طور باحثون بوليمرات غير متجانسة عشوائية (RHPs) تحاكي الإنزيمات، مما قد يحدث ثورة في التحفيز الصناعي وتطوير الأدوية. وتفصل الدراسة، التي نشرت في مجلة Nature، كيف يمكن لهذه البوليمرات الاصطناعية، التي تم إنشاؤها من خلال عملية تخليق في وعاء واحد، أن تكرر سلوك البروتينات عن طريق تحديد مواقع السلاسل الجانبية بشكل استراتيجي لإنشاء بيئات دقيقة شبيهة بالبروتين.
قام الفريق، مستوحى من المواقع النشطة لما يقرب من 1300 من البروتينات المعدنية، بتصميم بوليمرات غير متجانسة عشوائية (RHPs) مع وحدات مونومر رئيسية تعمل كمكافئات لبقايا وظيفية في البروتينات. من خلال التعديل الإحصائي للخصائص الكيميائية لهذه الأجزاء المحتوية على مونومر، مثل كراهية الماء القطعية، تمكن الباحثون من إنشاء مواقع نشطة زائفة داخل البوليمرات. يعتمد هذا النهج على الحرية الدورانية للبوليمرات للتغلب على القيود المفروضة على خصوصية تسلسل المونومر، وتحقيق سلوك موحد عبر المجموعة.
"نقترح أنه بالنسبة للبوليمرات ذات الكيمياء الأساسية المختلفة عن تلك الموجودة في البروتينات، فإن برمجة الإسقاطات المكانية والزمانية للسلاسل الجانبية على المستوى القطعي يمكن أن تكون فعالة في تكرار سلوكيات البروتين"، كما ذكر الباحثون في منشورهم.
يعالج تطوير هذه المحاكيات الإنزيمية تحديًا طال أمده في تكرار وظائف البروتين بشكل اصطناعي. في حين أن العلماء قد حققوا خطوات كبيرة في تكرار الهياكل الأولية والثانوية والثالثية للبروتينات، إلا أن تحقيق عدم التجانس الكيميائي والهيكلي والديناميكي الضروري لوظيفة البروتين ظل بعيد المنال.
تداعيات هذا البحث كبيرة. الإنزيمات هي محفزات أساسية في العديد من العمليات الصناعية، من إنتاج المستحضرات الصيدلانية إلى إنتاج الوقود الحيوي. ومع ذلك، يمكن أن تكون الإنزيمات الطبيعية باهظة الثمن في إنتاجها وغالبًا ما تتطلب ظروفًا معينة لتعمل بفعالية. تقدم بوليمرات غير متجانسة عشوائية (RHPs) بديلاً أكثر قوة وفعالية من حيث التكلفة.
علاوة على ذلك، يتضمن تصميم هذه البوليمرات مبادئ الذكاء الاصطناعي. قام الباحثون بتحليل مجموعة بيانات واسعة من المواقع النشطة للبروتينات المعدنية لتحديد الخصائص الرئيسية لمحاكاة وظيفة الإنزيم. يسلط هذا النهج القائم على البيانات الضوء على الدور المتزايد للذكاء الاصطناعي في علم المواد، مما يسمح للباحثين بتصميم مواد بخصائص ووظائف محددة.
توضح الدراسة: "استرشادًا بتحليل الموقع النشط لحوالي 1300 من البروتينات المعدنية، نصمم بوليمرات غير متجانسة عشوائية (RHPs) كمحاكيات للإنزيمات بناءً على عملية تخليق في وعاء واحد".
يثير استخدام الذكاء الاصطناعي في هذا السياق أيضًا اعتبارات مجتمعية مهمة. مع تزايد اندماج الذكاء الاصطناعي في البحث العلمي، من الضروري التأكد من أن هذه التقنيات تستخدم بمسؤولية وأخلاقية. ويشمل ذلك معالجة التحيزات المحتملة في مجموعات البيانات وضمان الشفافية في عمليات التصميم التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي.
