مجلــة دور يــة تصــدر عــن وزارة التر بيــة والتعليــم بدولــة اإلمــارات العر بيــة المتحــدة العدد 01
ديسمبر 2020
است�كـشـــاف نمــاذج التـعلـــم اآللــي المحســنة للتنبـــؤ بحــاالت اإلصابــة المؤكــدة بفــروس "كوفيــد"19- إلقــاء الضــوء على طفــرة الخاليــا الســرطانية التي تعانــي مــن نقص األكســجني الجيــل القــادم من مرشــحات الــرددات الراديويــة القابلــة للضبط لدعــم الصناعــة 4.0 تطويـ�ر نمــوذج موحــد ألجهزة االستشــعار اإللكرتوســتاتيكية بنظــام ""MEMS
www.moe.gov.ae
المحتويات 02
كلمــة ترحيب
06
أخبار
16
مقاالت
32
ملفات شــخصية
40
بحــث علمي لألطفال
44
تقويــم الفعاليات
16
20
إلقــاء الضــوء على طفرة الخاليــا الســرطانية التــي تعانــي من نقص األكســجني
الجيل القادم من مرشــحات الــرددات الراديويــة القابلة للضبط لدعــم الصناعة 4.0
24
28
تطويـ�ر نمــوذج موحد ألجهزة االستشــعار اإللكرتوستاتيكية بنظام ""MEMS
است�كشــاف نمــاذج التعلم اآللي المحســنة للتنبــؤ بحاالت اإلصابة المؤكــدة بفريوس "كوفيد"19-
32
36
المســاهمة في تحســن العالم من خــال البحث والتعلم
الســعي وراء المعرفة حتى المستوى الذري
الدكتور علوي الشــيخ علي
الدكتور منتصر قاســيمة
العدد 01
1
تفتخــر وزارة الرتب�يــة والتعليــم بإطــاق "مجلــة االبتـ�كار@ اإلمارات" يأتي إصدار هذا العدد األول من "مجلة االبت�كار@ اإلمارات" في نهاية عام 2020 في وقت تبدأ فيه دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة بقيادة صاحب السمو الشيخ خليفة بن زايد آل نهيان ،رئيس الدولة، وصاحب السمو الشيخ محمد بن راشد آل مكتوم ،نائب رئيس الدولة رئيس مجلس الوزراء حاكم دبي ،مسريتها نحو الخمسني عام ًا القادمة قبل احتفالها بحلول الذكرى المئوية لقيامها في عام .2071 وقد تم بالفعل تحديد العديد من األهداف الطموحة للفرتة القادمة وما يليها ،مثل اسرتاتيجية األمن المائي لدولة اإلمارات ،2036واسرتاتيجية الطاقة اإلماراتية ،2050واالسرتاتيجية الوطنية لألمن الغذائي ،2051ومشروع المري�خ ،2117والتي تركز جميعها على النهوض باألمة من خالل البحث العلمي واالبت�كار. من هنا ،تواصل وزارة الرتب�ية والتعليم الرتكيز على بناء القدرات البحثية لقطاع التعليم العالي ،وتوفري التموي�ل الالزم، ودعم التعاون ،وتحقيق مخرجات عالية الجودة .نحن ندرك مدى أهمية البحث األكاديمي في تطوي�ر القدرات االبت�كارية الوطنية .كما أن النظم البيئية لالبت�كار التي أنتجت ابت�كارات علمية وطفرات في عالم الت�كنولوجيا هي نتاج مباشر
وغري مباشر للجهد المبذول من قبل الجامعات في توجيه وتدريب وتطوي�ر الشباب ليصبحوا باحثني وفني�ي وعلماء ورجال أعمال .إن االست�ثمار الذي نقوم به اليوم في سبيل تحسني مشهد البحث األكاديمي في الدولة واالرتقاء به، سيلعب دور ًا أساسي ًا في تحقيق العديد من األهداف االسرتاتيجية لهذه األمة. لذلك ونظر ًا ألهمية البحث في بناء مستقبل دولتنا ،نفتخر بإطالق "مجلة االبت�كار@ اإلمارات" التي س ُتس ّلط الضوء على أهم األبحاث التي تقوم بها مؤسسات التعليم العالي في دولة اإلمارات وتساهم في دعمها وتعزي�ز تقدمها .ونحن واثقون بأنها ستقدم إلى األشخاص العاملني في مجال البحث العلمي أفكار ًا جديدة وتوفر لهم فرص تعاون كبرية ،فيما ستلهم من خالل مقاالتها الشباب الذين ما زالوا في مرحلة التخطيط لمستقبلهم للتخصص في المجاالت العلمية التي ست�كون جزء ًا ال يتجزأ من األهداف االسرتاتيجية طويلة المدى لدولة اإلمارات.
معالي حسني ابراهيم الحمادي وزي�ر الرتب�ية والتعليم
العدد 01
3
مرحبـ ًا بكــم فــي العدد األول من "مجلــة االبت�كار@اإلمــارات" ،المجلــة الرســمية لــوزارة الرتب�يــة والتعليــم فــي دولــة اإلمــارات العرب�يــة المتحدة تسعى هذه المجلة إلى تسليط الضوء على بعض أهم األبحاث التي تقوم بها الجامعات المرخصة في الدولة. وتساهم هذه األبحاث في اكتساب المعرفة الجديدة والدفع بالمجاالت العلمية قدم ًا ،باإلضافة إلى إلهام الشباب وتدري�بهم ليصبحوا بدورهم باحثني وعلماء. قد ال يكون لألعمال البحثية المقامة من قبل الباحثني الحاصلني على تمويالت و منح بحثية أي داللة اقتصادية واضحة ،ولكنها يمكن أن ت�كشف عن نتائج جديدة ومسارات بحثية مستقبلية .من هنا ،يتعني علينا الرتكيز على األبحاث في دولة اإلمارات، فهي ال تضاعف فقط تقديرنا المشرتك للبحث األكاديمي ،بل تستحوذ على اهتمام الشباب أيض ًا ،وتجذب انتباه المتعاونني المحتملني ،وتدعم حتى االبت�كارات من خالل المزيد من التعاون وإضفاء طابع تجاري عليها ،مما يسهم في تحقيق أحد األهداف االسرتاتيجية من ضمن رؤية اإلمارات لتحقيق اقتصاد معرفي تنافسي. إننا ندعو اليوم كافة مؤسسات التعليم العالي في دولة اإلمارات للمشاركة في نشر أهم األحداث واألخبار المتعلقة بالبحث العلمي ،والمنشورات البحثية المميزة
إضافة إلى ترشيح العلماء والباحثني ً األكاديمي�ي في مؤسساتهم لتسليط ّ الضوء على مسريتهم العلمية من خالل هذه المجلة .نأمل أن تستمتعوا بقراءة هذا العدد األول من "مجلة االبت�كار@ اإلمارات" وتساعدوا في نشر االهتمام والوعي باألبحاث في دولة اإلمارات من خالل مشاركة مجلتنا أو مقاالتها مع زمالئ�كم وعائال ت�كم.
سعادة الدكتور محمد المعال وكيل الشؤون األكاديمية للتعليم العالي وزارة الرتب�يــة والتعليم
العدد 01
5
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات أخبار
أســتاذة بجامعــة زايــد تحصــل على بــراءة اخــراع لتطوي�رهــا برنامجـ ًا للكشــف عــن أمــراض األوعية الدمويــة الدماغية
الدكتــورة فاطمة طاهر أســتاذ مشــارك ومساعد العميد لشــؤون البحــوث والتوعية في كلية االبتـ�كار التقنــي بجامعة زايد
حصلت الدكتورة فاطمة طاهر ،أستاذ مشارك ومساعد العميد لشؤون البحوث والتوعية في كلية االبت�كار التقني بجامعة زايد ،على براءة اخرتاع لتطوي�رها طريقة الكتشاف التغريات في األوعية الدموية الدماغية بواسطة تقنية خوارزمية جديدة تستخدم الذكاء االصطناعي والتعلم اآللي. يمكن أن يساعد هذا الربنامج الجديد في تشخيص أمراض متعددة مثل ارتفاع وتمدد ضغط الدم ،والسكتات الدماغية، ّ األوعية الدموية ،والخرف ،حتى قبل ظهور أعراضها ،ما يعترب حاسم ًا في عملية الكشف عن مثل هذه الحاالت في الوقت المناسب ومعالجتها .و ُتقدر منظمة الصحة العالمية أن أمراض األوعية الدموية الدماغية قد تسببت في وفاة 5.5مليون شخص حول ّ العالم في عام 2001وحده. تستغرق عادة عملية تحليل األوعية الدموية في الدماغ الكتشاف وجود أي مرض وقت ًا طويالً ،حيث يتطلب التحليل تجزئة الصور التفصيلية التي يتم التقاطها باستخدام تقنية تصوي�ر األوعية بالرنني المغناطيسي باالستناد إلى تدفق الدم ( ،)ToF-MRAوالتي تصور تدفق الربوتونات داخل األوعية واألنسجة .وسيساهم النهج
المؤتمت للدكتورة فاطمة والخاص بتجزئة األوعية الدموية الدماغية في اختصار الوقت الذي يحتاجه األطباء لتحليل فحوصات الدماغ ،وبالتالي تسريع عملية التشخيص. باإلضافة لذلك ،سيساعد هذا النهج في التخطيط للجراحة والبحث والرصد. وفي هذا الصدد ،قالت الدكتورة فاطمة: "يستغرق جراحو األعصاب وقت ًا طويالً ّ وي�بذلون جهد ًا كبري ًا لتحليل صور الدماغ. لكن بمساعدة المهندسني البيولوجي�ي ومهندسي الكمبيوتر ،تم تطوي�ر العديد من أنظمة التشخيص بمساعدة الحاسوب ( )Computer-Aided Diagnosticلتحليل هياكل األوعية الدموية الدماغية ،مع األخذ بعني االعتبار أن أي نظام تشخيص مماثل يحتاج إلى فرز دقيق لألوعية الدموية الدماغية وفصلها عن محيطها؛ وهذا هو الهدف الرئيسي من تطوي�ر نهجنا هذا الجديد والمبت�كر". يمكن االطالع على المزيد من المعلومات حول برنامج الدكتورة طاهر على الموقع االلكرتوني الخاص بمكتب الواليات المتحدة لرباءات االخرتاع والعالمات التجارية -براءة اخرتاع رقم .10,768,259
https://www.zu.ac.ae/main/en/news/2020 https://www.zu.ac.ae/main/en/news/ 2020/April/em-prof-pat.aspx المصدر/April/em-prof-pat.aspx :
6
العدد 01
صنــدوق الوطــن يمنح جامعــة الشــارقة منحــة بحثيــة لمكافحــة فــروس كورونا المســتجد
صنــدوق الوطن هــو عبــارة عــن مبادرة اجتماعيــة خاصــة تدعــم التنميــة الوطنية،وقــد أطلــق فــي وقت ســابق مــن هــذا العــام مبادرة خاصــة لدعــم أبحــاث "كوفيــد"19-
وقعت جامعة الشارقة مع صندوق الوطن، ّ وهو عبارة عن مبادرة اجتماعية خاصة تدعم التنمية الوطنية ،اتفاقيات تعاون بحثية بمنح منحتني للمساعدة على مكافحة فريوس كورونا المستجد "كوفيد."19- وأطلق صندوق الوطن في وقت سابق من هذا العام ،مبادرة لدعم أبحاث "كوفيد"19- في إطار برنامجه لألبحاث التطبيقية والتطوي�ر. وفازت جامعة الشارقة من خالل مشروعني لمكافحة تفشي فريوس "كوفيد."19- يهدف المشروع األول بقيادة الدكتور سامح سليمان مع المشاركني الدكتور أحمد المهدي والدكتورة رانيا حمدي والدكتور محمد حيدر من كلية الصيدلة في جامعة الشارقة ،إلى تصميم دواء مضاد للفريوسات ثنائي الفاعلية ضد " ،"SARS-CoV-2ساللة الفريوس التاجي التي تسبب "كوفيد ."19-يهدف الدواء المقرتح إلى استبعاد وجود الفريوس وانتقاله، باإلضافة إلى توفري آلية للتغلب على أي مقاومة محتملة لألدوية أو تفشي أشكال متطورة من الفريوس في المستقبل. ويعمل المشروع الثاني بقيادة الدكتور رب�يع حلواني وأعضاء فريقه المكون من األستاذ
الدكتور قتيبة حميد واألستاذ الدكتور رفعت حمودي والدكتورة زينب الشريف من كلية الطب في جامعة الشارقة ،على توفري طريقة تشخيص سريعة وغري جراحية للكشف عن فريوس "كوفيد ."19-ويقوم الفري�ق بتطوي�ر جهاز استشعار حيوي محمول يعتمد على تسلسالت النيوكليوتيد أو الببتيد المسماة باألبتمرات ،ويمكن استخدامه للكشف عن وجود الفريوس في العينات التي ُجمعت من مسحة البلعوم األنفي .سيعطي هذا الجهاز نتيجة في غضون دقائق ،وسيكون قادر ًا على التمي�يز بني فريوس "سارس "2002وفريوس "كوفيد."19- يتميز هذا الجهاز كذلك بإمكانية إعادة برمجة الشرائح المدخلة فيه في حال ظهور مرض جديد، كما يمكن استخدامه في األماكن العامة ،مثل المستشفيات أو محطات القطار. وقع على االتفاقيات سعادة أحمد وقد ّ فكري ،القائم بأعمال المدير العام لصندوق الوطن ،واألستاذ الدكتور معمر بالطيب، نائب مدير الجامعة لشؤون البحث العلمي والدراسات العليا ،وذلك بحضور سعادة األستاذ الدكتور حميد مجول النعيمي ،مدير جامعة الشارقة.
https://www.sharjah.ac.ae/en/Media/Pages/news-details.aspx?mcid=768 =https://www.sharjah.ac.ae/en/Media/Pages/news-details.aspx?mcid 768&clt=en المصدر&clt=en :
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات أخبار
فريـ�ق مــن علمــاء اآل ثــار يكتشــف معالــم حضاريــة جديــدة فــي دولــة اإلمــارات وســلطنة عمان ترجــع إلــى العصر الربونزي
هــذا االكتشــاف دفــع الباحثــن للتفكــر بشــكل مختلــف بطريقــة ت�أثــر البيئــة علــى تشــكل الحضــارات القديمــة ـد م العديــد فــي المنطقــة ،وقـ ّ مــن الــدروس حول االســتدامة التــي يمكــن تطبيقهــا علــى المجتمعــات الحديثــة.
