ابتكار ثوري.. تخزين البيانات في الحمض النووي باستخدام المثيلة
تاريخ النشر: 29th, October 2024 GMT
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
طور فريق من الباحثين طريقة مبتكرة لتخزين البيانات الرقمية في الحمض النووي، تعتمد على عملية طبيعية تُعرف باسم "المثيلة" (Methylation). هذه الطريقة تمكّن الباحثين من تخزين واستعادة بيانات عالية الجودة؛ مثل: “صور لحيوان الباندا ورسم صيني قديم، بدقة تصل إلى 97.47%، وسرعة كتابة بيانات تصل إلى 350 بِت لكل تفاعل”.
ووفقًا لدراسة نُشرت في مجلة Nature، استغل الباحثون عملية المثيلة لطباعة المعلومات مباشرة على الحمض النووي الموجود؛ ما يلغي الحاجة إلى تصنيع سلاسل جديدة من الحمض النووي من الصفر. المثيلة هي تفاعل كيميائي يضيف مجموعة ميثيل إلى الحمض النووي، وتُستخدم عادة لتنظيم نشاط الجينات. تقليديًا، يتطلب تخزين البيانات في الحمض النووي تحويل البيانات الرقمية إلى تسلسل من القواعد النووية A وC وT وG، ثم تصنيع هذه السلاسل كيميائيًا في المختبر عبر عملية تُعرف باسم "التخليق الجديد". رغم التقدم في هذه العملية، تبقى بطيئة ومكلفة وعُرضة للأخطاء، مما يجعلها غير مناسبة لتخزين البيانات على نطاق واسع.
ونجح الباحثون، من جامعة بكين ومؤسسات أخرى، في التغلب على هذه التحديات عبر استخدام المثيلة لإعادة كتابة الحمض النووي الموجود بشكل طبيعي. اعتمدوا على 700 قطعة من الحمض النووي كمكونات بناء في نظام تخزينهم الجديد، حيث تم تجميع هذه القطع بشكل انتقائي على قالب رئيسي من الحمض النووي. بعد ذلك، أضافت إنزيمات معينة مجموعات الميثيل في مواقع محددة لتحديد الحمض النووي بتسلسل من 1 و0، مما يمكّن من ترميز البيانات الرقمية.
هذه الطريقة تقدم حلًا مبتكرًا وغير مكلف لتخزين البيانات، نظرًا لاعتمادها على قوالب الحمض النووي الموجودة دون الحاجة إلى تصنيع جديدة. ورغم أن التخزين الإلكتروني التقليدي يبقى أسرع وأقل تكلفة، فإن هذا الأسلوب الجديد يقدم تطورًا كبيرًا في استخدام الحمض النووي كمخزن طبيعي للبيانات. مع المزيد من التحسينات، يمكن أن تصبح أنظمة تخزين البيانات عبر المثيلة وسيلة عملية وفعّالة لتخزين البيانات بطريقة مستدامة وأقل تكلفة من تصنيع الحمض النووي من البداية.
وأفاد الباحثون أن نظام "epi-bit" الذي ابتكروه يقدم إطارًا ذا إمكانات مستقبلية لتخزين المعلومات الجزيئية باستخدام وحدات جاهزة؛ ما يشير إلى أن تقنية تخزين البيانات في الحمض النووي قد تبدأ دخول مرحلة التسويق قريبًا.
المصدر: البوابة نيوز
كلمات دلالية: البيانات الرقمية الحمض النووي دراسة تخزين البيانات في الحمض النووي فی الحمض النووی تخزین البیانات
إقرأ أيضاً:
سلسلة تصنيع سيارة كهربائية خلال 4 ساعات.. نموذج للتنمية الإقليمية المنسقة في الصين
ليانغ سوو لي
إعلامية صينية
في منطقة دلتا نهر اليانغتسي بشرق الصين، يمكن تجميع أكثر من عشرة آلاف قطعة غيار لإنتاج سيارة كهربائية خلال أربع ساعات فقط، مما يتيح تصنيعًا متكاملًا وسريعًا من المكونات إلى التجميع النهائي. هذا الإنجاز الصناعي يعكس التطبيق العميق لمفهوم التنمية الإقليمية المنسقة في الصين، ويُجسد بشكل مباشر كفاءة النظام الصيني.
نظرًا لاتساع مساحة الصين وتنوع الموارد بين أقاليمها، فإن تحقيق التنمية عالية الجودة يتطلب رؤية وطنية شاملة، وتعزيز التدفق الحر لعوامل الإنتاج، وتكامل المزايا النسبية بين المناطق.
وخلال السنوات الأخيرة، تسارعت الجهود لتحقيق التكامل الإقليمي في مشاريع كبرى مثل التعاون بين بكين وتيانجين وخبي، والتكامل في دلتا نهر اليانغتسي، وتطوير منطقة الخليج الكبرى (قوانغدونغ-هونغ كونغ-ماكاو)، والتنمية على امتداد الحزام الاقتصادي لنهر اليانغتسي، وتسعى الصين من خلال ذلك إلى بناء سوق وطنية موحدة وهيكل تنمية إقليمية منسق ومتعدد الأقطاب.
نمو سلسلة صناعة السيارات الكهربائية في منطقة دلتا نهر اليانغتسي يُعد مثالًا حيًا على نجاح هذا التوجه الاستراتيجي. فهذه الصناعة تشمل أنظمة الطاقة، والهياكل، والأنظمة الذكية، وتضم أكثر من عشرة آلاف نوع من القطع، فكيف يمكن تجميع منظومة صناعية بهذا التعقيد خلال أربع ساعات فقط؟ يكمن الجواب في البنية المؤسسية التي تستند إلى تنسيق إقليمي فعال.
