|
 خبرگزاري دانشجويان ايران - تهران
سرويس: فناوري استراتژيك
چهره ماندگار نانوفنآوري ايران با اشاره به چشمانداز آتي فنآوريهاي نوين طي چند دهه آينده پيشبيني كرد كه تا 50 سال آينده، فنآوري اطلاعات و فنآوريهاي مبتني بر علم ژنتيك، علوم شناختي و نانو كه چهار حوزه اصلي فنآوري در عصر حاضر هستند با محوريت نانو فنآوري تلفيق شده و «فنآوري همگرا» را تشكيل ميدهند كه نقطه اوج تمام فعاليتهاي علمي - فنآوري است كه از قرن هفدهم به اين سو صورت گرفته است.
به گزارش خبرنگار فنآوري خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، دكتر هاشم رفيعي تبار، استاد دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي و پژوهشكده علوم نانو پژوهشگاه دانشهاي بنيادي كه درنخستين جشنواره برترينهاي فنآوري نانو به عنوان متخصص برتر نانوفنآوري كشور معرفي شد، در سخناني درباره آينده نانوفنآوري و چگونگي تاثير آن بر ساير فنآوريها گفت: تاريخ بشريت، تاريخ پر تلاطمي بوده ولي 300 سال اخير مهمترين دوره تاريخ بشريت محسوب ميشود كه چند انقلاب بزرگ علمي و فني از جمله ساخت ماشين بخار در قرن نوزدهم و فنآوريهاي پيشرفته قرن بيستم را به خود ديده و در حال حاضر در قرن 21 شاهد انقلاب بزرگتري نيز هستيم كه نتيجه گسترش علوم و فنآوري طي 100 سال گذشته بوده و در چهار حوزه فنآوري اطلاعات، فنآوري مبتني بر علم ژنتيك، فنآوري متكي بر علم شناختي و فنآوري نانو نمود يافته است.
وي در توضيح اين حوزهها تصريح كرد: علوم و فنآوري اطلاعات، محاسبه كردن و پردازش اطلاعات با سرعت بسيار زياد را مقدور كرده و امكان دخالت در بافت و ساختار اتمي مواد را در اختيار ما قرار ميدهد. فنآوري متكي بر علم ژنتيك مولكولي نيز فنآوري است كه در قلب آن پروژه ژنوم انساني قرار دارد و براي اولين بار در تاريخ بشريت براي ما اين امكان را فراهم كرده است كه پايه مولكولي بافت ژنتيكي خودمان را بشناسيم و ديگري فنآوري متكي بر علم شناختي است كه ميتوانيم در آن تكنولوژي مغز را بدانيم و پي ببريم كه مغز ما چگونه كار ميكند و به چه ترتيبي روند شناخت را طي ميكند و از يك پديده شناخت پيدا ميكنيم.
اين عضو هيات علمي دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي، اين چهار حوزه را حوزههايي معرفي كرد كه علوم و فنآوري را براي50 سال آينده رقم خواهد زد و اظهار داشت: فنآوري نانو در محوريت اين چهار فنآوري قرار دارد و در آينده نگري كه ما مشغول آن هستيم تلفيق اين حوزهها با يكديگر در يك فنآوري واحد تحت نام فناوري همگرا قرار خواهد گرفت.
دكتر رفيعي تبار در پاسخ به اين سوال كه چرا فنآوري همگرا محقق خواهد شد و نانو نقش محوري خواهد داشت، ذكر تاريخچهاي از ساختار اتم و ويژگيهاي آن را لازم دانست و گفت: 100 سال پيش حدودا سال 1907 كه ما هنوز درك درستي از ساختار اتم نداشتيم دانشمند معروف انگليسي جي . جي. تامسون (كاشف ذره الكترون) مدلي از اتم ارايه داد و در آن اتم را مانند تودهاي از جرم با بار مثبت معرفي كرد كه درون آن بارهاي منفي (الكترونها) قرار دارند. به علت مشكلات اين مدل چندي بعد دانشمندي ديگر براي اولين بار مدل هستهيي اتم را ارايه داد كه در اين مدل، اتم از يك هسته مركزي تشكيل شده و بار منفي كه الكترونها حمل ميكنند به صورت مداروار دور هسته در حال حركتند كه اين مدل نيز به علت مشكلاتي رد شده ودر سال 1913 بور مدل كوانتومي هسته را ارايه كرد.
