التقانات (مدخل إلى ـ)
تقانات (مدخل الى ـ)
Technology -
محمود إبراهيم
التقانات technologies هي إجمالي المعارف والمهارات الصناعية والفنية والهندسية والمعلوماتية المتاحة لأي مجتمع. وللتقانة تعاريف متنوعة، منها: تطبيق المعرفة العلمية لتحقيق الغايات العملية للحياة البشرية؛ أو تطبيق المعرفة العملية في الصناعة أو التجارة؛ أو ابتكار الأدوات أو التقنيات أو الحِرف أو المنظومات أو طرائق التنظيم ومعرفتها واستخدامها لحل مشكلة أو الوفاء بمتطلبات غاية ما.
وللتقانة تعاريف آخر، منها: تطوير الأدوات والآلات والمكنات والمواد والعمليات التقانية التي تساعد على حلِّ المشكلات البشرية. أي إنها وسيلة تستجيب لاحتياجات الإنسان الأساسية من القدرات المتاحة لزيادة الإنتاجية وتحسين الأداء. والتقانة هي المجال التطبيقي العملي للاكتشافات والاختراعات العلمية الحديثة في الصناعة والتجارة والاتصالات وغيرها؛ فهي نسق معرفي يتوسط بين العلم والصناعة. وكذلك يمكن تعريف التقانة بأنها مجموع المعارف والخبرات والمهارات والوسائل المتاحة والمستنبطة والمتراكمة المعنية بتحسين حياة الإنسان بوساطة تصميم المنتجات وتصنيعها والتحكم الفعلي في التجهيزات والأدوات لتحقيق أهداف معينة في خدمة الإنسان والمجتمع. وثمة ارتباط وثيق بين العلم والتقانة؛ ففي حين يهتم العلم بدراسة طبيعة أمر ما وفهمه؛ تهتم التقانة بتطبيق ما توصل إليه فهم ذلك الأمر. فالتقانة تعمل على تطبيق العلوم والمعارف على نحو منظَّم في مختلف الميادين، أي إنها طريقة الاستخدام الأمثل للمعارف والمعلومات والمهارات في مجال معين بهدف الوصول إلى نتائج تشبع حاجة الإنسان، وتزيد قدراته ورفاهيته. فهي فكر وأداء وحلول للمشكلات قبل أن تكون مجرد اقتناء معدات واستعمالها، وهي نشاط إنساني يشمل الجانب العلمي والجانب التطبيقي.
وتجدر الإشارة إلى أن التقانة والتقنية technique كلمتان وثيقتا الصلة إلا أن لهما معاني مختلفة. فالتقنية هي أسلوب عمل شيء أو نشاط ما؛ في حين أن التقانة كلمة تدل على العمليات المعقدة ومبادئ العلوم المستخدمة في الأدوات والتجهيزات.
وإن مصطلح تقانة technology يوناني الأصل، ويتكون من مقطعين: techno يعني حرفة أو مهارة، وlogy يعني علم؛ أي إن هذه الكلمة تعني علم الأداء.
والتقانة قديمة قدم الإنسان، وهي من الظواهر المتنامية والمتغيرة باستمرار، وتتطور كماً ونوعاً عبر العصور بتراكم الخبرة والمعرفة والعلم؛ فقد مرَّ المجتمع الإنساني بعصور عدة -كالعصر الحجري والبرونزي والحديدي وعصر الزراعة المروية وابتكار الكتابة- اكتشف الإنسان الأول خلالها استعمال الأدوات المختلفة في الصيد والحراثة والزراعة وإنتاج الغذاء، وصنع من الحجارة أدوات استخدمها في الدفاع وفي صيد الحيوانات وسلخها، وطوّر أدواته لاحقاً من العظام ومن الخشب، واكتشف النار مصدراً بسيطاً للطاقة ونقطة تحول مهمّة في تطوره التقاني؛ فاستخدمها في طهو الطعام وصنع معداته، كما صنع ملابسه ومأواه من جلود الحيوانات، وساعده ذلك على مواجهة عوامل الطبيعة.
ومع الزيادة المطردة في عدد السكان واليد العاملة بدأ عصر التخصُّص والعمل الجماعي، وظهرت التجمعات البشرية الأولى بصورة قرى صغيرة مستقرة تعتمد على الزراعة وتربية الحيوانات، وأدى ذلك إلى التفكير في وسائل الري وبناء السدود لحجز المياه، فنشأت الحرف والتجارة. وبعد اكتشاف المعادن وتطويعها، واكتشاف العجلة واستخدام طاقة الرياح؛ تنوعت المهن والوسائل وطرائق المعيشة في مختلف أنحاء العالم.
