the University’s and its collaborators’ research in addressing some of the world’s most pressing coastal and marine challenges.” By Andrea Hulsbosch and KAUST Core Labs
25
FEATURES AND EVENTS
THE BEACON
KGSP: An academic journey from Thuwal to the U.S. Since its inception in 2008, the KAUST Gifted Student Program (KGSP) has provided talented Saudi high school graduates with the guidance and opportunities critical to their success as undergraduates at premier institutions in the U.S. The KGSP program aims for the skills and perspectives gained by students in the U.S. to ready them for their subsequent master’s degree and Ph.D. studies at KAUST, with the goal of adding to the cultural and intellectual makeup of the University and the Kingdom. Hamza Alzanbaki, Mohamad Aljahdali and Motaz Aljahdali, three KGSP undergraduate students, are the embodiment of the KGSP program. All three share a common bond: they followed an academic path that led them from a local school in the University’s neighboring town of Thuwal to study at some of the most highly respected U.S. universities. The three students spoke about their academic journey from Saudi Arabia to the U.S. and how KAUST and the KGSP have supported them along the way. 26
Mohamad Ahmad Aljahdali (junior, Michigan State University, studying material science and engineering): Moving to the U.S. was a huge challenge that changed my life. Living in Thuwal with people from the same background led me to know less about the world. Coming to the U.S. [gave] me the opportunity to meet people from different backgrounds with different ideas. I started with an ESL program in Texas [and] then I moved to New Jersey to do my foundation program. I got the chance to study at Michigan State University. Then I lost my father when I was a freshman. However, I did not stop—I came to the U.S. because I have a huge dream and I will fight for it.
www.kaust.edu.sa
Motaz Modaishea Aljahdali (senior, Boston University, studying mechanical engineering): I joined the KGSP program in 2013 as an ESL student, completing the ESL program at Georgia Tech in 2014. Then I started the foundation year program at Boston University in the fall of 2014. Prior to coming to the U.S., I had not traveled outside of Thuwal internationally, but I settled in easily to the U.S. [Although] at first I knew nobody, I stayed connected with my family and fellow KGSP students and never hesitated to expand my circle of friends beyond KGSP. The flexibility of the U.S. higher education system is the best thing I ever experienced, and my favorite part of studying in the U.S. is the diverse nature of the student body.
MARCH 2019
For me, KGSP is one of the best programs offered to Saudi students—it has made me feel I can accomplish bigger things and has also made me feel responsible for representing my country and community and serving as a cultural ambassador. KGSP has been a life-changing experience—in the U.S., I have learned so much personally and professionally and I think I can now contribute to the development of my country and of Thuwal in many ways. I [will] return to the Kingdom proud [and] with many more skills that are needed for the development of today’s world.
My family and I are encouraging more families in Thuwal to encourage their boys and girls to consider joining KGSP. With KAUST as our neighbor, more and more families are hearing about the opportunities and potential KAUST offers. Many families are now fully supporting their [children] to pursue higher education in science and engineering in and outside of Saudi Arabia.
In the U.S., I have been exposed to many cultures, beliefs and ideas, and from each I have learned something valuable. The KGSP has given me the chance to also work [in] some Hamza Ahmad Alzanbaki of the amazing KAUST facilities (senior, Oregon State University, and become friends with Saudi studying bioengineering): students I believe will be the leaders of the Kingdom’s I’m a first-generation college economy and development. student and the first student from Thuwal to join the KGSP. It took a lot of personal and By David Murphy, KAUST News lifestyle adjustments to move from [Thuwal] to the U.S. Atlanta, Georgia, hosted me for about a year, [during which] I attended the ESL program. 27
FEATURES AND EVENTS
THE BEACON
My KSA: A new perspective on art
The Art Perspective is a graduate student-led group sponsored by Graduate Events and Recreation. Through its activities, the group encourages students at KAUST to find inspiration in the world of visual art. Group members believe that creating art helps busy minds and boosts creativity—two things that are important in the lives of scientific researchers. The group is open to all KAUST students, no matter how well they have mastered the paintbrush or color palette. One of the most popular activities offered by the group on a regular basis is Open Studio sessions. These provide the space and resources for people to experience different forms of art and a variety of art materials in a relaxed, non-competitive manner. Tools and materials provided include acrylics, oil 28
www.kaust.edu.sa
paints, watercolors, sketching materials, fabric paint, needle felting and different sizes of canvases and paper. The Open Studio sessions are led by KAUST students. Apart from the general techniques explored, the group also holds workshops on specific skills to give members the opportunity to learn things like calligraphy, needle felting and mandala art. During the creative process, some students discover they have a particular interest in certain materials and techniques over others, and many students develop new skills and find unique ways to express themselves. For example, Susann Rossbach, a Ph.D. student in marine science, draws from her research interests and uses acrylics to create paintings inspired by marine life.
MARCH 2019
The Art Perspective encourages its members to collaborate with art galleries in the Kingdom to exhibit their art. The group also organizes art exhibitions on campus. Becoming a member of the Art Perspective and participating in events is free. Students who would like to become involved with the group can apply to be team members and should email Mohammed Alsayyari at mohammed.alsayyari@kaust.edu.sa for further information. Team member duties include hosting events and workshops, brainstorming new events, managing supplies and ordering items and facilitating collaborations with other student groups. By Annie Parenteau, KAUST News
29
THE BEACON
ACCOLADES
Nawaf Alghamdi Ph.D. student awarded poster prize at CHEMREACTOR-23
KAUST M.S./Ph.D. chemical engineering student Nawaf Alghamdi won the best poster prize at the recent XXIII International Conference on Chemical Reactors (CHEMREACTOR-23). The event, which took place in Ghent, Belgium, from November 5 to 9, 2018, focused on the fundamental aspects and practical application of the catalytic process and chemical reactors. Conference attendees discussed the development of novel and highly efficient innovative chemical engineering-based technologies.
Alghamdi’s poster was one of three winning presentations chosen from a total of 93 entries by the CHEMREACTOR-23 conference committee. Alghamdi, who describes himself as an “individual with a sincere passion for learning and impact,” said that his award win came as a pleasant surprise. “I honestly had no idea that there would be a poster prize at the end of the conference. I focused on putting together the best poster I could, and at the poster session I stood by my poster and
explained my work to the visitors I received. Little did I know that some of those visitors would be the plenary lecturers tasked with choosing the top three posters,” he said. “My poster was about my ‘workin-progress’ research focused on the utilization of the stagnationflow reactor concept. It is a step that I’m hoping to build to reduce catalytic problems to one dimension, which is of great benefit to validating and improving catalytic kinetic models,” Alghamdi added. By KAUST News
30
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
Husam Alshareef KAUST professor wins Kuwait Prize
Husam Alshareef, KAUST professor of material science and engineering, won the 2018 Kuwait Prize in the field of Clean and Sustainable Energy Technologies. He was awarded the prize on December 5, 2018, in a ceremony in Kuwait in recognition of his distinguished scientific contributions in the area of energy storage.
The announcements came after the endorsement of His Highness Sheikh Sabah Al-Ahmad Al-Jaber Al-Sabah, the Emir of the State of Kuwait and chairman of the KFAS Board of Directors, of the decisions of the board based on recommendations forwarded by the Prize Council and the reports of the evaluation and selection panels.
The Kuwait Prize, which was established in 1979 by the Kuwait Foundation for the Advancement of Sciences (KFAS), recognizes the achievements in different fields of Arab scholars and researchers living around the world. Alshareef joins a select group of 120 distinguished Arab scientists and scholars who won the prize.
In recommending Alshareef for the prize, the selection committee noted, “Professor Husam Alshareef is an internationally recognized expert in the field of energy storage known for his innovative research in developing materials for energy storage devices such as batteries and supercapacitors.”
“I thank the Kuwait Foundation for the Advancement of Sciences for this award. I am especially happy because this prize recognizes our scientific contributions based on work done entirely at KAUST,” Alshareef said. By KAUST News
31
ACCOLADES
THE BEACON
Atif Shamim and Osman Bakr KAUST professors receive the King Prize for Honoring Inventors and the Gifted KAUST Professors Atif Shamim and Osman Bakr recently received the Custodian of the King Prize for Honoring Inventors and the Gifted, which was organized by King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST). Shamim, associate professor in the University’s Computer, Electrical and Mathematical Science and Engineering division, and his team were awarded for the invention of real time microwave sensing system. Shamim and his team developed a sensor system that accurately determines the proportion of water mixed in oil in real time, thereby enhancing production efficiency. 32
“I am glad that the technology developed in KAUST is useful for the most important industry in the Kingdom,” said Shamim. Bakr, associate professor in the University’s Physical Science and Engineering division, won the prize for the age group of over 25 years for his innovative work on hybrid perovskite materials for optoelectronics and solar cell applications. “The photovoltaic technology—such as sensors and optical radiation— plays an important role in the digital technology industry,” stated Bakr.
Four students who received intensive training for scientific competitions at KAUST training camps also received the King Prize for Honoring Inventors and the Gifted. Three of the students were in the category of gifted under 18 years. These included: Assaad bin Hamed bin Abdul Raouf Mohammed Saleh in mathematics and Faisal bin Fahd Al-Salloum and Yazan bin Mohammed Al-Majnouni in physics. The winner of the award for the age group of 18 to 25 years was student Ammar bin Abdul Razek bin Abdulqayoum in engineering. By KAUST News
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
Derya Baran KAUST assistant professor makes list of ‘Innovators Under 35 in the MENA region’ In late 2018, KAUST Assistant Professor of Material Science and Engineering Derya Baran was named by MIT Technology Review as one of the “Innovators Under 35 in the MENA region.” Baran and her team founded startup iyris, developing photovoltaic technology that allows any window to become a transparent solar panel. The work is the result of more than 10 years of research, and the team, which includes Nicola Gasparini, Joel Troughton and Daniel Bryant, aims to pave the way towards energyefficient cities of the future. “Our achievement makes a window electricity-generating and heat
blocking [while] at the same time keeping it transparent to your eyes,” Baran said. The innovative work is possible because the new technology absorbs the infrared portion of the spectrum to produce electricity while at the same time blocking heat from passing through. Baran noted this breakthrough is very important to the MENA region. “Here, cooling and air conditioning is a growing issue. With our new technology, greenhouses and tall buildings can reduce their heat load and utilize the generated electricity for cooling for free with energy from the sun!” she explained.
Before joining the KAUST Solar Center, Baran studied and worked at the Middle East Technical University in Turkey, the FriedrichAlexander University in Germany and Imperial College London. “I am humbled and honored to be awarded as one of the Innovators Under 35 for the MENA region. I feel for the first time that my story that started in Turkey [and] then spanned four countries continues in Saudi Arabia. It gives me hope for future opportunities that recognize this part of the world,” Baran said. By KAUST News
33
THE BEACON
STUDENT AND POSTDOCTORAL FELLOW FOCUS
Adrian Galilea KAUST postdoctoral fellow Adrian Galilea works with Professor Jorge Gascon, director of the University’s Catalysis Center, in the center, where his research focuses on the sustainable production of chemicals from carbon dioxide to help future generations move away from a dependence on fossil fuel. In the project, researchers synthesized a highly active, selective and stable catalyst for the hydrogenation of carbon dioxide (CO2 ) to short chain olefins and aromatics— key components of the petrochemical industry—in one step by combining conventional iron catalyst and zeolites. The new material can convert CO2 to olefins and aromatics with high selectivity and unprecedented values of productivity. CO2 is the main contributor to global climate change, one of the major environmental problems facing our planet. “If we succeed, a future where we don’t have to depend on fossil fuels to produce all the chemicals that our society needs might be
Postdoctoral fellow, KAUST Catalysis Center possible,” Galilea said. “The possibility of working in one research project that can help future generations is priceless.” With his Ph.D. in chemical engineering, Galilea noted that from a research perspective, working at KAUST is like a dream. “[At the University,] we have every resource and all kinds of techniques available as well as highly qualified researchers who are always willing to help. From the very beginning, I have felt very supported here,” he said. Galilea also feels privileged to be working under the guidance of Gascon and stated, “[Gascon] is one of the best scientists in the world and is full of brilliant ideas that really help you to move your research to another level. In addition, he is always open to collaboration with different groups and researchers around KAUST. This is one of the keys to success in our field: to have different points of view and highly skilled professionals collaborating towards one common goal.” By KAUST News
34
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
M.S./Ph.D. student, KAUST Catalysis Center
Mohammad Alabdullah
Mohammad Alabdullah is a master’s degree/ Ph.D. student based in the KAUST Catalysis Center. Under the supervision of Professor Jorge Gascon, Alabdullah’s current research interests focus on designing a reactor for crude oil conversion and formulating a catalyst for industrial applications. As a member of Gascon’s Advanced Catalytic Materials research group, he works on a project to convert crude oil into valuable chemicals and products.
“I think what is special about research at KAUST is that it is related to real life and industrial applications. I believe that KAUST has an amazing array of high-quality equipment that researchers can [use],” he said.
Before joining KAUST, Alabdullah obtained his bachelor’s degree in chemical engineering from King Fahd University of Petroleum and Minerals (KFUPM) in May 2013. Directly after his graduation from KFUPM, he then joined Saudi Aramco’s Research & Development Center in Dhahran as a research engineer, where he worked on an upgrading and refining-related project.
“My experience at KAUST will allow me to apply the knowledge and skills I gained [at the University] to benefit [Saudi Aramco,] one of the most successful companies in the world. I will do my best to develop and improve technologies in upgrading and refining-related projects and technologies,” Alabdullah said.
The Saudi native describes KAUST as a unique place full of talented faculty members who are utilizing the University’s state-of-the-art facilities and tools to advance their research.
After completing his studies at KAUST, Alabdullah plans on returning to Saudi Aramco to fulfill his goal of advancing current refiningrelated projects and technologies.