وي خاطرنشان كرد: نبوغ بور در اين بود كه نشان داد مدل هستهيي اتم كاملا درست است ولي الكترونها نميتوانند در هر مداري قرارگرفته و فقط ميتوانند در مدارهاي خاصي و داراي ارزش مشخص قرار بگيرند . اين مدل كوانتومي اتم هنوز هم مورد استفاده قرار ميگيرد و دستاوردهاي زيادي براي ما داشت و ما توانستيم طيفهاي مواد را با استفاده از اين مدل همپوشاني بشناسيم.
دكتر رفيعي تبار افزود: براي اولين بار در تاريخ علم به بررسي اين پرداختند كه آيا امكان اين است كه بتوانيم در ساختار اتمي مواد دخالت عمدي كنيم يا نه تا روي طرح پذيرفته شده ساختار هايي را بوجود بياوريم كه مورد علاقه خود ما هستند و خواصي برخوردارند كه ما ميخواهيم . اين موضوع در ذهن بسياري از دانشمندان بود اما براي اولين بار در سال 1959 ريچارد فايمن كه حق پدري بر گردن اكثر فيزيكدانان جهان دارد در سخناني تاكييد كرد كه هيچ يك از قوانين فيزيك عليه مساله دخالت در ساختار اتمي مواد ودستكاري تك تك اتمها نيست .
وي تاكيد كرد: اين دور انديشي عجيبي بود كه در سال 1959 ميلادي حدود سال1340 هجري شمسي در يك ضيافت مهماني و در يك سخنراني غير رسمي بيان كرد و اين مبناي ايدئولوژيك فنآوري نانو شد. با اين كه وي در اين سخنراني هرگز لغت نانو را به كار نبرد ولي اين كه شما بتوانيد در ساختار اتمي سيستمها دخالت كرده و اتمها را تك تك كنار هم چيده و ساختار ديگري كه خواص خاص خودش رادارد بوجود بياوريد براي اولين بار در اين سخنراني مطرح شد.
اين عضو هيات علمي دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي گفت : در حال حاضر ما ميتوانيم به كمك فنآوري نانو انواع و اقسام ساختارها را توليد كنيم. يكي از ساختارهايي كه با استفاده از فنآوري نانودر حال حاضر به وجود آمده وبزرگترين دستاورد نانو اين است كه اتمهاي آهن را با استفاده از ابزار نانو (مثل ميكروسكوپهاي بسيار قدرتمند) روي زير ساخت مس قرار دادهاند و دايرهاي را بوجود آوردهاند كه حدود 2 نانومتر قطر دارد و حدود 48 اتم آهن روي زير پايه مس قرار گرفته كه به اين ساختار تله كوانتومي و در اصطلاح معمولي اتم مصنوعي ميگويند زيرا روي صفحه مس تعداد زيادي الكترونهاي آزاد داريم كه ميتوانند آزادانه حركت كنند و دقيقا براي همين موضوع است كه مس رساناي بسيار خوبي است. اين الكترونها وقتي به آن جداره دايره اصابت ميكنند روي مدارهايي كه دايرهيي شكل هستند منعكس ميشوند. با اين فرض كه اگر قطر دايره را كم و زياد كنيم آن مدارها تغيير ميكند يعني الكترون ميتواند در مدارهايي قرار بگيرد كه مورد علاقه و نظر ماست. در ضمن اين اتم هسته هم ندارد، يعني شما الكترونهايي را داريد كه روي مدارهاي خود قرار دارند بدون اينكه در ارتباط با يك هسته مركزي باشند. از اين ساختار به معناي واقعي كلمه استفادههاي گستردهاي را كرده و ميكنند. شما ميتوانيد با استفاده از اين ساختار طيفهايي را ساطع كنيد كه با اتمهاي معمولي نميتوانيد انجام دهيم. ميتوانيد ليزرهايي را تعبيه كنيد كه با ليزرهاي معمولي كاملا فرق ميكند.
به گزارش ايسنا، وي در باره ويژگيهاي نانو كه آن را به عنوان محور ادغام فنآوريها و تشكيل فنآوري همگرا مطرح ميكند، اضافه كرد : در دنياي نانو مقياسهاي طولي و زماني به حدي تقليل يافته اند كه هرگز با اين مقياسها در زندگي معموليتان روبرو نيستيد. مقياس 1 ميلياردم متر يا مقياس 10 به توان منفي 15 ثانيه. اينها مقياسهايي نيستند كه در زندگي ملموس بوده و حتي قوانين علمي و فيزيك هم در اين مقياسها هنوز كاملا شناخته شده نيستند. همچنين سيستم نسبت به اثرات كوانتومي حساسيت دارد و گسترده اثرات كوانتومي بسياري از پديدهها را كنترل ميكند و در حالي كه اكثر سيستمهايي كه ما با آنها در تماسيم نسبت به اين اثرات حساسيت ندارند چون مقياس آنها بسيار بزرگ است، سيستمهاي مقياس نانو نسبت به اين اثرات كاملا حساسند.