يشمل مفهوم التقانات اليوم التقانة الصناعية التي أدت إلى نشوء المجتمعات الحديثة التي رافقت الثورة الصناعية مع اختراع المحرك البخاري والآلات التي تدار بالطاقة ونمو المصانع والإنتاج بالجملة. وتعتمد التقنيات الحديثة –عموماً- على تطور العلوم، وقد أثر تقدم التقانة في جوانب عديدة من حياة الناس؛ فقد أدى تطور صناعة السيارات والراديو والتلفزة إلى تغيير عادات الناس وأساليب حياتهم، وأحدث اكتشاف الهاتف ثورة في وسائل الاتصالات. وكذلك يسّرت التقانة وسائل التغلب على الجوع، وعلاج الأمراض أو الوقاية منها، ومكّنت الإنسان من التنقل ونقل البضائع بسرعة ويُسر إلى أي مكان من الكرة الأرضية، كما مكّنته من غزو الفضاء الخارجي.
قدمت التقانة للبشرية على مرَّ العصور فوائد لا تحصى، منها:
1- زيادة الإنتاج:
أدى استخدام المكنات والآلات ومنظومات التحكم والأتمتة إلى زيادة كبيرة في مردود مختلف العمليات الإنتاجية في مختلف القطاعات (زراعية – صناعية – استخراج الموارد الطبيعية – التعدين – النقل وغيرها).
2- تخفيض العمالة:
أدى استخدام المكنات وخطوط الإنتاج المؤتمتة ووسائل الرفع والنقل الحديثة وآلات جني المحاصيل الزراعية إلى الاستغناء عن جهود أعداد كبيرة من العمال، مع زيادة كبيرة في الإنتاج؛ إلى جانب إنقاص ساعات العمل اليومية وانخفاض أعداد العاملين المطلوبين لإنتاج السلع.
3- سهولة العمل:
أدى استخدام وسائل الإنتاج الحديثة إلى تسهيل شروط العمل ومشقته في الصناعة وجني المحاصيل وتربية الماشية وإنتاج الحليب واستخراج المواد من المناجم، مقارنة بما كان يعانيه العمال قبل دخول الآلة والتقانات الحديثة إلى هذه الأنواع من الأعمال.
4- رفع مستويات المعيشة:
أدى استخدام وسائل الإنتاج الحديثة وتوفر وسائل النقل والخدمات الطبية إلى زيادة رفاه الإنسان، وتوفّر المال الكافي والوقت لتمضية العطلات والإجازات، وتسهيل وسائل المعيشة والتمتع بالمسكن والملبس والتغذية والرعاية الصحية، ومن ثمَّ زيادة متوسط عمر الفرد؛ ولا سيما في الدول المتقدمة صناعياً.
ينجم عن تطبيق التقانات واستخدامها تلوث كبير للبيئة بسبب المخلفات الصناعية الضارة ونواتج احتراق الوقود مع زيادة معدل الضجيج، إضافة إلى التلوث الناجم عن استخدام المبيدات الحشرية في الزراعة، والاستهلاك المفرط لمصادر الطاقة الأحفورية والثروات الطبيعية التي لا يمكن تعويضها. وقد أدى التقدم التقني السريع إلى ارتفاع معدلات البطالة لحلول الآلة محل اليد العاملة؛ إضافة إلى شعور العاملين على خطوط الإنتاج بالملل بسبب رتابة العمل ونوعيته.
وتواجه التقانات الحديثة تحديات كبيرة للتغلب على الآثار الجانبية الضارة، ومنها ما لا يمكن علاجه والتخلص منه إلا بتضافر الجهود العلمية والصناعية، واستخدام وسائل تقنية متطورة للتخلص من الغازات الضارة، وإعادة تدوير المواد في الصناعة، والتغلب على رتابة العمل. ولذا لا بد من وضع التشريعات الضرورية للتخفيف من تلك الآثار وإيجاد تقانات بديلة أقل ضرراً على البيئة، واختبارها وتقييمها قبل استخدامها؛ للوقوف على تأثيراتها المحتملة في المجتمع وفي البيئة. ويطلق على هذه العملية تقويم التقانة؛ شريطة ألّا يشكل ذلك حجر عثرة في طريق التطور العلمي والتقني. وتشترط كثير من البلدان اعتماد تقانات حديثة غير ضارة بالبيئة وغير مؤذية ولا تتسبب في ظاهرة الاحتباس الحراري. وقد ورد في بروتوكول كيوتو Kyoto – وهي اتفاقية دولية سميت تيمناً بالمدينة اليابانية التي جرى تبنيها فيها في ديسمبر/كانون الأول عام 1997، بهدف خفض انبعاث الغازات التي تسهم في الاحتباس الحراري- ضرورة اتخاذ الخطوات الرامية إلى تشجيع التقانات غير الضارة بالبيئة وتمويلها وتيسير الوصول إليها وإلى المعارف العلمية المتعلقة بها، ولا سيما في البلدان النامية.
يُقصد بنقل التقانات نقل الأفكار من مراكز الأبحاث إلى مواقع الأسواق؛ فهي عملية تبادل للمعلومات بين علماء التقانة والأبحاث المبتكرة من جهة وبين المستخدمين النهائيَّين من جهة أخرى. ويشمل نقل التقانات استيرادها بطرائق مختلفة من الدول المتقدمة أو الشركات التقانية إلى دول لا تمتلكها بهدف إحداث تحولات اقتصادية واجتماعية فيها. وقد يقتصر نقل التقانات في بعض الحالات على اقتناء المكنات ومتمماتها أو شراء المصانع وأدوات الإنتاج جاهزة والتدرب على تشغيلها وصيانتها وتسويق منتجاتها.
وطرائق نقل التقانات مختلفة؛ منها المفتاح باليد turnkey system أو الترخيص التقاني technological licensing أو الاستثمار الأجنبي المباشر foreign direct investment . والتقانة على أنواع؛ فقد تكون تقانة موفرة لرأس المال، وتلجأ إليها غالباً الدول النامية، أو تقانة موفرة للعمل، وتُطبَّق في الدول المتقدمة، وتقانة محايدة تساهم في زيادة المال وتوفير فرص العمل.
هي المرحلة التي تلي نقل التقانات، عندما تصبح القوى العاملة الوطنية قادرة على السيطرة على التقانات المستوردة وفهمها؛ بحيث يصبح بإمكانها - في مرحلة تالية- إبداع ابتكارات جديدة على صلة بها لتطوير منتجات جديدة تجاري التطورات التقانية العالمية، وتنافسها في الأسواق المحلية والدولية.
وإن امتلاك العلوم والتقانات يتطلب خطة وطنية للحصول عليها وتوطينها بحيث تلائم احتياجات المجتمع وتوفير حاجات المواطن الأساسية. أما وسائل تحقيق ذلك فكثيرة ومتشعبة، ومن أهمها: توفر المعلومات والمعرفة والبدائل المتاحة، وسن التشريعات والقوانين المناسبة لنقل التقانات وتوطينها، وتهيئة المناخ المساعد على استيعاب التقانات، وتعزيز دور مراكز الأبحاث والجامعات العلمية لنقل التقانات وتوطينها، والعمل على توفير المال اللازم للبحث والتطوير من موارد محلية وأجنبية من دون توقع الحصول على عائد ربحي سريع؛ مع ضرورة وجود قدر كافٍ من الاستثمارات اللازمة لتنفيذ التقانات الجديدة، وهذا من متطلبات التقدم التقني.
وتظل الحقيقة الأساسية ذات الأهمية البالغة في عملية نقل التقانات وتوطينها هي متابعة البحث والتطوير، والتي تسمح بانتقال البلدان النامية من مرحلة توطين التقانات إلى مرحلة توليد التقانات وتنميتها والمشاركة الفعالة في المنظومة التقانية العالمية. ولا بد من الاعتراف بأن هذه الحلقة هي الحلقة الغائبة أو أكثرها ضعفاً في منظومة العلوم والتقانات في جميع البلدان النامية.
وإلى أن تتمكن البلدان النامية من تطوير منظومة العلوم والتقانات لديها، وتفعيل عواملها المختلفة لتصبح -في نهاية المطاف- رافداً مهماً من روافد منظومة الابتكار الوطنية؛ فإن نقل التقانات وتطويرها باللجوء إلى الاستثمارات الأجنبية المباشرة تبقى عرضة للعثرات، ولن تتجاوز حدوداً تقانية معينة، ولن يكون لها دورها في نقل الاقتصاد الريعي إلى اقتصاد ذي قيمة مضافة، يسمح بتنمية اقتصادية واجتماعية مستدامة في البلدان النامية.
يعدّ نقل التقانات قضية مهمة لكلِّ الأطراف، سواء كانت مصدّرة للتقانات أم مستوردة لها. ولكلِّ دولة اهتمام مختلف عن دولة أخرى بحسب قدرتها التقانية والمعرفية، ولا أحد يستطيع أن يطمئن إلى موقعه في هذا السياق. فالكلُّ يسعى إلى تحقيق أكبر قدرِ من الربح والنجاح في نقل التقانات وتوطينها، وهذا هو المستقبل الذي ينشده الجميع. وسوف يبقى نقل التقانات أحد الأهداف الرئيسية لدول العالم النامية والفقيرة؛ فالتقانات الحديثة هي أقصر طرائق التنمية والازدهار والاكتفاء الذاتي، والمجال الواسع لإطلاق طاقات الإبداع الوطنية في مختلف فروع العلوم والمعارف. ويظل امتلاك التقانات المتقدمة -إنتاجاً وتطويراً واستخداماً- العنصر الحاسم في تحقيق القدرة على النماء والتطور.