By KAUST News
Upper left image courtesy of Saudi Aramco.
35
THE BEACON
COMMUNITY
Community roundup At the end of January, a Farmers Market took place at KAUST featuring locally sourced produce, nuts, seeds and honey for sale, and the community enjoyed the fresh fare on offer. The event was part of the sustainable food movement, which enables community members to purchase products and connect with farmers in Saudi Arabia to learn about local food production and green agricultural practices. The community also had another opportunity to discover the sustainable food movement: on January 26, the KAUST Gardening Club celebrated the launch of the Safaa Oasis Community Garden. The new on campus garden complex features more than 30 plots for the community to grow crops.
36
During the opening festivities, visitors to the garden helped plant about 50 native plants to make the garden even greener. The Gardening Club also shared information and tips on growing food and explained the basic principles of composting. Members also discussed upcoming workshops, how to become a member of the club and how to get involved with taking care of a garden bed to learn and grow together. The 3rd Annual KAUST Inter Department Football Tournament took place at the beginning of February, during which over 260 players divided into 24 teams played more than 50 games against each other. The winning team celebrated victory with a trophy and free airline tickets to Europe for the winning team players.
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
In mid-February, the University’s Office of the Arts hosted theater company Boxtree Productions on campus. The company presented a modern English version of “A Midsummer’s Night’s Dream,” bringing to life one of Shakespeare’s greatest comedies for the community. Also in February, Graduate Events and Recreation held a program of events for the Chinese lunar New Year celebrations. Events included music, performances, traditional Chinese costumes, martial arts demonstrations, calligraphy and delicious food.
By Annie Parenteau, KAUST News
37
COMMUNITY
THE BEACON
My University Maha Joana Cziesielski
KAUST Ph.D. student Maha Joana Cziesielski was born and spent most of her life in Berlin, Germany, although she is originally from Brazil. Cziesielski joined KAUST in August 2014 as an intern to carry out research on the model organism Aiptasia, a small sea anemone. After three months, she decided to pursue a Ph.D with KAUST Professor Manuel Aranda from the University’s Red Sea Research Center. In her research work, Cziesielski investigates the impacts of climate change on corals using Aiptasia. She is also an editor-in-chief for the International Society for Reef Studies blog Reefbites and acts as a guest scientific lecturer for younger audiences, discussing topics like plastic pollution and sustainability
at The KAUST School. Cziesielski also enjoys exploring Saudi Arabia and recently traveled to the Rub’ al-Khali desert, where she discovered some stunning landscapes. At KAUST, Cziesielski has found “incredible opportunities for research and the lab facilities...[the University is] a once-in-alifetime opportunity to conduct science and research,” she said. “The labs at KAUST offer the opportunity to work with and use astonishing equipment and tools that would have been hard to have access to elsewhere.” “Here, I’ve made a family, bonding with people from all over the world,” Cziesielski added. By KAUST News
38
www.kaust.edu.sa
MARCH 2019
Where do you read The Beacon? This month’s submission comes from KAUST alumnus Hamza Kunhu Bangalath (Ph.D. ‘16, Earth science and engineering), who took his photo of reading The Beacon at the Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP) in Trieste, Italy, in the summer of 2018. Bangalath visited ICTP to attend a workshop about monsoons and the tropical rain belt. Since graduating from KAUST, he has been working as a postdoctoral fellow at New York University in Abu Dhabi.
ICTP was established in 1964 by Nobel laureate Abdus Salam, and research efforts there seek to advance scientific knowledge and expertise in the developing world. The center helps to provide scientists from developing countries with the skills and continuing education to advance their careers. “It was a nice experience to be part of such a meeting in such a nice place,” Bangalath said. “The Beacon was in my bag, and I thought of taking a photo there.” By KAUST News
39
COMMUNITY
Exciting moments from the KAUST 2019 Winter Enrichment Program
40
THE BEACON
المجتمع
لمحات من برنامج اإلثراء الشتوي (ويب )2019 في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية
36
المنـــارة
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
مجلة المنارة حول العالم تأتي مشــاركة هذا الشــهر من خريج جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوســت) ،الدكتور حمزة كونهو بنغالث ،الحاصل على درجة الدكتوراه في مجال هندســة ً حاليا كزميل ما وعلــوم األرض عــام ،2016والذي يعمل بعــد الدكتــوراه في جامعة نيويورك ،في أبوظبي. قــام حمزة بالتقاط صورة لــه وهو يقرأ مجلة المنارة أثناء تواجده في مركز عبدالســام الدولي للفيزياء النظرية ( ،)ICTPفي مدينة تريســتي اإليطالية في صيف عام ،2018خالل حضوره ورشــة عمل حول الرياح الموســمية والحزام المطري االستوائي.
تأســس مركز عبدالســام الدولي للفيزياء النظرية في عام ،1964بواســطة عالم الفيزياء الباكســتاني محمد عبدالســام ،الحائز على جائزة نوبل في العلوم .ويدعم المركــز الجهود البحثية التي تســعى إلى تعزيز المعرفة العلمية والخبرة في العالم النامي ،من خالل المســاعدة علــى تزويد العلماء مــن البلدان النامية بالمهارات والتعليم المســتمر ،لتطوير مســتقبلهم الوظيفي. بقلم فريق أخبار كاوست
ويقول حمزة " :كانت ورشــة العمل تجربة رائعة في مــكان جميل ،وكانت مجلــة المنارة في حقيبتي ،ففكرت فــي التقاط صورة هناك".
39
المنـــارة
المجتمع
جامعتي كاوست مها جوانا تشيتشيلسكي
ولدت مها جوانا تشيتشيلســكي ،طالبة الدكتوراه في مدينــة برلين فــي ألمانيا ،حيث قضت معظم عمرها، بالرغــم ن من جذورهــا البرازيلية .وانضمت مها إلى جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوســت) في أغســطس 2014كباحثة متدربة ،للعمل على أبحاث النموذج الحي إلحدى أنواع الشــعاب المرجانية التي تعرف بـ أيبتاســيا ( .)Aiptasiaوبعد 3أشــهر ،قررت مها متابعة دراســتها لدرجة الدكتوراه مع البروفيســور مانويل أراندا من مختبر أبحاث البحر األحمر في كاوســت.
كما تســتهوي مها رحالت استكشــاف المملكة ،حيث كانت آخر رحلة لها إلى الربع الخالي ،حيث اكتشــفت مناظر طبيعية خالبة. وعن تجربتها في كاوســت ،تقول مها إنها وجدت فــرص عظيمة ومختبــرات متفوقة ألبحاثها ،وتعتبر انضمامها إلى كاوســت فرصة العمر للقيام بأبحاث علمية ،وتقول" :توفر المختبرات في كاوســت فرصة العمــل بأحدث المعــدات والتقنيات التي من الصعب الوصــول إليها في أي مكان أخر".
وفــي أبحاثها ،تــدرس مها مدى آثار التغير المناخي وباإلضافــة إلى عملها البحثــي ،تعتبر مها أن تجربتها على الشــعاب المرجانية من خالل مراقبتها ودراســتها ً في كاوســت "جمعتها بأناس من جميع أنحاء العالم، أيضا كرئيســة تحرير لمدونة للـ .Aiptasiaكما تعمل وكونــت لها عائلة عالمية". الجمعية الدولية لدراسـ�ات الشعاب المرجانية( (�Reef ،)bitesفضـ ً ـا عن تقديم محاضــرات علمية تثقيفية لطلبة مدارس كاوســت عن التلوث البالستيكي واالستدامة. بقلم فريق أخبار كاوست
38
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
ً أيضا ،أقام مكتب األنشطة وفي فبراير ً احتفاال بالسنة القمرية الترفيهية تضمن االحتفال فقرات الصينية الجديدة. ّ ّ موسيقية وغناء وعروض أزياء صينية تقليدية ،واستعراضات فنون الدفاع عن النفس ،وفن الخط ،باإلضافة إلى أصناف الطعام الصيني اللذيذة.
بقلم فريق أخبار كاوست
37
المنـــارة
المجتمع
أخبار المجتمع أقيم في نهاية شهر يناير سوق للمزارعين في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست)ُ ،عرضت فيه عدة منتجات محلية مثل المكسرات والبذور والعسل. ّ كما استمتع مجتمع كاوست بالمأكوالت الطازجة ً جزءا من فعالية الغذاء المعروضة .وكان الحدث المستدام ،التي تُ ّ مكن أفراد مجتمع كاوست من شراء المنتجات من المزارعين السعوديين ،والتعرف على إنتاج األغذية المحلية والممارسات الزراعية الخضراء. كما أتيحت لمجتمع كاوست فرصة أخرى الكتشاف فعالية الغذاء المستدام .ففي 26يناير ،احتفل "نادي البستنة" بإطالق حديقة تحت مسمى "واحة الصفا". ويضم مجمع حدائق الحرم الجامعي الجديد ،أكثر من 30قطعة أرض متاحة للمجتمع لزراعة المحاصيل. وخالل احتفاالت االفتتاحية ،ساعد زوار الحديقة في محلي ًة بغية جعل الحديقة أكثر غرس حوالي 50نبتة ّ قدم نادي البستنة معلومات ونصائح حول خضرة .كما ّ زراعة المواد الغذائية وعن المبادئ األساسية للتسميد.
36
كما ناقش األعضاء ورش العمل القادمة ،وكيفية االنضمام إلى النادي ،وكيفية المشاركة في تجهيز تربة الحديقة. أقيمت في بداية شهر فبراير الدورة السنوية الثالثة لبطولة كرة القدم المشتركة بين أقسام كاوست ً العبا موزعين على وإداراتها .وشارك فيها أكثر من 260 ً فريقا في أكثر من 50مباراة .واحتفل الفريق الفائز 24 بالنصر مع الكأس ،ونال العبو الفريق الفائز تذاكر طيران مجانية إلى أوروبا. وفي منتصف فبراير ،استضاف مكتب الفنون التابع للجامعة فرقة Boxtreee Productionsالمسرحية نسخة بلغة قدمت للمجتمع ً في الحرم الجامعي ،التي ّ إنجليزية معاصرة من مسرحية "حلم منتصف ليلة صيف" حيث أحيت فيها واحدة من أعظم أعمال شكسبير الكوميدية.
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
طالب دكتوراه في علوم وهندســة المواد
محمد العبداهلل
يــدرس الطالب محمد العبداهلل في برنامج درجتي الماجســتير والدكتــوراه في مركز الحفــز الكيميائي ( )KCCفي جامعة الملك عبــداهلل للعلوم والتقنية (كاوســت) .وهو عضو في مجموعة أبحاث المحفــزات الكيميائية المتقدمة ،التي يقودها البروفيســور خورخي غاســكون .وتتركــز اهتماماته البحثيــة الحالية على تصميم مفاعل خــاص لتحويــل النفط الخام إلــى منتجات ومواد كيميائية قيمة، إضافــة الــى ابتكار تركيبة كيميائيــة إلنتاج محفز متطور يدخل في التطبيقات الصناعية.
بعد االنتهاء من دراســته في كاوســت ،يخطط محمد للعودة إلى شــركة أرامكو الســعودية لمواصلة هدفه في تطوير المشــاريع والتقنيات القائمــة والمتعلقة بعمليات التكريــر .ويقــول محمد ":إن المعرفة الجيدة والمهارات الكبيرة التي اكتســبتها في كاوســت ،سوف تسمح لي بمســاعدة شــركة أرامكو السعودية ،التي تعتبر واحدة من أنجح الشــركات في العالم .وســأبذل قصارى جهدي لتطوير وتحســين التقنيات في المشــاريع ذات الصلة بالتكرير".
قبل انضمامه إلى كاوســت ،حصــل محمد على درجة البكالوريوس فــي الهندســة الكيميائية من جامعــة الملك فهد للبترول والمعادن ـرة ،إلى مركز ( )KFUPMفي مايو .2013وانضم عقب تخرجه مباشـ ً البحــوث والتطوير في أرامكو الســعودية في الظهران كمهندس أبحاث ،حيث عمل على تطوير مشــاريع التكرير.
الصورة أعالة تقدمة من شــركة أرامكو الســعودية
ويصــف محمد كاوســت بأنها جامعــة فريدة من نوعها ،تضم طلبة موهوبيــن وأعضاء هيئة تدريــس متميزين ،ويتوفر لديهم أحدث المرافــق واألدوات الالزمة لتطويــر أبحاثهم ،ويقول ":ما يميز األبحاث في كاوســت هو ارتباطها الوثيق بمعالجة المشــاكل الحقيقية في ً ً خصوصا أن الجامعة تقدم أيضا. الحيــاة وفــي التطبيقات الصناعيــة لباحثيهــا وعلمائهــا كل المقومــات الالزمة إلنجاز ذلك ،من خالل دعم مذهــل ومعدات وتجهيزات عالية الجودة".
بقلم فريق أخبار كاوست
35
المنـــارة
طلبة كاوست وخريجوها
أدريان غاليليا يعمل أدريان غاليليا ،زميل ما بعد الدكتوراه في كاوست مع البروفيسور جورج جاسكون ،مدير مركز الحفز الكيميائي في الجامعة ،حيث تتركز أبحاثه على اإلنتاج المستدام للمواد الكيميائية من غاز ثاني أكسيد الكربون ،لمساعدة األجيال القادمة على االبتعاد عن االعتماد على الوقود األحفوري. ً ً نشطا محفزا في هذا المشروع ،تمكن الباحثون أن يركبوا ً ً ومستقرا لهدرجة ثاني أكسيد الكربون إلى أولفينات وانتقائيا وعطريات قصيرة السلسلة -وهي المكونات الرئيسية لصناعة البتروكيماويات -وذلك في خطوة واحدة ،عن طريق الجمع بين محفز الحديد التقليدي والزيوليت ويمكن للمواد الجديدة تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أوليفينات وعطريات ذات انتقائية عالية وقيم إنتاجية غير مسبوقة. ويعد ثاني أكسيد الكربون المساهم الرئيسي في تغير المناخ ّ العالمي ،وكثرته واحدة من المشاكل البيئية الرئيسية التي تواجه كوكبنا. ً مستقبال إلى االعتماد يقول غاليليا" :إذا نجحنا ،قد ال نضطر على الوقود األحفوري إلنتاج جميع المواد الكيميائية التي قد يحتاجها مجتمعنا .وتعد إمكانية العمل في مشروع بحثي واحد يساعد األجيال القادمة ،أمر ال يقدر بثمن".
34
زميل ما بعد الدكتوراه
أن العمل في كاوست ،باإلضافة إلى دراسة شهادة ويشير غاليليا ،إلى ّ الدكتوراه في الهندسة الكيميائية ،أشبه بالحلم للباحثين. يقول" :لدينا هنا كل الموارد وجميع التقنيات باإلضافة إلى الباحثين ً ً ً دائما لتقديم يد المساعدة .وقد شعرت عاليا الجاهزين تأهيال المؤهلين منذ البداية بالدعم الذي أحظى به هنا". ً أيضا باالمتياز للعمل تحت إشراف الدكتور جاسكون، ويشعر غاليليا ً "يعد البروفيسور جاسكون واحدا من أفضل علماء العالم الزاخرين ويقول: ّ باألفكار الرائعة ،التي تساعدك ً حقا في نقل بحثك إلى مستوى آخر. ً دائما للتعاون مع مختلف المجموعات باإلضافة إلى ذلك ،فهو منفتح والباحثين في كاوست .وهذا أحد مفاتيح النجاح في مجالنا :أن يكون هناك وجهات نظر مختلفة ومهنيون ذوي مهارات عالية يتعاونون لتحقيق هدف واحد مشترك".
بقلم فريق أخبار كاوست
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
عاطف شميم وعثمان بكر كاوسـت تحقق إنجازا في جائزة خادم الحرمين الشـريفين لتكريـم المخترعين والموهوبين
نال عضوا هيئة التدريس في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) ،الدكتور عاطف شميم والدكتور عثمان بكر ،جائزة خادم الحرمين الشريفين لتكريم المخترعين والموهوبين ،التي تنظمها مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية .وقام شميم وفريقه بتطوير نظام استشعار يحدد نسبة المياه المختلطة في الزيت بدقة في الوقت الحقيقي في المختبر ،مما يساهم في تعزيز كفاءة اإلنتاج .ويقول شميم: "يسرني أن تكون التقنية التي يتم تطويرها في كاوست مفيدة ألهم الصناعات في المملكة .وهذا يوضح أن كاوست ملتزمة بحل المشاكل المهمة في المملكة، والمساهمة في التنمية اإلقتصادية عال للمملكة ،باإلضافة إلى توفير مستوى ٍ من التعليم والمساهمة في األبحاث عالية الجودة .ويعد اختيار جائزة الملك لتقنية تطورها جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية شهادة على ذلك".
كما فاز العالم السعودي عثمان بكر، األستاذ المشارك في قسم علوم وهندسة المواد ،بجائزة الفئة العمرية فوق 25 ً عاما عن ابتكاراته في مواد البرفوسكايت الهجينة وتطبيقاتها في الخاليا الشمسية واإلستشعار الضوئي واإلضاءة .وفي هذا السياق ،يقول بكر" :التقنيات الكهروضوئية كأجهزة اإلستشعار واإلشعاع الضوئي ،تلعب دورا ً هاما في صناعة التكنولوجيا الرقمية. ستحفز جائزة خادم الحرمين الشريفين أبناء وبنات الوطن ،على اإلبتكار في المجاالت الحيوية لصناعات المستقبل".
ً عاما وهم :أسعد بن الموهوبين ما دون 18 حامد بن عبدالرؤوف محمد صالح في مجال الرياضيات؛ فيصل بن فهد السلوم ويزن بن محمد المجنوني ،في مجال الفيزياء .كما نال الطالب عمار بن عبدالرازق بن عبدالقيوم، ً عاما، جائزة عن الفئة العمرية من 18-25 ً في مجال الهندسة.
بقلم فريق أخبار كاوست
كذلك ،نال أربع طلبة ممن تلقوا تدريبا ً مكثفا لمنافسات األولمبياد العلمية ضمن معسكرات التدريب في كاوست، جائزة خادم الحرمين الشريفين في مختلف الفئات العمرية ،.ففاز ثالثة منهم عن فئة
33
المنـــارة
تكريم علماء كاوست
ديريا باران ً عاما من ضمن قائمة "المبتكرون تحت ســن 35 منطقة الشــرق األوسط وشمال أفريقيا"
درجت البروفيسورة ديريا باران ،األستاذة ُأ ِ المساعدة في قسم هندسة وعلوم المواد في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) ،في قائمة "المبتكرون تحت سن 35عاماً من منطقة الشرق األوسط وشمال أفريقيا" لعام ،2018والتي قام بنشرها موقع مراجعات التقنية التابع لمعهد ماساتشوستس للتقنية في الواليات المتحدة.
تقول باران ":يجعل ابتكارنا نوافذ المباني ً مصدرا لتوليد الكهرباء وعزل الحرارة، وفي نفس الوقت يبقيها شفافة كي يتسنى لنا رؤية األشياء من خاللها .وهذا االبتكار مهم لمنطقة الشرق األوسط وشمال أفريقيا ،إذ يقلل الحمل الحراري للمستنبتات الزجاجية والمباني الشاهقة، ويتيح في نفس الوقت االستفادة من الكهرباء المولدة لتبريدها دون أي تكلفة باستخدام الطاقة الشمسية".
وأسست البروفيسورة باران وفريقها الذي يضم كل من نيكوال غاسباريني وجويل تروتون ودانيال براينت ،بعد 10سنوات من األبحاث ،الشركة الناشئة أيريس (،)iyris المتخصصة بتطوير تقنية ضوئية تحول أي نافذة إلى لوحة شفافة لجمع الطاقة الشمسية ،والتي تهدف إلى تطوير التقنيات الموفرة للطاقة لمدن المستقبل.
وقبل انضمامها لمركز كاوست للطاقة الشمسية ،درست البروفيسورة باران وعملت في جامعة الشرق األوسط التقنية في تركيا ،وجامعة فريدريش ألكسندر في ألمانيا ،وكلية لندن اإلمبراطورية.
32
وعن خبر إدراجها في قائمة معهد ماساتشوستس للتقنية ،قالت باران": تشرفت ً جدا بهذا التكريم ،وأشعر للمرة األولى أن مسيرتي العلمية التي بدأت في تركيا ثم امتدت ألربعة دولة بعدها، ال تزال مستمرة في المملكة العربية ً ً كبيرا في حجم أمال السعودية .وتعطيني الفرص المستقبلية الممكنة في هذا الجزء من العالم". بقلم فريق أخبار كاوست
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
حسام الشريف البروفيســور حسام الشريف من كاوست يفوز بجائــزة الكويت في مجال تقنيات الطاقة النظيفة والمستدامة
فاز البروفيســور حسام الشريف ،أستاذ هندســة وعلوم المواد في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوســت) بجائزة الكويــت لعام 2018في مجال تقنيات الطاقة النظيفة والمســتدامة وذلك في احتفــال كبيــر أقيم في الكويت بتاريخ 5 ديسمبر .2018
وقررت اللجنة تكريم البروفيســور حسام الشــريف مع نخبة مختارة من 120 ً ً ً عربيا ،وذلك بحســب إفادتها وباحثا عالما "خبير دولي مشــهور في مجال تخزين الطاقــة ومعروف بأبحاثه المبتكرة في تطويــر المواد ألجهزة تخزين الطاقة مثل البطاريــات والمكثفات الفائقة".
وجاء هذه اإلعالن بعد موافقة ســمو الشــيخ صباح األحمد الجابر الصباح ،أمير دولــة الكويت ورئيس مجلس إدارة مؤسســة الكويت للتقدم العلمي ،على بناء على التوصيات قــرارات المجلس ً المقدمة مــن مجلس الجائزة وتقارير لجان التقييم واالختيار.
وأعرب البروفيسور حسام الشريف عن سعادته بهذا التكريم وقال ":أشكر مؤسسة الكويت للتقدم العلمي على هذا التكريم ،ويشرفني ً جدا منحي هذه الجائزة التي هي بمثابة اعتراف بمساهماتنا العلمية وأبحاثنا المتميزة في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية".
تأسســت جائزة الكويت عام 1979 بواســطة مؤسسة الكويت للتقدم العلمــي ( .)KFASوتكرم الجائزة إنجازات العلماء والباحثين العرب الذين يعيشــون فــي جميع أنحاء العالم في مختلف المجاالت العلمية. بقلم فريق أخبار كاوست
31
المنـــارة
تكريم علماء كاوست
نواف الغامدي الطالــب نواف الغامــدي يفوز بجائزة أفضل ملصق أبحاث في المؤتمر الدولــي للمفاعالت الكيميائية
فاز نواف الغامدي ،طالب الماجســتير والدكتوراه في الهندســة الكيميائية في جامعة الملــك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوســت) ،بجائزة أفضل ملصق بحثي في المؤتمر الدولــي للمفاعالت الكيميائية، الذي أقيم هذه الســنة في مدينة خنّ ت ( )Ghentفــي بلجيكا ،في الفترة من 5 إلــى 9نوفمبر .2018وركز المؤتمر في نســخته الثالثة والعشرون على الجوانب األساســية في عملية الحفز الكيميائي والمفاعــات الكيميائية وتطبيقاتها .كما ناقش المشــاركون في المؤتمر تطوير تقنيــات مبتكرة وعالية الكفاءة باعتماد الهندسة الكيميائية.
30
وأعرب نواف عن ســعادته بهذا الفوز ً خصوصا أن ملصقه الــذي لم يكــن يتوقعه كان واحـ ًـدا من ثالث ملصقات فائزة ،تم اختيارها من إجمالي 93مشــاركة من قبل لجنة المؤتمر .وفي هذه المناســبة، يقــول نواف ":بصراحة لم يكن لدي فكرة أنه ســيتم تقديم جوائز للملصقات الفائزة فــي نهايــة المؤتمر ،كان جل تركيزي هو فــي تصميم أفضل ملصق ممكن .وأثناء فعاليــة معرض الملصقات ،وقفت إلى جانب ملصقي وشــرحت عملي للزائرين، ولــم أكن أعرف أن بعض هؤالء الزوار ســيكونون من ضمن اللجنة المكلفة
باختيــار أفضل ثالثة ملصقات .وتناول الملــص الذي أعددته أبحاثي الجارية التي تركز على اســتخدام مفهوم مفاعل تدفـ�ق الركود الكيميائي( (�the stagna ّ ،)tion-flow reactorللتقليل من مشــاكل الحفز وتحســين النماذج الحركية المحفزة".
بقلم فريق أخبار كاوست
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
األكريليــك ،واأللوان الزيتية والمائية، وأقالم الرســم ،وطالء األقمشة ،وفن الحياكة باإلبرة ،ولوحات وورق الرســم بمختلف األحجام.
العصف الذهني لألنشــطة الجديدة، وإدارة المــوارد وطلب المواد واألدوات وتســهيل التعاون مع المجموعات الطالبية األخرى في كاوســت.
