Jeremy Jurgens, Fred Fenter

يعرض تقرير المنتدى الاقتصادي العالمي السنوي لأفضل 10 تقنيات ناشئة الأمل الذي تقدمه التكنولوجيا وسط حالة عدم اليقين العالمية.

يؤكد تقرير هذا العام، الذي أُطلق في حدث “دافوس الصيفي” للمنتدى في داليان بالصين، أن التكنولوجيا تقع في صميم التغيير غير المسبوق الذي يشهده العالم، ولكنها يمكن أن تقدم أيضًا حلولًا لبعض القضايا الأكثر إلحاحًا.

يقول المؤلفان، جيريمي يورغنز، المدير الإداري لمركز التكنولوجيا والابتكار الرائد بالمنتدى، وفريد فينتر، رئيس التحرير التنفيذي: “التقنيات التي نقدمها يتم اختيارها لحداثتها، وتقدمها في التطوير، وإمكاناتها للتأثير”.

“وقبل كل شيء، يتم اختيارها للإشارات التي تشير إلى أنها تقترب من اللحظة التي ستشكل فيها القرارات المتخذة من قبل الحكومات والصناعة ومؤسسات البحث بشكل هادف كيفية ظهورها في العالم.”

ثلاثة اتجاهات للتكنولوجيا الجديدة

بالنظر إلى التقنيات التي اختارها خبراء المنتدى على أنها الأكثر احتمالاً لإحداث أكبر تأثير على حياتنا، تبرز ثلاثة أمور:

أصبحت التقنيات شخصية بشكل متزايد، ومصممة خصيصًا لمريض واحد أو سياق معين.

العديد من الحلول ذات طبيعة لامركزية، حيث تنتج الغذاء أو الطاقة أو المواد الخام بالقرب من مكان الحاجة إليها.

تحقق المزيد بتكلفة أقل، سواء كان ذلك تبريد الفضاء بدون كهرباء، أو إنتاج الغذاء بدون تربية حيوانات، أو تخفيض تكلفة اكتشاف الأدوية التقليدية بشكل كبير.

أفضل 10 تقنيات ناشئة لعام 2026

الطاقة الشاملة للشبكة

تصل شبكات الكهرباء إلى ذروتها في أواخر فترة ما بعد الظهر وأوائل المساء مع ارتفاع استهلاك الطاقة مع عودة الناس إلى منازلهم، وإعداد العشاء، والانخراط في الأنشطة بعد العمل. وفي الوقت نفسه، تتضاءل عملية توليد الطاقة من الموارد المتجددة مثل الطاقة الشمسية مع غروب الشمس. عادةً، ستحتاج محطات توليد الطاقة الحرارية إلى زيادة إنتاجها في هذه المرحلة لتغطية النقص.

بدلاً من ذلك، تعمل تقنية “الطاقة الشاملة للشبكة” على تعبئة الأصول الموزعة مثل المركبات الكهربائية والبطاريات في المصانع ومراكز البيانات التي تكون خاملة في هذا الوقت من اليوم، وتسحب الكهرباء المخزنة مرة أخرى إلى الشبكة لتلبية الطلب الإضافي.

في كاليفورنيا، قامت أكثر من 16,000 منزل مجهز بالطاقة الشمسية ومتصلة بشبكة كهرباء موزعة بإعادة 51 ميجاوات إلى الشبكة خلال إحدى ذروات الطلب المسائية هذه في عام 2024. وقد تجاوز هذا الإنتاج قدرة العديد من محطات الذروة التي تعمل بالوقود الأحفوري، ودون انبعاثات.

الاستخراج المباشر لليثيوم

يعد الليثيوم حيويًا لتخزين البطاريات، والذي بدوره يمثل لبنة أساسية لتحول الطاقة. بينما الليثيوم ليس مادة نادرة، فإن عملية التبخير من المحلول الملحي المستخدمة تقليديًا تستغرق ما يصل إلى عامين، وتستهلك الكثير من المياه، وتقتصر على مناطق جغرافية محددة. يتركز ثلاثة أرباع إنتاج الليثيوم حاليًا في الصين.

يوفر الاستخراج المباشر لليثيوم “DLE” بديلاً أسرع وأكثر مرونة وربما أكثر استدامة لإنتاج الليثيوم التقليدي. باستخدام أنظمة هندسية، بما في ذلك المواد الممتزة والأغشية والمذيبات، يمكن لـ DLE استخراج الليثيوم من المحلول الملحي في غضون ساعات. تتم إعادة المياه المتبقية إلى باطن الأرض. يعمل DLE أيضًا مع السوائل الحرارية الأرضية ومياه الصرف الصحي لحقول النفط والمواد المعاد تدويرها، مما يقلل الاعتماد على المحلول الملحي الطبيعي وتنويع سلاسل التوريد.

