وهنا يرصد فريق مجلة ساينس العلميّة المعني بمجالات البحوث والسياسات القصص التي من المتوقّع أن تتصدّر عناوين الأخبار هذا العام، من حماية التنوع البيولوجي في أعالي البحار إلى استقصاء أساليب تفاعل البشر القدامى.

الاحتباس الحراري

تقدير حجم تغيّر المناخ

مرّ نحو 8 سنوات منذ تقرير التقييم الخامس للهيئة الحكوميّة الدوليّة المعنيّة بتغيّر المناخ التابعة للأمم المتحدة؛ ذلك الفريق الشهير المؤلف من علماء مناخ متطوعين، والذي يسجل منذ 1990م الاحترار المستمر ذا المنشأ البشري الذي يتعرض له الكوكب. وستصدر النسخة السادسة، التي صاغها أكثر من 700 عالم وتأخرت بسبب الجائحة، على أقسام خلال هذا العام والذي يليه، ومن المتوقع أن تزيد وضوح صورة التأثير البشري في المناخ. وسيعزز النتائجَ التي يتوصل إليها التقرير جيلٌ جديد من النماذج والسيناريوهات المناخيّة التي غُذّيت بمؤشرات التغير العالمي المتواصل، وهي البيانات التي تُظهر الارتفاع المتسارع في مستوى سطح البحر، والذوبان السريع للجليد عند القطبين، والموجات الشديدة من الحر والجفاف والحرائق. وفي نوفمبر، ستجتمع دول العالم في مدينة غلاسكو الأسكتلندية لحضور قمة الأمم المتحدة المقبلة للمناخ، ويُتوقع أن ترفع الدول مستوى طموحات ما تتعهد به من تخفيضات في غازات الاحتباس الحراري، وتتفق على مجموعة كاملة من القواعد لتنفيذ اتفاق باريس. وستكون الولايات المتحدة، التي قال رئيسها المنتخب جو بايدن إنها ستنضم إلى الاتفاق، من بين الحاضرين.

الصحة العامة

منظمة الصحة العالمية تتحرى أصل فيروس كورونا المستجد

أدى انطلاق حملات التحصين باللقاحات في كثير من الدول إلى رفع مستوى الآمال المعقودة على إمكانيّة وضع حدٍّ لجائحة كوفيد19-. لكن الشيء الذي ما زال غامضًا، هو كيف بدأت هذه الجائحة بالضبط. وسيسافر فريق دولي من منظمة الصحة العالميةّ يضم 10 علماء إلى الصين عدة مرات هذا العام في إطار التحقيق في أصول جائحة فيروس كورونا المستجد، وهي مهمة حساسة سياسيًّا لتنازع الولايات المتحدة والصين بشأن الطرف المسؤول عن تفشي الجائحة. ويأمل الفريق في اكتشاف أقرب أقارب الفيروس لدى الخفافيش، ومن أين قفز إلى البشر، وكيف حدث ذلك، وهل هناك أنواع أخرى حيّة قامت بدور العائل الوسيط، والأهم من ذلك، كيف يمكن منع ظهور فيروسات جائحة أخرى.

الأمن القومي

إصلاح العلاقات المتوترة بين الولايات المتحدة والصين

قد تكون استعادة التعاون العلمي الأمريكيّ الصينيّ في مجال الصحة اختبارًا لنجاح الرئيس المنتخب جو بايدن في التفاوض مع القوة العظمى الآسيويّة في مجالات التجارة والهجرة والشواغل الأمنيّة.