تتم إدارة دورات االســتوديو المفتوح بواســطة طلبة الجامعة ،وتعقد ً أيضا بعض ورش العمل حول المجموعــة مهــارات محددة ،تتيح لألعضاء الفرصة لتعلم أشــياء جديدة ،مثل مهارة الخط العربــي وإبرة الحياكة وفن المنداالت. وتســاعد هذه الدورات وورش العمل الفنية الطلبة على اكتشــاف مواهبهم، ً فضال عن مســاعدتهم في تنمية مهارات جديدة ومواد وتقنيات معينة ،تســاعدهم علــى إيجاد طرق فريدة للتعبير عن أنفســهم .وعلى سبيل المثال ،تقوم ســوزان روسباك ،طالبة الدكتوراه في علوم البحار ،برســم أعمال مستوحاة من اهتماماتهــا البحثية في الحياة البحرية باســتخدام ألوان األكريليك .كما تشمل ً أيضا ،اســتضافة مهام أعضاء المجموعة الفعاليات وورش العمل ،وجلســات
وتشــجع المجموعة أعضاءها على التعاون والمشــاركة في المعارض الفنية في المملكــة .كمــا تنظم معارض فنية جميلة في الحرم الجامعي .يســتطيع جميع الطلبة في كاوســت االنضمام إلى المجموعة والمشــاركة في فعالياتها، دون أي رســوم .كما يمكنهم الحصول علــى المزيد من المعلومات من خالل إرســال رسالة الكترونية إلى محمد الســياري على البريد اإللكتروني .mohammed.alsayyari@kaust.edu.sa
بقلم آنــي بارينتياو ،أخبار الجامعة
29
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
مجموعة ""Art Perspective ً ً جديدا للفن منظورا تقدم
تتألــف مجموعة " "Art Perspectiveمن طلبة الدراســات العليا الذين يرعاهم قسم الفعاليات والترفيه في قســم شؤون الدراســات العليا في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوســت). وتشــجع المجموعة –عبر أنشطتها المختلفــة -طلبة الجامعة على اإللهام واالبتــكار من الفنون المرئية .ويؤمن أعضاء المجموعة أن الفن يســاعد نشاط العقــل ويعزز اإلبداع – وهما أمران هامان في حيــاه الباحثين العلميين .والجدير بالذكــر ،أن المجموعة مفتوحة لجميع طلبة كاوســت ،بغض النظر عن مستواهم الفني ومدى إتقانهم لفرشــاه الرسم أو لوحة األلوان. وتعتبر "دورات االســتوديو المفتوح" التي تقدمهــا المجموعة بصورة منتظمة، إحدى أكثر األنشــطة شعبية بين طلبة الجامعة .حيث توفر المســاحة والموارد لتجربــة أنواع مختلفة من الفن والمواد الفنية ،بطريقة سلســة ومريحة .وتشمل األدوات والمــواد المقدمة ألوان
28
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
وأكملت دراســتها في Georgia Tech في العام .2014ثم التحقت بالســنة التأسيســية في جامعة بوسطن في خريف العام .2014 قبــل مجيئــي إلى الواليات المتحدة ،لم أكن قد ســافرت من ثول خارج المملكة، لكنني اســتطعت بسهولة أن أتأقلم مع أجــواء الواليات المتحدة .ففي البداية لم ً أحدا ،فحافظت على اتصالي أكــن أعرف بعائلتــي وزمالئي من طلبة ،KGSPولم أتردد ً أبدا في توســيع دائرة أصدقائي خــارج البرنامج .فالمرونة التي يتمتع بها نظــام التعليم العالي في الواليات المتحــدة هي أفضل ما مررت به ،والجزء المفضل لدي من الدراســة في الواليات تنوع الطلبة. المتحــدة هو ّ بالنســبة لي ،برنامج كاوست للطلبة الموهوبيــن هو من أفضل البرامج المقدمة للطلبة الســعوديين .إذ جعلني أشــعر بأنني قادر على إنجاز أشــياء أكبر، وبأنني مســؤول عن تمثيل بلدي وأن ً أكون سـ ً غير ـفيرا ثقافيا لمجتمعي .لقد ّ
برنامــج KGSPحياتي .في الواليات المتحــدة تعلمت الكثير على الصعيد الشــخصي والمهني ،وأعتقد أنني أســتطيع اآلن المساهمة في تطوير بلــدي وثول بطرق عديدة .وبكل فخر، مزو ً دا بالعديد من ســأعود إلى المملكة ّ المهــارات الالزمة لتطوير عالم اليوم. حمزة أحمد الزنبقي (طالب ســنة أخيــرة ،جامعة والية أوريغون ،يدرس الهندسة الحيوية): أنــا طالب جامعي من الجيل األول ،وأول ينضم إلى برنامج كاوســت طالب من ثول ّ للطلبــة الموهوبين .تطلب منّ ي االنتقال مــن ثول إلى أتالنتا ،عاصمة والية جورجيــا األمريكية ،الكثير من التعديالت الشــخصية والتغييرات في نمط الحياة ً تقريبا ،درست التي اســتغرقتني مدة عام خاللهــا برنامج اللغــة اإلنجليزية كلغة ثانية.
ً تعرفت في الواليات شـ ـخصياّ ، المتحــدة على العديد من الثقافات ً أمورا والمعتقــدات واألفكار ،وتعلمت وقيمة .لقد منحني برنامج مهمــة ّ ّ ً KGSPالفرصــة للعمل أيضا في بعض مرافق الجامعة المدهشــة ،وبناء صداقات مع طلبة ســعوديين ،أعتقد ٍ ً ـخصيا بأنهم سيكونون قادة اقتصاد شـ المملكة وتطورها.
بقلم دايفيد مورفي ،أخبار كاوست
أدعو أنا وأســرتي ،عائالت ثول إلى تشــجيع أبنائهم وبناتهم على االنضمام إلى برنامج كاوســت للطلبة الموهوبين. فجامعة الملــك عبداهلل للعلوم والتقنية مجــاورة لنا ،وهناك المزيد والمزيد ّ تتطلع إلى الفرص مــن العائالت التي توفرها الجامعة .واليوم، والعــروض التي ّ هنالــك العديد من العائالت التي تدعم أبناءها بشــكل كامل لمتابعة التعليم العالي في العلوم والهندســة في المملكة وخارجها.
27
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
رحلة أكاديمية من ثول إلى الواليات المتحدة ضمن برنامج KGSP منــذ إطالقه في العام ،2008عمل برنامــج جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوســت) للطلبة الموهوبين ( ،)KGSPعلــى تقديم التوجيه لخريجي المدارس الثانوية الســعودية الموهوبين، وإتاحة الفــرص الداعمة لنجاحهم كطلبة جامعيين يدرســون في الجامعات والمؤسســات العلمية األمريكية ّ ويتطلع برنامج كاوســت الرائدة. للطلبــة الموهوبين في الجامعة إلى المهارات والرؤى التي يكتســبها الطلبة المشــاركون في الواليات المتحدة، بهدف تهيئتهم لدراســة الماجستير ً الحقا في كاوســت ،وإثراء والدكتوراه النســيج الثقافي والفكري للجامعة حد ســواء. وللمملكة على ّ حمــزة الزنبكي ومحمد الجحدلي ومعتز الجحدلــي ،ثالثة طلبة جامعيين في برنامج كاوســت للطلبة الموهوبين، يجســدون بتجربتهم خصائص هذا البرنامج. ّ فالطلبة الثالثة يتشــاركون في التالي: ً جميعهم اتبعوا مسـ ً أكاديميا قادهم ـارا من مدرســة محلية في مدينة ثول المجاورة للجامعة ،إلى الدراســة في ً عالميا. جامعــات أمريكية مرموقة وتحــدث الطلبة الثالثة عن رحلتهم األكاديميــة من المملكة إلى الواليات قدم لهم برنامج رعاية المتحــدة ،وكيف ّ الطلبــة الموهوبين الدعم طوال الوقت. محمد أحمد الجحدلي (طالب ســنة ثانية ،جامعة والية ميشــيغان ،يدرس علوم المواد والهندسة): كان االنتقــال إلى الواليات المتحدة ً ً غير حياتي .عشــت حياتي تحديا كبيرا ّ الســابقة في ثول مع أشخاص من
26
الخلفيــة ذاتها ،ما جعــل معرفتي بالعالم أقل .لكن، بمجيئي إلى الواليات المتحدة ،نلت فرصة لقاء أشــخاص متنوعة وبأفكار مختلفة. من خلفيــات ّ بــدأت ّ تعلم اللغة اإلنجليزية كلغة ثانية في تكســاس، ثم انتقلت إلى نيوجيرســي لمتابعة البرنامج التأسيســي. وحصلت على فرصة الدراســة في جامعة والية ميشــيغن .ومن ثم فقدت والدي عندما كنت في الســنة األولــى ،ومــع ذلك ،لم أتوقف ،فقد جئت إلى الواليات ً ً كبيرا ،وســأناضل من أجله. حلما المتحدة ألن لدي معتز مديشــع الجحدلي (طالب ســنة أخيرة ،جامعة بوســطن ،يدرس الهندسة الميكانيكية): انضممت إلى برنامج كاوســت للطلبة الموهوبين في العــام 2013كطالب لغــة إنجليزية لغير الناطقين بها،
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
ً ً واضحا على مدى التزام المختبرات دليال يعد االعتماد
التميز ،وتركيزها على تقديم خدمات عالية األساسية بتحقيق ّ ً عموما". الجودة للجامعة وللممكة
—الدكتور جاستين مينار
المدير التنفيذي لمختبرات كاوست األساسية.
ومن جهته ،يقول لويد ســميث ،مدير المختبرات الرئيســية في كاوست: "بدأت المســاعي منذ أكثر من عامين، ً وتحديدا عندمــا عانينا من تأخيرات طويلة في إرســال أدوات قياس حساسة إلى الخارج مقايســة .ومع تقديم ما تحتاجه المنطقة من دعم في مقايســة األدوات األوقيانوغرافية ،شــعرنا أن الجهد المبــذول في تنفيذ إدارة الجودة هذه، ً فعال". ســيؤتي ثماره وهذا ما حصل وقد برع مختبر الموارد الساحلية والبحرية في تجهيز هذا األمر .إذ يقول سميث" :من المثير لإلعجاب أن نحقق هذا االعتماد من دون أي قصور في التقييم األولي .لقد ً ً متميزا بالمشروع". التزاما أظهر الفريق
ّ وعلق الدكتور جاســتن مينار ،المدير التنفيذي لمختبرات كاوست األساسية، ً قائال" :يعد االعتماد على هذا اإلنجاز ً ً واضحا على مدى التزام المختبرات دليال التميز، األساسية في الجامعة بتحقيق ّ وتركيزها على تقديم خدمات عالية ً عموما .إن الجودة للجامعة وللممكة ً كثيرا هذا االعتراف من قبل ،ISOسيحسن مساهمة المختبرات األساسية في أبحاث الجامعة والمتعاونين معها ،الهادفة إلى معالجة بعض التحديات الساحلية والبحرية ً إلحاحا في العالم". األكثر
بقلم :المختبرات األساســية في جامعة الملــك عبداهلل للعلوم والتقنية
25
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
علم محيطات من عيار دولي تسعى المختبرات األساسية في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) إلى العمل بمعايير عالمية ،بهدف ضمان جودة وأمان وكفاءة أعمالها وأبحاثها .وكان مختبر الموارد الساحلية والبحرية ( )CRMفي كاوست ،أول مختبر أساسي يجتاز بنجاح عملية تقييم الجمعية األمريكية العتماد المختبرات (. )A2LA طبق المختبر ففي 31ديسمبر ّ ،2018 متطلبات المنظمة الدولية للمعايير ،ISO وحصل على اعتماد ،ISO/IEC17025 األمر الذي يؤكد كفاءة المختبر في إنجاز مقايسات بمعايير جودة عالمية ،ليجعل أول جامعة في المملكة من كاوستّ ، وفي منطقة دول مجلس التعاون الخليجي ،تحظى بمثل هذا االعتراف. ونتيجة لهذا االعتماد ،ســيجري مختبر الموارد الســاحلية والبحرية مقايسات
24
معتمــدة لدرجة الحرارة والملوحة لألدوات األوقيانوغرافية .ويوضح يوانيــس جورجاكاكيس ،مدير جودة المشــروع في كاوست" :إن نظام إدارة الجودة QMSمن ،ISOيضفي مســتوى واسـ ً ـعا من السيطرة والرقابة ،ما يؤدي إلــى الحصول على بيانات أكثر دقة وضبطـ ًـا ،وبالتالي تقديم خدمة أفضل وأكثر موثوقية لمســتخدمينا". كما تعترف هذه الشــهادة بمدى فعالية ً أيضا آليات العمل ،وتمنع ـهل المختبر ،وتسـ ّ األفعــال المرتجلة ،وتدعم اتخاذ القرارات القائمــة على األدلة .وبالرغم من أن الحصــول على اعتماد كهذا االعتماد ً تحديا لبيئة الجامعة ،إال أنه ســيكون يعد للتنفيــذ تأثير إيجابي على القدرة على دعم مجتمع األبحاث بشــكل عام.
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
وتحمل الكبســوالت خاليا "بيتا" متمايزة عــن خاليا iPSCsلدى المريض ،وتطلق األنســولين عند تحفيز الغلوكوز .ويمنح تصميم الكبســولة المسامي األنسولين بكفــاءة ،لكنه باإلضافة إلى ذلك يحمي الكبســولة ذاتها من الخاليا المناعية التــي تحــاول الوصول إليها ،ما يزيل خطر الرفض وتشـ ّ ـكل األورام" .ويضيف أدامو: "ال تزال هذه الكبســوالت قيد التحسين، ولكننــي أعتقد أن النمط األول من مرض ً قابال للعالج بالكامل السكري ،ســيغدو في غضون الســنوات العشر المقبلة".
ســواها .والطريقة التي نحاول بها التخفيــف مــن ذلك التباين هي زيادة عدد العينــات ،ولكن أبحاث الخاليا الجذعية هــي واحدة من أغلى حقول األبحاث فــي العالم ،ومواردنا محدودة في هذا الشــأن من حيث القوة العاملة والتكلفة. يوجد لدينا لكل مريض ثالثة مستنســخات مســتقلة وما ال يقل عن أربعة إلى خمســة مرضى ،وكذلك ضوابط بيولوجية لكل تجربة .نحن نحاول اســتخدام ضوابط بيولوجية من العائلة نفســها بهدف التحكــم في التباين الوراثي".
وفــي الوقت الذي حقق فيه هذا الحقــل قفزات كبيرة في اآلونة األخيــرة ،ال تزال أبحاث الخاليا الجذعية مهمين :التباين والتكرار تواجه تحدييــن ّ الحية .وفي فــي ظروف الكائنات ّ ً قائال" :حتى هذا الســياق يشرح أدامو المستنســخات المختلفة لخاليا iPSCs نفســها تكون ذات تباينات طفيفة، خاصة بها، ألن لــكل خليــة ليفية ً قصة ّ ّ تميزها عن وخلفيــة "تخلق جيني" ّ
ّ يتطلب من إن تحقيــق نتائج قوية ّ ً أيضا أن يســتهدفوا تكرار ظروف الباحثين ً مخبريا .وأحد االختالفات الكائنــات الحية الرئيســية بين تمايز الخاليا في المختبر وفــي الكائن الحي ،هو أبعاد النمو. ويوضح أدامــو" :يمكننا اآلن التفريق بين خاليا iPSCsباســتخدام طرائق استنبات ذات تنظيم ذاتي ،تعزز تشــكيل هياكل ً مخبريا التنظيم العضويات ،وتشــبه الفســيولوجي ثالثي األبعاد لألنسجة في
الكائن البشــري الحي .ولتكرار هذا األمر ً مخبريا ،نستخدم مفاعالت حيوية تحاكي حركة مجرى الدم من خالل االهتزاز ،األمر ً ً كبيرا في نجاح عملية تقدما الذي يعد التمايز في إنتاج خاليا أكثر وظيفية".