تعمل عدة مصانع بالفعل، بما في ذلك في الأرجنتين والولايات المتحدة وأستراليا.

مواد التبريد الإشعاعي السلبي

صُممت مواد التبريد الإشعاعي السلبي لتعكس 95% من أشعة الشمس الواردة للحفاظ على الأسطح أكثر برودة من الهواء المحيط، دون الحاجة إلى تبريد كهربائي للمساحات.

يمكن تطبيقها كطلاءات، أو طبقات رقيقة، أو أغشية، أو مكونات بناء، مما يوفر طريقة منخفضة التكلفة وقابلة للتطوير لتحسين كفاءة الطاقة وتقليل الطلب على الكهرباء. يمكن استخدامها في المباني الجديدة والهياكل القائمة على حد سواء.

يبلغ الموردون عن توفير في الطاقة يصل إلى 20% في أماكن مثل محلات البقالة ومتاجر التجزئة. مواد الأسقف الباردة إلزامية بالفعل في كاليفورنيا والصين كجزء من معايير البناء الأخضر الخاصة بهما.

في المملكة المتحدة، طورت شركة AssetCool الناشئة طلاءً يحافظ على برودة كابلات الطاقة، مما يمكنها من حمل كهرباء أكثر بنسبة 30%.

تفكيك “المواد الكيميائية الأبدية”

صُممت المواد الكيميائية الأبدية أو PFAS “المواد المشبعة بالفلور متعددة الألكيل” لمقاومة الحرارة والماء والتحلل الكيميائي. والآن تتسبب في مشكلات بيئية خطيرة، فقد تم العثور على PFAS في أماكن نائية مثل القطب الشمالي وفي مياه الشرب لدينا.

لقد نجحت المعالجات التقليدية في إزالة PFAS من الماء، ولكنها لم تدمرها. الطريقة الوحيدة للقيام بذلك هي كسر الروابط القوية للغاية بين الكربون والفلور التي تجعلها شديدة الثبات في البيئة.

تظهر الآن طرق جديدة تقوم بتسخين الماء بشكل فائق، أو تطبيق تيارات كهربائية، أو استخدام تفاعلات كيميائية مدفوعة بالأشعة فوق البنفسجية لكسر روابط PFAS. في ميشيغان، يعمل مرفق لتدمير PFAS من مياه الصرف الصحي للمطامر منذ عام 2023. وأفادت شركة Daikin Industries، وهي واحدة من أكبر منتجي PFAS في العالم، أن طريقتها القائمة على الأشعة فوق البنفسجية نجحت في تدمير 99.99% من PFAS خلال تجربة ميدانية.

التخمير الدقيق

يحول التخمير الدقيق الكائنات الدقيقة إلى مصانع تنتج البروتينات والإنزيمات والأدوية. فبدلاً من استخدام المحاصيل أو الحيوانات، يتم إدخال الشفرة الجينية لهذه الجزيئات في كائنات دقيقة مثل الخميرة أو البكتيريا. يتيح هذا النهج إنتاجًا ثابتًا وقابلاً للتطوير في بيئة خاضعة للرقابة، مع مخرجات متطابقة كيميائيًا لنظيراتها الطبيعية.

يُستخدم التخمير الدقيق بالفعل لإنتاج بروتينات البيض المشتقة من الكائنات الدقيقة وبروتين مصل اللبن الخالي من المنتجات الحيوانية كبديل مستدام للبيض ومنتجات الألبان في تصنيع الأغذية.

إن تحويل الإنتاج من المزارع والاستخراج إلى خزانات التخمير يفتح آفاقًا جديدة لتصنيع المنتجات الأساسية بكفاءة وسرعة أكبر. بالإضافة إلى الغذاء، تساعد هذه التكنولوجيا أيضًا في إنتاج الببتيدات التجميلية، والمركبات الصيدلانية، والمواد الكيميائية التي كانت تُشتق تقليديًا من الوقود الأحفوري.

توصيل الأدوية عبر الإكسوسومات

يمكن للعلاجات عالية الاستهداف لحالات مثل السرطان أن توقف الجينات، أو تعدل الطفرات، أو توصل دواءً علاجيًا مباشرة إلى الخلية المريضة. ولكن المشكلة هي.. أن العديد منها يعمل بشكل جيد في المختبر فقط. فبمجرد دخولها إلى مجرى دم المريض الحقيقي، غالبًا ما تتحلل أو يتم صدها بواسطة أنظمة الدفاع في الجسم.

الإكسوسومات هي جزيئات صغيرة تعمل كنظام بريد، تحمل البروتينات والمواد الوراثية بين الخلايا. يمكن لتحميل هذه الإكسوسومات بالعلاجات أن يتغلب على الحواجز التي تواجهها الأدوية الاصطناعية لأن الجسم يتعرف على الإكسوسومات على أنها جزء منه.