تتضمن الخطوات التالية لهذا البحث زيادة تحسين تصميم بوليمرات غير متجانسة عشوائية (RHPs) واستكشاف تطبيقاتها في مختلف السياقات الصناعية والطبية الحيوية. يدرس الباحثون أيضًا إمكانية استخدام الذكاء الاصطناعي لتصميم محاكيات إنزيمية أكثر تعقيدًا وتطوراً. يمثل تطوير هذه البوليمرات غير المتجانسة العشوائية (RHPs) خطوة مهمة إلى الأمام في مجال المواد المستوحاة من علم الأحياء ويسلط الضوء على إمكانات الذكاء الاصطناعي لتسريع الاكتشاف العلمي.
Multi-Source Journalism
This article synthesizes reporting from multiple credible news sources to provide comprehensive, balanced coverage.
Deep insights powered by AI
Continue exploring
في عام 2025، أصبح مفهوم "إزاحة الرجال عن المركز" شائعًا، خاصة بين الشابات اللاتي يستكشفن بدائل للعلاقات التقليدية. يشجع هذا الاتجاه، الذي تغذيه وسائل التواصل الاجتماعي وشخصيات مثل تراسي إليس روس، النساء على إعطاء الأولوية لتحقيق الذات وإعادة تعريف التوقعات المجتمعية حول العلاقات والعزوبية.
يشير تقرير حديث إلى أن الأمريكيين يكنّون مشاعر سلبية تجاه الذكاء الاصطناعي، خاصة فيما يتعلق ببناء مراكز البيانات، وتكاليف الطاقة، وإزاحة الوظائف، مما أثار جدلاً داخل الحزب الديمقراطي حول ما إذا كان ينبغي تبني موقف صريح مناهض للذكاء الاصطناعي. يسلط هذا الوضع الضوء على الآثار المجتمعية المعقدة لتطوير الذكاء الاصطناعي والحاجة إلى أن يعالج القادة السياسيون المخاوف العامة بشأن تأثيره على البيئة والتوظيف.
قام فريق من خبراء التوقعات بمراجعة 25 توقعًا تم إجراؤها في بداية عام 2025، وتقييم دقتها في نهاية العام. وباستخدام التنبؤ القائم على الاحتمالات، حققوا معدل نجاح بنسبة 80٪، مما يسلط الضوء على إمكانات ونقاط القصور في النماذج التنبؤية في استباق الأحداث المستقبلية. يوضح هذا التمرين كيف يمكن للتنبؤ المدفوع بالذكاء الاصطناعي، على الرغم من أنه ليس معصومًا من الخطأ، أن يقدم رؤى قيمة حول الاتجاهات والتطورات المعقدة.
تُضعف سياسات إدارة ترامب بشكل كبير جمع البيانات الفيدرالية في قطاعات مثل البيئة والصحة العامة والديموغرافيا، مدفوعة بالمقاومة الأيديولوجية وتخفيضات الميزانية. هذا التدهور يعيق التقدم العلمي، ويطمس الحقائق الاقتصادية، ويقوض القدرة على تحديد الاتجاهات الصحية الحرجة، مما يؤدي في النهاية إلى تآكل ثقة الجمهور في المؤسسات. سيكون لتقليل توافر البيانات تأثير طويل الأمد على صنع السياسات والبحث العلمي.
يلخص فيديو من Vox الأحداث المضطربة لعام 2025، مسلطًا الضوء على الاضطرابات السياسية مثل الولاية الثانية لترامب واحتجاجات الجيل Z، إلى جانب الظواهر الثقافية مثل صعود شخصية لابوبو وتقدم الصين في مجال الذكاء الاصطناعي مع DeepSeek. اختتم العام باضطرابات عالمية متزايدة وعمليات عسكرية أمريكية جديدة، مما يؤكد فترة من التغيير وعدم الاستقرار الكبيرين.