بقلم ســونيا توروسينسكي، جامعة الملــك عبداهلل للعلوم والتقنية
23
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
دراسة األمراض في طبق مخبري
يعمل البروفيســور أنطونيو أدامو ،األستاذ المســاعد في العلوم الحيوية في جامعة الملــك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوســت) ،والباحث الرئيسي في مختبر الخاليــا الجذعية واألمراض في الجامعة، على دراســة تطور األمراض األيضية ً مخبريا ،باستخدام الخاليا كداء الســكري الجذعيــة .وتمتلك الخاليا الجذعية ميزة كونهــا ذات نوعيــة متماثلة ،وهو ما يعرف باســم "تعدد القدرات" ،أي القدرة على التطــور إلى أي من الطبقات الجرثومية الثالث التي تشــكل خاليا الجسم. ويستخدم أدامو الخاليا الجذعية الجنينية التي جرى التبرع بها للبحث ،والتي تسببها متعددة القدرات المحفزة الخاليا الجذعية ّ ّ ( .)iPSCsوخاليا iPSCsهذه ،هي خاليا جذعية ال تأتي من جنين .وباستخدام يحضر أدامو تقنية إعادة برمجة مبتكرةّ ، خاليا iPSCsفي المختبر عن طريق أخذ األرومات الليفية (عبر خزعة الجلد) من المرضى ،وتوجيهها إلى مرحلة متعددة القدرات في المختبر -ما يمنحه القدرة على العودة إلى الوراء في الزمن ودراسة أسس بناء الخاليا المستقبلية.
22
ومــن خالل العودة بخاليا المرضى المصابين بأمراض مثل الســكري إلى نقطــة تكونها ،يمكن للعلماء في المختبــر مالحظة ما يحدث للخاليا مع تقدم المرض ،األمر الذي يســميه أدامو "دراســة المرض في طبق مخبري" .كما أدت اآلليات يمكن للباحثين دراســة كيف ّ الجينيــة إلى ظهور المرض وتطوره. ّ ويســتهدف أدامو في بحثه اإلنزيمات ً تحديدا ،وهي فئة من البروتينات ،بســبب قابليتها للعــاج في التطبيقات العالجية. وبتوســيع الجانب الوظيفي لنمذجة ً أيضا على تطوير المــرض ،يعمل أدامو بروتوكوالت للطب التجديدي باســتخدام المعرفة المكتســبة من خالل دراسة مقاومة األنســولين ومرض السكري "في طبق مخبري". ً حاليا تجارب على يقــول أدامو" :تُ جرى اإلنســان في مرحلتها الثانية ،حيث تدرس عالجات جديدة لداء الســكري، من خالل زرع كبســوالت ميكروية ( )microencapsulationتحت الجلد.
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
ومساهم "نرحب بشركة ســبكو كمستثمر ُ اســتراتيجي جديد في شركة نوماد الناشــئة ،إذ سيعجل هذا االستثمار االنتشــار التجاري لمنتجات نوماد .وستعزز المهمة اســتراتيجية صندوق هذه الخطوة ّ ّ دعم االبتكار في كاوســت ،والمتمثلة في دعم الشــركات الناشئة بصبر حتى تصل إلــى النقطة التي تثبت فيها حضورها وتتبناها األســواق الخارجية". وســيتيح استثمار سبكو في شركة تنمي عملياتها ودعم العدد نومــاد ،أن ّ ً خصوصا وأن ســبكو المتزايد من عمالئها، متخصصة في تصميم وتنفيذ المشــاريع فــي قطاعي نقل وتوزيع الطاقة .وفي هذا الصدد قال خوســيه فان دير هايدن، الشــريك المؤسس والرئيس التنفيذي لشــركة نوماد" :مع خبرة سبكو في
التصنيع والهندســة ،سنكون قادرين على تحسين وتســويق تقنياتنا الروبوتية الحاصلــة على براءة اختراع ،وخفض التكاليــف ،وتوفير حل تنظيف فائق وفعال مــن حيث التكلفة لعمالئنا". هذا ،وســتمتد الشــراكة مع سبكو إلى ما هو أبعد من التمويل ،حيث ســتقدم ســبكو المشورة بشــأن تطوير التقنية والتصنيع محليـ ًـا في المملكة .ومن جهته ،قال الدكتور نور الحســيني ،الرئيس التنفيذي لشــركة سبكو" :إن فريق نوماد هو برهان على اإلمكانيــات التي تقدمها المملكة وعلى قدرات مؤسســاتها التعليمية ومهندســيها الشباب .وباإلضافة إلى ذلك ،فإن اســتثمارنا اليوم في نوماد هو خطوة كبيرة من شــركة ســبكو في عالم الطاقة المســتدامة ودعم رؤية المملكة
.2030نحن متحمســون ً جدا للتعاون مع هذه الشــركة السعودية ،ودعم قدراتها على االبتــكار وتطوير منظومة روبوتية لتنظيف وحدات الطاقة الشمســية كي تكون جاهزة للنشــر السريع".
بقلم فريق أخبار كاوست
21
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
ً تمويال شركة نوماد الناشئة تنال ً استثماريا من السلسلة B من شركة سبكو
حصلت شركة "نوماد لحلول الطاقة الشمسية" المتخصصة في تنظيف تعد الخاليا الكهرضوئية ( ،)PVوالتي ّ شركة ناشئة في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) ،على استثمار استراتيجي من السلسة Bمن شركة المشاريع المدنية والكهربائية للمقاوالت "سبكو" ( .)CEPCOاألمر الذي سيدعم مشروع نوماد ،ويعزز طموحات الشركة الناشئة للنمو والتوسع. تمتاز منظومــة نوماد الروبوتية لتنظيف الخاليــا الكهروضوئية ،والحاصلة على بــراءة اختراع ،بمكانة مميزة في مجال خدمة األلواح الشمســية في المحطات ً ً متزايدا نموا الكهرضوئية التي تشــهد
20
ً غالبا ما فــي البيئات الصحراوية ،والتي تتعرض فــي المناخات الصحراوية للحرارة والرطوبــة والعناصر الخارجية مثل الرمل والغبــار .وتخلق هذه الملوثات واألحوال الجوية طبقة غبار على األلواح الشمســية، تمنع ضوء الشــمس من الوصول إلى يخفض مردود الخاليا الشمســية ،مما ّ األلواح من إنتاج الطاقة بشــكل كبير ،تصل نســبتها إلى 60بالمئة. وتعالج تقنية نوماد هذا التحدي من خالل حل مؤتمت بالكامل وبتكلفة معقولة وال ّ يتطلب مصادر طاقة إضافية .وفي العام ،2016أدرك صندوق دعم االبتكار في كاوست أهمية نوماد وفرصها الوفيرة، فكان أول مستثمر في الشركة الناشئة التي كانت حينذاك في مراحلها األولى.
يشــار إلى أن صندوق االبتكار في كاوســت يدعم مجموعة من الشركات الناشــئة التي تحتضنها الجامعة ،ويستثمر ً أيضا في شــركات تقنية عالمية رفيعة المســتوى ترغب بتأسيس عملياتها في المملكة ،واالســتفادة من أنشطة ويعد ومرافــق األبحاث في الجامعة. ّ ً واحدا من بين المســتثمرين الصندوق القالئــل في المملكة ،الذين يوظفون اســتثماراتهم في تمويل بذور المشاريع لمســاعدة الشركات الناشئة ذات التقنية ّ المبكرة. العاليــة في مراحلها وفي هذه المناســبة ،صرح تامر عثمان، رئيــس صندوق دعم االبتكار في جامعة ً قائال: الملك عبــداهلل للعلوم والتقنية
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
مختلف مجاالت العلوم والهندسة وفق أعلى المعايير العلمية.
المتقدمة التابع لمركز تنقيب وهندسة البترول في شركة أرامكو السعودية.
وفي عام ،2017تم ترقية البروفيسور فريشيه لمنصب نائب الرئيس األعلى لألبحاث واالبتكار والتنمية االقتصادية في كاوست ،حيث عمل على تطوير االستراتيجيات وبدء البرامج وإدارة الموارد لسد الفجوة بين األبحاث األساسية والموجهة لتحقيق أهداف محددة وريادة األعمال.
,عند تلقيه خبر اإلنجاز الجديد للبروفيسور فريشيه ،قال رئيس جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية ،توني تشان " :أسعدني خبر تكريم انجازات فريشيه المتعددة والمتنوعة في مجال الكيمياء ،وحصوله على جائزة الملك فيصل العالمية المرموقة في مجال العلوم .ال شك أنه هذا خبر رائع لكاوست ،يساهم في تعزيز حضورنا العالمي .نتطلع بشوق لمقابلة البروفيسور فريشيه عندما يعود إلى دائما المملكة الستالم الجائزة .وسيظل ً جزءا من عائلة كاوست". ً
وفي كاوست ،كان للبروفيسور فريشيه ً ً أساسيا في ارتفع حصيلة المنشورات دورا البحثية التي أنتجها أعضاء هيئة التدريس في كاوست .حيث ارتفع عدد المنشورات البحثية في عام 2010من 400إلى أكثر من 2000في عام .2016وساهم التميز البحثي في إلتزامه الكبير بثقافة ّ استقطاب أفضل الطلبة السعوديين والدوليين وأعضاء هيئة تدريس ،للدراسة في الجامعة وإجراء األبحاث فيها. وساهمت غزارة انتاجه لألبحاث المؤثرة، في شحذ همم أعضاء هيئة التدريس في كاوست ،والهامهم إلجراء أبحاث على أعلى المعايير. تقاعد البروفيسور فريشيه من كاوست في أوائل يناير .2019وعلى الرغم من تقاعده ،اال انه ال يزال يقوم اليوم بأدوار فاعلة في خدمة المملكة .حيث يشغل ً حاليا منصب عضو المجلس االستشاري ً أيضا في المجلس لمشروع نيوم ،ويعمل االستشاري الدولي في مركز األبحاث
يمكن مالحظة التزام البروفيسور جان فريشيه نحو المملكة العربية السعودية من خالل جميع إنجازاته التي حققها في كاوست .فقد وضع نصب عينيه فهم احتياجات المملكة وإمكاناتها منذ الوهلة األولى التي انضم فيها لكاوست، وقام بتنسيق أبحاث الجامعة لتعالج هذه االحتياجات .وكان من المنادين الفاعلين لتطوير الشباب السعودي وتمكين العلماء والقادة األكاديميين في المملكة .وعلى الرغم من تقاعده ،اال انه ال يزال يقوم اليوم بأدوار فاعلة في خدمة المملكة. عمل فريشيه على دفع جامعة الملك عبد ً ً محوريا دورا اهلل للعلوم والتقنية لتلعب في التنمية االقتصادية للمملكة العربية السعودية عبر توجيه أبحاثها واستراتيجيات األساسية لتلبية هذه االحتياجات .ووصف
كاوست بأنها فرصة ال تتكرر إال مرة واحدة في العمر ويجب استغالل هذه الفرصة الثمينة للمساهمة في تطوير المملكة .ورأى أن الجامعة ً ً قياديا في ذلك دورا يمكنها أن تلعب وتلهم خيال اآلخرين .ولهذا السبب، جهودا للدخول في شراكات مع بذل ً الشركات والجامعات في المملكة لتعزيز الهدف المشترك المتمثل في االبتكار وتنمية المواهب وتقديم أفكار ومفاهيم جديدة من شأنها تحقيق ذلك، مثل الترويج لزماالت ما بعد الدكتوراه في الجامعات ،والتأكيد على أهمية النهج متعدد التخصصات في األبحاث والهندسة والمجاالت األكاديمية. وكان البروفيسور فريشيه يدرك أن مستقبل المملكة العربية السعودية سيكون في أيدي الشباب السعودي الطموح ،ومن أجل ذلك كرس نفسه لتأسيس إرث علمي ومعرفي في المملكة عبر دعم جهود تطوير وتهيئة الجيل القادم من المواهب السعودية الشابة لقيادة التغيير والتقدم في ً واضحا من المملكة .وكان ذلك خالل مساهمته في قيادة الفكر واالستشارات البحثية االستراتيجية للبرامج التي تقدمها الجامعة للشباب السعودي ،وأبرزها برنامج المعهد السعودي للعلوم البحثية لطلبة المدارس الثانوية ،وبرنامج جامعة الملك عبداهلل لرعاية الطلبة الموهوبين الموجه للطلبة الجامعين السعوديين. بقلم فريق أخبار كاوست 19
تحقيقات وفعاليات
منح البروفيسور جان فريشيه جائزة الملك فيصل العالمية في الكيمياء فاز البروفسور جان فريشيه ،الذي كان تقاعد من منصب نائب الرئيس األعلى لألبحاث واالبتكار والتنمية االقتصادية في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) ،بجائزة الملك فيصل العالمية لعام 2019في الكيمياء .وتعد الجائزة واحدة من أرقى الجوائز في العالم ،حيث تمنح للباحثين ً عالميا الذين ّأثروا المعرفة اإلنسانية ،وتكرمهم على البارزين إنجازاتهم الفريدة في العلوم.