دكتر رفيعيتبار تصريح كرد: سيستمهاي نانو اين قدرت را دارند كه بود يا نبود يك تك اتم يا تك مولكول را اطلاع داده كه سيستمهاي معمولي از اين نوع حساسيت و حسگرايي برخوردار نيستند.
وي با بيان اينكه بستههاي نانو براي اولين بار در تاريخ بشر اين توانمندي را دارند كه خودشان را بدون هيچگونه خطا و به طور نامحدود توليد كنند خاطر نشان كرد: اين براي بشريت كه بتوانند سيستمي را تعبيه كنند تا بطور نامحدود خود را توليد كند و از خطا بري باشد بسيار زيباست.
دكتر رفيعي تبارگفت: توانمندي در ايجاد ساختار با دقت تك اتمي از ديگر ويژگيهاي دنياي نانو است. اين ويژگي ها كه بيان شد به معني واقعي كلمه ما را با يك انقلاب بزرگ علمي و فني روبرو كرده كه هر كدام از اين ويژگيها تبعات و پيامدهاي فني ، صنعتي وحتي علمي خود را دارد كه جوامع بشري دير باز و از آفريقا، آسيا، اروپا و امريكا با اين پيامدها روبرو خواهند شد و در آن شكي نيست انقلابي كه نانوتكنولوژي به وجود آورده و به وجود خواهد آورد، تمام شئون زندگي بشري را حتي اخلاقيات ما را مورد تاثير خواهد داد. در هدف آينده نگري ما همگرايي اين چهار حوزه است و خواهيم گفت چرا نانو ميتواند اين ويژگيها را به هم متصل كند.
وي افزود: براي اولين بار از طريق پروژه ژنوم انساني كه در سال 2003 در ايالات متحده به پايان رسيد و با استفاده گسترده از ابزار مقياس نانو انجام گرفت ما ميتوانيم قدم به قدم به مولكولي ژن انساني و ژنهاي انساني را درك كنيم. اين ويژگي كه ما ميتوانيم يك نرم افزار را روي يك سخت افزار نرم و زيستي بنويسيم كه طبيعت اين كار را كرده بكنيم و در آينده تكرار شو،د يك انقلاب بزرگ را در ژنتيك مولكولي براي ما به دنبال داشته است.
اين عضو هيات علمي دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي در باره ويژگيهاي مهم اين چهار حوزه گفت: ما از تكنولوژي اطلاعات و علم اطلاعات شناخت يافتيم كه پايه فيزيكي اطلاعات در چيست و چگونه اطلاعات جمع آوري، انباشت و پردازش ميشوند. اين بزرگترين خدمتي بود كه علوم اطلاعات و فنآوري اطلاعات به ما كرده است و به معناي واقعي كلمه الان ميتوانيم اقرار كنيم كه مبناي شيميايي و فيزيكي حيات را ميشناسيم و هرچه اين پروژه بيشتر باز شود و اطلاعات آن در معرض همگان قرار ميگيرد اين مبنا را بيشتر ميشناسيم به آن هم احتياج داريم.
وي افزود: از علوم شناختي كه علمي بسيار جديد است و در كشور ما هم باب شده، درباره تكنولوژي و فيزيك فعاليت مغز شناخت پيدا ميكنيم و براي اولين بار درمييابيم كه وقتي شما يك نفر را ميبينيد و در شما آشنا ميآيد و ميشناسيد چه پروسه هايي در مغز شما اتفاق ميافتد و آيا ما ميتوانيم اين روش شناخت را خودمان در سيستمهاي خودمان القا كنيم.
اين چهار فنآوري اگر در هم ادغام شوند فنآوري همگرا بوجود ميآيد؛ فنآورياي كه كاش همه ما زنده بوديم و آن روز را ميديدم. در آن زمان دستگاهها، ادوات و قطعاتي ساخته خواهد شد كه تمام خصوصيات دستگاههاي زيستي مثل من و شما، هوشمندي ما و رفتار ما را يك جا در بر خواهند داشت ولي كمبودهاي ما را نخواهند داشت اين دستگاهها دستگاههايي نيستند كه در كتابهاي تخيلي بخواهيد آنها را رقم بزنيد دستگاههايي هستند كه در آيندهاي بسيار نزديك به وجود خواهند آمد.