كشف فري�ق من الباحثني من جامعة نيوي�ورك أبوظبي ،ومتحف اآلثار واألنرثوبولوجيا في جامعة بنسيلفانيا ،وجامعة والية ميشيغان ،عن تفاصيل جديدة حول عصور ما قبل التاري�خ في دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة وسلطنة ُعمان ،وذلك في موقع "بات" األثري ،الذي يضم واحة ومقربة قديمة ضمن سلسلة جبال الحجر في ُعمان. وكان فري�ق "مشروع بات األثري" قد بدأ بإجراء أبحاث ميدانية وأعمال تنقيب في موقع "بات" األثري منذ عام .2007 وتسعى الحفريات في الموقع للكشف عن مالمح حضارة "أم النار" ( 2600-2000قبل الميالد) ،وهي فرتة خالل العصر الربونزي عرفت فيها سلطنة ُعمان ودولة اإلمارات المعاصرة باسم "مجان". وبالتعاون مع وزارة الرتاث والسياحة في سلطنة ُعمان ،اكتشف الباحثون مستوطنة جديدة في منطقة بعيدة عن وسط الموقع. وعلى الرغم من وجودها في مكان بعيد عن أي واحةَ ،تظهر المنازل وكأنها بنيت بشكل منتظم حول مصدر للمياه فوق سطح األرض، وهي المرة األولى التي يتم فيها مالحظة هذا النمط من االستيطان ،ما دفع الباحثني
للتفكري بشكل مختلف بطريقة ت�أثري البيئة على تشكل الحضارات القديمة في المنطقة، وقدم العديد من الدروس حول االستدامة ّ التي يمكن تطبيقها على المجتمعات الحديثة. ضم فري�ق إدارة المشروع البحثي كالً من ّ إيلي دوالرهايد ،زميل أبحاث العلوم اإلنسانية بجامعة نيوي�ورك أبوظبي ،وجنيفر سوي�ريدا، أستاذ زائر في الجامعة األمريكية في بريوت وزميل استشاري في متحف بنسلفانيا في جامعة بنسلفانيا ،وشارلوت ماري كابل ،زميل أبحاث في جامعة نيو إنجالند وزميل أبحاث في جامعة والية ميشيغان. وبمساعدة الربوفيسورة برتانكا نيدلشيفا من الجامعة البلغارية الجديدة ،بدأ فري�ق "مشروع بات األثري" بدراسة جديدة لألدوات الحجرية الموجودة بالموقع ،باعتبارها أقدم القطع األثرية في المنطقة .ويشري عدد من القطع األخرى المكتشفة إلى الروابط بني موقع "بات" والمواقع القديمة المجاورة له في شبه الجزي�رة العرب�ية وخارجها ،وي�ؤكد أنه حتى في عصور ما قبل التاري�خ ،كان جنوب شرق شبه الجزي�رة العرب�ية جزء ًا من شبكات تجارية واسعة امتدت إلى الشرق األوسط وجنوب آسيا.
https://nyuad.nyu.edu/en/news/latest-news/arts-and-culture/2020 https://nyuad.nyu.edu/en/news/latest-news/arts-and-culture/ 2020/august/bat-project-eng.html المصدر/august/bat-project-eng.html :
8
العدد 01
دراســة لجامعــة محمــد بــن راشــد للطــب والعلــوم الصحيــة: فعــال عــن مســحة األنف فحــص اللعــاب بديــل ّ للكشــف عــن فــروس كورونا المســتجد است�كمل باحثون في جامعة محمد بن راشد للطب والعلوم الصحية ،دراسة مشرتكة أكدوا من خاللها فعالية استخدام اللعاب فعال عن مسحة األنف للكشف عن كبديل ّ فريوس كورونا المستجد "كوفيد."19- و ُتعترب الدراسة بقيادة الربوفيسورة أبيوال سينوك ،أستاذة علم األحياء الدقيقة واألمراض المعدية في كلية الطب في جامعة محمد بن راشد للطب والعلوم الصحية ،األولى من نوعها في دولة اإلمارات والشرق األوسط ومنطقة شمال أفريقيا ،وهي نتيجة تعاون وجهد مشرتك بني القطاعني العام والخاص والمؤسسات األكاديمية ،حيث شاركت فيها فرق بحث متخصصة من هيئة الصحة في دبي، ومختربات يونيالبس العالمية ،ومستشفى كليفالند كلينك أبوظبي ،وجامعة نيوي�ورك أبوظبي ،والمخترب المرجعي الوطني. تم جمع عينات اللعاب ومسحات األنف من 401شخص بالغني كانوا قد ذهبوا إلجراء فحص "كوفيد "19-في مركز الخوانيج
الربوفيسورة أبيوال سينوك الباحثة المشــرفة على الدراســة وأســتاذة علم األحياء الدقيقة واألمــراض المعديــة في كلية الطب فــي جامعة محمد بن راشــد للطب والعلوم الصحية
الصحي وثبتت إصابتهم بالفريوس ،وكان وتم فحص %50منهم بدون أعراض. ّ العينات للكشف عن الفريوس في مختربات يونيالبس العالمية في دبي ،كما أظهرت النتائج نجاح الفحص في الكشف عن فريوس "كوفيد "19-في عينات اللعاب بنسبة حساسية تبلغ %70ونوعية تبلغ .%95 من هنا ،يمكن أن يؤدي استخدام عينات اللعاب إلى تسهيل إجراء الفحوصات على مستويات واسعة النطاق ،وتبسيط هذه العملية في المجتمعات ذات التعداد السكاني الكبري ،وتقليل المخاطر على أخصائيي الرعاية الصحية العاملني في الخطوط األمامية .ومن خالل قيام المرضى بجمع عينات اللعاب الخاصة بهم بأنفسهم في عبوات معقمة دون مساعدة أخصائي الرعاية الصحية ودون الحاجة إلى استخدام مواد حافظة لنقل العينات إلى المخترب ،يمكن أن يشكل فحص اللعاب طريقة فعالة من حيث الت�كلفة إلجراء االختبارات على نطاق واسع. عد هذه الدراسة كذلك واحدة من ُت ّ أولى الدراسات في دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة التي ت�تم المصادقة عليها من قبل لجنة اإلمارات ألخالقيات البحوث الطبية الخاصة بجائحة "كوفيد."19- وقد تم مؤخر ًا نشر هذه الدراسة ونتائجها في مجلة "Infection and Drug ،"Resistanceإحدى المجالت العلمية الرائدة
هــذه الدراســة هــي واحدة مــن أولــى الدراســات في دولــة اإلمــارات العرب�يــة المتحــدة التــي ت�تــم المصادقــة عليهــا مــن قبــل لجنــة اإلمــارات ألخالقيــات البحــوث الطبيــة الخاصــة بجائحــة “كوفيــد”19- المصدرhttps://www.mbru.ac.ae/news/mbru-research-uncovers-saliva-testing-as-effective-alternative-to- : /nasal-swab-in-covidnasal-swab-in-covid-19 19-detection -detection
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات أخبار
دراســة لجامعــة اإلمــارات العرب�يــة المتحــدة تظهر أن فريوسـ ًا شــائع ًا يتســبب فــي أكــر مــن 250ألف حالة ســرطان اكتشف باحثون من جامعة اإلمارات العرب�ية المتحدة وجامعة واشنطن أن أكرث من 250,000حالة إصابة بالسرطان سببها فريوس شائع يعرف باسم فريوس "ابشتاين بار" (.)EBV يضم فري�ق الدراسة الدكتور غلفاراز خان ،أستاذ علم األمراض الفريوسية في كلية الطب والعلوم الصحية بجامعة اإلمارات العرب�ية المتحدة ،والدكتور لؤي أحمد ،أستاذ مشارك في معهد الصحة العامة بجامعة اإلمارات العرب�ية المتحدة، والدكتورة كريستينا فيتزموريس ،أستاذ
العــبء العالمــي لــأورام الخبيثــة المرتبطــة بفــروس "ابشــتاين بــار" ( )2017 عــدد الحاالت >100,000 100,000 > 100,000 - 20,000 20,000 - 16,000 16,000 - 13,000 13,000 - 10,000 10,000 - 7000 7000 - 4000 4000 - 1000 <1000 1000 < بيانــات غري متوفرة
عــدد الوفيــات >25,000 25,000 > 25,000 - 20,000 20,000 - 15,000 15,000 - 9000 9000 - 7000 7000 - 5000 5000 - 3000 3000 - 1000 <1000 1000 < بيانــات غري متوفرة
مساعد غري متفرغ في قسم علوم المقاي�يس الصحية بجامعة واشنطن، والدكتور محسن ناغافي ،أستاذ الصحة العالمية في جامعة واشنطن .وقد تم مؤخر ًا نشر ورقة بحثية حولها في المجلة الطبية الربيطانية (.)BMJ Open وبحسب هذه الدراسة ،أكرث من %90من الناس في جميع أنحاء العالم يحملون فريوس " ،"EBVولحسن الحظ معظمهم ال يصاب بأي مرض أو يتعرض لمضاعفات نتيجة هذا الفريوس .لكن في المقابل ،يمكن أن يتسبب هذا الفريوس بأمراض متعددة كالسرطان وأمراض المناعة الذاتية في نسبة قليلة منهم. عد السرطان من أحد أهم األسباب ُي ّ الرئيسية للوفاة حول العالم .كما تعترب الوقاية من هذا المرض المعقد عنصر ًا أساسي ًا لتقليل الخسائر البشرية جراء اإلصابة به .لذلك ،ال بد أن تبدأ عملية الوقاية منه بفهم أسبابه. من هنا ،عمل فري�ق البحث التابع لجامعة اإلمارات العرب�ية المتحدة وجامعة واشنطن على المساهمة في هذا الفهم من خالل تقدير العبء العالمي للسرطانات المرتبطة بفريوس " ."EBVوفي هذا صرحت الدكتورة فيتزموريس أن الصدد، ّ هذه الدراسة هي األولى من نوعها "لتقدير معدل اإلصابة العالمية واإلقليمية والوفيات وسنوات العمر المصححة باحتساب العجز جراء اإلصابة باألورام الخبيثة المنسوبة إلى فريوس "،"EBV حسب العمر والجنس والمنطقة الجغرافية والمؤشر الديموغرافي االجتماعي". كشفت الدراسة أيض ًا أن سرطان المعدة وسرطان األنف والبلعوم يعتربان من أكرث السرطانات انتشار ًا في شرق آسيا ويمثالن أكرث من %80من السرطانات المرتبطة بفريوس " ."EBVوي�رجح فري�ق البحث كذلك أن يزداد عدد السرطانات المرتبطة بالفريوس في المستقبل مع زيادة عدد سكان العالم ومتوسط العمر المتوقع للفرد.
https://www.uaeu.ac.ae/en/news/2020 https://www.uaeu.ac.ae/en/news/ 2020/sept/a-common-virus-is-responsible-for-causing-more-thanالمصدر/sept/a-common-virus-is-responsible-for-causing-more-than- : 250000-cases-of-cancer-a-new-study-shows.shtml 250000 -cases-of-cancer-a-new-study-shows.shtml
10العدد 01
الدكتور يونغ-آك (رافائيل) سونغ األســتاذ المشــارك في الهندسة الميكانيكيــة والبيولوجيــة الطبية فــي جامعــة نيوي�ورك أبوظبي
باحــث فــي جامعــة نيويـ�ورك أبوظبــي يطور جهــاز ميكروفلويديــك للكشــف الســريع عــن الحمــض النووي والحمــض النــووي الري�بــوزي لفــروس "كوفيد"19- يعمل الدكتور يونغ-آك (رافائيل) سونغ، األستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية والبيولوجية الطبية في جامعة نيوي�ورك أبوظبي ،على تطوي�ر جهاز ميكروفلويديك للكشف عن الحمض النووي للمساعدة في ت�تبع الجزيئات الحيوية لساللة الفريوس التاجي " "SARS-CoV-2التي تسبب "كوفيد."19- يسعى مشروع الدكتور سونغ إلى اكتشاف وجود جزيئات فريوس "كوفيد"19- بشكل أسرع وأسهل وأكرث موثوقية من طرق الكشف الحالية باستخدام جهاز ميكروفلويديك .وتعرف هذه األجهزة "المجسات الدقيقة" ،وهي أدوات باسم ّ متقدمة يمكنها اختبار كميات دقيقة من مسببات السوائل بحث ًا عن جزيئات معينة أو ّ األمراض .وحصل هذا البحث على واحدة من المنح البحثية العشرة المقدمة من جامعة نيوي�ورك أبوظبي لدعم مواجهة فريوس كورونا المستجد "كوفيد ،"19-باإلضافة إلى منحة من برنامج األبحاث التطبيقية والتطوي�ر التابع لصندوق الوطن. عادة تعتمد االختبارات المستخدمة ً الكتشاف كميات صغرية من الحمض النووي أو الحمض النووي الري�بوزي الخاص بفريوس معني في إحدى العينات ،مثل فحص تفاعل البوليمرياز المتسلسل ()PCR المستخدم للكشف عن فريوس "كوفيد،"19-
على طريقة تضخيم الجزيئة ت�تطلب ظروف ًا وتحضريات معقدة ودرجات حرارة ثابتة محددة .كما يستغرق است�كمالها 30دقيقة على األقل وغالب ًا ما ت�كون عرضة لألخطاء. غري أن نهج الدكتور سونغ يستخدم تقنية الرتكيز المسبق للكهرباء الحركية، حيث يتم تشغيل تيار كهربائي خفيف عرب قناة ميكروفلويديك لدفع جميع الجزيئات المستهدفة في العينة نحو غشاء وحبسها في مكان واحد .عندها يمكن استخراج الحمض النووي أو الحمض النووي الري�بوزي دون الحاجة إلى عينات إضافية أو إلى تضخيم الجزيئة. يمكن أن تساهم هذه الطريقة في الحصول على نتائج خالل فرتة قصرية وبكلفة أقل، وتساعد العلماء واألطباء في عملية الكشف الدقيق عن مجموعة واسعة من األمراض. يسعى حالي ًا الفري�ق العامل على هذا الجهاز إلى تطوي�ر التقنية المستخدمة. وعند إنجازهم هذه المهمة بنجاح ،سيتمكن األفراد من استخدام هذا االخرتاع في منازلهم إلجراء فحص مسبق سريع لفريوس "كوفيد ،"19-مما سيؤدي إلى ازدياد في عدد الفحوصات وسيساعد في التقليل من انتشار الفريوس حتى يتوفر لقاح آمن له. يمكن أيض ًا استخدام هذا الجهاز للكشف عن مسببات أمراض وفريوسات أخرى. ّ
المصدر :ناصر الوسمي ،الشؤون العامة بجامعة نيوي�ورك أبوظبيhttps://nyuad.nyu.edu/en/news/latest-news/ ، science-and-technology/2020 science-and-technology/ 2020/september/concentrating-on-covid/september/concentrating-on-covid-19 19.html .html
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات أخبار
جامعــة محمــد بــن زايــد للــذكاء االصطناعي ت�تعــاون مــع معهــد وايزمــان للعلوم فــي مجــال أبحــاث الــذكاء االصطناعــي وقعت جامعة محمد بن زايد للذكاء ّ االصطناعي في دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة مذكرة تفاهم مع معهد وايزمان للعلوم اإلسرائيلي ،حيث ست�تعاون المؤسستان األكاديميتان في عدد من المجاالت لتعزي�ز تطوي�ر واستخدام الذكاء االصطناعي كأداة للتقدم والنمو. ُتقدم مذكرة التفاهم هذه ،وهي األولى من نوعها التي يتم توقيعها بني مؤسستني للدراسات العليا من دولة اإلمارات وإسرائيل ،مجموعة من فرص التعاون ،من ضمنها برامج تبادل الطالب وزماالت ما بعد الدكتوراه ،والمؤتمرات والندوات ،ومختلف أشكال التبادل بني
معالي الدكتور سلطان أحمد الجابر وزي�ر الصناعة والت�كنولوجيــا المتقدمة فــي دولة اإلمارات ورئيــس مجلس أمناء جامعــة محمد بن زايد للذكاء االصطناعي
الربوفيسور ألون تشن رئيس معهد وايزمان للعلوم
12العدد 01
الباحثني ،باإلضافة إلى مشاركة موارد الحوسبة وإنشاء معهد افرتاضي مشرتك للذكاء االصطناعي. وقع على المذكرة كل من معالي ّ الدكتور سلطان أحمد الجابر ،وزي�ر الصناعة والت�كنولوجيا المتقدمة في دولة اإلمارات ورئيس مجلس أمناء جامعة محمد بن زايد للذكاء االصطناعي ،والربوفيسور ألون تشن ،رئيس معهد وايزمان للعلوم. وتعليق ًا على هذا الحدث ،قال معالي الدكتور الجابر" :انطالق ًا من دورها الريادي، تسعى جامعة محمد بن زايد للذكاء االصطناعي إلى عقد شراكات فاعلة مع عدد من المؤسسات الرائدة بهدف تعزي�ز التعاون العلمي وتوسيع آفاق االبت�كار الت�كنولوجي .ومن خالل مذكرة التفاهم هذه ،تهدف الجامعة إلى تعزي�ز خربات المؤسستني وتطوي�ر وتوظيف إمكانات الذكاء االصطناعي في معالجة التحديات العالمية الملحة ،مثل جائحة ’كوفيد‘19- وتغري المناخ وغريها". كذلك ،ع ّلق الربوفيسور تشن معرب ًا عن حماسه تجاه ما سيحمله هذا التعاون من فوائد تعود على المؤسستني والدولتني: "يقال بأن العلم ال يعرف حدود ًا؛ وأنا اليوم ُ أتمنى فعالً أن يغدو هذا التعاون بني علماء المنطقة مثاالً مشرق ًا لهذه المقولة، وأن يرتقي بآفاق المعرفة البشرية إلى مستويات جديدة". المصدرhttps://mbzuai.ac.ae/news-events/: https://mbzuai.ac.ae/news-events/ المصدر: The-Mohamed-bin-Zayed-University-of-ArtificialIntelligence-and-Weizmann-Institute-of-Science-tocollaborate-on-AI-research
10طــاب من الجامعة األمريكية في الشــارقة يفــوزون بجوائــز مختلفة ضمن حفــل توزيــع الجوائز العالمية لطلبــة البكالوري�وس 2020
طالبــة مــن الجامعــة األمريكيــة في الشــارقة تفــوز بأعلــى مراتــب الشــرف ضمــن الجائــزة العالميــة لطلبــة البكالوريـ�وس 2020 فازت إحدى الخري�جات من الجامعة األمريكية في الشارقة بأعلى مراتب الشرف خالل حفل توزيع الجوائز العالمية لطلبة البكالوري�وس لعام ،2020وهي من أهم برامج الجوائز �كرم األعمال األكاديمية في العالم التي ت ّ الرائدة لطلبة البكالوري�وس ،بينما حصل تسعة طالب آخري�ن من الجامعة نفسها على جوائز إقليمية عن مشاركاتهم. وفازت خري�جة العمارة أشواريا ساري�رام، بالجائزة العالمية لطلبة البكالوري�وس عن فئة العمارة والتصميم عن مشروعها "فخ كرة خلية النحل" ،الذي عملت عليه تحت إشراف األستاذ المساعد غريغوري سباو في ختام السنة الرابعة من دراستها في كلية الهندسة المعمارية والفنون والتصميم في الجامعة األمريكية في الشارقة .ويدرس هذا المشروع العالقة بني الصياد والفريسة في الطبيعة، حيث استوحت ساريام فكرته من لحظة صراع بني الدبور القاتل ونحلة العسل اليابانية. تعليق ًا على موضوع مشروعها ،قالت ساريام" :اخرتت هذا المشروع ألنني أحسست بأنه أكرث دراسة تصميمية دقيقة قمت بها خالل دراستي لبكالوري�وس العمارة. فقد درست من خالله العالقة بني هاتني الفصيلتني برسوم ونماذج ثنائية وثالثية األبعاد .تم تدوي�ن كل عنصر من العناصر في
هذه القصة وإعطائه ملف ًا خاص ًا في النماذج ثالثية األبعاد ،ما جعل التصميم النهائي تجسيد ًا للحظة صراع توقف عندها الزمن". كما فاز تسعة طالب آخري�ن من الجامعة األمريكية في الشارقة بجوائز إقليمية عن مشروعات مختلفة تغطي مجموعة واسعة من المواضيع. فاز فري�ق من خري�جي هندسة الكومبيوتر مكون من الطالب علي رضا ساجون ،والنا ّ الحاج حسني ،ودارا ساخنني ،والطالبة بري�ل راين جوميز ،بجائزة إقليمية الستخدامهم ت�كنولوجيا التعليم العميق وإنرتنت األشياء لتطوي�ر نظام يساعد على تصنيف الصور التي تلتقطها الكامريات لتوثيق حياة الحيوانات في الطبيعة .كما فازت طالبة اللغة اإلنجليزية آية سالم ،وخري�جة االتصال الجماهريي سوزان عثمان من كلية اآلداب والعلوم ،وخري�جا العمارة سامراكشان سوريش ودروفا الكشميناريانان من كلية الفن والعمارة والتصميم ،بجوائز مماثلة. تم كذلك ت�كريم عدد من الطالب اآلخري�ن من كلية الهندسة المعمارية والفنون والتصميم في الجامعة ،وهم شفاء عقيل، وغيد عاشور ،ونهري المسلمي (مع سندس السباعي) ،وملك حوامدة ،ومريم كاه، وأريان صغاففار ،وحبيبة سلمان.
المصدرhttps://www.aus.edu/media/news/aus-student-research-wins-top-honors-at-global- : undergraduate-awards-2020 undergraduate-awards2020
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات أخبار
باحثــون مــن جامعــة خليفة ـورون كمامــة وجامعــة ســالرينو يطـ ّ صديقــة للبيئــة مضادة للفريوســات طور فري�ق مشرتك من الباحثني من جامعة ّ خليفة للعلوم والت�كنولوجيا في دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة وجامعة سالرينو في إيطاليا ،نماذج أولية قابلة لالستخدام من "نافا ماسك" ( ،)NavaMASKوهي كمامة مضادة للفريوسات قابلة للتحلل البيولوجي بالكامل ومتوافقة حيوي ًا. ستوفر كمامة "نافا ماسك" المص ّنعة من مادة حيوية جديدة طورها الباحثون وتقدموا للحصول على براءة اخرتاع لها، قابلية تهوية ممتازة وخصائص قوية مضادة للميكروبات .يمكن كذلك غسلها وإعادة استخدامها عدة مرات قبل الحاجة إلى استبدالها .كما أن التخلص منها لن يضر بالبيئة ،حيث إنها قابلة للتحلل الكلي. ت�ت�كون "نافا ماسك" من ألياف نانوية مرتبة بشكل عمودي يرتاوح قطرها بني 100و 600نانومرت ،ما يسمح للهواء بالمرور من خاللها مع منع الجسيمات والبكترييا والفريوسات من الدخول .سيضمن نظام
التنقية المتقدم الخاص بهذه الكمامة والذي يتمتع بخصائص قوية مضادة للميكروبات ،إزالة أكرث من %99من البكترييا، لت�تفوق بذلك هذه الكمامة على العديد من الكمامات الموجودة حالي ًا في السوق. يشرف الدكتور شادي حسن ،أستاذ مشارك ورئيس مركز األغشية وت�كنولوجيا المياه المتقدمة ،على فري�ق جامعة خليفة العامل على تطوي�ر هذه الكمامة ،والذي يضم كالً من األستاذ المساعد الدكتور فيصل المرزوقي ،والدكتور فوزي بنات ،أستاذ ورئيس قسم الهندسة الكيميائية ،والدكتور مصطفى مافوكاندي ،باحث ما بعد الدكتوراه في مجال الهندسة الكيميائية. ويعتزم الباحثون في جامعة خليفة البدء بالمرحلة الثانية من مشروعهم لتطوي�ر الجيل الثاني من الكمامة "نافا ماسك"، والتي ستضمن المحافظة الفعالة على إزالة البكترييا وراحة عالية وسهولة في التنفس ،لكن باستخدام طبقات أقل.
المصدر :كالرنس مايكل ،محررة اللغة اإلنجليزية بجامعة خليفةhttps://www.ku.ac.ae/khalifa-university-researchers- ، develop-biodegradable-and-biocompatible-environ-friendly-anti-viral-adaptive-face-mask-22 develop-biodegradable-and-biocompatible-environ-friendly-anti-viral-adaptive-face-mask-
14العدد 01
مركــز أبحــاث الت�كنولوجيــا الحيويــة بجامعــة خليفــة يحصــل علــى ترخيــص للعمــل كمركــز مســح رســمي للكشــف عن "كوفيد"19- تم ترخيص مركز أبحاث الت�كنولوجيا الحيوية التابع لجامعة خليفة من قبل دائرة الصحة في أبوظبي ،كمركز رسمي إلجراء الفحوصات الخاصة بفريوس "كوفيد،"19- مما يجعله الجامعة األولى في دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة التي تضم منشأة داخل حرمها الجامعي قادرة على إجراء الفحوصات الالزمة للطالب والموظفني من أجل الكشف عن اإلصابة بالفريوس. ترتبط خدمة االختبارات المقدمة في المركز بمنصة "ملفي" ( ،)Malaffiوهي قاعدة بيانات مركزية للمعلومات الصحية في الوقت الفعلي ،باإلضافة إلى تطبيق "الحصن" ( ،)Alhosnالتطبيق الرسمي الخاص باختبارات "كوفيد "19-في أبوظبي وبتعقب االتصال واالختالط. وخالل المرحلة التي سبقت الرتخيص ،قام مركز أبحاث الت�كنولوجيا الحيوية بتحديث مخترباته لتشمل قسم ًا خاص ًا بالتشخيص الروتيني بهدف زيادة قدرة الدولة على إجراء فحوصات "كوفيد ،"19-إذا لزم األمر. واجتاز المركز بالفعل اختبار الكفاءة الخاص بمجلس أبوظبي للجودة والمطابقة، وسيقدم تقاري�ره بشكل روتيني إلى مركز عمليات دائرة الصحة بأبوظبي.
وفي هذا الصدد ،قالت الدكتورة حبيبة الصفار ،مديرة مركز أبحاث الت�كنولوجيا الحيوية" :يمتلك المركز مخترب ًا جيني ًا جزيئي ًا حديث ًا قادر ًا على إجراء جميع االختبارات األساسية ،بدء ًا من استخراج الحمض النووي والحمض النووي الري�بوزي ووصوالً إلى الكشف عن تسلسل الجيل القادم .ومنذ تفشي جائحة كورونا ،سارع مخترب المركز إلى تطوي�ر وتحديث مرافقه وأضاف قسمني جديدين إلى قدراته البحثية ،هما التشخيص وخدمات التصنيع .تمنح هذه القدرات صانعي القرار سلسلة من الكفاءات التي يمكنهم االستعانة بها إلدارة أي تفشي حالي أو مستقبلي لألمراض". وتقود الدكتورة الصفار أيض ًا فريق ًا متعدد التخصصات من جامعة خليفة يعمل مع مؤسسات أخرى حول العالم للكشف عن الطريقة التي عادة انتقل فيها فريوس "كوفيد ،"19-الموجود ً في الحيوانات مثل الخفافيش ،إلى البشر. وكجزء من مساهمته في مساعدة األمة على مواجهة التحديات التي يفرضها تفشي هذه الجائحة حول العالم ،عمل مركز أبحاث الت�كنولوجيا الحيوية بنجاح مع شركائه على تصنيع مادة كاشفة الستخالص الحمض النووي الري�بوزي لفريوس "كوفيد "19-خالل أسبوعني فقط.
المصدر :كالرنس مايكل ،محررة اللغة اإلنجليزية بجامعة خليفةhttps://www.ku.ac.ae/khalifa-universitys-center-for- ، biotechnology-receives-doh-license-for-uaes-first-on-campus-covid-19 biotechnology-receives-doh-license-for-uaes-first-on-campus-covid19-testing-facilities -testing-facilities
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات مقاالت
إلقاء الضوء على طفرة الخاليا السرطانية التي تعاني من نقص األكسجني يأمل فري�ق العلماء الذي يعمل على مشروع بحثي يقوم بدراسة الخاليا السرطانية التي يمكن أن تنمو وت�ت�أقلم في ظل نقص األكسجني ،أن يقدموا معلومات معمقة حول دالالت المرض بهدف تطوي�ر عالجات مناعية أكرث فعالية.