المنـــارة
وتم تكريم البروفيسور فريشيه نظير أعماله الرائدة في مجال التصنيع المتقارب للجزيئات المتسلسلة ( )dendrimersوتطبيقاتها ،والتضخيم الكيميائي للمقاومات الضوئية ،والخاليا الضوئية العضوية. وتتم عملية اختيار الفائزين بالجائزة وفق معايير إن 20من الفائزين بجائزة دولية دقيقة ،حتى ّ الملك فيصل العالمية في فرعي العلوم والطب، حصلوا بعدها على جائزة نوبل. قدم البروفيسور فريشيه إسهامات علمية كبيرة أصبحت تؤثر في حياة كل شخص يعيش اليوم. ومن بين المجاالت الرئيسية التي أسهم بها بفاعلية العالج الحيوي ،وااللكترونيات العضوية، وعلم المواد ،والحفز الكيميائي ،وكيمياء االسطح، وعلم الموائع الدقيقة .ويحتل فريشيه الترتيب ً إقتباسا العاشر في قائمة أكثر الكيميائيين ألعمالهم في العالم ،حيث اشتهر بتأليف أكثر من 900ورقة بحثية ،وبلغ عدد اإلقتباسات بأعماله ومنشوراته العلمية أكثر من 119,000إقتباس. كما يحمل فريشيه أكثر من 200براءة اختراع، وكان قد حظي خالل مسيرته العلمية بالتكريم من العديد من الجهات العلمية وحصل على العديد من الجوائز من ضمنها جائزة اليابان المرموقة (.)2013 وخالل مسيرته العلمية واألكاديمية الحافلة، أسس البروفيسور فريشيه العديد من الشركات الناشئة ،وعمل مع شركات رأس المال االستثماري لتمويل شركات الصحة وتصنيع األدوية القائمة على العلوم .كما أسس العديد من الشركات في منطقة سان فرانسيسكو األمريكية والتي تعتمد على اكتشافاته للمواد الجديدة والبوليمرات والعالجات الحيوية. ساهم فريشيه بشكل كبير في الدور القيادي الذي تلعبه كاوست اليوم ،كمركز رائد في العلوم والهندسة والبحث واالبتكار في المملكة والعالم .حيث قام خالل فترة عمله في الجامعة بجهود جبارة لموازنة استراتيجيات الجامعة كي تنافس على الصعيد العالمي ،وفي نفس الوقت تساهم بفاعلية في التنمية الوطنية. في عام ،2010ترك البروفيسور فريشيه منصبه في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ،ليصبح نائب الرئيس لألبحاث في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) .حيث أشرف على المختبرات األساسية ومراكز األبحاث متعددة التخصصات في ً ً أساسيا في تهيئة بيئة دورا الجامعة .كما لعب مناسبة للتعليم متعدد التخصصات وفي الموازنة ما بين المشاريع البحثية في المجاالت المتعددة، لتسهيل عملية إجراء األبحاث المشتركة في
18
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
أنواعا مختلفة من الحبوب، تصيب Striga ً مما يتسبب في خسائر كبيرة في المحصول تصل إلى مليارات الدوالرات .تعد هذه المشكلة بشكل خاص خطيرة في جنوب نوعا الصحراء الكبرى في أفريقيا .ولكونها ً من النباتات الغازية ،فقد انتشرت Strigaإلى مناطق أخرى ،بما في ذلك المملكة العربية السعودية .وتشكل األنواع القريبة من Striga التي تصيب المحاصيل األخرى ،مثل الطماطم شديدا تهديدا وعباد الشمس، ً ً والفاصوليا ّ للزراعة في منطقة الشرق األوسط وجنوب أوروبا والعديد من المناطق في آسيا .ويأمل الببيلي أن يقوم هو والعلماء الشباب في مجموعته بالحد من هذا التهديد من خالل سعيهم الموجه من خالل تحقيق استراتيجيات لمكافحة . Striga
وقد بدأ عمل الببيلي لتطوير استراتيجيات الحد من خطورة ال Strigaقبل ثالث سنوات ،عندما حصل على منحة أصغر قيمتها 1.5مليون دوالر من مؤسسة غيتس .وقد ّ مكنت هذه المنحة فريق الببيلي ،من إحراز تقدم سريع بالتعاون مع شركاء دوليين من اليابان وبوركينا فاسو وهولندا وزمالء من مركز العلوم البيولوجية الحاسوبية في كاوست. وستدعم المنحة الجديدة المشروع الموسع على عدة ً بدءا من السعي إلى اكتشافات علمية مستويات، أساسية حول علم الوراثة ومؤشرات الهرمونات في ً وصوال لبناء شبكات الدخن اللؤلؤي في المختبر من التعاون البحثي في جميع أنحاء العالم لنقل اكتشافات جديدة مباشرة إلى حقول المزارعين. بقلم فريق أخبار كاوست
يقول البروفيسور جان فريشيه ،نائب الرئيس األعلى السابق لألبحاث واالبتكار والتنمية االقتصادية في كاوست" :يعتمد عمل الببيلي على ترجمة االكتشافات التي تتم في مجال العلوم األساسية إلى الحقول والمزارع في أرض الواقع ،وهذا أحد األهداف الرئيسية لجامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية لتعم الفائدة على العالم". من جهته يقول الببيلي" :نحن نحاول تحسين األمن الغذائي من خالل توليد المعرفة بمساعدة أحدث التقنيات في المختبر، وتطوير هذه المعرفة الجديدة ألدوات يمكن استخدامها من قبل المزارعين في هذا المجال. نسعى أ ن جسر بين االكتشافات في المختبر والتطبيقات الميدانية".
17
تحقيقات وفعاليات
عضو هيئة التدريس كاوست يحصل على منحة لحماية نبات الدخن من طفيليات دغل ُ الساحرة ()witchweed حاز سليم الببيلي ،األستاذ المشارك في علوم النبات في قسم العلوم والهندسة البيولوجية والبيئية(،)BESE ً تقريبا مقدمة من وفريقه منحة بقيمة 5ماليين دوالر مؤسسة بيل وميليندا غيتس لتطوير استراتيجيات عملية لمكافحة االنتشار المتزايد لنبات العدار الطفيلي(Striga ، )hermonthicaالتي تهدد األمن الغذائي في جنوب الصحراء الكبرى في أفريقيا. ويركز الببيلي على توسيع طرق حماية إنتاج الدخن ،وهو محصول غذائي أساسي في أفريقيا والهند ،من اإلصابة بهذا النبات الطفيلي الذي ينتمي إلى نباتات دغل الساحرة (.)Striga وتنتج نباتات دغل الساحرة ،المعروفة ب Strigaأو أعدادا هائلة من البذور ،تصل witchweedالطفيلية، ً إلى 100000لكل نبات مفرد وتمتاز بطول عمرها، عاما حتى تستشعر يمكن أن تعيش في التربة حتى ً 20 ً ويخفي ظروفا تسمح لها بالنمو بوجود نبات مضيفُ . زهر هذا النبات البنفسجي تهديده المدمر لسلسلة الغذاء العالمية. يقدم المشروع الذي يقوده البروفيسور الببيلي استراتيجيات تعتمد على الهرمونات لتطهير التربة الموبوءة ببذور ،Strigaمن خالل تحفيز إنباتها في غياب نبات مضيف كالدخن اللؤلؤي ،واستخدام مركبات كيميائية جديدة تقلل اإلصابة بال Strigaوتحد ظهورها، ويهدف المشروع أيضا إلى تحديد العوامل الوراثية المسؤولة عن حساسية الدخن اللؤلؤي ،والتي سوف والمقاومة تساهم في تسريع تطوير أنواع عالية اإلنتاج َ يمكن زراعتها في المناطق القاحلة. ويقول الببيلي" :إن الحصول على هذه المنحة هو شرف كبير لي ولفريقي البحثي".
16
المنـــارة
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
للعام 2017إلى جانب مايكل روسباش وجيفري جيم هول. ً قائال" :وجدنا تسعة جينات ويشرح يونغ ً معا كيف يتولد إيقاع الساعة تشرح البيولوجية على المستوى الجزيئي فيما بين الخاليا .وتعمل الجينات على تشفير بروتين يتراكم في الليل ويتحلل خالل النهار عند تعرضه ألشعة الشمس ،ما يخلق دورة على مدار الساعة .يتوقف تشغيل الجينات ً ليال عندما تدخل البروتينات إلى نواة الخلية وتوقف إنتاج البروتين. ً بروتينا آخر ثم يأتي ضوء النهار فيدفع إلى بدء تدمير البروتينات المثبطة ،لتبدأ العملية من جديد". واألمر األكثر دهشة هو أن جينات الساعة تؤثر على مئات أو حتى آالف أنماط التعبير الجيني في جينات الكائنات .أي أنها تتحكم بحالة تشغيل أو تعطيل التعبير الجيني طوال الليل والنهار في الجسم.
البيولوجية في الظالم الدامس ،األمر الذي يساهم في استنتاج هذه الموجات من التعبير الجيني حتى في غياب اإلشارات البيئية". باإلضافة إلى الساعات التي تتحكم في أنماط التعبير الجيني عبر الجينوم، الموجودة في جميع أنحاء الجسم ،يعمل كل عضو وفق ساعته البيولوجية الخاصة به ووفق معدالت استجابته وتكيفه المختلفة .هذا ما يفسر ظاهرة تأخر االستجابة عند السفر البعيد إلى مناطق زمنية مختلفة.
فهي تتطرق إلى مجال السلوكيات والفيزيولوجيا ،التي لم نتخيل ً أبدا قبل أربعين سنة أنها ذات عالقة باألمر ،وال أرى ً دليال على أن األبحاث المقبلة في هذا المجال قد تكون نهائية".
بقلم تانيا بيترسن ،أخبار جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية
يرى يونغ عمله مجرد بداية لفهم الدور المهم الذي تلعبه الساعات البيولوجية في تنظيم أجسامنا .واألبحاث جارية بالفعل في عالج السرطان واالضطرابات النفسية .ويقول" :بدأت هذا العمل ً ً توسعا في عاما ،وشهدنا منذ 40 عدد االتجاهات التي اتخذتها األبحاث.
ويقول يونغ" :في غياب هذه المجموعة من الجينات على مدار الساعة ،ال يمكن ألي من هذه اإلشارات البيئية ،كتعاقب الليل والنهار ،أن ينتج دورة النشاط الجيني هذه .من الضروري أن تكون هناك ساعات من أجل ترجمة اإلشارات البيئية إلى نشاط بيولوجي ،وبالطريقة ذاتها نحن لم نعد بحاجة إلى دورات بيئية لتشغيل الساعة .وتعمل الساعة
15
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
ساعاتنا البيولوجية
وجدنا تسعة جينات تشرح ً معا كيف يتولد إيقاع الساعة
البيولوجية على المستوى الجزيئي
فيما بين الخاليا".
— الدكتور مايكل يونغ
الحائز على جائزة نوبل في الطب والفيزيولوجيا لعام .2017
ّ تتحكم ساعاتنا البيولوجية بحياتنا أثناء محاولتنا للتعامل مع الدورة اليومية لليل والنهار ،التي تهيمن على الحياة على األرض .وتتحكم الساعة البيولوجية باإليقاع اليومي الخاص ،الذي تستخدمه العديد من الكائنات الحية. بالنسبة لمعظمنا ،فإن ساعاتنا البيولوجية دورا جيد ً ً جدا في إبقائنا ضمن دورة تلعب حياتنا اليومية من النوم واالستيقاظ، ولكنها ليست مثالية .فعندما نسافر في رحلة سفر طويلة ،يستغرق األمر ً وقتا إلعادة ضبط ساعاتنا وفق المناطق الزمنية الجديدة ،ويجاهد بعضنا لتحويل ساعاتنا البيولوجية إلى "الوضع الليلي" في األوقات المناسبة ،فيما يصارع آخرون للبقاء مستيقظين بعد الوجبات المسائية. خالل برنامج اإلثراء الشتوي 2019الذي أقامته جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) ،ألقى الدكتور مايكل يونغ ،أستاذ في جامعة روكفلر في نيويورك والحائز على جائزة نوبل ،كلمة ً عاما تحدث فيها عن أكثر من 40 رئيسية ّ من الخبرة في دراسة اإليقاعات اليومية. وساهمت أطروحاته العلمية الرائدة التي تناولت جينات ذبابة الفاكهة ،في تغيير فهمنا لآلليات التي تتحكم في اإليقاعات اليومية وكيفية تنظيمها .وحاز على إثرها على جائزة نوبل في الطب والفيزيولوجيا
14
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
وواحــدة من أقدم الكائنــات الحية المعروفة في العالم هي مســتعمرة بكتيرية تعيش في ســيبيريا في التربة المتجمدة ،وتســمى البكتيريا الســيبيرية ،وتبلغ من العمر ما بين 400ألف إلى 600ألف ســنة .وما وجدته راشــيل بشــكل محدد هو أن هذه البكتيريا لم تُ حتجز في ُســبات ضمن الجليد ،بل إنّ ها عاشــت ونمت ومازالت تصلح ببطء حمضها النووي منذ نحو نصف مليون ســنة وحتى اآلن. ّ ولعل الكائن المفضل لدى راشــيل في المشــروع بأكمله هو ذلك الكائن البطيء النمو ،كاألشــنة المســنّ ة الخضــراء فــي غرينالند ،والتي يبلغ عمرها 3000عام ّ وتفكر وتنمو بمقدار ســنتيمتر واحد كل 100عام. سوســمان فيما ستشــعر به لو أنها عاشت على صخرة مــع هذا المنظر الطبيعي ،وقضــت حياتها كلها لتنمو ً ً واحدا فقط. سنتيمترا بالنســبة لسوســمان ،التي قالت إنها تفكر بالزمن ،الزمن العميــق والتفكيــر طويل األمد ،ربما يكون هذا هو الهدف النهائي لعملها. تشــير سوســمان إلى أن "الفكرة مع فنّ ي هي إقامة عالقة شــخصية الســتخدامها كنقطة اتصال وتواصل، وإلضفاء طابع شــخصي على تجربة الزمن" ،وتتســاءل: "لمــاذا هذا مهــم؟ ألن التفكير في الزمن العميق يــؤدي إلى التفكيــر طويل األمد ،والتفكير طويل األمد مطلــوب اآلن أكثــر من أي وقت مضى على كوكبنا".