تختلف وسائل نقل التقانات من بلد إلى بلد بحسب درجة تطوره وقدراته على استيعابها وتوطينها، فقد لا يُسمح بانتقال التقانات إلى أقطار معينة تحت ذرائع مختلفة، ولكن الحصول عليها ممكن إذا توفرت إرادة امتلاكها، وتوفرت القدرة على استيعابها وتكييفها استجابة لمتطلبات التنمية؛ إذ يتطلب ذلك اعتماد سياسة وطنية واضحة لتنمية قدرات التعامل مع التقانات الحديثة وامتلاك أسرار معرفتها، وتسهيل سبل الإفادة منها وتكييفها لحل المشكلات الصناعية المختلفة وتطويرها. ومن أهم عوامل تسريع نقل التقانات وتوطينها مايأتي:
1- إحداث مركز وطني لنقل التقانات ورصد حركة تطور العلوم والتقانات في العالم بهدف الإفادة منها، وكذلك دراسة تجارب الدول الأخرى التي حقّقت نجاحات في هذا المجال.
2- إعداد الأطر العلمية اللازمة لنقل التقانات بالتعاون مع المؤسسات العلمية المختلفة.
3- تضمين عقود شراء الأجهزة والمعدات الصناعية المختلفة شروطاً واضحة للتأهيل والتدريب؛ بهدف تطوير إمكانات الأطر الفنية والعلمية وتفهمها نهج التقانات الجديدة، وتنفيذ أعمال الصيانة، وإنتاج المكونات التقانية الجديدة بأيدٍ وطنية.
4- التواصل مع قواعد المعلومات العالمية عبر الوسائل المختلفة لرفد النشاطات المتعلقة بنقل التقانات بكل ما هو جديد من المعلومات.
5- المشاركة في الندوات والمؤتمرات العلمية المتعلقة بأنشطة نقل التقانات، والاستفادة من نشاطات المنظمات والهيئات الدولية المعنية بهذا الأمر، وكذلك المشاركة في المعارض للاطّلاع على آخر مبتكرات العلوم والتقانات.
6- تزويد الجامعات طلابَها بآخر مستجدات العلم والمعرفة والتقانات الحديثة والمخابر الضرورية؛ ولا سيما الكليات التقانية والعلمية فيها، ونشر ذلك بين المؤسسات الإنتاجية، واعتماد مبدأ تكوين الفرق البحثية المشتركة، والإفادة من إمكانات أعضاء الهيئة التدريسية في توطين التقانات الحديثة.
7- رفد المؤسسات الإنتاجية بمخابر علمية متخصِّصة بالبحث والتطوير لمصلحة المؤسسة، وتوثيق أنشطة نقل التقانات للإفادة منها في الأعمال التطويرية؛ أي أن تكون المصانع مطوِّرةً وصانعةً للتقانات، وليست مستهلكة لها فقط.
8- إعداد دراسات الجدوى الفنية والعلمية والاقتصادية للمشاريع الإنتاجية والتأكد من اختيار التقانات الحديثة المناسبة للبلد المعني وجدواها الفنية والاقتصادية لحالة الدولة المستوردة للتقانات.
9- تشجيع إقامة المشاريع الإنتاجية المشتركة مع دول أكثر تطوراً، مع مراعاة تبادل المنافع؛ إضافة إلى ضمان سيطرة الفنيِّين المحليِّين على التقانات المتعلقة بالصناعة المنقولة، وصيانة تجهيزاتها، وضمان استمرار الإنتاج بوساطة تطوير منتجات جيدة ومنافسة، وضرورة وجود استراتيجية لكلِّ معمل أو منشأة لتطوير منتجاتهما ذاتياً ضماناً لاستمرارهما في جو جادٍّ من المنافسة.
10- رعاية المبدعين والمخترعين المحليِّين وتطوير إمكاناتهم والسعي إلى استثمار اختراعاتهم كلَّما أمكن ذلك.
11- إنشاء المجمعات (الحدائق) العلمية science parks والإفادة من خبرة الدول الأخرى في هذا المجال وإشراك كبار الأساتذة الجامعيِّين والباحثين المتميِّزين في أنشطة نقل التقانات وتوطينها.
12- دعم حركة النشر والتأليف والترجمة في مجال نقل التقانات.
13- اعتماد مناهج دراسية متقدمة لتخريج مهندسين وتقنيّين يمتلكون قاعدة علمية وصناعية متقدمة، ووضع خطط وسياسات علمية وتقنية لتحسين أداء المهندسين والتقنيِّين، وتحقيق مواكبتهم لآخر التطورات العلمية والتقنية، وتطوير أساليب الإنتاج.
14- سعي المؤسسات الإنتاجية إلى مدِّ الجسور مع الجامعات التي تعدّ اليوم مصدراً أساسياً للمعرفة العلمية وللأفكار الجديدة الناجمة عن البحوث العلمية؛ بهدف التعاون على إجراء البحوث والدراسات لحسابها. وتشير الدراسات إلى أن ثمة علاقة وثيقة بين حجم البحوث التطبيقية في أي بلد وبين النمو الاقتصادي المتحقّق في ذلك البلد.