في تجربة دواء من المرحلة الأولى في الولايات المتحدة، استقرت حالة مرضى سرطان البنكرياس الذين لم يتبق لديهم خيارات علاجية بفضل الإكسوسومات المعدلة التي تستهدف طفرة كان من الصعب علاجها سابقًا. تظهر الإكسوسومات أيضًا إمكانات كبيرة لمعالجة الاضطرابات العصبية مثل الزهايمر وباركنسون.

لقاحات سرطان mRNA المخصصة

لا يوجد علاج واحد يناسب الجميع للسرطان. تختلف طريقة ظهور السرطان وكيفية تفاعله مع العلاج من شخص لآخر. صُممت لقاحات سرطان mRNA المخصصة لتدريب الجهاز المناعي للمريض على التعرف على خلاياه السرطانية المحددة ومهاجمتها.

الخطوة الأولى هي تسلسل ورم المريض للعثور على الطفرات والبروتينات الفريدة. ثم يتم صنع لقاح mRNA مخصص لتدريب الجهاز المناعي على استهداف تلك العلامات، مما يؤدي في النهاية إلى تحسين النتائج.

أحد الأمثلة على ذلك هو تجربة حديثة لسرطان الجلد في ساوث كارولينا حيث شهد المرضى الذين تلقوا لقاح mRNA مخصصًا جنبًا إلى جنب مع العلاج المناعي انخفاضًا بنسبة 40-50% في خطر الانتكاس أو الوفاة مقارنة بالعلاج المناعي وحده.

المحاكاة الكمومية لاكتشاف الأدوية

هذا هو القول المأثور في تطوير الأدوية.. 9 من كل 10 أدوية جديدة تدخل التجارب السريرية تفشل. تستخدم المحاكاة الكمومية الحوسبة الكمومية لنمذجة كيفية تصرف الجزيئات على المستوى الذري بدقة أكبر بكثير من الطرق التقليدية.

من خلال نمذجة العدد الهائل من التفاعلات الممكنة بينها، يمكن للباحثين التنبؤ بشكل أفضل بكيفية عمل الأدوية المرشحة في وقت مبكر. وهذا بدوره يمكن أن يقلل من إخفاقات التجارب المكلفة ويفتح الباب لاستهداف الأمراض التي كانت معقدة للغاية بحيث لا يمكن معالجتها في السابق.

أحد الأمثلة على ذلك هو التعاون الذي تم في عام 2025 بين IBM و Moderna، والذي استخدم الحوسبة الكمومية لإجراء واحدة من أكبر عمليات محاكاة طي البروتين “إنشاء البروتينات” وتفاعلات mRNA حتى الآن.

نماذج العالم

نماذج العالم هي نوع جديد من الذكاء الاصطناعي مصمم لفهم وتوقع كيفية تصرف العالم المادي، بدلاً من مجرد وصفه. من خلال التعلم من مصادر بيانات متعددة، مثل الفيديو وأجهزة الاستشعار والنصوص، فإنها تنشئ تمثيلاً افتراضيًا لأحداث العالم الحقيقي. وهذا بدوره يمكنها من التفكير في المواقف التي لم تواجهها بشكل مباشر من قبل. وهذا يعني أن أنظمة الذكاء الاصطناعي يمكن أن تتجاوز التعرف على الأنماط وتكون أكثر مرونة وبديهية.

يعد هذا النهج ذا قيمة خاصة في مجالات مثل الروبوتات ونمذجة المناخ، حيث يعد فهم ديناميكيات العالم الحقيقي أمرًا ضروريًا. على سبيل المثال، تقوم منصة NVIDIA’s Cosmos بتدريب الروبوتات على كميات هائلة من بيانات العالم المادي حتى تتمكن من التكيف مع بيئات جديدة وغير مألوفة من خلال الاعتماد على نموذج داخلي لكيفية عمل الأشياء.

التشفير القائم على الشبكة

قد لا يكون فك تشفير كميات هائلة من حركة المرور المشفرة على الإنترنت ممكنًا اليوم، ولكنه قد يكون في متناول أجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية مع تحسن التكنولوجيا.

التشفير القائم على الشبكة هو نهج جديد للتشفير مصمم ليظل آمنًا حتى في هذا السيناريو. تخفي هذه التكنولوجيا البيانات في هياكل رياضية معقدة “الشبكات” وتضيف أجزاء صغيرة من المعلومات العشوائية، مما يجعل من الصعب للغاية تمييز الحل الصحيح عن العديد من الحلول الخاطئة.

يحمي هذا الأمان “القائم على الضوضاء” من الهجمات الكلاسيكية والكمومية، مما يجعل التشفير القائم على الشبكة مفتاحًا لحماية البيانات في عصر ما بعد الكم. إنه يحمي بالفعل iMessage من Apple، وتخطط Google لتضمينه في Android، إلى جانب تقنيات التشفير الأخرى.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: World Economic Forum