چهره ماندگار نانوفنآوري ايران تصريح كرد: مصاديق از اين دستگاهها جلو جلو به وجود آمده اند و ما ميتوانيم آنها را ببينيم. در هر صورت نقش سوي نانو در اين تكنولوژي همگرا بسيار چشمگير است.
چرا كه در مقياس نانو است كه ماده فيزيكي و ماده حيات دار شكل ميگيرند و قوانين حاكم بر آنها در اين مقياس است كه به وجود ميآيد و باعث توسعه اين ساختار است.
پايه ژنتيك مولكولي، فنآوري اطلاعات و سيستمهاي علوم شناختي، ساختمان مولكولي و اتمي هستند كه ابزار و مواد روزمره نانوفنآوري را تشكيل ميدهند. نانوتكنولوژي مانند لولايي است كه تمام اين حوزه حول اين محور چرخش خواهند كرد.
به گزارش ايسنا، دكتر رفيعيتبار در ادامه به تبيين برخي مصاديق همگرايي فنآوريهاي موجود پرداخت و اظهار داشت:
هدف ما اين است كه تا 50 سال آينده تك اتمها را با ژنوم انساني در ساختاري كه به دست انسان ساخته شده متحد كنيم و ساختار هايي را بوجود بياوريم كه همانند ما فكر كنند، همانند ما حس كنند، همانند ما هوشمند باشند ولي از نقصها و كمبودهاي ما عاري و بري باشند. اگر اين خواسته تحقق شود تمام علوم و فنآوريهاي 300 سال گذشته كه با دانشمندان بسيار زيادي رقم خورده است جامه عمل پوشانده و در وضعيت فنآوري همگرا نقطه اوج تمام فعاليتهايي است كه از قرن 17 به اين طرف در عرض 300 سال گذشته صورت گرفته است.
وي افزود: در بيان آخر سيستمهاي همگرا سيستمهايي هوشمند هستند كه ميتوانند خطاهاي خود را ترميم كنند، خودشان را با محيط ناآشنا سازگار كنند، خود را تا حدي توسعه دهند كه دستگاههاي بسيار پيچيده را بوجود آورند و توانمندي دارند كه خودشان را با محيط هماهنگ كنند در ضمن ارتباطات بسيار گستردهاي را با محيط خود بوجود آورند. اگر سيستمي را طراحي كنيد كه اين خواص را داشته باشد به معناي واقعي كلمه يك سيستم تكنولوژي همگرا را بوجود آوريد.
برخي از اين مصاديق حوزه همگرا بوجود آمدهاند مثلا حوزه الكترونيك مولكولي كه خوشبختانه در داخل كشور هم عدهاي از نظر محاسباتي و ... دارند روي آن كار ميكنند و مقالات ما هم در مجلات فني خوب چاپ شده است. حوزه الكترونيك مولكولي در وضعيت تركيبي است از زيست شناسي مولكولي، فنآوري نانو و فنآوري اطلاعات. ما از مولكول DNA به عنوان يك سيستم مولكولي براي پردازش و انباشت اطلاعات استفاده ميكنيم و آنچه كه در اصطلاح معمولي به آن تراشه بيولوژيك ميگويند، يكي از ملموس ترين وقايعي است كه در تكنولوژي همگرا اتفاق ميافتد و به زودي طي 10 سال آينده محصولات خود را در مقياس آزمايشگاهي و حتي شايد در مقياسهاي بزرگتر به بازار ارايه دهد.
دكتر رفيعيتبار اضافه كرد: حوزه بيوانفورماتيك حوزه بسيار جديدي است از زيست شناسي مولكولي و فنآوري اطلاعات تشكيل ميشود. اين دو حوزه از همپوشاني چند فنآوري نوين به وجود آمدهاند و شكي نيست كه با گذر زمان با پژوهشهاي صورت گرفته همپوشانيهاي بيشتري انجام خواهد شد. آن چه ما علاقه مند آن هستيم استفاده از نانوتكنولوژي براي متحد كردن هر چهار حوزه در يك ساختار واحد است كه اين ساختارها ميتوانند براي بشريت يك آينده بسيار زيبا و درخشاني را به وجود بياورند. هدف ما از درگيري در اين نوع فعاليتها بهره ورزي بشريت، زدودن فقر و مشكلات اقتصادي براي كشورها و آوردن امكانات خوب زندگي براي بشريت است.
انتهاي پيام | 