بقلم فريق أخبار كاوست
13
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
طوال الزمن في هذا العالم ً حي ًا هــل فكــرت يوما بأقدم كائن ال يزال ّ حتى يومنا هذا؟ ترى هل هو شــجرة، أم شــعاب مرجانية تحت سطح البحر ،أم طحالب تســتلقي على صخرة؟ بعــد رحلة إلى اليابان في العام ،2004 وزيارة شــجرة عمرها آالف السنين في جزيرة ياكوشــيما ،أمضت الفنانة األمريكية المعاصرة ،راشــيل سوسمان، 10ســنوات في أحد مشاريعها الكبيرة. ـف بمجرد التفكير بأقدم كائن ولم تكتـ ِ مــازال على قيد الحياة في العالم ،بل ً أيضا بتوثيقها كجزء من ســعيها الشــخصي العميــق إلى التفاعل مع الزمن. مهتم ًة بإنتاج فن تقول راشــيل" :كنت ّ مهتمة يتحــدث إلى الناس ،وكنت ً ً أيضا بالتفكير الفلســفي حول القضايا ً المحيطة بمعاني أن أكون شــخصا في العالــم ،ومعاني أن أكون على قيد الحيــاة .فتوصلت إلى هذه الفكرة عن 12
الزمن العميق ،والتي تجمع بين الفن والعلم والتفكير الفلسفي ،للبدء بصياغة عالقتنا مع التفكير العميق بالزمن". كان سعيها لالنخراط بالزمن ،ورحلتها الفنية والفلسفية إلى اليابان ،هو موضوع المحاضرة التي ألقتها راشيل في 20يناير في إطار برنامج اإلثراء الشتوي للعام 2019الذي احتضنته كاوست في حرمها الجامعي. قادمة من مع عودتها إلى نيويورك ً اليابانُ ،ولد مشروع سوسمان بعنوان "أقدم الكائنات الحية في العالم"، ً ً نوعا مختلفا من حيث شرعت بتصوير 30 حية بمفردها منذ الكائنات التي مازالت ّ ألفي عام أو أكثر .لماذا ألفين عام؟ تقول سوسمان إنها تريد أن تلفت االنتباه إلى ضآلة ضبط الوقت والزمن البشري. تشــرح راشيل" :شرعت في هذه الرحلة،
ـي أن أحـ ّـدد أين أبدأ .ولم يكن وكان علـ ّ ـدي قائمة بكافة الكائنات الحية لـ ّ القديمة ،ألن هذا المشــروع لم يكن ّ وفكرت في قــد تــم القيام به من قبل. ً ً بيولوجيا يتعاون معي عالما أن أجــد ويشــارك في تأليف الكتاب ،لذا قابلت بضعة أشــخاص اعتبروا أنفسهم "غير مؤهلين للقيام بذلك .فسوســمان كانت تتحــدث عن الفطريات والبكتيريا والنباتــات والحيوانات ،وهم متخصصون في شــعبة واحدة من مجموعة فرعية واحــدة وفي نوع واحد منها" .لذا بـ ً ـدال مــن العمل مع أحد العلماء ،عملت ً عالما. سوســمان مع 30 صورت سوســمان كل شيء ،من شجرة الباوبــاب البالغة من العمر ألفي عــام في حديقة كروجر الوطنية في ً وصوال إلى المرجان جنــوب أفريقيا، الدماغــي الضخم في ترينيداد وتوباغو، والســتروماتوليت في غرب أستراليا.
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
ً علوما استثنائية... نحن نبني نجاحاتنا على جهود أناس ينجزون
ولهذا السبب نحن هنا في جامعة الملك عبداهلل للعلوم جدا ومحظوظون بأن نكون ً ً هنا ". والتقنية ...نحن فخورون
— جوناثان نيل
المدير األعلى للعمليات في مجموعة ماكالرين
ســارثي" :لدينا مرافق تجريبية يمكن اســتخدامها لدراسة احتراق أنواع الوقود المختلفة فــي ظروف مختلفة .ويمكننا ً أيضا فــي مختبراتنا مقاربة الظروف الثيرموديناميكيــة لهذه المحركات المتقدمــة جدا .األمر الذي يعد إجتماعه ً أمرا نادر الحدوث". فــي مكان واحد، تركيبة بأفضل ويقول جوناثــان نيل" :نريد ً مخلوطة بطريقة تعطينا جزيئات الوقــود، ً فعال ممكن". أفضــل احتراق ّ شراكة مفيدة للطرفين إن ميزة العلوم األساســية التي تقدمها كاوســت إلى شراكتها مع ماكالرين ،من خالل تحســين مقاييس الكمية واألتمتة
والذكاء االصطناعي ،التي تســاهم في تحســين نطاق وجودة البيانات التي تســتخدمها ماكالرين في اتخاذ قرارات فعالة بشكل كبير. بالنســبة لباحثي كاوست ،فإن الشراكة مع مكالرين رايســينغ ّ تمثل فرصة للعمل على المختبر الواقعي لســيارة فورموال 1ومحركها .هذه البيئة القاســية تسمح ألعضاء هيئــة تدريس الجامعة وعلمائها وطلبتهــا ،اختبار حدود العلم ودفعها. ويقول ســارثي" :علينا تشجيع عقولنا ً أيضا في أن العلم الشــابة على التفكير ً والهندســة ليستا فقط جلوسا في ً أيضا مكتبــك وكتابة مقاالت .بل هي مســاعدة فريق مثل مكالرين على الفوز
ببطولــة عالمية .ومن المثير أن يعمل المــرء على فورموال ،1فهي رياضة الســيارات األكثر مشاهدة في العالم". ويختتم نيــل" :نحن نبني نجاحاتنا على ً علوما اســتثنائية... جهود أناس ينجزون ولهذا الســبب نحن هنا في جامعة الملك عبــداهلل للعلوم والتقنية ...نحن فخورون جـ ً ـدا ومحظوظون بأن نكون هنا".
بقلــم :ميريس ويش ،أخبار جامعة الملــك عبداهلل للعلوم والتقنية
11
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
ديناميكا الموائع الحســابية ويوضح بارســاني أن "الديناميكيات الهوائية لســيارة فورموال 1متقدمة ّ ولعلها أكثر األجســام للغاية. ً األيروديناميكيــة تقدما التي أعرفها .إنها تتفــوق حتى على الطائرات التجارية؛ إذ إنها تصل لمســتوى الطائرات المقاتلة. فنحــن نعمل مع ماكالرين على تعزيز التصميــم األيروديناميكي للجيل المقبل من سيارات فورموال ."1 خلفية ويعمل بارســاني ،الذي يمتلك ّ في هندســة الطيران ،على تقنية مبتكرة لتحســين الخصائص األيروديناميكية للجناح األمامي لســيارة الفورموال 1 ونهايتهــا .والهدف هو تقليل جزء من الثانيــة في اللفة الواحدة .فإذا كان ً جدا ،قد يتراوح زمن الباحثــون جيدين اللفــة بين 0.05إلى 0.1ثانية .ويمكن ترجمة هذا التحســن التدريجي ،على معدل 50لفة في الســباق ،إلى تقليص
10
بضــع ثــوان فقط ،وهو ما يمكن أن يكون الفرق بين المتســابقين الذين يحتلون المركز العاشــر والخامس واألول. ويعد الهدف الرئيســي تطوير برنامج أكثر دقة وأســرع من البرامج التجارية والمفتوحة المصدر .والمســار الذي يسلكه بارســاني لتحقيق ذلك -بالتعاون مع الدكتور لســياندرو دالسين الباحث في مركز أبحاث الحوســبة الفائقة في كاوســت -يتم من خالل حل مجموعة معادالت فيزيائية باســتخدام خوارزميات رقمية متطورة ،باالســتعانة بحاسوب شــاهين XC40الفائق في جامعة الملك عبــداهلل للعلوم والتقنية ،لمحاكاة التدفق حول ســيارة السباق. ويتطلب األمر اســتخدام المزيد مــن الخوارزميات المتقدمة ذات الخصائــص األفضل ،لضمان فعالية حل مشــكلة التدفق حول الجسد .ويقول
بارســاني" :يتمركز بحثي والشراكة مــع ماكالرين حول تعزيز هذه الخوارزميات واســتخدامها ،للتحقيق في أيروديناميكيات ســيارات سباق F1 وتحسينها". تركيب الوقود منذ العام ،2014بدأت ســيارات الفورمــوال 1تعمل بمحركات هجينة ،أي أنهــا ذات محرك احتراق داخلي مقرون ببطاريــة ومحرك كهربائي .وتطوير الوقود عنصر أساســي في تحسين أداء محرك االحتراق. ويتطلــب دفع المحرك إلى حدوده ً عميقا للمزج وللتفاعالت القصوى ،فهمـ ًـا الكيميائيــة التي تحدث داخل غرفة االحتراق .من منظور العلوم األساســية، ـإن مركز أبحاث االحتراق النظيف في فـ ّ جامعة الملــك عبداهلل للعلوم والتقنية مهمة .ويوضح ـزود ماكالرين بخبرات يـ ّ ّ
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
تحسين توقيت االحتراق في المحرك. ً فارقا في األداء يبلغ 4 أن هناك كما ّ بالمئة فقط بين أفضل وأسوأ مركبة وإن ما يفصل سباق في شبكة االنطالقّ . بين السيارات الست األعلى هو نسبة 0.15بالمئة من األداء. ويوضح نيل" :إنه مكســب هامشي. عندما نبحث عن التحســين المستمر في البحوث عالية الســرعة ،فإننا نبحث عن التحســينات في كل مكان وفي أي نود فيها أن شــيء ،وبالدرجة التي ّ تقدمنا في المنافســة". نحافظ على ّ العلوم األساســية كميزة تنافسية من أجل اكتســاب ميزة تنافسية يتوجب على ماكالرين والحفــاظ عليها، ّ ً أن تكون جيدة أساســا في كل الميادين .وهــذا يعني إتقان الديناميكا الهوائيــة (األيروديناميكا) ،وتكوين المــواد ،وتركيب الوقود ،والديناميكا الحراريــة (الثيرموديناميكا) ،واألنظمة الهيدروليكيــة ،وتقنيات أجهزة االستشعار ،وغيرها. ويقول بارنيت" :الطريق إلى ذلك اإلتقان، هو االستفادة من البحوث العلمية األساسية ،فنحن بحاجة إلى مواصلة االبتكار والتكيف ومواصلة البحث عن الميزة التالية التي تتيح لنا التفوق".
ضغوط الوقت يعد عالم ســباقات الفورموال 1 بيئـ ٌـة متطورة ومتطلبة من الناحية التكنولوجيــة .وأحد األمور التي تميزه عن غيره من رياضات الســيارات ،هو أن فرق الســباقات يجب أن تمتلك وتخلق الملكيــة الفكرية الخاصة بها .وتمثل كل ســيارة ،حصيلة أبحاث الفريق وجهوده
وفقـ ًـا لمجموعة معينة من لوائح االتحاد الدولي للســيارات ،FIAالجهة المنظمة لسباقات .F1 وعلى كل سيارة في شبكة االنطالق ،أن تحتوي على 110كيلو من الوقود من بداية السباق وحتى نهايته .فاالختالف الحاسم الذي يحدد األداء ،يمكن أن يقرره
ً حاليا العمل على مشــروعين ويجري ضمن إطار شــراكة كاوست -ماكالرين. األول على تقنيات ديناميكيات يركــز ّ الحاسوبية المتقدمة CFD الســوائل ّ بقيادة البروفيســور ماتيو بارساني، عضو مركز أبحاث الحوســبة الفائقة ECRCوأســتاذ مساعد في كاوست؛ أما المشــروع الثاني ،فيركز على تصميم الوقود ،بقيادة البروفيســور ماني ســاراثي ،األستاذ المساعد والمدير المســاعد لمركز أبحاث االحتراق النظيف ،CCRCوبالتعاون مع شــركة "بتروبراس"، شريك ماكالرين للوقود"◄.
9
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
سباق مع الزمن كان موضوع برنامج اإلثراء الشــتوي للعــام 2019في جامعة الملك عبداهلل للعلــوم والتقنية هو "الوقت" .وقد مثل البرنامج فرصة مناســبة للجامعة الســتقبال أعضاء مجموعة مكالرين في الحرم الجامعي ،لمناقشــة الشراكة البحثيــة التي وقعتها الجامعة مع مكالريــن في نهاية العام الماضي. يقــول جوناثان نيل ،المدير األعلى للعمليــات في مجموعة ماكالرين: "مما ال شــك فيه أن ماكالرين تنشط ّ ويؤكد فــي مجال معالجة الوقت". نيــل ،الذي كان يتحدث في محاضرة ألقاها في برنامج اإلثراء الشــتوي للعام ،2019أن لدى ماكالرين رايســينغ McLaren Racingومجموعــة ماكالرين التكنولوجية McLaren Technology
8
عنصرا مشـ ً ً ـتركا يؤخذ باالعتبار – ،Group آال وهو األداء. ويقول نيل" :تبني الفرق الكبرى والبطوالت الكبرى على شراكات كبرى. ونحن نتطلع إلى االستفادة من األفكار المتقدمة التي وجدناها هنا في كاوست، حقيقة من خالل تطبيقها وجعلها ً ملموسة في فترة زمنية قصيرة ً جدا".
ومــن جهته ،يقول مارك بارنيت ،رئيس االســتراتيجية في ماكالرين رايسينغ: ً جدا لهذه الشراكة، "نحن متحمســون فهــي تفتح لنا الكثير من اآلفاق. فشــراكتنا مع جامعة الملك عبداهلل توفر لماكالرين إمكانية للعلــوم والتقنية ّ االســتفادة من باحثين عالميين مرموقين ومرافــق بحثية من طراز دولي".
