برای افرادی که نابینا هستند یا دارای بینایی ضعیف هستند، دستورات صوتی در برنامه های ناوبری رایج – اغلب همراه با وسایل کمکی دیگر، مانند عصا یا سگ راهنما – به طرز شگفت انگیزی به آنها کمک می کند تا از نقطه A به نقطه B بروند. اما کاربران این موارد برنامه ها معمولاً در طول مسیر، زمینه های زیادی را از دست می دهند. برنامه‌های ناوبری به شما می‌گویند که در گوشه بعدی باید مستقیم یا راست یا چپ بروید. اما آیا این یک گوشه 60، 90 یا 120 درجه است؟ چه نوع خیابانی خواهد بود – یک خیابان باریک برای عابران پیاده یا یک خیابان عریض با تعداد زیادی ماشین؟ آرند یان ون دونگن، ساکن Vught، هلند، که از نظر قانونی نابینا است، فکر کرد. “شما این اطلاعات را از برنامه ناوبری دریافت نمی کنید. برای داشتن یک نمای کلی از آن به یک نقشه نیاز دارید.»

یک همکاری پرشور و پرشور در هلند در حال انجام است تا به افرادی که نابینا هستند یا بینایی محدودی دارند دسترسی منظم به نقشه‌های لمسی داشته باشند که می‌تواند به آنها کمک کند تا آگاهی موقعیتی از مکان‌هایی که می‌روند – خواه در اطراف محله‌شان قدم بزنند یا سفر کنند. به شهر بعدی، یا سفر به شهری دور. آژانس کاداستر، ثبت زمین و نقشه برداری هلند – معروف به Kadaster – با Esri Nederland (توزیع کننده Esri در هلند)، چندین سازمان دسترسی محلی و تعداد انگشت شماری از دانشگاه ها و دانشگاهیان برای استفاده از فناوری ArcGIS برای تولید نقشه ها بر روی کاغذ متورم کار می کند. که افراد مبتلا به اختلالات بینایی می توانند آن را لمس کنند تا مروری بر محله ها، مناطق، کل کشورها و جهان داشته باشند.

این گروه می‌خواهد اطمینان حاصل کند که نقشه‌ها برای طیف گسترده‌ای از نیازها و ترجیحات کاربران کاربردی هستند – و افرادی که بینایی ضعیفی دارند یا بدون دید می‌توانند نقشه‌ها را در صورت تقاضا، بدون کمک یک فرد بینا سفارش دهند. همکاران همچنین هدف خود را برای دسترسی به افرادی فراتر از هلند قرار داده اند.

وینسنت ون آلتنا، مشاور تحقیق و نوآوری در Kadaster گفت: «از طریق ArcGIS Living Atlas of the World، ما داده‌هایی برای کل جهان در مقیاس‌های مختلف در دسترس داریم. “گروه پروژه مایل است این نقشه ها را در صورت تقاضا برای مردم در همه جا در دسترس قرار دهد، به ویژه کسانی که در مکان هایی زندگی می کنند که دسترسی محدودی به منابعی مانند این دارند.”

جولیان نائوتا، مدیر محصول گرافیک لمسی در بنیاد Dedicon، که یک موسسه غیرانتفاعی است، می‌گوید: «همه رسانه‌های بصری باید برای افراد کم‌بینا یا افراد دارای ناتوانی در خواندن اقتباس شوند، به این دلیل ساده که، اول از همه، آنها مردم هستند. متون و تصاویر را در قالب های جایگزین بازتولید می کند و به پروژه کمک می کند. “برای اینکه آنها بتوانند به طور کامل در جامعه بسیار بصری و پر تصویر ما شرکت کنند، به راهی برای درک تصاویر، خواندن متن و تجربه نقشه ها نیاز دارند.”

یک راه حل دیجیتال ظهور می کند

اگرچه نقشه های لمسی برای افراد نابینا یا کم بینا موجود است، اما تهیه آنها اغلب دشوار و زمان بر است.

Nauta گفت: “Dedicon برای مدت طولانی نقشه های لمسی می سازد، اما همیشه یک فرآیند دستی بوده است.” وقتی کسی تماس می گیرد و نقشه یک کشور یا منطقه خاصی از شهر خود را می خواهد، یکی از تصویرگران ما شروع به کشیدن خیابان به خیابان می کند که البته بسیار کار بر است. این بدان معناست که ما نمی‌توانیم تعداد زیادی نقشه در روز، در سال بسازیم.»

شش سال پیش، ون آلتنا نماینده Kadaster در یک کنفرانس بود و با آنا وتر، کارآموز Esri سوئیس در آن زمان، که از فناوری ArcGIS برای ساخت اطلس لمسی سوئیس استفاده کرده بود، برخورد کرد. ون آلتنا به کار او علاقه مند بود و از او خواست که داده ها و فایل های پروژه را برای او بفرستد تا بتواند چیزی مشابه با داده های هلندی ایجاد کند. او وقت نداشت فوراً پروژه را دنبال کند، اما چند سال بعد، زمانی که ون آلتنا با Daan Rijnberk که در آن زمان کارآموز در Kadaster بود، کار می کرد، این ایده دوباره مطرح شد.

آن دو با Bartiméus، موسسه ای برای افراد کم بینا در تماس بودند. بنیاد دسترسی، سازمانی که بر دسترسی دیجیتال، فیزیکی و اجتماعی تمرکز دارد. بنیاد ددیکن؛ و کتابخانه سوئیس برای نابینایان و کم بینایان. این سازمان‌ها به آن‌ها کمک کردند گروه‌های متمرکز را با افراد نابینا برگزار کنند تا دریابند که نقشه‌های لمسی چگونه می‌توانند به آنها در زندگی روزمره کمک کنند.

ناوتا یکی از کاربران را در یک گروه تمرکز اولیه به یاد می آورد که گفته بود یک بار از خط راه آهن محلی برای رفتن به یک فروشگاه سخت افزار در یک روستای همسایه استفاده کرده است. چند روز بعد، آن شخص مجدداً برای بازدید از یک مغازه لوازم الکترونیکی خانگی، وارد خط آهن شد. او متوجه شد که این دو فروشگاه نزدیک به هم هستند و گفت که اگر زودتر این را می دانست، در سفر اولیه خود به هر دو مغازه سر می زد.

نائوتا گفت: «ما افراد بینا، وقتی به مکانی می‌رویم، می‌توانند فوراً هر چیزی را که در اطراف آن مقصد است ببینند. تا به حال، افراد کم بینا واقعاً نمی‌توانستند این کار را انجام دهند، مگر با نقشه‌های دست‌ساز که Dedicon تولید می‌کند، اما نمی‌تواند در مقادیر کافی تولید کند.»

راهی جدید برای به دست آوردن زمینه

در کار با Esri Nederland، van Altena و Rijnberk از ArcGIS Pro به همراه داده‌های Kadaster و ArcGIS Living Atlas برای ساختن برخی نقشه‌ها استفاده کردند. به جای اینکه روزها طول بکشد، حدود 20 دقیقه طول کشید تا هر نمونه اولیه را کنار هم بگذارند.

ون آلتنا گفت: «نقشه‌های قابل چاپ قابل لمس محله‌ها، و همچنین نقشه‌های هلند که زمینه را فراهم می‌کردند، مانند مراکز استان‌ها و مسیر راه‌آهن در کشور تولید کردیم.»

سپس تیم آزمایش قابلیت استفاده را با افرادی که نابینا هستند یا دید محدودی دارند انجام داد. الن زیلمان، یکی از آزمایش کنندگان، گفت که اولین باری که یکی از نقشه های لمسی Kadaster از جهان را احساس کرد، شگفت زده شد.

زیلمان در ویدئویی که توسط Kadaster تهیه شده و تجربه او را به عنوان یک آزمایشگر نقشه برجسته می کند، گفت: “با یک انگشت، می توانستم هلند را بپوشانم، و به هر دو دست نیاز داشتم تا از اندازه روسیه ایده بگیرم.” “جهان بینی من غنی شده است، زیرا اکنون به همان دانشی دسترسی دارم که دیگران دارند.”

وقتی ون دونگن نقشه های لمسی را آزمایش کرد، این کار را در Zwolle، نزدیک دفتر Kadaster انجام داد.

او گفت: “من توانستم منطقه را تشخیص دهم، اما چیزهایی را نیز روی نقشه دیدم که نمی دانستم.” «با نقشه‌ای که به روش درست ساخته شده است، می‌توانید دید کلی خوبی از یک موقعیت داشته باشید و از آن برای جهت‌دهی خود در زندگی روزمره استفاده کنید. … برای مثال، وقتی در تعطیلات هستم، دوست دارم اطراف هتل یا مجتمع آپارتمانی را که قرار است در آن اقامت کنم، بدانم. یا اگر مجبور باشم به بیمارستانی بروم، می‌توانم یک دید کلی از راهروها و نحوه قرارگیری بخش‌های مختلف بیمارستان داشته باشم تا زمانی که آنجا هستم راحت‌تر بتوانم راهم را پیدا کنم.»