مع تصارع المشهد الإعلامي مع تأثير الذكاء الاصطناعي التحويلي والشكوك الاقتصادية، يُتوقع حدوث تحولات كبيرة بحلول عام 2026، بما في ذلك معركة خلافة في ديزني واحتمال استحواذ على شركة وارنر براذرز وسط حرب البث بين نتفليكس وباراماونت. بينما تستمر الامتيازات الراسخة في الهيمنة، يُتوقع أن يظهر فيلم مقتبس من "الأوديسة" كزعيم مفاجئ لشباك التذاكر العالمي، مما يسلط الضوء على الجاذبية الدائمة للروايات الكلاسيكية.
شهدت دور السينما هذا العام أفلامًا جريئة ومؤثرة عاطفيًا، بما في ذلك استكشاف كلوي تشاو الشعري للحزن في فيلم "Hamnet" وفيلم "Sinners" الطموح لريان كوغلر، مما يدل على قوة الحزن والخطيئة على الشاشة الكبيرة. تشمل أبرز الأفلام العالمية فيلم الإثارة البرازيلي للمخرج كليبر ميندونسا فيلهو وفيلم كوثر بن هنية التونسي المؤثر، مما يسلط الضوء على الأصوات ووجهات النظر المتنوعة في السينما العالمية.
استعدوا لأكبر وأروع احتفال بـ "New Year's Rockin' Eve" على الإطلاق، حيث يستعد ريان سيكريست وريتا أورا لاستضافة احتفال مبهر في تايمز سكوير! مع إسقاط الكرة المرصعة بالكريستال المحطمة للأرقام القياسية، يعد بث هذا العام بأن يكون حدثًا لا بد من مشاهدته، حيث يأسر الجماهير بمزيجه المميز من الموسيقى والطاقة واللحظات التي لا تُنسى.
من المقرر أن يخضع Thor الذي يجسده كريس هيمسورث لإعادة ابتكار جادة في *Avengers: Doomsday*، كرد مباشر على الانتقادات الموجهة إلى التحول الكوميدي للشخصية في أفلام Marvel Cinematic Universe السابقة. سيصور الفيلم الجديد Thor أكثر وقارًا وأكثر خبرة في المعارك، كما يتضح من إعلان تشويقي حديث يعرض العمق العاطفي للشخصية وجاذبيتها. يهدف هذا التحول إلى استعادة الجوهر البطولي للشخصية والتأثير في الجماهير التي تبحث عن تصوير أكثر نضجًا.
تكشف دراسة جديدة في مجلة *Nature* عن التأثير البيئي الكبير الذي غالبًا ما يتم تجاهله للإلكترونيات الصحية القابلة للارتداء، متوقعة زيادة قدرها 42 ضعفًا في الاستهلاك العالمي بحلول عام 2050 مع انبعاثات كربونية كبيرة ونفايات إلكترونية. يؤكد الخبراء أن التركيز على استبدال المعادن الهامة وتحسين الدوائر، بدلًا من التركيز فقط على المواد البلاستيكية، أمر بالغ الأهمية للتخفيف من البصمة البيئية لهذه الأجهزة الطبية الحيوية المتزايدة.
ابتكر الباحثون "صمامًا فيرميونيًا كيراليًا" جديدًا يفصل الإلكترونات بناءً على كيراليتها باستخدام الهندسة الكمومية للنطاقات الطوبولوجية، مما يلغي الحاجة إلى المجالات المغناطيسية. هذا الجهاز المبتكر، المصنوع من بلورة أحادية من PdGa، يفصل التيارات الكيرالية مكانيًا، مما يدل على التداخل الكمي ويفتح إمكانيات جديدة للأجهزة الإلكترونية المتقدمة.
أفادت مصادر إخبارية متعددة باكتشاف حقل تهوية حرارية مائية كبير بشكل مفاجئ بالقرب من ميلوس، اليونان، حيث لاحظ الباحثون سوائل مغلية وحياة ميكروبية نابضة بالحياة تتسرب عبر خطوط الصدع في قاع البحر. هذا الاكتشاف، المفصل في *Scientific Reports*، والذي تم خلال بعثة METEOR M192، يرسخ ميلوس كموقع حاسم لدراسة النشاط الجيولوجي تحت الماء وتأثيره على النظم البيئية البحرية بسبب إطلاق السوائل الساخنة الغنية بالغازات.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment