إلى المحتوى الرئيسي

«كثير من الأفكار الذكية مصدرها الطبيعة»

ما الذي يمكننا تعلمه من البيولوجيا الطبيعية كي نستطيع دفع الإبداعات التقنية؟ بروفيسورة بيونيك أنتونيا كيسل تعطي الإجابة.  

فولف تسينInterview: Wolf Zinn, 22.07.2025
بروفيسورة بيونيك أنتونيا كيسل
بروفيسورة بيونيك أنتونيا كيسل © WFB / Jonas Günter

حضرة البروفيسورة كيسل، ما هو بيونيك فعليا؟
بيونيك هو عبارة عن علم متعدد التخصصات على الحدود بين العلوم الطبيعية - مع البيولوجيا كأساس - والعلوم الهندسية. وهذه الأخيرة تُعرف بأنها العلوم التطبيقية. وهذا يوفر لتخصصات مثل الهندسة المعمارية أو اللوجستيات مجالًا للتحسينات الحيوية القائمة على محاكاة نموذج الطبيعة. 

ما الذي يمكن أن يقدمه بيونيك؟
يمكن للتقنيات الحيوية حل المشكلات التي لا يمكن حلها تلقائيًا أو باستخدام مناهج متعددة التخصصات على الإطلاق. عندما يتعين أخذ العديد من الجوانب في الاعتبار في وقت واحد، تواجه التكنولوجيا تحديات كبيرة. إن النظر إلى البيولوجيا «علم الأحياء» غالبا ما يقدم لنا مناهج ونماذج واعدة. يقدم ما يقرب من 3,4 مليار سنة من العمل التطوري وحوالي 20 مليون نوع مختلف حاليًا على هذا الكوكب موردًا غنيًا.  

إن الهياكل والبنى البيولوجية غالبًا ما تكون مُحسّنة للموارد، وفقًا لشعار «بقدر ما هو ضروري وبأقل قدر ممكن.» ولذلك، فإن المنتجات أو العمليات التي تعتمد على النماذج البيولوجية تكون عادة أكثر كفاءة. كما أنها طريقة لتوفير الطاقة وحماية المناخ. 

جلد سمك القرض نموذج لتطبيقات تقنية.
جلد سمك القرض نموذج لتطبيقات تقنية. © iStock

أي من المنتجات التطبيقات تجدينها الأكثر إثارة؟
العديد من الأفكار الذكية تأتي من الطبيعة. يساعد جلد سمك القرش، كنموذج، على تقليل مقاومة الاحتكاك على الطائرات والسفن، مما يؤدي إلى توفير الوقود. وقد أدى ذلك أيضًا إلى تطوير طلاء تحت الماء، خال من السموم يحمي السفن وكذلك الأحياء المائية من الأعشاب البحرية. 

يُلهم تأثير سالفينيا، الذي سُمي على اسم نوع من السرخس العائم، طلاءات هياكل السفن التي تحتفظ بطبقة من الهواء تحت الماء - وهو أمر جيد أيضًا للكفاءة والبيئة. 

ومن الصحراء أيضا تأتي فكرة رائعة: تحصل خنفساء شرب الضباب على ماء الشرب من رطوبة الهواء. وهكذا شكل جلدها الخارجي نموذجا لمستخلص الضباب التقني في المناطق الجافة. 

تعتبر الهياكل خفيفة الوزن في السيارات والطائرات، والتي يعتمد شكلها على النماذج البيولوجية، فعالة للغاية - وهذا يوفر المواد والطاقة.  

هذا بالإضافة إلى المواد القادرة على الشفاء الذاتي، مثل الخرسانة القادرة على سد التشققات الصغير ذاتيا. الذكاء الاصطناعي أيضا يحاول محاكاة الطبيعة: تحاكي الشبكات العصبية الطريقة التي يتعلم بها دماغنا المعلومات ويعالجها. 

في أي مجالات البحث الحيوي ترين إمكانات خاصة؟
بكل صراحة: في كل المجالات! في الوقت الحالي، أرى أن وظيفة السطح مهمة بشكل خاص: تقليل الاحتكاك يتعلق بشكل هائل بالمناخ! ذات الأمر يسري على التخفيض السلبي لدرجة الحرارة على السطوح الخارجية. أيضا في مجال المواد يوجد إمكانات رهيبة؟ الهدف هو: ذكي، قادر على الشفاء الذاتي، ومتجدد. ولا يجوز أن ننسى الأنظمة الطبية المساعدة، المتكيفة والذكية. أو معالجة البيانات، مثل إدارة البياتات الكبيرة على سبيل المثال.  
أنت ترى: مازال هناك الكثير من الأحداث!

نبذةٌ شخصية: أنتونيا كيسل

البروفيسورة الدكتورة أنتونيا كيسل هي مديرة مركز إبداع التقنيات الحيوية «بيونيك» ورئيسة قسم البكالوريوس والماجستير في علوم البيونيك في جامعة بريمن. وهي تبحث في النقل الحيوي للنتائج من علم الأحياء إلى التكنولوجيا الموجهة نحو المستقبل. علاوة على ذلك، تشغل كيسل منصب رئيسة شبكة الكفاءة في مجال الإلكترونيات الحيوية BIOKON