وسيقدم منتدى جديد ترعاه الحكومة الأمريكيّة، ويُعنى بالعلوم والتكنولوجيا والأمن القومي، المشورة للإدارة الجديدة بشأن كيفيّة تحقيق التوازن السليم بين الانفتاح ومنع سرقة التكنولوجيا الجديدة. وينصّ قانون أمريكي جديد على عقوبات صارمة لمقدمي طلبات المنح الفيدراليّة الذين لا يفصحون عن جميع مصادر التمويل عند تقديم المقترحات، وذلك استنادًا إلى افتراض أن زيادة الشفافيّة، هي أفضل طريقة لمراقبة العلاقات مع الصين والكيانات الأخرى التي تشكّل تهديدات محتملة لأمن الولايات المتحدة.

ويأمل قادة الجامعات أن يلغي بايدن سياسات الهجرة التقييديّة التي فرضها الرئيس دونالد ترمب، ويتجنّب تصعيد التوترات الاقتصاديّة والسياسيّة. لكنَّ الجمهوريين البارزين في الكونغرس يهددون باتّخاذ خطوات عقابيّة أكبر ضد الصين.

الفحص المجهري

رؤية أوضح للبروتينات

يهدف الباحثون هذا العام إلى زيادة دقة الفحص المجهري الإلكتروني الفائق البرودة، وهو تقنية لدراسة البنى البروتينيّة قد تُسفر عن رؤى ثاقبة جديدة حول دورها في الحفاظ على صحة الإنسان والتسبب في المرض.

وهناك تقنية أخرى، وهي التصوير البلوري بالأشعة السينية، كانت دائمًا المعيار الذهبي في معرفة ترتيب الذرات الفرديّة داخل البنى البروتينيّة الثلاثية الأبعاد، لكنها لا تُفلح إلا مع البروتينات التي يمكن تعبئتها في بلورات.

وأما الفحص المجهري الإلكتروني الفائق البرودة فلا يتطلب وجود بلورات، وقد تحسّنت دقة وضوحه بشكل مطّرد خلال العقد الماضي. وفي عام 2020م، تجاوزت هذه التقنيّة عتبة دقة الوضوح الذريّة؛ إذ استخدم الباحثون مجاهر تعمل بتقنيّة الفحص المجهري الإلكتروني الفائق البرودة مجهزة بكواشف إلكترونية محسّنة وبرمجيات رسمت خريطة لبنية أبوفريتين، وهو بروتين رابط للحديد.

ويُعدُّ هذا البروتين صلبًا بشكل غير عادي، ما سهّل الحفاظ على ثباته في أثناء رسم خريطة بنيته بالفحص المجهري الإلكتروني الفائق البرودة. ويريد الباحثون في الخطوة التالية تصوير البروتينات الأقل صلابة. وسيكون النجاح إنجازًا كبيرًا لعلماء البيولوجيا البنيوية، ما يسمح لهم إنشاء خرائط عالية التفصيل للبروتينات الكبيرة ومركبات البروتينات المتعدّدة التي لا يمكن بَلْوَرَتُها.

الطاقة

مفاعل يهدف إلى كسب الطاقة

سيطلق مفاعل توروس الأوروبي المشترك جيت، أكبر مفاعل اندماجي في العالم، حملة لتوليد كميّات كبيرة من الطاقة الاندماجيّة هذا العام. وينتمي المفاعل، الذي يوجد مقره في المملكة المتحدة، إلى نوع المفاعلات توكاماك، التي تستخدم مغناطيسات قويّة لحصر البلازما الساخنة بحيث تتصادم الأنوية الذريّة بعضها ببعض وتندمج، وبهذا تطلق الطاقة. بعد خضوع المفاعل جيت لعملية ترقية، صار يتمتع ببطانة معدنية جديدة وقدرة تسخين إضافية، وفي التجارب التي ستُجرى هذا العام، ستتم تغذيته بمزيج قوي من نظيري الهيدروجين الديوتيريوم والتريتيوم، وهو وقود نادرًا ما يُستخدم لأن التريتيوم المشع يحتاج إلى معالجة وتنظيف دقيقيْن. وآخر مرة استُخدم فيها هذا المزيج من الوقود، وتحديدًا سنة 1997م، أنتج جيت 16 ميجاواط من الطاقة لمدة بضع ثوان، وهي كمية أقل بكثير من الطاقة المستهلكة لتحقيق ذلك.