16العدد 01
يحدث الحرمان من األكسجني في الخلية السرطانية عندما ينمو الورم الصلب بسرعة، مما يجعل مركز خلية السرطان بعيدة جد ًا عن األوعية الدموية التي تزودها باألكسجني. وفي حني أن نقص األكسجني أو الت�أكسج ُيضر عادة بالخاليا البشرية الطبيعية ،إال أنه يمكن أن يقوي مقاومة الخاليا السرطانية للعالجات .مع ذلك ،يعتقد العلماء أن حالة نقص الت�أكسج نفسها التي تعيق العالجات الكيميائية واإلشعاعية في حاالت اإلصابة بالسرطان ،يمكن أن تستخدم لتحديد الخاليا المتحولة وتطوي�ر عالجات موجهة لمكافحة المدمر. هذا المرض ّ من هنا ،يقود الدكتور جوثام حسن فينكاتيش ،األستاذ المساعد وعالم األبحاث في معهد أبحاث ثومبي للطب الدقيق بجامعة الخليج الطبية في عجمان ،مشروع ًا بحثي ًا يدرس الحرمان من األكسجني في خاليا سرطان الثدي .ويأمل فري�ق البحث أن يزيد مشروعهم من الفهم العلمي لحالة نقص األكسجني في األورام ،ويساهم في تحديد الدالالت الحيوية الفريدة التي يمكن استخدامها لتطوي�ر عالجات مناعية موجهة ألمراض السرطان. تضم الئحة العلماء المشاركني في المشروع :السيدة باميال برافو؛ السيد فيليب دسن ،والدكتور جريوم تريي ،والربوفيسور
"لقــد ك ّنــا مهتمــن بتحديــد مــا إذا كانت األورام التــي تعانــي مــن نقــص الت�أكســج ت�كتســب طفرات. وإذا كان األمــر كذلــك ،فكيــف تحــدث هذه الطفــرات؟ هــل تــؤدي إلــى زيادة عبء األورام الطفــري الــذي يقيــس العــدد اإلجمالــي للطفرات فــي الخاليا الســرطانية؟" الدكتور جوثام حسن فينكاتيش أســتاذ مساعد وعالم األبحاث معهــد أبحــاث ثومبــي للطــب الدقيق بجامعة الخليــج الطبية في عجمان
فيليبو روسيلي والربوفيسور سالم شويب من مستشفى غوستاف روسي لعالج السرطان في فيلجويف ،فرنسا، وكلية الطب بجامعة باريس ساكالي في فيلجويف ،فرنسا ،والدكتور وليد شعبان مصطفى السيد من كلية طب األسنان بجامعة الخليج الطبية في عجمان ،دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة ،والدكتور بارتوش ويتاس من معهد نينكي لعلم األحياء التجري�بي ما بعد الدكتوراه ،والسيد حسام حسني نوافلة ،والدكتور فرانسيس أمريثراج، والدكتورة رائفة أبو خوزام ،والربوفيسور سالم شعيب من معهد أبحاث ثومبي للطب الدقيق بجامعة الخليج الطبية في عجمان- دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة ،والسيد سانديب ماليا والدكتور كابيتو ساتيامورثي من قسم علم األحياء الجزيئي والخلوي، مدرسة مانيبال لعلوم الحياة ،أكاديمية مانيبال للتعليم العالي في مانيبال بالهند. وقد تم مؤخر ًا نشر ورقة حول بحثهم هذا في مجلة " ،"OncoImmunologyكما تم تموي�ل المشروع من قبل جائزة الشيخ حمدان بن راشد آل مكتوم للعلوم الطبية، وبدأ في عام .2018 وعن األسباب وراء هذه الدراسة ،قال الدكتور فينكاتيش "لقد ك ّنا مهتمني بتحديد ما إذا كانت األورام التي تعاني من نقص الت�أكسج ت�كتسب طفرات .وإذا كان األمر كذلك ،فكيف تحدث هذه الطفرات؟ هل تؤدي إلى زيادة عبء األورام الطفري الذي يقيس العدد اإلجمالي للطفرات في الخاليا السرطانية؟ وهل ُتظهر الخاليا التي تعاني من نقص األكسجني أي مستضدات، وهي الجزيئات أو الهياكل الجزيئية التي تظهر على سطح الخلية وتعترب أهداف ًا مناسبة للعالج المناعي؟ إذا تمكنا من تحديد هذه المستضدات ،نستطيع تحسني فعالية العالجات المناعية". يعترب العالج المناعي شكل ناشئ من عالجات السرطان ،حيث يتم استخدام أدوية مصممة خصيص ًا لتشجيع جهاز المناعة لدى المريض على محاربة السرطان. وقد يكون هذا النهج أكرث فعالية من العالجات الشائعة مثل العالج الكيميائي واإلشعاعي ،ضد خاليا الورم التي تعاني من نقص الت�أكسج .فالعالج الكيميائي هو عالج منهجي يقوم بتوزيع األدوية عرب مجرى الدم بحث ًا عن الخاليا سريعة
العدد 17 01
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات مقاالت
بينمــا يعتــر العــاج المناعــي عالجـ ًا ناشــئ ًا وواعــد ًا للســرطانُ ،تقــدر نســبة المرضــى الذيــن يســتجيبون لهــذه األدويــة التــي تعــزز قــدرة الجهــاز المناعــي علــى اســتهداف الخاليــا الســرطانية بـــ %20إلــى %30فقــط
18العدد 01
النمو في الجسم ،والتي تشمل الخاليا السرطانية ولكن الهياكل الصحية في جسم اإلنسان كذلك ،مثل بصيالت الشعر وبطانة المعدة .أما العالج اإلشعاعي فهو عالج موضعي ُيوجه دفعات عالية القوة من الطاقة إلى مواقع محددة في الجسم لقتل الخاليا السرطانية .وفي العالج الكيميائي ،يؤدي نقص الت�أكسج إلى ت�ك ُّيف الخاليا ،ما يقلل من فعالية الدواء. بينما في العالج اإلشعاعي ،ت�كون آلية العالج األولية هي إنشاء أنواع األكسجني التفاعلية ،والتي تقاومها األورام التي تعاني من نقص األكسجني. يختلف العالج المناعي عن عالجات السرطان الشائعة ،حيث يستخدم أدوية معينة لتحسني قدرة الجسم على استهداف الخاليا الخبيثة وتدمريها. ووفق معهد عالج السرطان في الواليات المتحدة ،أثبت العالج المناعي فعاليته ضد أنواع السرطان التي أظهرت في السابق مقاومة ضد العالج الكيميائي واإلشعاعي .ويمكن لهذا النوع من العالج أن يوفر فوائد طويلة األمد ،ما يحسن قدرة المرضى على محاربة السرطان في حال معاودته لهم ،في حني أن فوائد العالج الكيميائي واإلشعاعي ال تدوم إال خالل فرتة العالج.
بينما يعترب العالج المناعي عالج ًا ناشئ ًا وواعد ًا للسرطانُ ،تقدر نسبة المرضى الذين يستجيبون لهذه األدوية التي تعزز قدرة الجهاز المناعي على استهداف الخاليا السرطانية بـ %20إلى %30فقط. وبحسب الدكتور فينكاتيش" :تؤدي العديد من العوامل المرتبطة بالورم إلى مقاومة الجسم للعالج المناعي، بما في ذلك معاناة مركز الورم من نقص الت�أكسج .إن هذه الحالة تجعل من الصعب على الخاليا المناعية الوصول إلى الخاليا السرطانية والتعرف عليها ومحاربتها بهدف القضاء عليها". ويشكل عدم وجود دالالت حيوية محددة لطفرات الخاليا السرطانية والتي ُتستخدم لتطوي�ر العالج المناعي المستهدف ،أحد أسباب ضعف استجابة العالج المناعي. "يتم حالي ًا استخدام العدد اإلجمالي للطفرات في الخاليا السرطانية والذي ُيسمى عبء األورام الطفرية أو "،"TMB كمؤشر حيوي للتنبؤ باستجابة السرطان للعالج المناعي ،أي مدى نسبة نجاح العالج أو فشله .لقد ك ّنا مهتمني بتحديد ما إذا كانت األورام التي تعاني من نقص الت�أكسج ت�كتسب مثل هذه الطفرات. إذا كان األمر كذلك ،فكيف تحدث هذه الطفرات؟ وهل تؤدي إلى زيادة في عبء األورام الطفرية؟" لذلك وبهدف التعرف على الطفرات في األورام التي تعاني من نقص الت�أكسج، قام الفري�ق بتحليل خاليا سرطان الثدي وخاصة تلف الحمض النووي فيها ،وتحديد المستضدات الطافرة التي تظهر على سطح الورم وتسمى المستضدات الجديدة. ووجدوا أن هذه الخاليا السرطانية ُتظهر مؤشرات حيوية يمكن استخدامها في توقع فعالية العالج المناعي. في هذا الصدد ،قال الدكتور فينكاتيش مسلط ًا الضوء على أهمية النتائج التي توصل إليها فريقه" :من خالل بحثنا ،حددنا أن نقص الت�أكسج وعلى الرغم من كونه عامالً لمقاومة العالج ،يساهم في إبراز المؤشرات الحيوية على شكل طفرات كاملة ومستضدات جديدة .إننا نأمل أن تؤدي نتائج هذا البحث إلى تحسني الدراسات السري�رية األولية والدراسات السري�رية المحتملة الخاصة بنقص الت�أكسج والطفرات
ومستويات المستضدات الجديدة لتحقيق نتائج أفضل في مجال العالج المناعي". ت�تمثل الخطوة التالية من البحث في تطوي�ر اسرتاتيجيات عالجية تستهدف الخاليا التي تعاني من نقص الت�أكسج وت�تافق مع العالج المناعي ،للتغلب على مقاومة خاليا الورم التي تعاني من نقص األكسجني للعالج المناعي. وختم الدكتور فينكاتيش بالقول" :يقدم هذا البحث طرق ًا متعددة للعالج ،حيث إن هذه المستضدات الجديدة المشتقة من المحورة هي أهداف مثالية الربوتينات ّ للعالج المناعي للسرطان .ونظر ًا إلى أنه يتم إنتاج هذه المستضدات في بيئة معادية خالية من األكسجني ،فإن تحسني قدرة الجهاز المناعي على التعرف على الخاليا السرطانية ومهاجمتها يمثل تحدي ًا يجب معالجته في المستقبل".
عنوان ورقة البحث نقص الت�أكسج يزيد العبء الطفري لخاليا سرطان الثدي عن طري�ق طفرات اإلطار" انزياح اإلطار
نشرت في OncoImmunology تصنيف ت�أثري الورقة البحثية بحسب مجلة " 5.869 ::" Clarivate Analytics
مشروع ممول من قبل جائزة الشيخ حمدان بن راشد آل مكتوم للعلوم الطبية
من اليسار إلى اليمني :الدكتور وليد شعبان مصطفى السيد ،السيد حسام حسني نوافلة ،الدكتور جوثام حسن فينكاتيش ،الدكتورة رائفة أبو خوزام
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات مقاالت
الجيــل القــادم من مرشــحات الرتددات الراديويــة القابلــة للضبط لدعــم الصناعــة 4.0 استدعى نمو ت�كنولوجيا االتصاالت الالسلكية التي تعد جزء ًا ال يتجزأ من الثورة ،4.0تطوي�ر أجهزة أكرث كفاءة من حيث الت�كلفة الصناعية الرابعة ،المعروفة بالصناعة ،4.0 واستخدام الطاقة ،تعمل على ضبط وترشيح طيف الرتددات الراديوية المستخدم في األنظمة الالسلكية المتقدمة. ألول مرة على اإلطالق ،أظهر مشروع بحثي تعاوني جدوى جهاز ضبط الرتددات الراديوية من الجيل القادم في المساعدة على تطوي�ر أنظمة اتصاالت قابلة للت�كيف وأكرث كفاءة من حيث الت�كلفة واستخدام الطاقة .تقود هذا المشروع الدكتورة هبة أبو نحلة ،عالمة أبحاث في جامعة خليفة ،وعضو في مركز األنظمة المصغرة التابع للجامعة والمخصص لتصميم وتنفيذ الدوائر اإللكرتونية واألنظمة وأجهزة االستشعار المتقدمة. تعمل التقنيات الالسلكية التي يستخدمها أفراد المجتمع اليوم في العديد من أنشطتهم اليومية ،مثل الهواتف المحمولة وأجهزة تعقب اللياقة البدنية ،والتي تعترب ضرورية لتطور إنرتنت األشياء ،على نقل البيانات عن طري�ق التالعب بالموجات الالسلكية .يتم إنجاز هذه العملية من خالل أجهزة استشعار متخصصة صغرية ُتعرف باسم مرشحات الرتددات الراديوية وتعمل على إرسال البيانات واستقبالها .لكن مع تطور االتصاالت الالسلكية ،أصبحت نطاقات الراديو المستخدمة لنقل هذه البيانات أكرث ازدحام ًا ،ما استلزم تطوي�ر مرشحات قوية يمكنها ضبط النطاق الرتددي تلقائي ًا وبذكاء إلزالة إشارات الراديو غري المرغوب بها ،وهي نوع من المرشحات ُيعرف باسم
20العدد 01
مرشحات الرتددات الراديوية القابلة للضبط. وفي حديث لها عن أهداف مشروعها البحثي ،قالت الدكتورة أبو نحلة" :نظر ًا لكونها مكون ًا مهم ًا في أجهزة إرسال واستقبال الرتددات الراديوية ،تلعب المرشحات دور ًا رئيسي ًا في االتصاالت عد من بني الركائز الالسلكية التي ُت ّ األساسية لمجموعة تقنيات إنرتنت األشياء. لقد كان الغرض الرئيسي من مشروعنا أن نثبت تجري�بي ًا بعد التحقق من التصميم باستخدام المحاكاة ،جدوى دمج جهاز ذاكرة جديد ومبت�كر داخل معدن مرشح الرتددات الراديوية لتحقيق ضبط الرتددات المطلوب". ويضم فري�ق عمل هذا المشروع التعاوني ّ الدكتور بكر محمد ،مدير مركز األنظمة المصغرة ،والدكتور رضا القذافي من جامعة دبي ،والدكتور ميهاي ساندولينو، والدكتور أنس العزام ،ومامادي كيبي من جامعة خليفة .وقد تم مؤخر ًا نشر ورقة بحثية حول المشروع في المجلة المفتوحة "."Scientific Reports – Nature ويذكر أيض ًا أن المشروع يدمج مرشحات الرتددات الراديوية القابلة للضبط مع تقنية المقاومة الذاكرية الناشئة "ممريستور" ( ،)Memristorوهي عبارة عن مكون إلكرتوني "يتذكر" كمية الشحنات التي تدفقت عربه مسبق ًا ويضبط مقاومته
“لقــد كان الغــرض الرئيســي مــن مشــروعنا أن نثبــت تجري�بيـ ًا بعــد التحقــق مــن التصميــم باســتخدام المحــاكاة ،جــدوى دمــج جهــاز ذاكرة جديــد ومبت�كر داخــل معدن مرشــح الــرددات الراديويــة لتحقيق ضبــط الــرددات المطلوب” الدكتورة هبة أبو نحلة عالمة أبحاث جامعة خليفة
العدد 21 01
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات مقاالت
يتمتــع أكســيد الغرافــن ببعــض مــن خصائــص الغرافــن منهــا القــوة، ولكنــه أرخــص بكثــر وأســهل مــن حيــث االســتخدام
وفق ًا لذلك .وتستطيع أجهزة "ممريستور" االحتفاظ بالبيانات المخزنة بداخلها دون الحاجة إلى مصدر طاقة ،كما تعرف بشرائح ذاكرة الوصول العشوائي المقاومة ( )RRAMعندما تستخدم لتخزي�ن البيانات. اقرتح فري�ق الدكتورة أبو نحلة بناء جهاز " "RRAMباستخدام أكسيد الغرافني ،وهو نسخة معدلة كيميائي ًا من "المادة العجيبة" المعروفة بالغرافني ،ودمجه في المعدن الذي يتشكل منه مرشح الرتددات الراديوية. ويتمتع أكسيد الغرافني ببعض من خصائص الغرافني منها القوة ،ولكنه أرخص بكثري وأسهل من حيث االستخدام .وعلى الرغم من أن أكسيد الغرافني لم يكن في البداية موصالً مثل مادة الغرافني ،إال أنه تم تطوي�ر طرق لتعزي�زه شفافيته وموصليته. أضافت الدكتورة أبو نحلة" :تحظى أجهزة التحوي�ل القائمة على الغرافني باهتمام كبري نظر ًا لخصائصها الممتازة ،من ضمنها الت�كلفة المنخفضة والمرونة والقدرة على الت�كيف، وكونها صديقة للبيئة .ويمكن أن يؤدي استخدام الغرافني في األقطاب الكهربائية ضمن أجهزة " "RRAMإلى زيادة موصلية هذه األجهزة ،وبالتالي تحسني أدائها". اخترب أعضاء الفري�ق فرضيتهم أوالً عن
طري�ق تصميم محاكاة حاسوبية مفصلة. ولتقديم دليل على نجاح المفهوم الخاص بهم ،قاموا بعدها بتطوي�ر نموذج أولي لمرشح الرتددات الراديوية القابل للضبط باستخدام أكسيد الغرافني .وبينما استخدمت مشاريع بحثية سابقة أجهزة كمكون مستقل لضبط المقاومة، ""RRAM ّ قام الفري�ق بدمج أجهزة " "RRAMالقائمة على أكسيد الغرافني في معدن مرشح الرتددات الراديوية. إلثبات تنوع مرشح الرتددات الراديوية القابل للضبط الخاص بهم ،اخترب الفري�ق تصميم هذا الجهاز المقرتح مستخدمني ثالثة معادن مختلفة هي النحاس والذهب والفضة ،في تصنيع أقطابه الكهربائية .أظهرت جميع هذه المعادن قدرتها على العمل بنجاح كجزء من المرشح ،لكن استخدامها يختلف باختالف الهدف المرجو من عنصر االتصال .واس ُتعمل الذهب في جهاز إثبات المفهوم لتبيان فعالية الضبط باستخدام المرشح المقرتح القائم على جهاز " ."RRAMكما أظهر اختبار النموذج األولي في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعتني في كل من وضعيتي التشغيل واإليقاف ،أن الجهاز مستقر ويمكنه تذكر آخر حالة مدونة له لمدة تصل إلى عام كامل.
من اليسار إلى اليمني :الدكتور بكر محمد ،مامادي كيبي ،الدكتور أنس العزام ،الدكتورة هبة نظمي محمد أبو نحلة
22العدد 01
“وفــر مشــروعنا هــذا مرشــحات قابلــة للضبط منخفضــة الت�كلفــة وتســتخدم طاقــة أقــل لالســتعمال ضمــن األنظمــة دائمــة االتصــال ،مما يشــكل مســاهمة مهمــة فــي الثــورة الصناعية الرابعــة لدولــة اإلمارات” الدكتورة هبة أبو نحلة عالمة أبحاث جامعة خليفة وبحسب الدكتورة أبو نحلة" :لقد أثبت هذا المشروع إمكانية ضبط أجهزة الرتدد الراديوية باستخدام نهج فعال من حيث الت�كلفة واستخدام الطاقة .وقد أظهرت نتائجه رؤى واعدة تشكل مراحل مهمة في مسرية البحث عن أنظمة اتصال قائمة على الذاكرة وقابلة للت�كيف". كذلك ،أكد فري�ق البحث أن مشروعهم لديه إمكانات كبرية لالستغالل التجاري في أسواق االتصاالت المحلية والعالمية. ووفق ًا لبحث نشرته شركة األبحاث "ُ ،"MarketsandMarketsق ّدرت قيمة سوق مرشحات الرتددات الراديوية القابلة للضبط
بـ 89مليون دوالر في عام ،2020ومن المتوقع أن تصل إلى 148مليون دوالر بحلول عام .2025 وعن جدوى هذه االبت�كارات في السوق اإلماراتية ،شرحت الدكتورة أبو نحلة" :يوفر مشروعنا هذا مرشحات قابلة للضبط منخفضة الت�كلفة وتستخدم طاقة أقل لالستعمال ضمن األنظمة دائمة االتصال، مما يشكل مساهمة مهمة في الثورة الصناعية الرابعة لدولة اإلمارات ،حيث نتوقع انتشار ًا واسع ًا إلنرتنت األشياء والتقنيات واألنظمة التي تدعم الذكاء االصطناعي". الثورة الصناعية الرابعة أو الصناعة ،4.0هي األتمتة الجارية للصناعة من خالل التقنيات الذكية ،مثل إنرتنت األشياء واالتصاالت من آلة إلى آلة .وفي إطار اسرتاتيجية الثورة الصناعية الرابعة التي تم إطالقها في عام ،2017ت�تطلع دولة اإلمارات إلى أن تصبح مركز ًا للصناعة 4.0 بهدف زيادة مساهمتها في االقتصاد الوطني من خالل الدفع باالبت�كار وتقنيات المستقبل. ت�تمثل الخطوة التالية للمشروع في تحسني تصميم المرشحات للت�كيف مع ت�كنولوجيا الجيل الخامس لشبكات الخليوي، المعروفة بـ " ."5Gوت�تمتع شبكات " "5Gالتي تم تقديمها ألول مرة في عام ،2019بعرض نطاق ترددي أكرب من الشبكات الخلوية السابقة ،ما يتيح سرعات تنزي�ل أعلى توفر بدورها سرعة أكرب في االتصاالت واألعمال وت�كامل التقنيات الذكية.
عنوان ورقة البحث دخول عنصر مقاوم مت�كامل من أكسيد الغرافني في تصميم مرشحات الرتددات الراديوية القابلة للضبط
نشرت في Scientific Reports – Nature تصنيف ت�أثري الورقة البحثية بحسب "4.120 :"Academic Accelerator "Accelerator
مشروع ممول من قبل جامعة خليفة للعلوم والت�كنولوجيا
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات مقاالت
24العدد 01
تطوي�ر نموذج موحد ألجهزة االستشعار اإللكرتوستاتيكية بنظام ""MEMS استدعى الطلب المتزايد على الت�كامل في الألجهزة المتخصصة التي تستخدم التغي�يات في الشحنات الكهروستاتيكية للكشف عن الملوثات ،تطوي�ر نموذج موحد إلنتاج المزيد من هذه األجهزة بكفاءة.
قام الدكتور مهدي غوميم ،األستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية في الجامعة األمريكية في الشارقة ،بتشكيل فري�ق لتطوي�ر نموذج ألكرث أنواع األنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة شيوع ًا ،أو "الميمس" ( ،)MEMSوالتي يتم تشغيلها كهربائي ًا وتستخدم في مجال االستشعار. وقد نشر مؤخر ًا مع زمالئه في الفري�ق الدكتور فهمي نجار من المدرسة التونسية للتقنيات ،والسيد محمد عربي والدكتور إيهاب عبد الرحمن والدكتور مصطفى يافوز من جامعة واترلو ،ورقة بحثية حول عملهم
“نأمــل أن يســاهم تطويـ�ر نمــوذج موحــد في زيــادة تحســن المستشــعرات العاملــة بنظام " "MEMSلالســتفادة منهــا فــي توفــر بيئات عيــش وعمــل عاليــة الجــودة وأكرث أمان ًا” الدكتور مهدي غوميم أســتاذ مساعد في الهندســة الميكانيكية الجامعــة األمريكية في الشــارقة
هذا في مجلة " ."Nonlinear Dynamics تقوم أجهزة االستشعار الكهروستاتيكية بتحوي�ل وجود الملوثات المستهدفة في وسائط معينة إلى إشارة كهربائية قابلة للحل .وهي تعمل عن طري�ق الكشف عن حركة الهيكل الجزئي الذي يهتز والذي تم تغطيته بطبقات من البوليمر سريع الت�أثر بالملوثات المستهدفة وحدها. لقد أتاح مجال األنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة ( ،)MEMSسريع التطور دمج تقنية االستشعار اإللكرتوستاتيكية هذه في أجهزة صغرية الحجم .ويمكن إنتاج كميات كبرية من هذه األجهزة من خالل االستفادة من العملية المعقدة والحساسة لتصنيع أشباه الموصالت والتي ُتنتج كميات كبرية من "شرائح" دقيقة ومتخصصة للغاية ت�تمتع بقدرة هائلة على االستشعار والتحليل. المشغلة تستهلك مستشعرات "ُ "MEMS كهربائي ًا والناتجة عن هذه العملية كمية قليلة جد ًا من الطاقة ،كما أنها سريعة االستجابة وت�توافق مع عمليات الدوائر المت�كاملة .من هنا ،أدت هذه الفوائد إلى جانب فعالية الت�كنولوجيا من حيث الت�كلفة، إلى زيادة استخدام أجهزة االستشعار اإللكرتوستاتيكية في أنظمة القياس بالقصور الذاتي والعمليات الصناعية والتشخيص الطبي .ويذكر من األمثلة
العدد 25 01
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات مقاالت
نتــج عــن عمــل الفريـ�ق تطويـ�ر أدوات النمذجــة والمحــاكاة ألجهــزة االستشــعار اإللكرتوســتاتيكية بنظــام “ ”MEMSباســتخدام الحــزم الدقيقــة الكابوليــة
26العدد 01
الفعلية على أحد أجهزة " "MEMSالمشغلة كهربائي ًا ،رأس طابعة نافثة للحرب. وعلى الرغم من فائدة مستشعرات إل أن " "MEMSالمشغلة كهربائي ًا، ّ تصميمها صعب ويستغرق وقت ًا طويالً نظر ًا إلى أنها معقدة للغاية .لتقليص الفرتة الزمنية التي يستغرقها تطوي�ر هذه المستشعرات الخاصة والتقليل من الجهد المبذول في هذه العملية ،سعى الدكتور غوميم وفريقه إلى تطوي�ر نموذج موحد لنوع المستشعرات اإللكرتوستاتيكية التي تستخدم الحزم الدقيقة الكابولية، وهي الهياكل األكرث شيوع ًا في األنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة. وبحسب الدكتور غوميم" :يمكن للنماذج الفعالة أن تساهم بشكل كبري في تقليص ّ الوقت وتخفيض الت�كلفة التي ينطوي عليها تطوي�ر مستشعرات ""MEMS
وتحسني أدائها من حيث الحساسية ونطاق التشغيل .ومن هنا ،يمكن أن يكون النموذج الموحد بمثابة طري�ق مختصر؛ فهو يوفر أداة مفيدة لتطوي�ر مجموعة من أجهزة االستشعار اإللكرتوستاتيكية بنظام " ."MEMSكما يمكن لهذا النموذج تحسني فهم الباحثني للسلوك الديناميكي غري الخطي للمستشعرات اإللكرتوستاتيكية". يشري السلوك الديناميكي غري الخطي إلى تغي�يات في ناتج المادة أو المكون أو الهيكل ال ت�تناسب مع التغي�يات في مدخالتهاُ .تعترب العديد من األنظمة والظواهر غري خطية مثل الطقس ،كما تبدو فوضوية وغري متوقعة على الرغم من أن سلوكها ليس عشوائي ًا في الواقع .ونظر ًا لتعقيد هذه األنظمة ،قد يكون من الصعب نمذجتها حسابي ًا بالكامل.
أما التحدي الرئيسي الذي واجهه الباحثون ،فكان تطوي�ر نموذج حسابي يمكنه التقاط الديناميكيات المعقدة اإللكرتوستاتيكية االستشعار ألجهزة المصنوعة من الحزم الدقيقة عند العمل في كل من الغاز والسوائل. نتج عن عمل الفري�ق تطوي�ر أدوات النمذجة والمحاكاة ألجهزة االستشعار اإللكرتوستاتيكية بنظام ""MEMSباستخدام الحزم الدقيقة الكابولية .وتم التحقق من صحة النموذج الموحد الخاص بهم من خالل مقارنة االستجابات الديناميكية االستشعار أجهزة من لمجموعة الكيميائية اإللكرتوستاتيكية عند تعريضها لرتكيزات مختلفة من الملوثات ،مع نظرياتها التجري�بية. وقال الدكتور غوميم" :لقد اعرتف المجتمع العلمي على مدى العقود القليلة الماضية بالحاجة إلى أدوات النمذجة والمحاكاة الفع ّالة لنظام " ."MEMSونأمل أن يساهم تطوي�ر نموذج موحد في زيادة تحسني المستشعرات العاملة بنظام " "MEMSلالستفادة منها في توفري بيئات عيش وعمل عالية الجودة وأكرث أمان ًا". ت�تمثل الخطوة التالية للمشروع في المزيد من التعاون مع الباحثني من
جامعة واترلو لبناء مستشعر كيميائي إلكرتوستاتيكي بنظام "ُ "MEMSيستخدم في السائل ،واختباره باتباع آليات الكشف المحددة من خالل النموذج .ويعمل فري�ق البحث حالي ًا على تطوي�ر بنية استشعار تعتمد على تقنية نقل التيار الكهربائي. واخت�تم الدكتور غوميم حديثه قائالً: "نأمل أن يفتح هذا المشروع الباب لمزيد من االست�ثمار في تقنية األنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة في دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة".
عنوان ورقة البحث نموذج موحد ألجهزة االستشعار اإللكرتوستاتيكية في السوائل
نشرت في Nonlinear Dynamics تصنيف ت�أثري الورقة البحثية بحسب "5.030 ::""Academic Accelerator "Accelerator
مشروع ممول من قبل منحة أبحاث أعضاء هيئة التدريس بالجامعة األمريكية في الشارقة
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات مقاالت
است�كشــاف نماذج التعلم اآللي المحســنة للتنبؤ بحــاالت اإلصابة المؤكدة بفريوس "كوفيد"19- "19في جميع أنحاء العالم ،يعتمد الباحثون وصناع القرار بشكل كوفيد19- استمرار انتشار جائحة ""كوفيد- متزايد على نماذج التعلم اآللي للتنبؤ بمعدالت العدوى التي توجه بدورها سياسات وإجراءات الصحة العامة .ومع ذلك ،فإن النماذج المتاحة حالي ًا ليست دقيقة جد ًا.
28العدد 01
منذ أول ظهور له في ووهان في الصني في ديسمرب ،2019أخذ فريوس كورونا المرتبط بالمتالزمة التنفسية الحادة الشديدة النوع )SARS-CoV-2( 2باالنتشار على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. سجلت أكرث من وحتى أوائل نوفمرب ُ ،2020 50.7مليون إصابة بفريوس "كوفيد "19-في 216دولة ،فيما توفي نحو 1.26مليون جراء إصابتهم به. للمساهمة في دعم جهود مكافحة هذا الوباء العالمي ،قام الدكتور أمري أحمد ،األستاذ المشارك في قسم نظم المعلومات واألمن في كلية تقنية المعلومات بجامعة اإلمارات العرب�ية المتحدة ،بقيادة فري�ق من الباحثني الدولي�ي ،وعملوا مع ًا على مشروع لتحليل وتنظيم نماذج التنبؤ بحاالت "كوفيد"19- المؤكدة والمنشورة في المجالت العلمية، وقدموا عدد ًا من االقرتاحات للمساعدة في تحسني أدائها. وضم فري�ق المشروع المتعاون مع ّ الدكتور أحمد كالً من الدكتورة سونيتا جارهوال من جامعة ثابار الهندية ،والدكتور سانتوش كومار راي من كلية الخوارزمي الدولية في العني ،والدكتور جاجان كومار من المعهد الهندي للت�كنولوجيا جواهاتي، والدكتور شرف جميل مليباري والدكتور عمر محمد باروكب من جامعة الملك عبد العزي�ز بالمملكة العرب�ية السعودية .كما
َنشر الفري�ق مؤخر ًا ورقة بحثية عن عمله في مجلة " Archives of Computational ."Methods in Engineering وأوضح الدكتور أحمد" :إن االنتشار السريع لـفريوس "كوفيد "19-أثقل كاهل أنظمة الرعاية الصحية .وبالنسبة للفرق التي تعمل للسيطرة على هذا المرض والقضاء عليه ،فإن القدرة على التنبؤ بحاالت اإلصابة بالفريوس يمكن أن تساعدهم لالستعداد بشكل أفضل ،وتهيئة المنشآت الطبية الالزمة ،وتحديد تدابري المكافحة التي يجب اتخاذها .يتم استخدام نماذج التعلم اآللي، وهي خوارزميات كمبيوتر متخصصة تم تطوي�رها لتحديد االتجاهات واألنماط من مجموعات من البيانات المعقدة والكبرية والخروج باالستنتاجات ،للمساعدة في التنبؤ بحاالت اإلصابة المؤكدة بفريوس "كوفيد ."19-لكن في الوقت الحالي ،تواجه هذه النماذج المتاحة العديد من القيود التي يجب مواجهتها ،وهذا ما دفعنا لدراسة النماذج المنشورة ،وفهم كيفية عملها ،وما هي التحديات التي تواجهها، والتفكري في كيفية جعلها أكرث فعالية". كخطوة أولى ،راجع الفري�ق نماذج التعلم اآللي التي تم تطوي�رها للتنبؤ بحاالت اإلصابة المؤكدة بفريوس "كوفيد،"19- والتي تم نشرها في المجالت العلمية .ثم طوروا تصنيف ًا لتنظيم النماذج حسب نوعها، ما يسمح لهم بمقارنة مجموعات البيانات المختلفة ونماذج التعلم اآللي التي تستخدمها بسهولة أكرب .ويقدم التصنيف في سياق التعلم اآللي بنية رسمية للفئات أو أنواع العناصر في مجال معني عرب تنظيم المعرفة باستخدام مفردات محددة لتسهيل العثور على المعلومات ذات الصلة .من هنا، قام التصنيف الخاص بفري�ق البحث بإدراج النماذج المنشورة سابق ًا ضمن أربع فئات هي :تراجع التعلم اآللي التقليدي ،وتراجع التعلم العميق ،وتحليل الشبكة ،ووسائل التواصل االجتماعي وأساليب البحث المستندة إلى البيانات. وبعد تنظيم نماذج التنبؤ بحاالت اإلصابة بفريوس "كوفيد "19-ضمن هذه الفئات األربع ،تمكن الباحثون من تحديد قيود هذه النماذج ،من ضمنها االستخدام الواسع النطاق ألطر السالسل الزمنية للتنبؤ بحاالت اإلصابة المؤكدة بالفريوس ،وهي عملية تعتمد على المالحظات السابقة للتنبؤ
العدد 29 01
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات مقاالت
بنسبة انتشار العدوى في المستقبل .لكن في حالة انتشار جائحة كورونا ،فإن هذا النهج مقيد بحقيقة بدء إجراء الفحوصات الالزمة في العديد من البلدان في يناير ،2020ليكون هناك أقل من 150نقطة بيانات فقط لـفريوس "كوفيد "19-في نهاية شهر مايو ،ما يعني عدم كفاية البيانات المتعلقة بالحاالت السابقة للتنبؤ بدقة بالعدوى المستقبلية باستخدام تحليل إطار السالسل الزمنية. باإلضافة إلى ما سبق ،وجد فري�ق البحث أن مجموعات بيانات "كوفيد "19-المتاحة صغرية جد ًا بالنسبة لطرق تراجع التعلم العميق ،والتي ت�تطلب مجموعات بيانات تدري�بية كبرية لتوليد تنبؤات دقيقة.
“يجــب أن يعمــل خــراء التعلــم اآللــي جنبـ ًا إلى جنب مــع علمــاء األوبئــة لتطويـ�ر نمــاذج مختلطــة تجمــع بني خوارزميــات التعلــم اآللــي والنمــاذج الوبائيــة ،وت�كون قــادرة علــى التنبــؤ بشــكل أكــر فعاليــة بحاالت اإلصابة بفــروس كوفيد”19- الدكتور أمري أحمد أســتاذ مشــارك في قســم نظم المعلومات واألمن كليــة تقنيــة المعلومــات بجامعة اإلمــارات العرب�ية المتحدة
30العدد 01
كما الحظ الفري�ق أن ندرة انتشار الجوائح المماثلة والخصائص المحددة لـفريوس "كوفيد "19-تعني أنه ال يمكن تدريب نماذج التنبؤ بحاالت اإلصابة بفريوس كورونا المستجد باستخدام بيانات خاصة بانتشار األوبئة الحديثة السابقة ،مثل تفشي متالزمة االلتهاب التنفسي الحاد (سارس) في عام 2003ومتالزمة الشرق األوسط التنفسية (مريس) عام .2012 كذلك ،ت�ت�أثر دقة نماذج التنبؤ بحاالت اإلصابة بفريوس "كوفيد "19-بالبيانات الضعيفة المرتبطة بالفحوصات واإلبالغ عن اإلصابة ،والتي قد ت�كون ناتجة عن عدم توفر هذه الفحوصات في المقام األول ،أو إحجام األفراد عن الخضوع لها بسبب وصمة العار االجتماعية ،أو انتشار حاالت اإلصابة الخفيفة بالفريوس أو غري المصحوبة بأعراض في كثري من األحيان. وبحسب الدكتور أحمد" :ت�تضمن بعض الخصائص الفريدة لـفريوس "كوفيد"19- إصابة نحو %80من األشخاص بالعدوى دون أن تظهر عليهم أي أعراض أو شعورهم بأعراض خفيفة .ال يتم عادة إجراء الفحوصات لهؤالء المصابني ،ولكنهم يشكلون جزء ًا مهم ًا في عملية التنبؤ باإلصابة بالفريوس، ألنهم يمكن أن ينقلوا العدوى إلى أشخاص آخري�ن .لذلك نستنتج أن أرقام حاالت اإلصابة المؤكدة بالفريوس والمستخدمة لتدريب نماذج التنبؤ تفتقد إلى جزء كبري من البيانات الخاصة بحاالت اإلصابة بالفريوس". أشار أيض ًا الدكتور أحمد وأعضاء فري�ق البحث إلى أن طريقة ظهور وانتشار فريوس "كوفيد "19-بني مجموعة سكانية معينة غالب ًا ما ت�كون مرتبطة بعوامل محددة للغاية في كل بلد مثل الكثافة السكانية، والبيئة ،والثقافة ،والتدابري الحكومية، وشدة السالالت السائدة ،ما يعني أن نماذج التنبؤ بحاالت اإلصابة بالفريوس والتي تم تطوي�رها باستخدام بيانات من بلد معني ال يمكن تطبيقها بسهولة في بلدان أخرى. بهدف معالجة هذه القيود في النماذج المتاحة للتنبؤ بحاالت اإلصابة المؤكدة بفريوس "كوفيد ،"19-اقرتح فري�ق البحث بعض التحسينات ومجاالت البحث الجديدة .ويذكر من بني االقرتاحات ،استخدام النماذج التي طورها علماء األوبئة لدراسة انتشار مرض معني بني السكان أو التنبؤ بت�أثريه عليهم.
أضاف الدكتور أحمد قائالً" :لقد تم بنجاح استخدام نماذج االنتشار الوبائي الراسخة، مثل النماذج الخاصة بعدد األشخاص المعرضني لمرض معني ،والذين يعانون فعلي ًا منه ،باإلضافة إلى الذين تعافوا منه، والمعروفة بنماذج " ،"SIRلنمذجة األمراض المعدية .وي�جب أن يعمل خرباء التعلم اآللي جنب ًا إلى جنب مع علماء األوبئة لتطوي�ر نماذج مختلطة تجمع بني خوارزميات التعلم اآللي والنماذج الوبائية ،وت�كون قادرة على التنبؤ بشكل أكرث فعالية بحاالت اإلصابة بفريوس "كوفيد.""19- من بني االقرتاحات األخرى المرتبطة بسد فجوة البيانات المتعلقة بحاالت اإلصابة المؤكدة بالفريوس هي استخدام البيانات
األخرى المتاحة .على سبيل المثال ،يمكن استخدام البيانات الخاصة بشراء األدوية لعالج فريوس "كوفيد "19-للمساعدة في الت�أكد من عدد الحاالت المصابة في البلدان التي تنخفض فيها معدالت الفحوصات. ودعا الباحثون إلى مزيد من العمل لتحديد كيفية تعديل بيانات فريوس "كوفيد "19-المتعلقة بدولة ما لتطبيقها على دولة أخرى ،مثل تطوي�ر نماذج لنقل التعلم يمكن أن ت�أخذ التدريب المستخدم لحل مشكلة معينة واستخدامه لحل مشكلة أخرى ذات صلة. كخطوة تالية ،يعمل الدكتور أحمد وفريقه على تنفيذ االقرتاحات التي قدموها في بحثهم بهدف تطوي�ر طرق جديدة للتعلم اآللي للتنبؤ بحاالت اإلصابة المؤكدة بفريوس "كوفيد ."19-كما يعتزمون الجمع بني نماذج مختلفة مدربة على أنواع مختلفة من البيانات لتقديم حل أفضل للتنبؤ بانتشار العدوى.
عنوان ورقة البحث توقع عدد حاالت اإلصابة المؤكدة بفريوس كوفيد 19-باستخدام التعلم اآللي :األساليب والتحديات
نشرت في Archives of Computational Methods in Engineering تصنيف ت�أثري الورقة البحثية بحسب "7.610 ::""Academic Accelerator "Accelerator
مشروع ممول من قبل لم يتم تلقي أي تموي�ل محدد ،ولكن كلية تقنية المعلومات بجامعة اإلمارات العرب�ية المتحدة قد قدمت كل الدعم الالزم إلكمال مشروع البحث هذا.
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات ملفــات شــخصية
الدكتور علوي الشــيخ علي
المســاهمة في تحســن العالم من خالل البحث والتعلم يعترب اكتساب المعرفة وإنتاجها من المساعي النبيلة التي تستحق جهود أي فرد يتطلع إلى المساهمة في تحسني العالم من حوله.
عالوي الشــيخ علي جامعة محمد بن راشــد للطب والعلوم الصحية مؤشر إتش32 : رمــز المعــرف المفتوح للباحثني ()ORCID ID والمســاهمني (ID
32العدد 01
وجه هذا االعتقاد النبيل الربوفيسور لطالما ّ الدكتور علوي الشيخ علي خالل فرتة تلقيه تعليمه في كلية الطب ليصبح طبيب قلب ،ثم باحث ًا سري�ري ًا ،ومؤخر ًا قائد ًا أكاديمي ًا .واليوم، يشغل الدكتور الشيخ علي منصب نائب مدير جامعة محمد بن راشد للطب والعلوم الصحية للشؤون األكاديمية ،وعميد كلية الطب وأستاذ طب القلب واألوعية الدموية في الجامعة نفسها. يستذكر الدكتور الشيخ علي بداية مسريته العلمية قائالً" :بدأت رحلتي برغبتي في أن أصبح طبيب ًا .وقد كنت محظوظ ًا ألنني حظيت خالل فرتة وجودي في كلية الطب وتدري�بي السري�ري بمرشدين شكلوا مصدر إلهام لي، عزز اهتمامي بالبحوث السري�رية وغذى ما ّ فضولي العلمي .كما أن البيئة التي تدربت فيها لم تميز بني التعلم والبحث". بدأ الدكتور الشيخ علي رحلته التعليمية التي استمرت 13عام ًا بحصوله على بكالوري�وس في علم األحياء من معهد ماساتشوستس للت�كنولوجيا (إم آي تي) في عام ،1995حيث كان أول خري�ج إماراتي من الجامعة .ثم التحق بجامعة بوسطن للحصول على درجة الماجستري في الفيزي�ولوجيا والتشري�ح التطبيقي ،وأصبح
أول إماراتي يحصل على درجة الدكتوراه في الطب من جامعة تافتس ،التي منحته أيض ًا جائزة مارتن ج .لوب في الطب .أنهى بعدها الدكتور الشيخ علي زمالتني في جامعة تافتس للتدريب على تخصصه في الطب القلبي الوعائي وفيزي�ولوجيا القلب الكهربائية السري�رية ،ما جعله واحد ًا من األطباء القالئل في منطقة الخليج العربي ممن حصلوا على عضوية ثالثية في المجلس األمريكي لألخصائي�ي في الطب في مجاالت الطب الباطني واألمراض القلبية الوعائية وفيزي�ولوجيا القلب الكهربائية السري�رية. وخالل فرتة تدري�به وزماالته ،بدأ الدكتور الشيخ علي بفهم القيمة الكبرية لألبحاث السري�رية ،والتي ساهمت بتغي�ي اتجاه مسريته المهنية. وحول هذا الموضع ،قال الدكتور الشيخ علي" :في نهاية تدري�بي السري�ري وبعد أن عملت على العديد من الدراسات ،أدركت أن تخصيص الوقت الالزم للحصول على شهادة الدراسات العليا في البحث أمر ضروري إذا كنت سأتابع عملي في مجال األبحاث السري�رية .ومن خالل جائزة التطوي�ر الخاصة بأعضاء هيئة التدريس في جامعة تافتس، تمكنت في عام 2009من الحصول على درجة الماجستري في البحث السري�ري في نفس الوقت الذي كنت أعمل فيه كطبيب متخصص في الفيزي�ولوجيا الكهربائية للقلب بدوام جزئي ،وهو ما ساهم بشكل كبري في
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات ملفــات شــخصية
تطوي�ر مهاراتي وفهمي لمنهجية البحث السري�ري .لم يجعلني هذا التحصيل العلمي اإلضافي باحث ًا أفضل فحسب ،بل أشعر أيض ًا أنه جعلني طبيب ًا أفضل ومستهلك ًا أكرث نقد ًا لألدبيات الطبية بشكل عام". خالل هذه الفرتة ،عمل الدكتور الشيخ علي على أهم أوراقه البحثية بعنوان "عيب الحاجز األذيني في حاالت اإلصابة بالسكتة الدماغية مجهولة السبب :هل هو عرضي أم مسبب للمرض؟" ،والتي ُنشرت في المجلة العلمية " "Strokeفي عام ،2009وتم االقتباس منها 333مرة في عدد من األبحاث العلمية ذات الصلة. تحدثت الورقة البحثية بالتفصيل عن مشروع تعاوني بقيادة الدكتور الشيخ علي لتحديد الصلة بني السكتات الدماغية مجهولة السبب وعيب الحاجز األذيني ( ،)PFOوهو نوع من الثقوب في جدار القلب بني الغرفتني العلويتني فشل في االنغالق بعد الوالدة. َّ يقدر أن نحو ثلث السكتات الدماغية كما ُ ت�كون مجهولة السبب .وفي حني أن األبحاث السابقة قد أظهرت االرتباط بني عيب الحاجز األذيني وهذا النوع من السكتات الدماغية، لم يكن هناك دراسات مؤكدة تحدد احتمال أن يكون الخلل الهيكلي الشائع نسبي ًا هو سبب السكتة أو ما إذا كان مجرد اكتشاف عرضي. ومن خالل تحليل 23دراسة حالةَ ،تم َّكن الدكتور الشيخ علي وفريقه من االستنتاج أن عيب الحاجز األذيني يكون عرضي ًا لدى %33
“تمامـ ًا مثلمــا ألهمنــي العديــد من المرشــدين العظمــاء خــال مســرتي ،آمــل أن أتمكــن من إلهام اآلخريـ�ن وإرشــادهم مــن خــال عملــي ليصبحوا بدورهــم ملهمــن لألجيــال الجديدة فــي المســتقبل” الدكتور علوي الشيخ علي نائــب مديــر جامعــة محمــد بن راشــد للطب والعلوم الصحية للشــؤون األكاديمية، وعميــد كليــة الطــب وأســتاذ طــب القلب واألوعية الدموية في الجامعة نفســها
34العدد 01
من مرضى السكتة الدماغية المجهولة السبب في جميع الفئات العمرية؛ ينخفض هذا الرقم إلى %20لدى المرضى من صغار السن وي�زيد إلى %48لدى كبار السن. كما خلصوا إلى أن الثلثني المتبقي�ي من المرضى الذين يعانون من عيب الحاجز األذيني ،قد يستفيدون من جراحة اإلغالق لتقليل فرص إصابتهم بهذا النوع من السكتات الدماغية. بعد حصوله على درجة الماجستري في البحث السري�ري في عام ،2009عاد الدكتور الشيخ علي إلى دولة اإلمارات لتطوي�ر خدمة عدم انتظام ضربات القلب في مدينة الشيخ خليفة الطبية ،حيث أصبح فيما بعد رئيس ًا لمعهد العلوم القلبية. وعلى مدار العقد التالي ،كرس الدكتور الشيخ علي الكثري من وقته إلنشاء سجالت سري�رية لمرضى القلب في دولة اإلمارات ومنطقة الخليج ككل .وتعترب قواعد البيانات التفاعلية هذه أدوات قيمة للبحث ،حيث تسمح للباحثني بدراسة البيانات المتعلقة بمجموعات سكانية محددة لتحديد االتجاهات واألنماط المهمة التي يمكن أن توجه أساليب العالج والوقاية. ّ
علــى الرغــم من أهميــة جميع إنجازاتــه البحثيــة المتعددة، إال أن الدكتــور الشــيخ علي يعتــر دوره في المســاعدة علــى إنشــاء كليــة طب جديدة فــي جامعــة محمد بن راشــد آل مكتــوم مــن أهم هذه اإلنجازات وأكرثهــا قيمــة .في عام ،2016 عــاد الدكتــور الشــيخ علي إلى العالــم األكاديمــي حيث بدأ حياتــه المهنيــة وأصبــح عميد كليــة الطب وأســتاذ طــب القلب واألوعيــة الدموية فــي جامعة محمــد بن راشــد آل مكتوم.
في هذا الصدد ،قال الدكتور الشيخ علي" :لقد نجحت أنا وزمالئي في منطقة الخليج بإنشاء وإدارة العديد من السجالت السري�رية الضخمة للمرضى الذين يعانون من أشكال مختلفة من أمراض القلب ،ما أتاح لنا فهم طريقة إدارة هؤالء المرضى في منطقتنا ،وما هي الفجوات في مجال رعايتهم ،وكيف يمكننا معالجتها". "قدمت وبحسب الدكتور الشيخ علي، ّ قواعد البيانات هذه أيض ًا نظرة منهجية حول طبيعة مرضانا في المنطقة ،فهم يميلون إلى أن يكونوا أصغر سن ًا وأكرث عرضة للتدخني والبدانة واإلصابة بداء السكري .آمل أن يركز العمل المستقبلي على فهم الظروف المحيطة بأفراد مجتمعنا والتي تجعلهم يعانون من أمراض القلب في سن صغرية نسبي ًا .كما يجب أن ت�كون هذه المعرفة أساسية لكل شخص مهتم بالوقاية من أمراض القلب".
على الرغم من أهمية جميع إنجازاته البحثية المتعددة ،إال أن الدكتور الشيخ علي يعترب دوره في المساعدة على إنشاء كلية طب جديدة في جامعة محمد بن راشد آل مكتوم من أهم هذه اإلنجازات وأكرثها قيمة .في عام ،2016عاد الدكتور الشيخ علي إلى العالم األكاديمي حيث بدأ حياته المهنية وأصبح عميد كلية الطب وأستاذ طب القلب واألوعية الدموية في جامعة محمد بن راشد آل مكتوم ،كما تم تعينه بعد ثالث سنوات نائب مدير الجامعة للشؤون األكاديمية. أخري ًا ،تحدث الدكتور الشيخ علي عن مشاعره قائالً" :تمام ًا مثلما ألهمني العديد من المرشدين العظماء خالل مسريتي ،آمل أن أتمكن من إلهام اآلخري�ن وإرشادهم من خالل عملي ليصبحوا بدورهم ملهمني لألجيال الجديدة في المستقبل؛ وهذا هو ما سيجعل العالم مكان ًا أفضل".
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات ملفــات شــخصية
36العدد 01
الدكتور منتصر قاســيمة
الســعي وراء المعرفــة حتــى المســتوى الــذري يمكن ألي ت�أثري في مجال الهندسة مهما كان ضئيالً أن يكون له أثر كبري .وي�جب على يدخروا وسع ًا في السعي الباحثني أال ّ وراء المعرفة ،مهما كان حجمها.
منتصر قاســيمة جامعة أبوظبي مؤشر إتش7 : رمــز المعــرف المفتوح للباحثني ()ORCID ID والمســاهمني (ID
هذا هو الدرس الذي تعلمه الدكتور منتصر قاسيمة ،األستاذ المساعد في الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب في جامعة أبوظبي ،في بداية حياته المهنية .وقد نشر الدكتور قاسيمة على مدار سنوات عمله العشر في مجال التدريس ،أكرث من 40 مجلت ومؤتمرات دولية منشور ًا علمي ًا في ّ مرموقة واستقطب تمويالً بحثي ًا بقيمة نحو 1.8مليون درهم ،من ضمنه منحتني من دائرة التعليم والمعرفة ضمن برنامج منح أبوظبي للتميز البحثي. يستذكر الدكتور قاسيمة مراحل تطور معرفته قائالً" :عملت بداية وأنا في منتصف العشرينات من عمري على الخطية ،حيث كنت أقوم البصريات غري ّ بنمذجة ظاهرة كري ،وهي عبارة عن تغي�ي بسيط في سرعة الضوء الذي ينتقل عرب
المادة عند إخضاعه لحقل كهربائي .كان الت�أثري عندها ضئيل جد ًا ،حتى أنني شككت بأن يكون له أي أثر على أداء النظام. لكنني اكتشفت بعدها أن مثل هذا الت�أثري قد يكون له أثر كبري في ظل الظروف الصحيحة .واستنتجت عندها أن الهندسة هي مجال صانع للتغي�ي الحقيقي". ولعله من غري المفاجئ أن يكون الدكتور قاسيمة قد كان له ت�أثري كبري كعالم في مجال فيزياء الكم ،وهو مجال البحث الذي يعزز الخصائص الفيزيائية للمادة والضوء على مستوى الجسيمات الذرية ودون الذرية .ويعمل الدكتور قاسيمة ضمن فري�ق البحث التعاوني األول في العالم الذي اقرتح استخدام الكفاءة التوصيلية للمواد ثنائية األبعاد وخاصة مادة الغرافني ،لبناء األجهزة الكمومية الكهروضوئية الجديدة. يعترب مجال فيزياء الكم حديث العهد قدم ديفيد دويتش نظرية نسبي ًا ،حيث ّ الكم في عام ،1984فيما اقرتح ريتشارد فاينمان في عام 1986فكرة تطوي�ر
العدد 37 01
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات ملفــات شــخصية
أجهزة كمبيوتر تحكمها هذه الفيزياء .مع ذلك ،تسارعت وترية االكتشافات الخاصة باألجهزة الكمومية خالل السنوات األخرية ،منها األجهزة اإللكرتونية والميكانيكية والبصرية التي تحكمها قواعد فيزياء الكم .وفي عام ،2019 قدمت شركة "آي بي إم" ( )IBMأول ّ كمبيوتر كمي يستغرق بضع ثوان ٍ فقط لحل المشكالت المعقدة التي قد ُتمضي أجهزة الكمبيوتر التقليدية مئات السنني في معالجتها. ومن خالل أبحاثه ،يتطلع الدكتور قاسيمة إلى االستفادة من الخصائص الفريدة للغرافني لدعم تطوي�ر أنظمة فعالة .والغرافني عبارة عن كمومية ّ مادة مت�آصلة من الكربون ت�ت�كون من
38العدد 01
طبقة واحدة من ذرات الكربون مرتبة في شبكة ثنائية األبعاد على شكل قرص العسل ،ما يجعلها قوية جد ًا وصلبة ورقيقة وشفافة تقري�ب ًا وفعالة في توصيل الكهرباء والحرارة .ت�تميز هذه المادة أيض ًا بخصائص كهربائية فريدة ،حيث ت�تحرك اإللكرتونات من خاللها كجزيئات الضوء أي بسرعة نظريتي كبرية ،ما يجعلها متوافقة مع ّ النسبية وميكانيكا الكم .لذلك يعترب الغرافني مادة واعدة لالستخدام في األجهزة الكمومية. في هذا الصدد ،أوضح الدكتور أنه أبحاثنا "أظهرت قاسيمة: يمكن تحقيق خصائص غري مسبوقة وتوافق عال في األجهزة الكمومية
الغرافــن عبــارة عن مــادة مت�آصلة مــن الكربــون ت�ت�كون مــن طبقة واحــدة من ذرات الكربــون مرتبة فــي شــبكة ثنائيــة األبعاد على شــكل قــرص العســل ،مــا يجعلهــا قوية جد ًا وصلبــة ورقيقــة وشــفافة تقري�ب ًا وفعالــة فــي توصيــل الكهرباء والحــرارة .ت�تميــز هــذه المادة أيض ًا بخصائــص كهربائيــة فريدة.
“آمــل أن يضيــف عملنــا إلــى المعرفــة التــي تربط فيزيــاء الكــم بالهندســة الكهربائيــة .أعتقــد أن مثــل هــذا الت�كامــل قــد يــؤدي إلــى تطوي�ر أجهــزة عملية ـل بعــض ذات قــدرة اسـت�ثنائية يمكــن اســتخدامها لحـ ّ المشــكالت المعقــدة التــي تواجه البشــرية” الدكتور منتصر قاسيمة أســتاذ مســاعد في الهندســة الكهربائية وهندســة الحاسوب جامعة أبوظبي
الكهروضوئية التي تستخدم الغرافني مقارنة باألجهزة الكالسيكية .وسيمهد تطوي�ر هذا النوع من األجهزة الطري�ق لدمج األنظمة الكمومية فائقة التوصيل مع األنظمة الضوئية .من هنا ،يمكن لألنظمة الهجينة الناتجة عن عملية الدمج هذه أن تستفيد من مزايا كلتا التقنيتني لتمكني االستخدام االست�ثنائي في المعلومات الكمومية والمقاي�يس
واالستشعار وغريها من المجاالت". وتقدم الدكتور قاسيمة مع زمالئه العلماء العاملني معه بطلب تسجيل أربع براءات اخرتاع ت�تعلق بأبحاثهم لدى مكتب براءات االخرتاع في الواليات المتحدة ،وهم يتطلعون لتوسيع أبحاثهم واكتشافاتهم في مجال األنظمة الكمومية. كذلك ،أضاف الدكتور قاسيمة" :آمل أن يضيف عملنا إلى المعرفة التي تربط فيزياء الكم بالهندسة الكهربائية .أعتقد أن مثل هذا الت�كامل قد يؤدي إلى تطوي�ر أجهزة عملية ذات قدرة است�ثنائية يمكن استخدامها لحل بعض المشكالت المعقدة التي تواجه البشرية". ونصح الشباب الذين يعملون اليوم على أبحاث خاصة بهم أن يكونوا فضولي�ي دائم ًا ويثابروا في سعيهم للحصول على المعرفة. كما ختم قائالً" :العلم والمعرفة ليس لهما حدود .تذكروا دائم ًا أن كل تحد يمثل فرصة أيض ًا .وإذا كانت لديكم ّ اإلرادة إلنجاز أمر ما ،فستجدون الطريقة المناسبة لذلك".