هي المرحلة التي تلي توطين التقانات، وتسمح بابتكار تقانات جديدة محلية يمكن أن تصنع منتجات ضرورية ومنافسة عالمياً. ويشمل ذلك أعمال الهندسة العكسية reverse engineering وملاءمة التقانة للبيئة، أو لعمليات التنمية المستدامة، وتنتهي بتطور معارف إدارة توليد التقانات. ويشمل التوطين كذلك أعمال البحث والتطوير وتوليد تقانات جديدة. ولتحقيق النجاح في مضمار تطوير التقانات المستوردة بإمكانات محلية يجب تأسيس منظومة للعلوم والتقانات مدعّمة باستراتيجية واضحة ومحددة، وتحتاج إلى الموارد البشرية والمالية الضرورية، إلى جانب التقانات المستوردة والبنية التحتية المساعدة، والبيئة الاجتماعية والاقتصادية الملائمة. وفي هذه الحالة فقط يمكن أن تنجح منظومة العلوم والتقانات في إنتاج التقانات المبنية على الدراسات والبحوث وبراءات الاختراع، ويمكنها تطوير منتجات وتقانات وكسب موارد مالية لتأسيس عمليات تقانية وصناعية مطوّرة محلياً، تؤدي عند استثمارها إلى زيادة الإنتاج والخدمات، وإلى تصدير تقانات مطوّرة محلياً؛ ممّا يرفع من مستوى معيشة الفرد. ومن ثمَّ فإن منظومة العلوم والتقانات تعمل محركاً لعملية التنمية الاقتصادية والاجتماعية.
تبدأ دورة حياة التقانة بولادتها في مخابر البحث والتطوير، ثم تجريبها مخبرياً ثم اعتمادها بعد تجريبها عملياً، وعندها تسمى بالتقانة البازغة emerging technology، لتصل بعدها إلى مرحلة التقانة الناضجة mature technology. وبعد ذلك تتقادم التقانة لتصبح تقانة قديمة old technology، لينتهي بها المطاف إلى تقانة بالية obsolete technology لا تلائم العصر. والتقانة يمكن أن تكون بسيطة أو مركبة في حزمة تحوي مجموعة مركبات ومكوّنات تنطوي كلٌّ منها على تقانات مختلفة.
أصبحت العلاقة بين التقدم التقاني ومعدلات التنمية الاقتصادية والاجتماعية أقوى من أي وقت مضى، ويقدر خبراء الاقتصاد أن أكثر من نصف الزيادة في نمو دخل الفرد التي حصلت في العقود الماضية في الغرب يعود إلى التقدم التقاني. ومن ثمَّ فإن الاستثمار في قطاعي البحث والتطوير التقانيَّين حقّق أعلى العوائد الاستثمارية الإجمالية مقارنة بالاستثمارات في القطاعات الأخرى.
وقد أدركت الدول الصناعية المتقدمة أنها لن تستطيع منافسة الدول النامية في الإنتاج الصناعي التقليدي الذي يتطلب مستويات تقانية غير متقدمة، وكثافة يد عاملة كبيرة وتكلفة إجمالية منخفضة، فتركزت اهتماماتها على التجارة العالمية في المنتجات ذات الدينامية العالية في المصروفات overheads، وهي منتجات يجري تحديث مواصفاتها بسرعة كبيرة، وتعدّ القيم المضافة إليها والناجمة عن البحث والتطوير والابتكار التقاني ذات قيمة أعلى بكثير من قيمة المواد المستهلكة في تصنيع تلك المنتجات والتكاليف الإضافية الناتجة من الأيدي العاملة، وغير ذلك من التكاليف.
يعدّ مجال التقانة والفلسفة، والعقل والتقانة، والرهاب التقاني (التقنوفوبيا)؛ مظهراً من مظاهر الوعي الغربي. ويشمل الكثير من النشاطات العلمية التطبيقية التي لم تسلم من لحظات التأمل ومحاولات التأطير الفكري الفلسفي أيضاً والنشاط الهندسي والمعرفة العلمية، والمشكلات الاجتماعية الفلسفية والمنهجية للنشاط الهندسي، وكذلك أيضاً النشاطات العلمية التطبيقية التي تلقى اهتماماً من الفكر الفلسفي المعاصر.
وبرزت المعالم أو المحطات الرئيسية الثلاث في مسار التقانات الحديثة مع الثورة الصناعية في القرون القليلة الماضية؛ مروراً بالثورة العلمية التقنية في أواسط القرن العشرين؛ ووصولاً إلى الثورة العلمية التقانية في نهاية السبعينيّات وبداية الثمانينيّات من القرن، وهي ما سمي ثورة المعلوماتية والاتصالات.
ويدور حول المعلومات -على أنه اتجاه علمي تقني معاصر وضرب من التقانات المتطورة- الكثيرُ من الآراء الفلسفية والاجتهادات الفكرية، من قبيل التقدم العلمي التقني والرياضيات التطبيقية، ومستقبل المعلوماتية وآفاقها بوصفها مادة علمية تقنية مركبة ومعقدة، والمشكلات الاجتماعية الفلسفية والمشكلات المنهجية للمعلوماتية، والمنطق الشكلي المعاصر للمعلوماتية ودورها الاجتماعي، والمعلوماتية والمشكلات الجديدة في علم النفس.
تتطور التقانات في الوقت الحاضر بسرعة أكبر من السابق، ولم تعد التقانات حكراً على الخبراء أو المهندسين أو المخترعين أو الأساتذة الجامعيِّين؛ فقد أصبحت في متناول الجميع تقريباً.
1- الإنترنت المحمولة mobile internet:
تطور استخدام الإنترنت (الشابكة) المحمولة تطوراً سريعاً في كلِّ أنحاء العالم باستخدام الهواتف الذكية والحواسيب اللوحية؛ إذ يعتمد الناس عليها في أداء مهامهم اليومية.
2- أتمتة المعارف knowledge automation:
غدت الحواسيب اليوم أكثر قدرة على إنجاز المهام المعقدة لاستخلاص الحقائق والمعلومات من المعطيات المختلفة، ويمكن أتمتة المعارف بتطوير ثلاثة مجالات، هي: تقنيات الحوسبة، ومنها سرعة المعالجة، وسعة الذاكرة العشوائية، وتعلم لغة الآلة، وهي واجهات المستخدم الطبيعية، مثل تقنيات تمييز الأصوات والوجوه. وبذلك يمكن تقديم منافع جمة في مجالات التقانة الصحية وسرعة إنجاز الأبحاث العلمية، وأتمتة المكالمات الصوتية.
3- إنترنت الأشياء Internet of Things:
يُقصد بإنترنت الأشياء استخدام المحسّات (الحسّاسات) والمحركات والمعطيات الناجمة عن تقنيات الاتصالات الموجودة ضمن الأشياء الفيزيائية الحقيقية، ويجري استخدامها للتمكن من المتابعة والتنسيق والتحكم فيها عبر شبكة معطيات أو الإنترنت.
ويمكن بوساطة المحسّات مثلاً تدقيق المواد والبضائع المخزنة في المستودعات، ويمكن وضع المحسّات في المركبات المرتبطة بالإنترنت التي يمكن استئجارها ببطاقة مسبقة الدفع؛ بحيث تتوقف المركبة عند نفاد الرصيد؛ ويمكن لإدارة المركبات معرفة حالة كل مركبة منها ومكان وجودها في كلِّ لحظة.
4- الحوسبة السحابية :cloud computing
وتعني إمكان الوصول إلى مجموعة من الموارد الحاسوبية كالمعالِجات والمخدِمات ومساحات التخزين والتطبيقات عبر مختلف الأجهزة المتصلة بالإنترنت؛ للاستفادة منها في تلبية الحاجات المختلفة. وتتصف التقانات السحابية بالبساطة والسرعة والكفاءة العالية، حيث يمكن الوصول إلى السحابة عبر الإنترنت، ويجري الدفع مقابل الاستخدام فقط بوساطة الاشتراك بدلاً من شراء البرامج.
ومن إيجابيات الحوسبة السحابية أيضاً علاوة على خفض التكاليف؛ إمكان تقديم خدمات وتطبيقات إضافية سريعة عند الحاجة إليها بإضافة المزيد من الحواسيب والموارد. وهذا ما فعلته مايكروسوفت Microsoft في تطبيقاتها المكتبية والفوتوشوب؛ فبدلاً من بيع البرامج بمبلغ كبير وإعطاء فرصة لعمليات القرصنة تقدم الشركات خدمات سحابية لقاء اشتراك شهري أو سنوي.
5- التقانة الروبوتية robotic technology:
استخدم الروبوت robot في إنجاز الأعمال الخطرة والتي تتطلب دقة عالية مثل أعمال لحام الشرائح الإلكترونية أو التعامل مع مواد مشعة وغيرها. وبدأ الروبوت يدخل في العمليات الجراحية نتيجة تطور الذكاء الصنعي والمحسّات والمحركات وميكانيك الروبوت؛ ممّا سمح باستخدامه في تنفيذ مهام لم يتخيلها الإنسان؛ ومن غير المفاجئ أن يغدو الروبوت قادراً على تنفيذها أفضل من الإنسان.
وقد يتولى فريق من الروبوتات في وقت قريب العمل على خط الإنتاج ورفع التقارير إلى مديريهم من البشر على مدار الساعة؛ بحيث ينجز العمل بإشراف عدد قليل من الموظفين الخبراء.
6- مركبات من دون سائق unmanned vehicles:
بدأت بعض الشركات تطوير مركبات من دون سائق، وسوف يقدم هذا العمل فوائد كثيرة، أهمها خفض الحوادث الناجمة عن الأخطاء البشرية، وخفض انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون بالتحكم الدقيق في التسارع والكبح، باستخدام منظومة حاسوبية متكاملة في المركبات.
ويمكن للمركبات المقودة بالحاسوب تبادل المعطيات فيما بينها اعتماداً على معايير معينة، وبذلك لن تحتاج إلى ترك مسافات كبيرة فيما بينها في أثناء التنقل. وهذا ما يتطلب من المختصِّين العمل أكثر على تحسين مقدرة منظومات القيادة والذكاء الصنعي والمحسّات وتقنيات صناعة المركبات من دون سائق. وقد بدأت بعض الشركات العريقة في صناعة السيارات إنتاج سيارة يمكنها التعامل مع الازدحام المروري عند الإشارات لتعرف متى تنطلق ومتى تتوقف، وكذلك تتولى ركن السيارات من دون تدخل السائق والمحافظة على مسافة معينة بين السيارات على الطرق السريعة. كما جرى تطوير منظومات قيادة شاحنات من دون سائق؛ حيث نجحت اليابان في تطوير شاحنة يمكن لسائق واحد أن يتحكم في أربع منها في وقت واحد، وهي تسير بسرعة 75 كم/ساعة، وتفصل بينها مسافة 4 م فقط.
7- الجيل القادم من علم الوراثة:
يسعى العلماء إلى الوصول إلى تقنيات تمكنهم من صنع الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين Deoxyribonucleic acid (DNA) وحقنه في الخلية؛ ومن ثمَّ المساعدة على الشفاء من الأمراض بسرعة، وهذا التطور يفتح الباب لعلاج الأمراض المستعصية كالسرطان.
وسيكون الجيل القادم من علم الوراثة هو المزيد من التقنيات المستقبلية لاستخراج تسلسل الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين وتحليل المعطيات الكبيرة big data وتقنيات زرع الأعضاء البشرية والكائنات الحية بفضل تطور علم الهندسة الوراثية.
8- تخزين الطاقة:
إن النوع الأكثر انتشاراً لمنظومات حفظ الطاقة هو بطاريات الليثيوم، وقد أجريت أبحاث وتجارب لتطوير أنواع جديدة من تقانات حفظ الطاقة في البطاريات من بينها المعدن السائل ليثيوم-هواء lithium-air، وليثيوم-كبريت lithium-sulfur، وإيونات الصوديوم sodium-ion، والبطاريات التي تعتمد على التقانات النانوية. ويتوقع أن تضاعف هذه التقانات سعة البطاريات لحفظ الطاقة من دون أي زيادة في حجمها، وسيكون لذلك تأثير كبير في تطور سوق السيارات الهجينة.
9- الطباعة الثلاثية الأبعاد:
يمكن للطابعات ثلاثية الأبعاد التي انتشرت في السنوات الماضية صنع القطع من مواد مختلفة كاللدائن والمعادن والسيراميك والزجاج والورق حتى الخلايا الحيّة. ويمكن لهذه المواد أن تكون موادَّ أولية مختلفة كالذرور والحبيبيات والصفائح. ويمكن للطابعة أن تنتج عدة مواد وعدة ألوان لصنع منتج واحد؛ فيمكن بسهولة نقل أي تصميم لمنتج من ملف على الحاسوب إلى منتج فعلي بطبعه بالطابعة المتصلة بالحاسوب. كما يمكن صنع قطع معقدة لا يمكن الوصول إليها بتقنيات التصنيع التقليدية في المعامل. وما يزال أمام هذه الطابعات مسار طويل من التطوير والتحسين لزيادة سرعتها وزيادة أبعاد القطع المنتجة بوساطتها؛ وكذلك زيادة دقة التفاصيل المطلوبة من القطع المنتجة عليها.
10- المواد المتقدمة advanced materials:
طوّر العلماء مواد ذكيّة تنظف نفسها، أو ترمم نفسها، أو تعود إلى حالتها الطبيعية بعد تعرضها لتشوهات، كمنظومات المعالجة الذاتية للدائن، وتوصلوا إلى أنواع جديدة من البوليمرات يمكنها ذاتياً إصلاح ما يلحق بها من أضرار لسبب ما؛ حيث تساعد هذه الطريقة المبتكرة على استعادة البوليمر تكامله الميكانيكي وتصليح الضرر نفسه بنفسه. ومع تطور التقانات النانوية بدأ العلماء ينظرون إلى تلك المواد بمقياس دقيق جداً يصل إلى نانو متر واحدٍ (10-9 م) بحيث يمكنهم اكتشاف خصائص جديدة لم تكن معروفة من قبل. وقد ساهمت هذه الدقة في تطوير منتجات تقنية كثيرة كالمعالجات الحاسوبية وأقراص التخزين. ويبقى المستقبل مفتوحاً أمام مواد نانوية جديدة لتدخل صناعات كثيرة كالتقنيات الطبية والإلكترونيات ومواد العزل الكهربائي والخلايا الشمسية ومرشحات المياه والصناعات الكيميائية.