وستهدف الحملة الجديدة في البداية إلى تحقيق مستويات طاقة مماثلة، لكن مع محاولة الإبقاء عليها لفترة زمنية أطول. وسيساعد هذا في التخطيط للمفاعل التجريبي الحراري النووي الدولي الضخم الجاري إنشاؤه في فرنسا ويتمتع بشكل وبطانة مماثلين. ومن المقرر أن يبدأ تشغيل المفاعل التجريبي الحراري النووي الدولي سنة 2025م، لكنه لن يبدأ في استخدام وقود الديوتيريوم-التريتيوم حتى منتصف 2030م.

التغذية

صحة أمعاء الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية

قد يجلب هذا العام المساعدة لملايين الأطفال الذين يعانون سوء التغذيّة، ويظلّون على حالتهم المرضية، ويفشلون في التعافي تمامًا حتى بعد تلقيهم التغذيّة المناسبة، وعلاجات سوء التغذيّة.

ويُتوقع أن تؤدي الاضطرابات المرتبطة بالجائحة وفقدان الوظائف إلى ارتفاع حاد في عدد هؤلاء الأطفال. وتتمثّل إحدى المشكلات التي تواجه الأطفال الذين يعانون نقص التغذيّة في اضطراب ميكروبيوم الأمعاء، وهذا ما يسفر عن جهاز هضمي غير ناضج وعديم الكفاءة يتسبب في تقزّم النمو.

ولإصلاح الميكروبيومات، يتطلع إخصائيو الصحة إلى ظهور نتائج دراسة أجريت في بنغلاديش وقيّمت مكملًا غذائيًّا منخفض التكلفة، ويمثّل مزيجًا من مكونات يسهل العثور عليها، كالحمص والموز ودقيق الصويا والفول السوداني.

وفي عام 2019م، أفاد هذا الفريق من واقع التجارب التي أُجريت على الفئران والخنازير، التي تلتها دراسة تجريبيّة لمدة شهر على 60 طفلًا، مساعدة المكمل الغذائي على إصلاح الأمعاء كما يتضح من التغييرات التي طرأت على واسمات الدم. ولم تستمر الدراسة مدّة كافيّة لاختبار التأثيرات في النمو. ومنذ ذلك الحين، يقارن هؤلاء الباحثون هذا التدخل باستخدام مكمّل غذائي موجود بالفعل في تجربة أكبر قوامها 3 أشهر على أطفال يعانون من سوء التغذية.

من شأن التوصل إلى علاج جديد مساعدة الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية، كهذا الصبي الموجود بأحد مراكز علاج لاجئي الروهينجيا في بنغلاديش.

علم الآثار

خيوط جديدة لفهم المجتمعات القديمة

يُتوقع أن تُرى دراسات حول البشر القدامى تتبع مسارات جديدة هذا العام، إذ يعكف الباحثون على الجمع بين تحليلات الحمض النووي القديم والشواهد الجزيئيّة والميكروبيّة الأخرى لتمحيص الروابط الاجتماعيّة والهجرات. وسيجمع العلماء بين أدلة الحمض النووي والبيانات المستمدة من البروتينات والنظائر، إضافة إلى الأحافير الدقيقة ومسببات الأمراض المأخوذة من العظام وجير الأسنان والبراز المتحجر.

ويمكن لمثل هذه الدراسات هذا العام أن تساعد على تحديد أفراد العائلة السلتية الأوائل الذين ورثوا الثروة. ويمكنها المساعدة على تحديد موطن الفلستيّين الذين جاء ذكرهم في الكتاب المقدس، وتوضيح هويات الأنجلوساكسون والإغريق الأوائل في أوروبا، وكذلك المومياوات في الصين ومصر.