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
ما نفعله هو أننا نحاول قراءة كتاب التعليمات
الخاص بالطبيعة"
— البروفيسور جون إليس
أستاذ كرسي كليرك ماكسويل للفيزياء النظرية في كلية كينغز كولدج لندن
يدرس باحثو المنظمة األوروبية لألبحاث النووية اليوم ،أصل الكتلة وطبيعة المادة المظلمة ،واالختالفات الصغيرة الموجودة بين المادة ومضادة المادة، لمواصلة السعي لإلجابة على السؤال حول كيفية عمل الكون. يعتقــد العديــد من علماء الفيزياء أن هناك جســيمات جديدة في انتظار اكتشافها، والســؤال هو ما إذا كانت هذه "الجزيئات" أساســية ومهمة مثل بوزون هيغز أو اإللكترون ،أم أنها جســيمات أخرى أكثر جوهرية. ً دائما المزيد من األسئلة وســيكون هناك حــول طبيعة الكون ،األمر الذي يثير حماس إليس ،الذي يأمل في اكتشــاف المزيد من االكتشــافات مثل بوزون هيجز خــال حياتــه .ويقول "ما نفعله هو أننا نحــاول قراءة كتاب التعليمات الخاص تفضلت علينا الطبيعة بالطبيعة .لقــد ّ بالكثيــر من القرائن .ونحن محظوظون ألننــا قادرون على القيام بهذه التجارب- إلــى حــد ما -كإعادة تجربة ما حدث خالل االنفجــار الكبير في المختبر".
يقول إليس" :من دون بوزون هيغز، لن يكون هناك ذرات ألن اإللكترونات عديمة الكتلة ،سوف تهرب من النوى بسرعة الضوء .لن يكون هناك نوى ثقيلة للبدء بها؛ وستكون التفاعالت الضعيفة المسؤولة عن النشاط اإلشعاعي أقوى ً جميعا نتوهج في الظالم، بكثير؛ وكنّ ا ولكانت الحياة مستحيلة". ويشير إليس إلى أن ثمة العديد من األسئلة األخرى مازالت دون إجابات ،على الرغم من اكتشاف بوزون هيغز ،وهي أسئلة
ً نوعا من الفيزياء يتجاوز فهمنا تتطلب يسمى التناظر الحالي .ويوجد مبدأ مفيد ّ يسد الفائق ،suppersymmeterالذي قد ّ الفراغات في هذا الصدد.
بقلم :تانيا بيترسن ،أخبار جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية
ً تنبؤا يقول إليس" :حقق هذا المبدأ ً ناجحا لكتلة بوزون هيغز ،وباإلضافة إلى ذلك ،فهو يقوم بأشياء رائعة مثل مساعدتنا في إيجاد نظرية "كم الجاذبية" ( )quantum theoryاألمر الذي يساعدنا على توحيد كل تفاعالت الجسيمات ً شخصيا ،أحب وتفسير المادة المظلمة .أنا نظرية التناظر الفائق".
7
المنـــارة
تحقيقات وفعاليات
دراسة الكون واإلجابة عن أسراره خالل مشاركته في برنامج اإلثراء الشتوي ،2019الذي احتضنته جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) بين 13و 24يناير ،2019 حاول البروفيسور جون إليس ،أستاذ كرسي كليرك ماكسويل للفيزياء النظرية في كلية كينغز كولدج لندن ،اإلجابة على األسئلة التالية" :من أين نأتي؟ ما نحن؟ إلى أين نذهب؟" ،من منظور الفيزياء النظرية. بالعودة إلى نظرية االنفجار العظيم (Big ،)Bang theoryيقدر الفيزيائيين أن عمر الكون يبلغ حوالي 13.8مليار سنة وهو في توسع مستمر ،واألمر الذي ال يزال العلماء يحاولون تحديده ،هو تحديد مما صنع الكون. يسأل إليس" :يأتينا أبكر إشعاع يمكن أن نراه من 380000سنة بعد االنفجار العظيم .ولكن ،ماذا حدث في تلك الفترة قبل انبعاث اإلشعاع األول؟ يقول لنا علماء الفلك إن معظم مادة الكون، ال تصنع من نفس المواد التي يصنع منها اإلنسان ،بل إنها في الواقع نوع من المادة المظلمة غير المرئية وضعيفة التفاعل .ولكن ،ما هي هذه المادة ً أيضا مصنوعة من المظلمة؟ هل هي نوع محدد ما من الجسيمات؟". ويوضح إليس أن الفيزيائيين حتى اآلن عملوا مع النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات .ويقول" :إنّ ها نظرية تقوم أن المادة تحتوي على جسيمات على ّ المادة :إلكترونات ،كواركات ،ولسبب ثمة جزيئان أثقل ً ً وزنا مثل ال نفهمه حقاّ ، ً أيضا النيوترينات .ثم، اإللكترونات ،وهناك بين هذه الجسيمات األساسية للمادة، نميز أربعة تفاعالت أساسية :الجاذبية،
6
الكهرومغناطيسية ،ثم داخل عالم الجسيمات األساسية هناك قوة نووية قوية وقوة نووية ضعيفة مسؤولة عن أشكال النشاط اإلشعاعي".
يقول إليس" :ال يخبرك الحمض النووي الكوني عن السبب ،بل عن الكيفية .وال يوجد تفسير لمصدر الجسيمات ،وبالتالي ال يوجد تفسير لكيفية تكوين الذرات".
يرى جون إليس أن هذه الجسيمات والقوى ،تشكل الحمض النووي الكوني الذي إذا ما عرفت خصائصه ستعرف شيفرة كل المعلومات الالزمة لصنع جميع المواد المرئية في الكون .ومع ذلك ،ثمة شيء مفقود.
هنا يأتي عمل آالف الفيزيائيين في المنظمة األوروبية لألبحاث النووية .CERNففي العام ،2013بعد تجارب تمت باستخدام مصادم الهادرون الكبير، أكد الباحثون وجود بوزون هيغز Higgs ،bosonوهو جسيم أولي جديد اقترحه الفيزيائي بيتر هيغز ،في العام .1964
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
9 - 7فبراير فبراير – 24مارس 11 12 - 10فبراير الــدورة الثالثــة لبطولة كرة القدم
السنوية لكاوست
أقيمت في شهر فبراير الدورة الثالثة لبطولة
فنانو كاوست 2019
جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست)
استضافت مكتبة جامعة الملك عبداهلل للعلوم
كرة القدم السنوية المشتركة بين أقسام وإداراتها ،حيث تنافست فرق أقسام وإدارات الجامعة فيما بينها لمعرفة من هو األفضل
مؤتمر أبحاث كاوســت تقنيــات الجيل الثالث للنظــم الكهروضوئيــة وما بعدها
والتقنية (كاوست) ،برعاية مكتب الفنون، المعرض السنوي "فنانو كاوست ،"2019 خالل شهري فبراير ومارس .2019وتضمن
في كرة القدم .وتضمنت البطولة توزيع جوائز ً ّ وألعابا والمرطبات، وإقامة منصات للطعام
استضافت الجامعة في فبراير 2019مؤتمر
المعرض أعمال فناني مجتمع كاوست ،ممن
وفعاليات لألطفال.
أبحاث جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية:
تبلغ أعمارهم 14سنة ومافوق ،شملت لوحات ً وصورا فوتوغرافية ومنسوجات ومجوهرات
" الجيل الثالث للتقنيات الكهروضوئية وما
10فبراير
بعدها" ،الذي تناول التطورات المثيرة التي
ومنحوتات ،باإلضافة إلى لوحات خط ومنتجات
تشهدها تقنيات الجيل الثالث في مجال الخاليا
سيراميكية ،وغيرها الكثير .وشهد المعرض حفل ً ً ختاميا وحفال استقبال مفتوح يوم 24فبراير،
أساليب تحسين أداء الخاليا والتصنيع ،مع التطلع
لتوزيع جوائز خيارات الجمهور في 11مارس.
نحو التقنيات المستقبلية .لمزيد من المعلومات
للمزيد من المعلومات عن فعاليات مكتب
عن مؤتمرات وفعاليات أبحاث كاوست ،يرجى
الفنون في كاوست ،يرجى زيارة
التواصل مع ksc@kaust.edu.sa
.artsoffice.kaust.edu.sa
الكهروضوئية ،مع التركيز بشكل أساسي على
قراءة الشعر أقيمت فعاليات "قراءة الشعر" في شهر فبراير في مكتبة الجامعة ،حيث عرض شعراء جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) قصائد وأشعار من تأليفهم .واختارت لجنة من أعضاء المجتمع القصائد ،وأقيمت الفعالية برعاية مكتب الفنون .لمزيد من المعلومات عن فعاليات مكتب الفنون في كاوست ،يرجى زيارة: .artsoffice.kaust.edu.sa
5
المنـــارة
بإيجاز
موجز
30 - 28يناير
الرحالت والمؤتمرات والفعاليات المجتمعية الحالية والقادمة
26يناير
مؤتمــر تكنولوجيا النانو في اســتخدامات
تقنيات المياه
نظم مركز تحلية وإعادة استخدام المياه WDRC في كاوست ،مؤتمر تكنولوجيا النانو في استخدامات تقنيات تحلية المياه خالل شهر يناير ،2019بحضور مشاركين من المجتمع األكاديمي في الجامعة ،وعدد من الباحثين والعلماء والمهنيين المتخصصين في المملكة. "واحــة الصفا" :يــوم مفتوح في حديقة
مجتمع كاوست
أقام "نادي البستنة" في جامعة الملك ً يوما عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) ً مفتوحا خالل شهر يناير تحت مسمى "واحة
وسلط المؤتمر الضوء على دور تكنولوجيا النانو، كعامل مساعد ،في إنتاج مياه نظيفة بكفاءة من حيث استهالك الطاقة .كما بحث المؤتمر تحديات المستقبل ،وموضوعات حول أساسيات وتطبيقات توسيع نطاق تكنولوجيا النانو في استخدامات تقنيات تحلية المياه.
الصفا" في حديقة المجتمع الجامعي ،تضمن جوالت في الحديقة وغرس نباتات محلية،
ً وتنوعا ،وشملت لجعل الحديقة أكثر اخضرارا ً المجموعات المشاركة عددا من خبراء كاوست
2 - 1فبراير
في علم النبات ،حيث شاركوا مع المشاركين من مجتمع كاوست خبراتهم ومعرفتهم في مسائل الزراعة ،والتسميد ،وتجهيز تربة الحديقة.
اكتشــف المملكة العربية الســعودية - رحلة الجوف
نظم مكتب الشؤون الحكومية في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية (كاوست) ،رحلة إلى مدينة الجوف في شمال المملكة ،في ً مغامرا من ضمت خمسة وأربعين فبراير ّ ،2019
أعضاء مجتمع كاوست .واستمتعت المجموعة بمشاهدة حصن زعبل ،وبئر سيسرا التاريخي، ومسجد عمر بن الخطاب ،وقلعة مارد ،وبحيرة دومة الجندل ،ومهرجان الزيتون في المنطقة، وغيرها من المعالم السياحية الجميلة. 4 4
مارس 2019
www.kaust.edu.sa
04
16
06
22
موجز
دراسة الكون واإلجابة عن أسراره
08
سباق مع الزمن
12
طوال الزمن في هذا العالم
عضو هيئة التدريس كاوســت يحصــل على منحة لحماية نبات الد خــن من طفيليات دغل ُ الساحرة ()witchweed
دراسة األمراض في طبق مخبري
24
علم محيطات من عيار دولي
26
رحلــة أكاديمية من ثول إلى الواليات المتحدة ضمن برنامج KGSP
30
تكريم علماء كاوست
34
طلبة كاوست وخريجوها
36 المجتمع
3
المحتويات
المحتـويات
2
المنـــارة
1
موضوع عدد هذا الشــهر من مجلة المنــارة هو "الوقت" – كيف تتم دراســاته ،قياسه وإختباره من قبل اإلنسان خالل التاريخ. نأخذكــم في هذا العدد في رحلة شــيقة ،تكشف لنا أبرز ما تناولته محاضرات وجلســـات نقاش وفعاليات برنامج اإلثراء الشـــتوي ،2019الذي احتضنته كاوســـت في بداية هذا العام، من رياضات الســيارات ذات األداء الفائق وســباقها مع الساعة ،وأسرار الكون وتجربة فنانة معاصرة في دراســة
ً وصوال إلى الوقــت من خالل الطبيعة، نقــاش مــع أحد الحائزين على جائزة نوبل حول ساعاتنا البيولوجية. أيضـ ًـا فــي هذا العدد ،نتعلم عن الجوائز المتميــزة التي حاز عليها أربعة أعضاء من هيئــة تدريس الجامعة ،وجائزة الملك فيصل فــي الكيمياء التي حصل عليها البروفيســور جان فريشيه ،النائب األعلى الســابق لألبحاث واالبتكار والتنمية االقتصاديــة في جامعة الملك عبداهلل للعلوم والتقنية.
تصدر مجلة المنارة عن:
صندوق البريد 4700 ثول ،المملكة العربية السعودية البريد اإللكترونيeditorial.services@kaust.edu.sa : www.kaust.edu.sa صورة الغالف تقدمة ناديا ســافروفا – منحوتة إنعكاســية
كما نشــد الرحال في رحلة مع طالب الدكتوراه من كاوســت في رحلة إلى الربع الخالي مــن المملكة ،ورحلة مجلة المنارة ً فضال مع أحد خريجي كاوســت إلى إيطاليا. عن مســيرة وتجربة ثالث طلبة من ثول إلى الواليــات المتحدة األمريكية لمتابعة دراســاتهم الجامعية ،من خالل برنامج كاوســت للطلبة الموهوبين.
مارس 2019
دراســة الكون واإلجابة عن أسراره سباق مع الزمن طــوال الزمن في هذا العالم علــم محيطات من عيار دولي رحلــة أكاديمية من ثول إلى الواليــات المتحدة ضمن برنامج KGSP
جمــادى اآلخر 1440