11- التنقيب عن النفط:
منذ اكتشاف النفط والباحثون يعملون على تطوير طرائق جديدة للوصول إلى الوقود الأحفوري، وقد توصلوا بالفعل إلى تقنيات جديدة تستخدم الحفر العمودي والتحطيم الهدروليكي للوصول إلى المواد الموجودة على مسافات بعيدة في عمق الأرض، وأعمق من الاحتياطيات النفطية والغازية المعروفة، وبما أن نفاذية الصفيحة التي تفصل ما بين احتياطيات النفط والغاز في الأسفل منخفضة، وتمنع تدفقهما إلى الأعلى؛ لذا يلجؤون إلى ضخ كميات كبيرة من السوائل (ماء ممزوج ببعض الإضافات) لتطبيق ضغط عالٍ يحطم الصفيحة العازلة بحيث يخرج النفط والغاز إلى الأعلى، وعندما تصبح هذه الطريقة مجدية يمكن الوصول إلى ضخ كميات ضخمة من النفط والغاز في الكثير من الدول.
12- الطاقات المتجدّدة renewable energies:
أصبحت الطاقات المتجدّدة حقيقة واقعة، ولا سيما في الدول المتقدمة التي بدأت بتركيب عنفات رياح في المحيطات، وخلايا شمسية في الصحارى، وعلى أسطح المنازل لتوليد الكهرباء النظيفة. وهذا يتيح المجال لأن يستثمر كلُّ شخص سطحَ منزله لتوليد الكهرباء، وبيعها للحكومة بعد توفير حاجة منزله من الطاقة. وكذلك يمكن وضع خلايا شمسية على أسقف عربات القطارات وتخزين الطاقة المتولدة لاستخدامها في تشغيلها، كما أمكن أيضاً استغلال حركة المياه تحت السطح لتوليد الكهرباء؛ إضافة إلى استغلال قوة الضغط التي تولدها السيارات –ولا سيما على إشارات المرور- لتوليد الطاقة.
13- النقل بالرفع المغنطيسي : magnetic levitation transportation
هي تقنية تعتمد على مغانط كهربائية ضخمة تستخدم لرفع القطار ودفعه بقوة، بحيث يصبح القطار مرفوعاً قليلاً عن سكة توجيهه. ويتصف هذا النوع من القطارات بسرعات عالية تصل إلى 500 كم/ سا؛ ممّا يسهل السفر بين المدن، ويقلل من الاعتماد على الطائرات. وقد جرى تنفيذ منظومات سكك حديدية معتمدة على الرفع المغنطيسي MAGLEV بنجاح في عدة دول في مقدمتها اليابان والصين وكوريا الجنوبية وألمانيا. ومع أن تكلفة هذه الخطوط من النقل عالية مقارنة بتكلفة القطارات العادية؛ فإن تكلفة صيانتها أقل وأسهل بكثير من القطارات العادية.
14- التقانات الحيوية biotechnologies:
وهو علم يُعنى بالكائنات الدقيقة وبالنباتات والحيوانات على المستوى الخلوي وتحت الخلوي من أجل تحقيق أقصى استفادة منها صناعياً وزراعياً، وذلك بوساطة تحسين خواصها وصفاتها الوراثية. أما ما يتعلق بالبشر فإن هدفه نقل الجينات من كائن إلى آخر لتعديل صفة ما أو تحسين عيب ما، وكذلك معالجة الأمراض الوراثية للبشر بوساطة نقل الجينات وتعديلها وزرع أعضاء جديدة باستخدام المحتوى الوراثي لخلية المريض بدلاً من نقل عضو من متبرع إلى مريض.
15- تقانات أخرى:
إضافة إلى ما ذكر تتجه البحوث إلى تطوير تقانات أخرى مثل: تطوير مواد فائقة التوصيل لاستخدامها في أعمال مهمّة في مجالات الطب والطاقة، وأبحاث تتعلق بأنصاف النواقل والإلكترونيات البصرية والحواسيب فائقة القدرة والشبكات العصبونية والذكاء الصنعي.
|
مراجع للاستزادة:
- J. M. Anderson, F. A. Khan, Digital Transformation Using Emerging Technologies, Amazon Digital Services LLC, 2021. - R. U. Ayres, The History and Future of Technology, Springer Nature, 2021. - G. Blokdyk, Technology Transfer a Complete Guide, Art of Service, 2020. - A. Ede, Technology and Society, Cambridge University Press, 2019. - S. O. Hansson, The Ethics of Technology, Rowman and Littlefield International, 2017. - S. Pink, Emerging Technologies: Life at the Edge of the Future, Taylor and Francis, 2022. |
- التصنيف : التقانات الصناعية - النوع : التقانات الصناعية - المجلد : المجلد التاسع مشاركة :
اخترنا لكم
المجلدات الصادرة عن موسوعة العلوم والتقانات