تشير التقارير إلى أن مدينة تشانغتشو في مقاطعة جيانغسو تضم أكثر من 500 شركة متخصصة في تصنيع قطع غيار السيارات، منها أكثر من 80 شركة توفر البطاريات، وتصل نسبة اكتمال سلسلة الصناعة فيها إلى 97%. ويمكن للمكونات مثل المقاعد والمصابيح والديكورات الداخلية أن تُجهز وتُنقل إلى مصانع التجميع الواقعة ضمن نطاق 20 كيلومترًا خلال ساعة واحدة فقط، مما يشكل ما يُعرف بـ "دائرة لوجستية مدتها ساعة واحدة".
وعلى مستوى المقاطعة، يمكن توفير 50% من الموارد الداعمة خلال ساعتين فقط. فعلى سبيل المثال، تُرسل رقائق السيارات من مدينة ووشي، والفولاذ عالي الصلابة من مدينة سوتشو، بكفاءة عالية ضمن نطاق يتراوح بين 120 و180 كيلومترًا، أما على مستوى المنطقة، فيمكن نقل المواد الخام للبطاريات القادمة من مدينة نينغده والشاشات الذكية من مدينة شنجهاي بين المدن في أقل من أربع ساعات، لتُشكل بذلك "دائرة صناعة في 4 ساعات" تغطي أكثر من 80% من المكونات اللازمة للسيارة.
لا تعني التنمية الإقليمية المنسقة السعي إلى تحقيق مستويات اقتصادية متماثلة بين جميع المناطق، بل تعني التخصص والتكامل بناءً على خصوصية كل منطقة. وتُعد دلتا نهر اليانغتسي نموذجًا مثاليًا لذلك، حيث تركز شنجهاي على تطوير الرقائق والبرمجيات، وتركز جيانغسو على الدعم الصناعي، فيما تتخصص تشجيانغ في تصنيع القوالب المعدنية والمكونات الذكية، وتلعب آنهوي دورًا بارزًا في تجميع السيارات وتطوير المواد الجديدة. ومن خلال هذا التعاون المتكامل، أصبحت المنطقة أكبر حزام صناعي تنافسي لصناعة السيارات الكهربائية في الصين.
وبحسب بيانات الرابطة الصينية لمصنّعي السيارات الصادرة في يوليو الجاري، بلغ إنتاج الصين من السيارات الكهربائية خلال النصف الأول من العام نحو 6.968 مليون سيارة، بزيادة سنوية قدرها نحو 41%، ما يشكل 44.3% من إجمالي مبيعات السيارات. وأسهمت دلتا نهر اليانغتسي وحدها بأكثر من 40% من هذا الإنتاج، ما يعكس ليس فقط قوتها التصنيعية، بل أيضًا نجاح آليات التنسيق الإقليمي في إطلاق كفاءات هيكلية.
تركز التنمية الإقليمية المنسقة في الصين على الإنسان كمحور للتنمية، فهي لا تقتصر على معدلات النمو، بل تهتم أيضًا بتغطية البنية التحتية، وتحقيق العدالة في الخدمات العامة، وتعزيز التكامل البيئي. ففي عام 2025، تم إطلاق أول حزمة تجريبية من خمسة ابتكارات مؤسسية، تضمنت تقاسم الخدمات العامة بين المقاطعات، وتوحيد معايير الائتمان، وتأسيس نظام تعاوني بين إدارات الشرطة المحلية. وفي المجال البيئي، بدأ تنفيذ خطة شاملة لإدارة الأنهار والبحيرات العابرة للمقاطعات في حوض بحيرة تايهو، من خلال نظام رقابي موحد وآليات للتعويض البيئي، مما يوفر دعمًا مؤسسيًا للتنمية الخضراء.
وعلى نطاق أوسع، بدأت استراتيجية التنمية الإقليمية المنسقة تُحقق نتائج ملموسة على مستوى البلاد. فمن "دائرة الصناعة في 4 ساعات" في الشرق، إلى "المنطقة الرقمية" في الجنوب، و"ممرات النقل الخضراء" في الشمال، أسهمت هذه الاستراتيجيات في تحسين الهيكل الاقتصادي وتضييق الفجوات التنموية بين المناطق.
وفي ظل التحديات العالمية، مثل إعادة هيكلة سلاسل التوريد وتصاعد النزعات الحمائية، تقدم الصين نموذجًا قويًا وفعالًا من خلال بناء سوق موحدة وتعزيز التنسيق الإقليمي. وعلى عكس بعض الدول التي تواجه تركز التنمية في مناطق محددة أو تعاني من تفريغ صناعي، يركز النموذج الصيني على التدفق الحر للعوامل، والتخطيط المكاني المنظم، والتكامل القائم على التمايز، مما يعزز كفاءة الدورة الاقتصادية المحلية ويزيد من مرونة سلاسل التوريد العالمية.
إن التنمية الإقليمية المنسقة لا تعني مجرد توزيع الموارد بالتساوي، بل تقوم على التخطيط العلمي، والتعاون الهيكلي، والتكامل المتبادل. واليوم، يمكن إتمام تجميع سيارة كهربائية خلال أربع ساعات فقط. هذا الإنجاز ليس مجرد نتيجة لتكامل صناعي فحسب، بل هو تجسيد حي لقوة التنسيق الإقليمي وفعالية التخطيط الاستراتيجي في الصين الحديثة.
حسام موافي: شرب الحشيش لا يحتاج لمصحة.. والترامادول يستوجب الدخول الفوري