از طریق آزمایش، این تیم متوجه شد که مردم عمدتاً می‌خواهند از نقشه‌ها استفاده کنند تا بفهمند شهرها و محله‌ها چگونه چیده شده‌اند، فروشگاه‌ها در کجا قرار دارند و چه مسیرهایی برای رفت و آمد در دسترس هستند. یک زن که چندین سال پیش بینایی خود را از دست داده بود، می خواست بداند مرکز خرید جدید در جامعه او چگونه است.

نیلز ون در وارت، رئیس مدیریت محصول و نوآوری در Esri Nederland، گفت: «او می‌داند محله‌اش قبلاً چه شکلی بود، اما نمی‌داند که مرکز خرید چگونه است – و مرتباً به خرید می‌رود. او از ما خواست تا نقشه ای از مرکز خرید ایجاد کنیم تا بتواند از نحوه چیدمان آن مطلع شود.

Van Altena معتقد است که آگاهی فضایی ارائه شده توسط این نقشه ها می تواند فراتر از نیازهای فوری و روزمره مردم باشد.

او گفت: «نقشه‌ها همچنین می‌توانند به کاربران درک بهتری از جامعه و موقعیت‌های خاص – در داخل شهرهای خودشان، بلکه در سطح اروپایی‌تر و حتی جهانی‌تر بدهند.»

چالش فیلتر کردن داده ها

همانطور که افراد بینا می توانند نقشه های دیجیتال را مطابق میل خود تنظیم کنند – با بزرگنمایی در یک منطقه خاص یا فیلتر کردن لایه ها به طوری که آنها فقط ساختمان ها یا پوشش گیاهی را نشان دهند – افرادی که با چشم خود نمی بینند باید بتوانند نقشه های خود را ایجاد کنند.

ون دونگن گفت: «مهمترین چیز این است که شما بتوانید تصمیم بگیرید که در نقشه چه می خواهید. برای من، وقتی وارد یک ایستگاه [قطار] می شوم، می خواهم بدانم که آیا وارد جلو یا پشت سالن می شوم. دیگران ممکن است به این موضوع اهمیتی ندهند.»

فیلتر کردن داده ها به ویژه هنگام تولید نقشه های لمسی چالش برانگیز است زیرا اطلاعات کمی را می توان در هر نقشه قرار داد.

ون آلتنا گفت: «از آنجایی که افراد نابینا از نوک انگشتان خود برای کاوش نقشه ها استفاده می کنند، به فضایی بین ساختارها، الگوها و خطوط نیاز دارند تا بتوانند آنها را تشخیص دهند.

ناوتا توضیح داد: «برای اینکه بتوانیم یک خط را احساس کنیم، حداقل ضخامت آن باید حدود سه چهارم میلی متر باشد. “برای تشخیص یک خط از یک خط کمی ضخیم تر، آن خط دوم باید تقریبا دو برابر ضخامت باشد. و برای اینکه بتوانیم تعیین کنیم که یک شی در کجا به پایان می رسد و شی بعدی شروع می شود، باید بین آنها سه یا چهار میلی متر فاصله وجود داشته باشد.

با هدف دستیابی به این نقشه ها تا حد امکان، این تیم از کاغذ متورم به اندازه حرف استفاده می کند که در چاپگرهای لیزری کار می کند. نقشه ها با جوهر سیاه چاپ می شوند و سپس کاغذ در یک اجاق کوچک (که شبیه لمیناتور است) قرار می گیرد که پوشش شیمیایی کاغذ را فعال می کند. در عرض چند ثانیه، جوهر به سمت بالا منبسط می شود تا یک ارتفاع یکنواخت. نتیجه نقشه ای است که مردم می توانند با نوک انگشتان خود آن را احساس کنند.

از آنجایی که مساحت سطح نقشه ها بسیار محدود است، تیم در حال آزمایش نحوه ارائه اطلاعات روی نقشه های لمسی است.

ون در فارت گفت: «ما در تلاشیم تا بفهمیم که یک نفر می‌تواند چند نماد مختلف را با انگشتان خود تشخیص دهد، از چه نمادشناسی استفاده کنیم و چند لایه اطلاعاتی را ارائه دهیم. “آیا ابتدا نقشه ای را فقط با جاده ها ارائه می کنیم و سپس نقشه دومی را با جاده ها و ساختمان ها ارائه می کنیم یا با نقشه ای با اطلاعات زیادی شروع می کنیم و سپس نقشه ای با اطلاعات کمتر به مردم می دهیم؟”

نمادشناسی نقشه لمسی چگونه کار می کند

تیم هنوز با این سوالات دست و پنجه نرم می کند. اما در حال حاضر، اولین نقشه‌ای که این تیم برای کاربران می‌سازد، یک لایه پایه است که فقط آبراه‌ها، راه‌آهن‌ها و جاده‌های یک منطقه را نشان می‌دهد.

مسیرهای پیاده روی با یک خط نقطه چین با نقاط کوتاه مشخص می شوند. مسیرهای دوچرخه خطوطی هستند که در آن هر نقطه دیگر سه برابر بقیه است – بنابراین، یک نقطه یک میلی‌متری، سپس یک نقطه سه میلی‌متری و غیره. نمادهای متفاوتی برای جاده هایی که عمدتاً برای اتومبیل ها هستند و همچنین برای بزرگراه ها وجود دارد. اگر جاده ای اجازه ماشین و دوچرخه را بدهد، نقشه فقط نماد یک جاده مبتنی بر ماشین را نشان می دهد زیرا برای نمایش نماد هر دو بسیار شلوغ است.

از آنجا، کاربران می توانند نقشه های همراه خود را بسازند. بگویید کسی نقشه ای می خواهد که رستوران ها و ایستگاه های حمل و نقل عمومی را نشان دهد. صفحه دوم در مجموعه ای از نقشه ها ممکن است شامل جاده ها و رستوران ها باشد و صفحه سوم ممکن است جاده ها و ایستگاه های حمل و نقل را نشان دهد. یا شاید اگر فضای کافی بین نمادها وجود داشته باشد، هر سه می توانند در یک نقشه قرار بگیرند.

ون آلتنا می‌گوید: «نقشه‌ها همچنین دارای یک نقطه لنگر بر روی خود هستند تا کاربران بتوانند خود را جهت‌یابی کنند و مکان‌های خاص را بر اساس آن نقطه تشخیص دهند.»

اگرچه هیچ استاندارد جهانی برای نمادشناسی نقشه های لمسی وجود ندارد، این گروه با محققانی کار می کند که نمادهای لمسی را مطالعه می کنند و در عین حال به استفاده از بهترین روش هایی که سازمان هایی مانند بنیاد Dedicon و بنیاد دسترسی توسعه داده اند، ادامه می دهند.

یک فرآیند کاملاً مستقل

گام بعدی در پروژه ایجاد سیستمی است که به افراد نابینا اجازه می‌دهد بدون کمک دیگران نقشه‌ها را درخواست کنند و حتی بسازند.

Aafke van Welbergen، کارشناس طراحی فراگیر و کاربر محور در بنیاد دسترسی، گفت: “ما در حال کار بر روی فرآیندی هستیم تا به مردم اجازه دهیم نقشه ها را به صورت آنلاین سفارش دهند.” بسیار مهم است که نه تنها نقشه‌ها وجود داشته باشند، بلکه به مردم اجازه دهیم تا به طور مستقل از آنها سفارش داده و از آنها استفاده کنند.»

ون در فارت گفت: «ما به دنبال ایجاد یک سیستم انتشار مبتنی بر وب هستیم و می‌خواهیم ببینیم که چگونه این می‌تواند با روش‌هایی که افراد نابینا از قبل اطلاعات دریافت می‌کنند – برای مثال از طریق Dedicon» مرتبط شود. برای بخش توسعه وب، ما به استفاده از ArcGIS Maps SDK برای جاوا اسکریپت فکر می کنیم تا نه تنها مکانیسم ترتیب نقشه، بلکه افسانه های پویا را که می خواهیم در نقشه ها استفاده کنیم، ایجاد کنیم.

هنگامی که تیم تمام فرآیند ساخت، سفارش، چاپ و استفاده از نقشه‌های لمسی را به صورت مستقل انجام داد، شرکت‌کنندگان پروژه امیدوارند که بتوانند کار خود را به سازمان‌های دیگر و به افراد دیگر کشورها گسترش دهند.

ون آلتنا گفت: «ما می‌خواهیم طرح‌های اثبات مفهومی خود را بگیریم که نشان می‌دهد چگونه می‌توان این نقسه‌ها را با استفاده از مجموعه داده‌های ملی و ArcGIS Living Atlas تهیه کرد و دانش خود را با سایر سازمان‌ها و آژانس‌های ملی نقش ه‌برداری به اشتراک گذاشت.» ما به دنبال همکاری با افراد بیشتری هستیم تا بتوانیم بر اساس این ایده‌ها ادامه دهیم.»

نویسندگان:  غفاری گیلانده عطا | محمدی چنور | داوری الهام

کلیدواژه: شاخص  – شهر دوستدار سالمند  – شهر ساری 

چکیده شهر دوستدار سالمند :

 شهر دوستدار سالمند, شهری است که باعث ترویج پیری فعال و شامل آن دسته از فضاهای شهری هستند که توزیع خدمات عمومی در آن ها به گونه ای است که حداکثر تناسب را با نیازها و محدودیت های افراد سالمند دارد. هدف پژوهش حاضر بررسی وضعیت شهر ساری از لحاظ فضای شهر برای زندگی سالمندان با تاکید بر هشت شاخص که با توجه به استانداردهای سازمان بهداشت جهانی که شامل (بناها و فضاهای باز, حمل و نقل, مسکن, مشارکت اجتماعی, تکریم سالمندان و اجتماع پذیری اجتماعی, مشارکت شهروندی و اشتغال, اطلاعات و ارتباطات و حمایت اجتماعی و خدمات سلامت) می باشد پرداخته شد.

پژوهش حاضر به لحاظ هدف, از نوع تحقیقات کاربردی و به لحاظ ماهیت توصیفی-تحلیلی می باشد. جمع آوری داده ها و اطلاعات به صورت کتابخانه ای و میدانی (پرسشنامه) صورت گرفته است.

جامعه آماری آن تمامی ساکنان 60 به بالا شهر ساری هستند, که با استفاده از فرمول کوکران, 383 نفر به عنوان نمونه آماری انتخاب شدند, برای تحلیل پرسشنامه از نرم افزار SPSS (آزمون t تک نمونه ای[1]) استفاده شده است. نتایج بیانگر آن است از دیدگاه سالمندان, شاخص های (بناها و فضاهای باز, حمل و نقل, مسکن, مشارکت اجتماعی, تکریم سالمندان و اجتماع پذیری اجتماعی, مشارکت شهروندی و اشتغال, اطلاعات و ارتباطات و حمایت اجتماعی و خدمات سلامت) وضعیت مطلوبی برای سالمندان ندارد و حتی در حد رفع نیازهای اولیه آن ها نیست.

کارشناسان برای ایجاد روشی عملی برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از کاتالیزورهای پایدار، نیروهای خود را متحد کرده اند

کارشناسان سوانسی و گرنوبل برای ایجاد روشی عملی برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از کاتالیزورهای پایدار به نیروهای خود ملحق شده اند.

محققان اکنون امیدوارند که کار آنها گام بزرگی در جهت ساده تر، مقرون به صرفه تر و مقیاس پذیرتر کردن تولید هیدروژن سبز باشد.

دکتر موریتز کوئنل، مدرس ارشد گروه شیمی دانشگاه سوانسی، گفت: “در کار خود از آنزیم های طبیعی – هیدروژنازها – برای تولید هیدروژن سبز با استفاده از نور خورشید استفاده می کنیم. برخلاف کاتالیزورهای مصنوعی که بر پایه فلزات گرانبها مانند پلاتین هستند، هیدروژنازها فقط حاوی زمین هستند. عناصر فراوانی مانند آهن و نیکل. با این حال، این آنزیم ها بسیار حساس هستند و به سرعت در معرض هوا غیرفعال می شوند و استفاده عملی از آنها را تقریبا غیرممکن می کند.

این تیم اکنون حلال های مهندسی شده ای را توسعه داده اند که هیدروژنازها را قادر می سازد در هوا عمل کنند. قرار دادن آن‌ها به جای آب در این حلال‌ها باعث فعال‌تر و پایدارتر شدن آن‌ها می‌شود، به طوری که می‌توان از آن‌ها عملاً در هوا برای تولید هیدروژن استفاده کرد.

دکتر کریستین کاوازا، دانشمند ارشد در CEA گرنوبل، افزود: “ما نانوذرات مصنوعی را با آنزیم های طبیعی در مواد به اصطلاح ترکیبی ادغام کردیم، که بهترین های هر دو دنیا را برای دستیابی به عملکرد جدید و برتر ترکیب می کند. نانوذرات TiO 2 در استفاده از نور خورشید عالی _هستند . تولید بارها و هیدروژنازها در استفاده از این بارها برای تولید هیدروژن سبز بسیار کارآمد هستند.

بنابراین ترکیب این دو امکان تولید موثر هید روژن سبز از نور خورشید را فراهم می کند، چیزی که هیچ یک از اجزای جداگانه قادر به انجام آن نیستند.

این تحقیق تخصص دانشگاه سوانسی را در زمینه فوتوکاتالیز، طراحی حلال و تمرکز آن بر ارائه راه حل های عملی برای مشکلات پیچیده گرد هم آورد و این را با دانش استخراج آنزیم های طبیعی و استفاده از آنها برای تبدیل انرژی های تجدید پذیر در کمیسیون انرژی های جایگزین و انرژی اتمی (CEA) و دانشگاه گرنوبل آلپ (UGA).

این همکاری نتیجه مشارکت استراتژیک سوانسی با UGA بود. یافته های محققان به تازگی توسط مجله بین المللی Angewandte Chemie منتشر شده است .

دکتر آلن لو گاف، دانشمند ارشد در CNRS گرنوبل، گفت: “این کار نمونه ای الهام بخش از این است که چگونه ترکیب تخصص چندین شریک در یک همکاری بین المللی می تواند به پیشرفت های تحقیقاتی اساسی منجر شود.”

هیدروژن سبز به عنوان سوختی برای کربن زدایی حمل و نقل – به ویژه HGV، حمل و نقل هوایی طولانی مدت، بخش دریایی که در آن برق رسانی قابل دوام نیست – و همچنین صنایع شیمیایی، به ویژه تولید کود، و برای بخش انرژی مورد نیاز است.

با این حال، هزینه های تولید هیدروژن سبز در حال حاضر استفاده از آن را در مقیاس بزرگ محدود می کند، به همین دلیل است که این تحقیق برای آینده بسیار مهم است.

استفاده از کاتالیزورهای پایدار مانند هیدروژنازها به جای پلاتین گران قیمت می تواند هزینه الکترولیزها و پیل های سوختی را کاهش دهد و تولید و استفاده هیدرو ژن سبز را ارزان تر کند. همچنین وابستگی به واردات را کاهش می دهد که می تواند توسط عوامل خارجی مختل شود.

به گفته شرکت تحقیقاتی Cyber ​​Ventures، انتظار می‌رود هزینه سالانه جرایم سایبری تا پایان سال جاری به بیش از ۸ تریلیون دلار برسد. برای کاهش پیامدهای حملات امنیت سایبری، تیم های امنیت سایبری به طور مستمر روش های خلاقانه ای را برای پاسخگویی و آمادگی ارزیابی و توسعه می دهند. پیشرفت‌ها در نظارت، شناسایی و تجزیه و تحلیل می‌تواند به عنوان یک ضرب‌کننده نیرو برای بسیاری از خدمه‌های پرتعداد و اشباع از وظایف که وظیفه حفاظت از نرم‌افزار و فناوری را بر عهده دارند، عمل کند.

ArcGIS AllSource، نرم افزار اطلاعاتی جدید Esri، تجزیه و تحلیل تحقیقاتی، مکانی و پیوندها را تسهیل می کند. AllSource را می توان در تمام مراحل چرخه اطلاعاتی تهدیدات سایبری، از توسعه درک تهدید و جمع آوری، پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها تا انتشار نتایج و جمع آوری بازخورد استفاده کرد. AllSource کاربران را قادر می سازد تا از تجزیه و تحلیل پیشرفته ArcGIS Enterprise به همراه دانش ArcGIS برای شناسایی ناقلان تهدید و استقرار استراتژی های کاهشی استفاده کنند که از زیرساخت سایبری سازمان محافظت می کند.

شش مرحله ای را که تیم های امنیت سایبری معمولاً برای یافتن و مطالعه تاکتیک ها، تکنیک ها و رویه های دشمنان استفاده می کنند، مرور کنید. با استفاده از یک حمله نادیده گرفتن از راست به چپ – که افراد را فریب می دهد تا روی فایل های متنی مخرب کلیک کنند – به عنوان مثال، دریابید که چگونه AllSource به ایجاد استراتژی های دفاعی کمک می کند و با پیچیدگی هر تهدید تکامل می یابد.

1. اقدامات مناسب برای انجام را تعیین کنیدهمه ذینفعان در یک سازمان باید بتوانند درک واضح و مشخصی از تأثیرات احتمالی یک مصالحه امنیت سایبری و همچنین نقش آنها در جلوگیری از آن به دست آورند. AllSource می تواند به عنوان نقطه شروعی باشد که از آنجا یک برنامه امنیت سایبری رشد می کند و به تحلیلگران اجازه می دهد تا ابتدا روش های حمله، مهاجمان شناخته شده و زیرساخت های سازمانی را که باید در اولویت قرار گیرند، ثبت کنند.شناسایی مواردی که سازمان باید از آن محافظت کند، مانند شبکه ها، دارایی های فیزیکی، داده های مشتری و اسرار تجاری ضروری است. از آنجا، تیم امنیت سایبری سازمان می تواند یک استراتژی اطلاعاتی تهدید را توسعه و اجرا کند. این تضمین می‌کند که همه اعضای تیم اولویت‌های کلیدی سازمان را درک می‌کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا در واکنش به حمله یا جلوگیری از آن، دفاعی بسیار پاسخگو داشته باشند.
2. جمع آوری داده ها در مورد تهدیدهاهنگامی که تحلیلگران امنیت سایبری فعالیتی را بر اساس یک بردار تهدید خاص تشخیص می دهند – روشی که یک دشمن می تواند به یک شبکه یا سیستم نفوذ کند یا نفوذ کند – آنها می توانند از AllSource برای بررسی تهدید استفاده کنند و مجموعه ای از مراحل را برای کاهش پیشگیرانه یک حمله انجام دهند.در طول یک حمله نادیده گرفتن از راست به چپ، تحلیلگران می‌توانند داده‌ها را به AllSource وارد کنند و با منابعی مانند چارچوب MITER ATT&CK، یک پایگاه دانش در دسترس تاکتیک‌ها و تکنیک‌های حمله سایبری، ارتباط برقرار کنند. سپس می‌توانند اطلاعات تهدید و داده‌های عملیاتی را لایه‌بندی کنند و از ابزارهای تجزیه و تحلیل پیوند، نمودارها و جدول‌های زمانی در AllSource استفاده کنند تا الگوهای حمله را ببینند و بینشی در مورد وضعیت به دست آورند.
3. داده های تهدید را پردازش کنیدهنگامی که منابع داده نقشه برداری می شوند و اطلاعات به AllSource جریان می یابد، معمولاً لازم است داده ها برای استفاده در سازمان عادی سازی شوند.به عنوان مثال، مجموعه داده MITER ATT&CK راه‌های زیادی را برای دسترسی به داده‌ها ارائه می‌کند، از جمله به‌عنوان فایل نمادگذاری شی جاوا اسکریپت (JSON)، کتابخانه پایتون یا کتاب کار مایکروسافت اکسل. ابزارهای موجود در AllSource به تحلیلگران کمک می کند تا داده ها را آماده و تمیز کنند تا استفاده از آن برای دیگران آسان تر باشد.فرض کنید مجموعه داده MITER ATT&CK به عنوان یک کتاب کار اکسل دانلود شده است. یک تحلیلگر هر برگه را به یک پایگاه جغرافیایی سیار در AllSource وارد می کند تا مطمئن شود که همه انواع فیلدها صحیح هستند و امکان تجربه تحلیلی قوی تری را فراهم می کند. برای مثال، با استفاده از ابزار Convert Time Field، تحلیلگر می‌تواند بسیاری از انواع فیلدها را به فیلد تاریخ (یا متن یا فیلد عددی) تغییر دهد. این به سازمان داده های تمیز و قابل استفاده MITER ATT&CK را در یک پایگاه جغرافیایی سیار می دهد که می تواند به اشتراک گذاشته شود یا به عنوان یک کپی محلی تنظیم شود.
4. تجزیه و تحلیل و ارائه داده هابا داده‌هایی که برای استفاده آماده شده‌اند، تحلیلگران می‌توانند از عملکرد تحلیل پیشرفته ارائه شده توسط سایت ArcGIS Knowledge Server که در ArcGIS Enterprise مستقر شده است، استفاده کنند تا درک عمیق‌تری از بردار تهدید – در این مورد، نادیده گرفتن راست به چپ – به دست آورند.یک تحلیلگر اطلاعات را بیشتر بررسی می کند تا تعداد، سرعت و مکان حملات مشابهی را که هم در سازمان و هم از سازمان های دیگر گزارش شده است در یک دوره مشخص تشخیص دهد. با گسترش نمودار دانش حاصل از مجموعه داده MITER ATT&CK در AllSource، تحلیلگر می‌تواند تعداد انگشت شماری از سازمان‌ها را که مستعد این نوع حملات هستند شناسایی کند. سپس تحلیلگر می تواند بردارهای تهدید خاصی را مشخص کند و ببیند که موجودیت 1 تمایل دارد از این بردارهای تهدید استفاده کند. اگر تحلیلگر موجودیت 1 را در نمودار دانش انتخاب کند، می تواند ببیند که یک سازمان تروریستی است.از طریق روابطی که در نمودار دانش ایجاد می شود، به نظر می رسد که موجودیت 1 شناخته شده است که از بردارهای تهدید اضافی در حملات خود استفاده می کند. با استفاده از AllSource، تحلیلگر می تواند چنین حملاتی را شناسایی کرده و بهترین گام ها را برای کاهش آنها تعیین کند. با مشاهده اینکه Entity 1 به خوبی با شرح فعالیت‌های موجود در مجموعه‌های اطلاعاتی منبع باز مطابقت دارد، تحلیلگر همچنین می‌تواند توصیه‌هایی با سطح قابل توجهی از اطمینان در مورد چگونگی کاهش اثرات چنین حمله‌ای و تقویت وضعیت امنیتی سازمان خود ارائه دهد.
5. انتشار نتایج تجزیه و تحلیلهنگامی که تمام داده های مربوطه تجزیه و تحلیل شدند، تحلیلگران می توانند گزارش هایی را مستقیماً در AllSource با اقدامات کاهشی توصیه شده ایجاد کنند که راه رو به جلو نشان می دهد. این امر به ذینفعان و تصمیم گیرندگان دامنه کاملی از چشم انداز عملیاتی که تیم امنیت سایبری در آن فعالیت می کند، می دهد.همچنین تحلیلگران می توانند به راحتی اطلاعات مهم را با سایر تحلیلگران به اشتراک بگذارند، مانند خدمات ویژگی، نقشه های وب، طرح بندی ها، گزارش ها و بسته های لایه و پروژه. این به آن‌ها امکان دسترسی به داده‌های منبع را می‌دهد و به هر کسی که در یک تیم یا در شیفت‌ها کار می‌کند اجازه می‌دهد تحقیقات خود را انجام دهند و به تلاش‌های کاهش تهدید یا پاسخ ادامه دهند. این تیم‌های امنیت سایبری را قادر می‌سازد تا اقدامات کاهشی را انجام دهند و اقدامات بیشتری را برای جلوگیری یا عایق‌سازی معماری سازمانشان از حملات بعدی انجام دهند.
6. دریافت انتقادات و پیشنهاداتتیم‌های امنیت سایبری برای اطمینان از اینکه وضعیت امنیتی یک سازمان با یک تهدید مداوم تکامل می‌یابد و تهدیدهای جدید را در نظر می‌گیرد، به طور مستمر اثربخشی پاسخ‌های خود به حملات و همچنین تلاش‌های خود را برای جلوگیری از آنها و کاهش شدت آنها در صورت وقوع تجزیه و تحلیل می‌کنند. در یک جلسه postaction، ذینفعان می توانند از AllSource برای بدست آوردن بینش حیاتی استفاده کنند و مراحل کاهش را بر این اساس تنظیم کنند تا مطمئن شوند که هر گونه الزامات جدید در تاکتیک های دفاعی گرفته شده و فهرست بندی می شود.

حجم انبوه داده هایی که برای پشتیبانی از عملیات اطلاعاتی تهدیدات سایبری در دسترس است، می تواند بسیار زیاد باشد. AllSource به تیم‌های امنیت سایبری کمک می‌کند تا با استخراج اطلاعات دقیق از آن داده‌ها و آوردن زمینه به فعالیت‌های مشکوک، آن داده‌ها را درک کنند.

مواد خام بالقوه مفید زیادی در ماسک های صورت استفاده شده، کیسه های مواد غذایی و بسته بندی مواد غذایی وجود دارد. اما ساختن بیشتر این پلاستیک های یکبار مصرف بسیار ارزان تر از بازیابی و بازیافت آنها بوده است.

اکنون، یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی به رهبری آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام در وزارت انرژی، کدی را که مانع از تلاش‌های قبلی برای شکستن این پلاستیک‌های پایدار شده بود، شکسته است. آنها کشف خود را در شماره امروز Science گزارش کردند .

کنترل دمای پایین و واکنش

به طور معمول، بازیافت پلاستیک ها نیاز به “ترک” یا جدا کردن پیوندهای سخت و پایدار دارد که آنها را در محیط بسیار پایدار می کند. این مرحله ترک نیاز به دماهای بالا دارد که آن را پرهزینه و انرژی بر می کند.

نکته جدید در اینجا ترکیب مرحله کراکینگ با مرحله واکنش دوم است که بلافاصله تبدیل به سوخت مایع بنزین مانند بدون محصولات جانبی ناخواسته را تکمیل می کند. مرحله دوم واکنش، آنچه را که به عنوان کاتالیزور آلکیلاسیون شناخته می شود، به کار می گیرد. این کاتالیزورها یک واکنش شیمیایی است که در حال حاضر توسط صنعت نفت برای بهبود رتبه اکتان بنزین استفاده می شود.

در مطالعه حاضر، واکنش آلکیلاسیون بلافاصله پس از مرحله ترک خوردگی در یک ظرف واکنش، نزدیک به دمای اتاق (70 درجه سانتیگراد / 158 درجه فارنهایت) انجام می شود.

Oliver Y. Gutiérrez، نویسنده مطالعه و شیمیدان در PNNL می گوید: «شکستن فقط برای شکستن پیوندها منجر به تشکیل پیوند دیگری به روشی کنترل نشده می شود، و این یک مشکل در رویکردهای دیگر است. “فرمول مخفی در اینجا این است که وقتی یک پیوند را در سیستم ما شکستید، بلافاصله پیوند دیگری را به روشی هدفمند می سازید که محصول نهایی مورد نظرتان را به شما می دهد. این رازی نیز است که این تبدیل را در دمای پایین ممکن می کند.”

در مطالعه خود، تیم تحقیقاتی، به سرپرستی دانشمندان دانشگاه فنی مونیخ، آلمان، به پیشرفت‌های جداگانه و اخیر صنعت نفت برای تجاری‌سازی بخش دوم فرآیند گزارش‌شده در اینجا برای فرآوری نفت خام اشاره کردند.

یوهانس لرچر، نویسنده ارشد این مطالعه، مدیر موسسه PNNL برای کاتالیز یکپارچه و استاد شیمی در TUM گفت: «این واقعیت که صنعت با موفقیت این کاتالیزورهای آلکیلاسیون نوظهور را به کار گرفته است، ماهیت پایدار و قوی آنها را نشان می دهد. این مطالعه به یک راه‌حل جدید عملی برای بستن چرخه کربن زباله‌های پلاستیکی اشاره می‌کند که نسبت به بسیاری از موارد پیشنهادی به اجرا نزدیک‌تر است.

در مطالعه خود، محققان به محدودیتی در یافته های خود اشاره می کنند. این فرآیند برای محصولات پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE، کد رزین پلاستیکی شماره 4)، مانند فیلم‌های پلاستیکی و بطری‌های فشرده، و محصولات پلی‌پروپیلن (PP، رزین پلاستیکی کد شماره 5) که معمولاً در برنامه‌های بازیافت کناری جمع‌آوری نمی‌شوند، کار می‌کند. در ایالات متحده. پلی اتیلن با چگالی بالا (HPDE، رزین پلاستیکی کد شماره 2) به یک پیش تصفیه نیاز دارد تا کاتالیزور به پیوندهایی که برای شکستن آن نیاز دارد دسترسی پیدا کند.

دیدن زباله های پلاستیکی به عنوان سوخت آینده و محصولات جدید

زباله های پلاستیکی مبتنی بر نفت منبعی دست نخورده است که می تواند به عنوان ماده اولیه برای مواد بادوام مفید و برای سوخت استفاده شود. بیش از نیمی از 360 میلیون تن پلاستیکی که سالانه در سطح جهان تولید می‌شود، پلاستیک‌های مورد نظر در این مطالعه هستند. اما نگاه کردن به کوهی از پلاستیک و دیدن ارزش آن نیازمند ذهنیت یک مبتکر، نبوغ یک شیمیدان و درک واقع بینانه از اقتصاد است. این دانشمندان در تلاشند تا با استفاده از تخصص خود در شکستن پیوندهای شیمیایی، پویایی را تغییر دهند.

لرچر می‌گوید: «برای حل مشکل زباله‌های پلاستیکی پایدار، باید به نقطه بحرانی برسیم که جمع‌آوری آن و بازگرداندن آن برای استفاده منطقی‌تر باشد تا اینکه آن را به عنوان یک بار مصرف در نظر بگیریم». ما در اینجا نشان داده‌ایم که می‌توانیم آن تبدیل را به سرعت، در شرایط ملایم انجام دهیم، که یکی از انگیزه‌های حرکت به سمت آن نقطه اوج را فراهم می‌کند.»

منابع آب غیرسنتی را می توان برای کمک به مقابله با خطرات آب ناشی از آب و هوا و مقابله با افزایش تقاضای آب برای کربن زدایی نیروگاه های سوخت فسیلی استفاده کرد، اما این می تواند هزینه تولید برق را بین 8 تا 10 درصد افزایش دهد.

یک تحلیل جدید به رهبری یک محقق دانشگاه وایومینگ نشان می‌دهد که آب‌های زیرزمینی شور یا شور این پتانسیل را دارند که جایگزین آب شیرین برای خنک کردن نیروگاه‌های زغال‌سنگ و گاز طبیعی و تقویت انعطاف‌پذیری در زیرساخت‌های انرژی شوند، اگرچه انجام این کار هزینه‌ای دارد. .

با تهدید منابع آب شیرین به دلیل خشکسالی، تغییرات آب و هوایی و رشد سریع اجتماعی و اقتصادی، رقابت آب بین بخش برق و سایر بخش ها در حال افزایش است. در حالی که در حال گذار به آینده انرژی کم کربن، کربن زدایی نیروگاه های سوخت فسیلی با جذب و ذخیره کربن به طور قابل توجهی مصرف آب را افزایش می دهد و رقابت آب را تشدید می کند. چالش های آب، اپراتورهای نیروگاه را به کشف منابع آب جایگزین سوق می دهد.

تیم تحقیقاتی به سرپرستی هایبو ژای، رئیس دانشگاه روی و کریل کلین نوشت: «منابع آب غیرسنتی را می توان برای مقابله با خطرات آب ناشی از آب و هوا و مقابله با افزایش تقاضای آب برای کربن زدایی نیروگاه های سوخت فسیلی به کار برد. در دانشکده فنی و مهندسی و علوم فیزیکی «تصفیه آب‌های زیرزمینی شور برای خنک‌سازی تولید ترموالکتریک می‌تواند به کاهش رقابت بالقوه برای منابع آب شیرین در میان بخش‌های مختلف در مناطق تحت تنش آبی کمک کند».

این تحقیق در مجله Nature Water با دکترای UW Zhai منتشر شده است. دانشجو، زیتائو وو، به عنوان نویسنده اصلی مقاله. سایر مشارکت کنندگان از آزمایشگاه ملی فناوری انرژی در پیتسبورگ، پاسیا هستند. این مجله بهترین تحقیقات را در مورد رابطه در حال تکامل بین آب و جامعه منتشر می کند. این دومین مقاله از یک پروژه چند ساله است که توسط وزارت انرژی ایالات متحده تامین مالی شده است. اولین مقاله که سال گذشته در مجله Applied Energy منتشر شد، امکان تغییر از برج های خنک کننده آبی به سیستم های خنک کننده خشک در نیروگاه های سوخت فسیلی را بررسی کرد.

حذف نمک ها و مواد معدنی اضافی محلول از آب شور می تواند به خودی خود انرژی بر باشد و آب نمک غلیظی تولید کند که نیاز به دفع دارد. روشی به نام تخلیه مایع صفر اثرات زیست‌محیطی نمک‌زدایی را به حداقل می‌رساند اما بسیار پرهزینه است.

محققان امکان سنجی فنی و اقتصادی چندین فرآیند نمک زدایی را بررسی کردند. آنها همچنین تخمین زدند که در نتیجه تصفیه آب شور برای خنک کردن نیروگاه، چقدر آب شیرین صرفه جویی می شود، و مقرون به صرفه بودن تعمیرات تصفیه آب شور – و تأثیر بر ظرفیت خالص تولید نیروگاه ها را ارزیابی کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که مقاوم‌سازی نیروگاه‌ها برای تصفیه آب‌های زیرزمینی شور می‌تواند تقریباً استفاده از آب شیرین را حذف کند، اما هزینه تولید برق را بین 8 تا 10 درصد افزایش می‌دهد.

وو می‌گوید: «مطالعه ما مبادلاتی را در صرفه‌جویی در آب شیرین، هزینه و کمبود ظرفیت تولید ناشی از استقرار نمک‌زدایی نشان می‌دهد.

محققان خواستار توسعه بیشتر فناوری‌هایی برای تصفیه آب شور، همراه با اکتشاف استفاده از سایر منابع آب غیر سنتی برای خنک‌سازی نیروگاه‌ها هستند. اینها شامل فاضلاب شهری تصفیه شده و همچنین آب تولید شده از استخراج نفت و گاز و مخازن ذخیره دی اکسید کربن است.

به گفته محققان، مبادلات شناسایی شده برای منابع مختلف آب غیر سنتی، شکاف های دانش را پر می کند تا تصمیمات و مدیریت آب در مقابل انرژی را بهتر اطلاع رسانی کند.

یک کاتالیزور جدید با مقاومت در برابر دماهای بالا و نور 160 خورشیدی، 10 برابر کارآمدتر از دستگاه های تقسیم آب قبلی با انرژی خورشیدی در نوع خود است.نوع جدیدی از پنل خورشیدی که در دانشگاه میشیگان ساخته شده است، در تبدیل آب به هیدروژن و اکسیژن به کارایی 9 درصدی دست یافته است – تقلید از یک مرحله مهم در فتوسنتز طبیعی. در خارج از منزل، نشان دهنده جهش بزرگی در فناوری است که تقریباً 10 برابر کارآمدتر از آزمایش های خورشیدی تقسیم آب در نوع خود است.

اما بزرگترین مزیت کاهش هزینه هیدروژن پایدار است. این کار با کوچک کردن نیمه هادی، که معمولاً گران ترین بخش دستگاه است، فعال می شود. نیمه هادی خود ترمیم شونده تیم، نور متمرکزی معادل 160 خورشید را تحمل می کند.

در حال حاضر، انسان ها هیدروژن را از سوخت فسیلی متان تولید می کنند و از انرژی فسیلی زیادی در این فرآیند استفاده می کنند. با این حال، گیاهان اتم های هیدروژن را از آب با استفاده از نور خورشید برداشت می کنند. همانطور که بشر تلاش می کند تا انتشار کربن خود را کاهش دهد، هیدروژن هم به عنوان یک سوخت مستقل و هم به عنوان یک جزء در سوخت های پایدار ساخته شده با دی اکسید کربن بازیافتی جذاب است. به همین ترتیب، برای بسیاری از فرآیندهای شیمیایی، به عنوان مثال تولید کود، مورد نیاز است.

زتیان می، پروفسور مهندسی برق و کامپیوتر UM که سرپرستی این مطالعه را در Nature گزارش داد، گفت: «در پایان، ما معتقدیم که دستگاه‌های فتوسنتز مصنوعی بسیار کارآمدتر از فتوسنتز طبیعی خواهند بود، که مسیری را به سمت خنثی‌سازی کربن فراهم می‌کند .

نتیجه برجسته حاصل از دو پیشرفت است. اولین مورد، توانایی تمرکز نور خورشید بدون از بین بردن نیمه هادی است که نور را مهار می کند.

پنگ ژو، پژوهشگر UM در مهندسی برق و کامپیوتر و اولین نویسنده این مطالعه گفت: “ما در مقایسه با برخی از نیمه هادی ها که فقط در شدت نور کم کار می کنند، اندازه نیمه هادی را بیش از 100 برابر کاهش دادیم.” هیدروژن تولید شده توسط فناوری ما می تواند بسیار ارزان باشد.

و دوم استفاده از بخش انرژی بالاتر طیف خورشیدی برای شکافتن آب و از بخش پایینی طیف برای تامین گرمایی است که واکنش را تشویق می کند. جادو توسط یک کاتالیزور نیمه رسانا فعال می شود که با استفاده خود را بهبود می بخشد و در برابر تخریبی که چنین کاتالیزورهایی معمولاً هنگام مهار نور خورشید برای ایجاد واکنش های شیمیایی تجربه می کنند مقاومت می کند.

علاوه بر کنترل شدت نور بالا، می تواند در دماهای بالا که برای نیمه هادی های کامپیوتری تنبیه است، رشد کند. دماهای بالاتر روند تقسیم آب را سرعت می بخشد و گرمای اضافی نیز هیدروژن و اکسیژن را به جای تجدید پیوندها و تشکیل مجدد آب تشویق می کند تا جدا بمانند. هر دوی اینها به تیم کمک کرد تا هیدروژن بیشتری برداشت کند.

برای آزمایش در فضای باز، ژو عدسی به اندازه یک پنجره خانه راه اندازی کرد تا نور خورشید را روی یک پانل آزمایشی به عرض چند اینچ متمرکز کند. در داخل آن پانل، کاتالیزور نیمه هادی در لایه ای از آب پوشانده شده بود که با گازهای هیدروژن و اکسیژن که جدا می کرد، حباب می زد.

این کاتالیزور از نانوساختارهای نیترید گالیوم ایندیم ساخته شده است که روی سطح سیلیکونی رشد کرده است. این ویفر نیمه هادی نور را جذب می کند و آن را به الکترون ها و حفره های آزاد تبدیل می کند — شکاف هایی با بار مثبت که هنگام آزاد شدن الکترون ها توسط نور باقی می ماند. نانوساختارها با گلوله‌های فلزی در مقیاس نانو، به قطر 1/2000 میلی‌متر، آغشته شده‌اند که از آن الکترون‌ها و حفره‌ها برای کمک به هدایت واکنش استفاده می‌کنند.

یک لایه عایق ساده در بالای پانل، دما را در 75 درجه سانتیگراد یا 167 درجه فارنهایت نگه می دارد، به اندازه ای گرم که به تحریک واکنش کمک می کند و همچنین به اندازه کافی خنک است تا کاتالیزور نیمه هادی عملکرد خوبی داشته باشد. نسخه بیرونی این آزمایش، با نور خورشید و دمای کمتر قابل اطمینان، به بازده 6.1 درصدی در تبدیل انرژی خورشید به سوخت هیدروژنی دست یافت. با این حال، در داخل خانه، سیستم به بازده 9٪ دست یافت.

چالش‌های بعدی که تیم قصد دارد با آن مقابله کند، بهبود بیشتر بازده و دستیابی به هیدروژن با خلوص فوق‌العاده است که می‌تواند مستقیماً به سلول‌های سوختی وارد شود.

برخی از مالکیت معنوی مربوط به این اثر به NS Nanotech Inc. و NX Fuels Inc. که توسط Mi موسس شده اند مجوز داده شده است. دانشگاه میشیگان و Mi در هر دو شرکت منافع مالی دارند.

این کار توسط بنیاد ملی علوم، وزارت دفاع، مرکز نوآوری تحقیقات ترجمه و تجاری سازی میشیگان، برنامه آسمان آبی در کالج مهندسی در دانشگاه میشیگان و توسط دفتر تحقیقات ارتش پشتیبانی شد.

پروتئومیکس، مطالعه پروتئین‌های موجود در ترکیب ژنتیکی ما، روشی ارزان‌تر و آسان‌تر از استفاده از DNA قدیمی برای تعیین جنسیت است.

پروتئومیکس، مطالعه پروتئین‌های موجود در ترکیب ژنتیکی ما، روشی ارزان‌تر و آسان‌تر از استفاده از DNA قدیمی برای تعیین جنسیت است.

روسری از پرهای ماکائو جمجمه 600 ساله یک کودک قربانی شده از سایت پرویی پامپا لا کروز را تزئین می کند. باستان شناسان از پروتئومیک استفاده کردند تا مشخص کنند قربانی های کلیدی در این مکان، مانند این فرد، از کودکان پسر بوده است.

افشای جدیدی مبنی بر اینکه بقایای یک «مرد» قدرتمند باستانی که در مقبره‌ای استادانه در اسپانیا دفن شده است، در واقع زنانه است، فرضیات مربوط به نقش زنان در جوامع اولیه اروپایی را به چالش می‌کشد.

اما همچنین نمونه‌ای واضح از روش‌های جدیدی است که باستان‌شناسان از مطالعه پروتئین‌هایی استفاده می‌کنند که بیوشیمی پیچیده کدگذاری شده در DNA سلولی را تشکیل می‌دهند.

با بررسی پروتئین‌های موجود در مصنوعات آلی مانند دندان‌ها و استخوان‌ها، دانشمندان اکنون می‌توانند جزئیات DNA سازنده آنها را بیاموزند – اما بدون نیاز به تجزیه و تحلیل DNA واقعی که ممکن است زنده مانده باشد.

مارتا سینتاس پنیا ، باستان‌شناس دانشگاه سویل و نویسنده اصلی مطالعه جدیدی که از پروتئومیکس برای تعیین جنسیت زن در مقبره استفاده می‌کند، می‌گوید: چنین تکنیک‌هایی که پروتئومیکس نامیده می‌شوند، «ظرفیت ایجاد انقلابی در باستان‌شناسی را دارند» .

یک مقبره مجلل – و یک فرض بی چون و چرا

مطالعه ای که امروز در Scientific Reports منتشر شد ، کشف این مقبره را در سال 2008 در Valencina de Concepción ، شهری در نزدیکی سویا در جنوب اسپانیا توصیف می کند.

این در داخل یک گورستان وسیع قرار دارد که قدمت آن به عصر مس ایبریا بین 4200 تا 5200 سال پیش می رسد. و یکی از غنی‌ترین مقبره‌هایی بود که تا به حال در اسپانیا پیدا شده بود، با وسایل قبرهای مجلل که شامل یک عاج فیل کامل، یک خنجر با تیغه‌ای کریستال و ده‌ها مهره از مروارید بود.

باستان شناسان در آن زمان بر اساس ارزیابی آنها از بقایای اسکلت، پیشنهاد کردند که فرد مدفون در آنجا مردی بین 17 تا 25 ساله است. اثاثیه قبر نشان می داد که “او” در جامعه دارای موقعیت نخبه ای بوده است.

اما بررسی جدید مینای دندان از بقایای افراد، وجود پروتئین‌هایی را نشان می‌دهد که توسط ژن‌های کروموزوم X ساخته می‌شوند، اما پروتئین‌های معادلی که توسط ژن‌های کروموزوم Y ساخته می‌شوند، وجود ندارد. این نشان می‌دهد که فرد در مقبره از نظر بیولوژیکی زن (XX) بوده است و نه مرد (XY).

سینتاس-پنا و نویسنده ارشد این مطالعه، لئوناردو گارسیا سانجوان ، همچنین در دانشگاه سویل، می‌گویند که کشف جدید آنها مدل‌هایی از جوامع ماقبل تاریخ در ایبریا را به چالش می‌کشد که نشان می‌دهند توسط مردان کاریزماتیک رهبری می‌شدند.

اما محققان می‌گویند: «مطالعه ما نشان می‌دهد که لزوماً اینطور نبوده است». در عوض، به نظر می‌رسد که زنان نیز می‌توانند رهبر باشند – که مجبور به بازنگری در نقش‌های اجتماعی زنان در ایبریا عصر مس و جاهای دیگر می‌شوند .

باستان شناسی “انقلابی”.

در حالی که پیشرفت‌ها در مطالعه DNA باستانی باستان‌شناسان را قادر می‌سازد تا اطلاعات دقیقی را از بقایای باستان‌شناسی، از جنسیت گرفته تا رنگ چشم استخراج کنند، این فرآیند می‌تواند گران و زمان‌بر باشد و نمونه‌ها مستعد آلودگی هستند – زمانی که واقعاً DNA کافی برای بازیابی وجود داشته باشد.

از طرف دیگر، پروتئومیکس می تواند برای ایجاد یک نمایه ژنتیکی جزئی از بقایای باقیمانده بدون توجه به وجود DNA در نمونه استفاده شود: “این به شما امکان می دهد ژنوتیپ بسیار کوچکی را از DNA بدست آورید، حتی زمانی که DNA موجود در نمونه تجزیه می شود. و رفته است .

مطالعات پارکر همچنین نشان می‌دهد که پروتئین‌ها اغلب در استخوان‌ها و دندان‌های باستانی پایدارتر و بهتر از DNA حفظ می‌شوند. اما اگر پروتئین دارید، ممکن است DNA نداشته باشید.

سینتاس پنیا و گارسیا سانجوان معتقدند استفاده از پروتئومیکس برای تعیین جنسیت بقایای انسان “موثرتر، ارزان تر و سریع تر” از تجزیه و تحلیل DNA باستانی است.

اگرچه این روش تنها چند سال قدمت دارد، اما در حال حاضر تأثیر علمی دارد، آنها می گویند: “نتیجه ای که در مقاله ارائه می کنیم کارایی این تکنیک را تایید می کند.”

پروتئومیکس و DNA باستانی

مانند محققانی که در عصر مس در اسپانیا دفن شدند، توانایی تعیین جنسیت از پروتئین های موجود در مینای دندان انسان نیز برای باستان شناس پرویی و کاوشگر نشنال جئوگرافیک، گابریل پریتو ، که در آخرین مطالعه شرکت نداشت، بسیار ارزشمند بوده است.

او دندان قربانیان قربانی یک کودک دسته جمعی توسط مردم چیمو پرو را برای همکار خود پارکر فرستاد. پروتئین ها نشان دادند که قربانیان کلیدی کودکان پسر بودند.

پریتو می گوید: «این واقعاً به ما کمک کرد تا بفهمیم، حداقل برای این رویداد، پسران مهم ترین قربانیان قربانی بودند.

قربانی‌های چیمو صدها قربانی را شامل می‌شد، بنابراین تجزیه و تحلیل DNA باستانی بسیار گران تمام می‌شد، حتی اگر DNA قابل دوام در هر مجموعه از بقایای آن یافت شود.

و در حالی که تجزیه و تحلیل DNA برای برخی از قربانیان قربانی ادامه دارد، برای تمجید از پروتئومیکس است – برای مثال، برای نشان دادن اینکه آیا هر یک از قربانیان با هم مرتبط هستند یا خیر. 

پریتو می گوید: «پروتئومیکس و DNA باستانی با هم کار می کنند. اما اگر ما شانس انجام پروتئومیکس را داشته باشیم، آن را دنبال می کنیم.

پروتئومیکس در باستان شناسی – و حیوانات

علاوه بر ارائه اطلاعات ژنتیکی از بقایای حیوانات و انسان، پروتئومیکس همچنین می تواند برای بررسی میکروارگانیسم هایی که باعث بیماری های باستانی مانند جذام یا طاعون می شوند، استفاده شود. شناسایی بقایای مواد غذایی در سفال های باستانی؛ و برای تعیین منابع الیاف مورد استفاده در منسوجات باستانی، که می تواند بینشی در مورد شبکه های تجاری باستانی ارائه دهد.

مایکل باکلی ، باستان شناس زیست مولکولی در دانشگاه منچستر در بریتانیا، پروتئومیکس کلاژن – پروتئین اصلی در استخوان ها – را با روش طیف سنجی جرمی (ZooMS) برای تعیین اینکه یک استخوان خاص از یک مکان باستان شناسی از کدام گونه جانوری به وجود آمده است، توسعه داده است. .

این تکنیک اخیراً برای نشان دادن اینکه عاج در یک قبر انگلیسی قرن پنجم یا ششم از یک فیل آفریقایی آمده است استفاده شد ، که به معنای یک مسیر تجاری ناشناخته قبلی در سراسر جهان باستان در آن زمان است.

باکلی می‌گوید: «خیلی خوب است که ZooMS در حال حاضر به سرعت در حال پیشرفت است. یکی از امیدوارکننده‌ترین جنبه‌ها این است که ما شروع به تولید مقادیر بسیار بیشتری از داده‌ها کرده‌ایم و اطلاعات بسیار بهتری در مورد تعاملات انسان با حیوانات در گذشته دریافت می‌کنیم.»

محققان منابع، جمعیت شناسی و اختلال در انتقال انرژی را تجزیه و تحلیل می کنند

تحقیقاتی که توسط دانشگاه کوئینزلند (UQ) و از جمله دانشگاه گوتینگن انجام شد، اثرات استراتژی‌های کربن‌زدایی را با پیوند دادن موجودی‌های منابع جهانی با سیستم‌های جمعیت‌شناختی برای تولید ماتریسی که خطرات و مزایا را نشان می‌دهد، تجزیه و تحلیل کرد. این تحقیق نشان می‌دهد که افزایش تقاضا برای فلزات انتقال انرژی (ETMs) می‌تواند برای برخی جوامع بیشتر از تولید زغال‌سنگ حرارتی مخرب باشد. این تیم محاسبه کرد که اگرچه حذف کامل زغال‌سنگ می‌تواند سیستم‌های شهر معدنی با حداقل 33.5 میلیون نفر را مختل کند، 115.7 میلیون نفر دیگر در خطر اختلال توسط ETMs قرار دارند. نتایج در Nature Communications منتشر شد.

محققان مکان و نوع منبع را با سکونتگاه‌های انسانی به منظور ارزیابی تعاملات، وابستگی‌ها و احتمالات بین منابع و جمعیت – یک رویکرد “سیستم‌های شهر معدنی” مرتبط کردند. این تحقیق هر دو طرف انتقال انرژی را با ترکیب موجودی منابع جهانی برای زغال سنگ از یک سو و فلزات انتقال انرژی از سوی دیگر در نظر می گیرد. فلزات انتقالی انرژی به مواد معدنی اطلاق می شود که برای فناوری های تجدیدپذیر برای تسریع انتقال به آینده انرژی پاک مورد نیاز است. این مواد معدنی و فلزات برای توربین‌های بادی، پنل‌های خورشیدی و باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی ضروری هستند.

دکتر کامیلا سوبودوا، که این مطالعه را رهبری کرد، محقق افتخاری در دانشگاه کوئینزلند و دارای بورسیه تحقیقاتی در دانشگاه گوتینگن است. Svobodova توضیح داد: “این یافته‌ها به برنامه‌ریزی و تنظیم آینده انتقال انرژی کمک می‌کند. رویکرد سیستم‌های شهر معدنی جدید ما، مبنایی تجربی برای بررسی مقیاس و مکان اثرات جمعیت‌شناختی تغییر سیستم‌های انرژی ایجاد می‌کند.”

“داده ها عدم تقارن در توزیع خطرات را نشان می دهد: سیستم های شهر معدنی در ایالات متحده به حذف تدریجی زغال سنگ حساس ترین هستند، در حالی که سیستم های استرالیا و کانادا به مرحله ورود ETM حساس ترین هستند. این مطالعه نیاز فوری را برجسته می کند. برای داده‌های دقیق‌تر اجتماعی-اقتصادی درباره جمعیت‌هایی که در مناطق آسیب‌دیده زندگی می‌کنند و کار می‌کنند، و برای برنامه‌ریزی هدفمند در سطح کلان به منظور حمایت از گذار از زغال سنگ به ETM که برای مردم محلی منصفانه است.”

Svobodova می افزاید: “مسائل مربوط به اختلالات اجتماعی به ندرت در مقیاس جهانی مورد توجه قرار می گیرند. با این حال، در این مطالعه ما قادر به ارائه یک مدل در مقیاس جهانی هستیم که می تواند به حوزه های قضایی ملی و مناطقی که تحت فشار انتقال انرژی هستند نیز کاهش یابد. “

ویروس‌ها در محیط‌های ساخت بشر باعث نگرانی‌های بهداشت عمومی می‌شوند، اما معمولاً کمتر از باکتری‌ها مورد مطالعه قرار می‌گیرند. مطالعه اخیر توسط دانشمندان محیط زیست از دانشگاه سیتی هنگ کنگ (CityU) اولین شواهدی را از تعاملات مکرر بین ویروس ها و باکتری ها در محیط های ساخته شده توسط انسان ارائه کرد. این نشان داد که ویروس‌ها به طور بالقوه می‌توانند به باکتری‌های میزبان کمک کنند تا در محیط‌های ساخته‌شده توسط انسان‌های فاقد مواد مغذی از طریق یک ژن منحصربه‌فرد سازگار شوند و زنده بمانند.

با درک این فعل و انفعالات ویروس-باکتری و شناسایی انتشار احتمالی ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی، تیم تحقیقاتی امیدوار است آخرین یافته‌های آن بتواند به استخراج استراتژی‌های کنترل موثر برای به حداقل رساندن قرار گرفتن انسان در معرض میکروارگانیسم‌های مضر کمک کند.

فعل و انفعالات ویروس-میزبان در اکولوژی و تکامل جوامع میکروبی در اکوسیستم‌های متنوع نقش اساسی دارند. با این حال، مکانیسم‌های ایمنی عفونت و فعل و انفعالات میزبان ویرو س که در محیط‌های ساخت بشر، از جمله ساختمان‌ها، فضاهای عمومی، حمل‌ونقل و زیرساخت‌ها رخ می‌دهد، به خوبی شناخته نشده است.

از آنجایی که جمعیت بیشتر و بیشتر جهان در مناطق شهری زندگی می کنند، اهمیت بهداشت در محیط های ساخته شده توسط انسان، به ویژه محیط های سرپوشیده، رو به افزایش است، زیرا ساکنان داخل به طور مداوم در معرض میکروارگانیسم های مختلف هستند که پیامدهای بهداشت عمومی دارند. پروفسور پاتریک لی کوان هون در دانشکده انرژی و محیط زیست (SEE) در CityU که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: مطالعات قبلی روی محیط‌های ساخته شده توسط انسان، ویروس‌ها را نادیده می‌گرفتند.

“بنابراین، در مطالعه خود، ویروس ها را در محیط های ساخت بشر به طور جامع بررسی کردیم و مکانیسم های مولکولی جدیدی را شناسایی کردیم که در آن ویروس ها و باکتری ها با یکدیگر تعامل دارند. این یافته ها نه تنها برای علوم پایه میکروبی، بلکه همچنین برای مدیریت پروفسور لی افزود: محیط‌های ساخت بشر برای محافظت از سلامت ساکنان.

در این مطالعه، محققان 738 نمونه را از انواع مختلف محیط‌های ساخت بشر، از جمله اماکن عمومی و اقامتگاه‌ها، در هنگ کنگ جمع‌آوری کردند. آنها نمونه ها را عمدتاً از سطوح نرده ها، بولاردها، کف، تیرها، دستگیره درها و پوست ساکنین جمع آوری کردند. سپس از تکنیک توالی یابی متاژنومی برای تجزیه و تحلیل استفاده کردند.

این تجزیه و تحلیل منجر به کشفیات جالب بسیاری شد. اول، داده ها نشان داد که ویروس ها اعضای جدایی ناپذیر جوامع میکروبی در محیط های ساخته شده توسط انسان هستند. در میان آنها، باکتریوفاژها، نوعی ویروس که در باکتری ها عفونی و تکثیر می شود، در تمام سطوح مختلف در محیط های ساخته شده توسط انسان وجود دارند. این تیم همچنین بسیاری از و یروس ها را شناسایی کردند که از سایر اکوسیستم ها متمایز هستند.

دوم، این تیم شواهدی از ویروس‌ها پیدا کردند که ژن‌هایی را وارد می‌کنند که یک مرحله خاص در مسیر متابولیک و حتی کل مسیر متابولیک را در میزبان باکتری‌ها کنترل می‌کنند. این نشان می‌دهد که ویرو س‌ها می‌توانند به باکتری‌ها کمک کنند تا در محیط‌های ساخته شده از مواد مغذی به حیات خود ادامه دهند.

این مطالعه همچنین سیستم‌های ایمنی متنوع و جدیدی را در برابر ویر وس‌ها در باکتری‌ها و پروتئین‌های کوچک در ویروس‌ها را نشان داد که می‌توانند از سیستم ایمنی باکتری‌ها فرار کنند. این نتایج نشان می‌دهد که میزبان‌های ویروس‌ها و باکتری‌ها اغلب در محیط‌های ساخته‌شده توسط انسان با یکدیگر تعامل دارند و هر کدام مکانیسم‌هایی برای دفاع در برابر یکدیگر دارند.

آن‌ها همچنین ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی (ARGs) را در ویرو س‌های روی پوست انسان و مکرراً سطوح داخلی را لمس کردند. این ویروس های حامل ARG ممکن است میزبان های باکتریایی را آلوده کنند و ARG ها ممکن است به صورت افقی بین گونه های باکتریایی منتقل شوند. بنابراین، نقشی که و یروس‌ها در محیط‌های ساخت بشر در ایجاد مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتری‌ها ایفا می‌کنند، بسیار مهم است و نیاز به بررسی بیشتر دارد.

پروفسور لی می گوید: «مطالعه ما نشان می دهد که تنوع، ترکیب، عملکردهای متابولیکی و شیوه زندگی ویروس ها بسته به شرایط هر محیط ساخت بشر متفاوت است. “بنابراین، توسعه استراتژی‌های کنترل سفارشی برای به حداقل رساندن قرار گرفتن انسان در معرض میکروارگانیسم‌های مضر و محافظت بهتر از سلامت ساکنان مهم است. یافته‌های ما می‌تواند با افزایش درک اساسی از تعاملات پیچیده ویر وس-باکتری در محیط‌های ساخت بشر به این هدف کمک کند. “