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات بحــث علمــي لألطفــال
40العدد 01
كيــف يمكننــا إي�جــاد بكترييــا آكلــة للنفــط تعمــل علــى تنظيــف البحــر؟ صمم الباحثان كاثري�ن فرنش ونورمان تريي طريقة جديدة لتحديد أنواع البكترييا التي يمكن ّ أن ت�أكل التلوث النفطي ،وقد قاموا بت�كي�يف ورقتهم البحثية لتمكني األطفال من فهمها، "."Frontiers in Microbiology و ُنشرت الورقة البحثية في مجلة " Microbiology
ُيستخدم النفط في العديد من األشياء من حولنا ،كوقود للنقل ،وإلنتاج البالستيك، وحتى في عملية رصف شوارعنا .وللحصول على هذه المادة ،يتعني علينا استخراجها من األرض أو من قاع المحيطات ،ويمكن أن تقع حوادث خالل هذه العملية .تعترب التسربات النفطية كارثية على البيئة ،حيث تقتل الحيوانات والنباتات وتلوث إمدادات المياه .لكن هل تعلم أن بعض البكترييا قادرة فعالً على أكل النفط وإزالته من البيئة بطريقة سريعة وآمنة؟ يمكن العثور على البكترييا اآلكلة للنفط في باطن األرض وتنميتها في المخترب. وبمجرد أن يتم إنتاج ما يكفي منها ،يمكن إعادتها إلى األرض أو المحيط بأعداد كبرية جد ًا لت�أكل النفط دون حصول أي ضرر بيئي. وتعترب هذه الطريقة المستخدمة لتنظيف النفط نوع ًا من المعالجة الحيوية. لسوء الحظ ،إن سعر االختبارات المستخدمة للتمي�يز بني البكترييا التي ت�أكل النفط وتلك التي ال ت�تغذى عليه مرتفع للغاية ،وذلك ألن هذه االختبارات ت�تطلب آالت خاصة ،كما ال يمكن إجراؤها في كل مكان ألن هذه اآلالت
المستخدمة ليست متوفرة في جميع المختربات .بدالً من ذلك ،تستخدم الشركات في الكثري من األحيان طرق ًا أخرى ليست مربر فقط مفيدة جد ًا للبيئة واستخدامها ّ ألن وجود النفط نفسه في هذه الحالة أسوأ بكثري .فما هو ح ّلنا المقرتح؟ اخرتاع اختبار جديد يكون أرخص لتحديد البكترييا اآلكلة للنفط ويمكن أن تستخدمه المزيد من الشركات! لتحديد البكترييا القادرة على أكل النفط، استخدمنا مادة تسمى النيل األحمر .عادة ما ت�كون هذه المادة عديمة اللون ،ولكنها ت�تحول إلى اللون األحمر عند مالمستها للنفط الخام .وكلما زادت شدة اللون األحمر، زاد وجود النفط ،وهو ما ُيعرف بكثافة الوميض الفلورسيني .وللت�أكد من نجاح االختبار الخاص بنا ،استخدمنا مجموعة تحكم من البكترييا وك ّنا على علم مسبق بأن هذه البكترييا غري قادرة على أكل النفط .ففي حال نجاح االختبار ،ت�كون األنابيب التي تحتوي على هذه البكترييا ذات كثافة لون عالية؛ وهو ما تبني لنا فعلي ًا .من هنا ،علمنا أن البكترييا الموجودة في األنابيب ذات الكثافة اللونية األقل قادرة على أكل النفط.
العدد 41 01
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات بحــث علمــي لألطفــال
لقــد نجــح اختبارنــا الجديــد بالفعــل! وفي أقل من أربعة أيــام ،تمكنــا مــن تحديــد البكترييا التــي أكلت أكرث من نصف كميــة النفــط التي أعطيت لها عد تنظيف النفط الخام السام من ُي ّ البيئة المحيطة بنا أمر مهم للغاية إلنقاذ الحيوانات والموارد المائية واألرض التي نحتاجها لزراعة الغذاء .إن معظم طرق إزالة النفط المتسرب باهظة الثمن وضارة بالبيئة .لذلك ،تشكل المعالجة الحيوية بديالً مفيد ًا فعالً .ويمكن أن يحدد اختبارنا الجديد منخفض الت�كلفة البكترييا الموجودة في قطعة األرض الملوثة والقادرة على أكل النفط .يحتاج العلماء فقط إلى مادة النيل األحمر ،وهي أرخص بكثري من اآلالت المتخصصة ،كما يمكن إجراء مثل هذا االختبار في أي مخترب تقري�ب ًا .باإلضافة إلى ذلك ،فإن زراعة البكترييا في المختربات أمر سهل! بمجرد تحديد البكترييا التي ت�تمتع بهذه القدرة الخاصة ،يمكن زيادة عددها بشكل كبري في المخترب وإعادتهم إلى األرض الملوثة بأعداد أكرب بكثري مما كانت عليه من قبل .بهذه الطريقة ،يمكنها أكل كل النفط وتنظيف البيئة بشكل طبيعي!
الخطــوة األولــى قمنــا باســتخراج البكترييــا من األرض من المناطــق الملوثــة بالنفط وفرزناها إلى أنواع مختلفة.
الخطــوة الثانيــة أضفنــا كل نــوع مــن هــذه البكترييا إلى مزي�ج ُمعــد مــن النفط الخــام ومادة النيل األحمر.
كميــة النفــط المأكولــة %100 %75
%69
الخطــوة الثالثــة قمنــا بقيــاس كثافــة لون كل خليط.
%62
%50 %25 0
42العدد 01
%2 بكترييا من النوع 1
بكترييا من النوع 2
مجموعة السيطرة
مصطلحــات مفيدة المعالجــة الحيويــة
النيــل األحمــر
استخدام الكائنات الحية الدقيقة الموجودة بشكل طبيعي من حولنا مثل البكترييا، لتنظيف المناطق الملوثة.
مادة عديمة اللون ت�تحول إلى اللون األحمر عند مالمستها للنفط الخام.
النفــط الخــام مورد طبيعي متواجد في أعماق األرض تحت طبقات من الصخور ،يستخدمه البشر إلنتاج الوقود ،ولكنه يستخدم أيض ًا في األلعاب ومساحيق التجميل وعدد من األشياء األخرى .وتعترب العديد من مكوناته ضارة بمعظم أشكال الحياة على األرض، مثل النباتات والحيوانات والبشر.
الوميــض الفلورســيني بعض المواد تبعث ضوء ًا بلون معني عندما تضاء بلون آخر محدد .على سبيل المثال، يبدو مزي�ج النفط الخام والنيل األحمر باللون األحمر عند إضاءته بضوء أخضر .وي�بدو النيل األحمر بهذا اللون فقط عندما يتم خلطه بمواد مشابهة للنفط الخام .وبدون النفط الخام ،يكون عديم اللون.
التســربات النفطيــة تحدث في بعض األحيان حوادث خالل عملية استخراج النفط من األرض أو قاع المحيط أو خالل نقله ،وت�تسرب كميات كبرية من النفط إلى البيئة المحيطة ،ما يؤدي إلى مقتل الكائنات الحية الموجودة أو يسبب األذى لها .كما يمكن أن ينتشر هذا النفط عرب مئات األميال في المحيط ليلوث المياه واألراضي واإلمدادات المائية وي�جعل المحاصيل غري صالحة لألكل .تقوم بعض الشركات كذلك بإلقاء النفط ومنتجاته في الطبيعة عمد ًا، لتوفري الت�كلفة المرتتبة عليها من التخلص منه بشكل سليم.
“”Science Journal for Kids )2020كيف يمكننا إي�جاد بكترييا آكلة للنفط تعمل على تنظيف البحر؟ مجلة “Kids فرنش وآخرون (()2020 https://sciencejournalforkids.org/wp-content/uploads/2020/08 https://sciencejournalforkids.org/wp-content/uploads/ 2020/08/Bioremediation_article.pdf /Bioremediation_article.pdf
ا ال بـــتـــكــــــا ر @ االمـارات تقويــم الفعاليــات
تقو يــم الفعاليــات
هــل يمكننــا توقــع ظهور الفريوسات؟ الزمان مساء 8-6:30 ،2021 يناير 18 ً المكان حدث افرتاضي الجهة المنظمة جامعة نيوي�ورك أبوظبي ستقدم إيلودي غيدين ،رئيسة قسم علم الجينوم في المعهد الوطني للحساسية واألمراض المعدية ،خالل هذه المحاضرة نظرة عامة على األعمال المستمرة في جميع أنحاء العالم لمراقبة الفريوسات الناشئة والطرق التي يمكن أن تساهم بها الت�كنولوجيا الجديدة في دفع هذه الجهود. ست�تناول كذلك كيف تؤثر الحالة المناعية وموقع الجهاز التنفسي ونوع الخلية على تنوع الفريوسات ،وكيف يساهم األفراد المصابون بالفريوسات بانتقالها.
44العدد 01
نهايــة النمــوذج الغربي الزمان مساء 20يناير 8-6:30 ،2021 ً المكان حدث افرتاضي الجهة المنظمة جامعة نيوي�ورك أبوظبي أنهت التغريات االجتماعية والسياسية األخرية الدور الذي اضطلعت به الواليات المتحدة وحلفاؤها الغرب�يون بعد عام 1945كنماذج سياسية يحتذى بها بالنسبة لبقية العالم .وفي هذه المحاضرة، سيسلط بانكاج ميشرا ،كاتب مقاالت أدبية وسياسية ،ومؤلف كتاب "،"Age of Anger والفائز بجائزة ""Windham-Campbell لعام 2014عن األعمال غري الخيالية، الضوء على العواقب المحتملة لهذا التحول التاريخي.
إبداعــات عرب�يــة 14 الزمان 24-22فرباير 2021 المكان حدث افرتاضي
المؤتمــر الثالــث لعلــوم المواد في الشــرق األوسط الزمان 17-15مارس 2021 المكان جامعة نيوي�ورك أبوظبي
الجهة المنظمة جامعة حمدان بن محمد الذكية بالشراكة مع إندكس للمؤتمرات والمعارض
الجهة المنظمة جامعة نيوي�ورك أبوظبي
ست�تناول النسخة الرابعة عشر من «إبداعات عرب�ية» القضايا المعاصرة وتست�كشف اإلمكانات الهائلة للدول العرب�ية لتسريع وترية التطور االجتماعي واالقتصادي والتنمية .كما سيوفر المؤتمر منصة مت�كاملة للمجتمعات الطموحة التي ت�تطلع إلى مستوى جديد من النجاح والتقدم في عالم االبت�كار لت�كون قادرة على تقي�يم ت�أثري االبت�كار على المؤسسات ووضع خطة استشرافية لألجيال الجديدة.
علم المواد هو أحد مجاالت البحث األساسية والتطبيقية متعددة التخصصات وسريعة النمو ،حيث تعد المواد المتقدمة الجديدة مفتاح ًا للتطور الت�كنولوجي والمجتمعي. سيضم المؤتمر عروض ًا تقدمها مجموعة من كبار األكاديمي�ي الدولي�ي والصناعي�ي وخرباء التنظيم في مجال علم المواد. هذا الحدث هو للمدعوي�ن فقط ،لذلك يجب على الباحثني الراغبني بالحضور التواصل مع .nyuad.memsc@nyu.edu
المؤتمــر الدولي الســادس للرياضيــات :النظــام الديناميكــي المعقــد فــي علــوم الحياة: نمذجــة وتحليل ()2021 6TH ICCDS’S
المؤتمــر الدولــي الرابع لالتصــاالت ومعالجة اإلشــارات وتطبيقاتهــا ()ICCSPA
الزمان 17-15مارس 2021
الزمان 18-16مارس 9 ،2021صباح ًا وحتى 6من بعد الظهر
المكان مبنى كلية تقنية المعلومات ،جامعة اإلمارات العرب�ية المتحدة
المكان المبنى الرئيسي ومبنى كلية الهندسة والعلوم ،الجامعة األمريكية في الشارقة
الجهة المنظمة ICCDS
الجهة المنظمة ICCSPA
سيجمع المؤتمر الدولي السادس للرياضيات :النظام الديناميكي المعقد في علوم الحياة ( )ICCDSخرباء من أهم الجامعات العالمية لتقديم أحدث ما توصلوا إليه في مجال النماذج الرياضية لمختلف مجاالت علوم الحياة ،مثل علم البيئة ،وعلم األورام، واألمراض المعدية ،واألمراض الوراثية، واألمراض المزمنة ،واالضطرابات العصبية.
يجمع هذا المؤتمر األكاديمي�ي والمهندسني والعلماء والباحثني والطالب من جميع أنحاء العالم لمشاركة أحدث ما توصلوا إليه في مختلف مجاالت االتصاالت ومعالجة اإلشارات .يقتصر الحضور على المدعوي�ن فقط ،لذلك للتقدم بطلب الحصول على دعوة ،يرجى إرسال رسالة إلكرتونية إلى .iccspa@aus.edu
ديسمرب 2020 َنشرت إدارة العلوم والت�كنولوجيا والبحث العلمي هذه المجلة بالنيابة عن وزارة الرتب�ية والتعليم في دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة. مديرة التحري�ر :زارينا خان إن "مجلة االبت�كار@ اإلمارات" هي مجلة مجانية. إبراء من المسؤولية :المعلومات الخاصة بالمشاريع البحثية والتي تم الحصول عليها عرب اإلنرتنت والروابط المنشورة في العدد الحالي من "مجلة االبت�كار@ اإلمارات" كانت صحيحة لدى طباعة هذا اإلصدار .ال يمكن تحميل وزارة الرتب�ية والتعليم في دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة المسؤولية عن المعلومات القديمة أو المواقع التي لم تعد موجودة .ال ت�تحمل الوزارة أيض ًا وال أي شخص يتصرف نيابة عنها مسؤولية استخدام المعلومات الواردة في هذه المجلة أو أي أخطاء واردة في النص رغم الحرص التام في إعدادها .قد ت�كون التقنيات المذكورة في هذه المجلة محمية بموجب حقوق الملكية الفكرية. إن المحتوى الوارد في "مجلة االبت�كار@ اإلمارات" ال يشكل على اإلطالق قائمة شاملة لجميع األبحاث التي تقوم بها مؤسسات التعليم العالي المعتمدة في دولة اإلمارات العرب�ية المتحدة .يسعى كل عدد من هذه المجلة إلى تقديم بعض األخبار والمقاالت المختارة بناء على اقرتاحات من الجامعات التي يعملون فيها .يحتفظ فري�ق التحري�ر المسؤول عن المجلة بالحق في المتعلقة باألبحاث والباحثني ً اختيار األخبار والمواضيع والمقاالت واألحداث وفق ًا لتاريخها ،وتوافر المعلومات ،وتعاون الباحثني المعني�ي ،والوقت والموارد المتاحة. الرجاء التواصل معنا على الربيد اإللكرتوني research@moe.gov.aeإذا كنتم ترغبون في اقرتاح أي خرب أو مشروع بحثي أو مقال أو حدث ليتم إدراجه في اإلصدار القادم من المجلة ،مع تضمني العنوان التالي "اقرتاح خاص لمجلة االبت�كار@ اإلمارات".
www.moe.gov.ae