شش اختراع دانشگاهی مهم که جهان را تغییر داد!

شش اختراع دانشگاهی مهم که جهان را تغییر داد!
۲۸ اردیبهشت ۱۳۹۹
(0)

در طول تاریخ، دانشگاه‌ها نقشی مهم در اختراعات و توسعه فناوری‌های بزرگ داشته‌اند. بسیاری از اختراعات مهم تاریخ، از سوی محققین دانشگاهی و در محیط آزمایشگاه‌ها و مراکز تحقیق و توسعه دانشگاه‌ها توسعه یافته ‌است. در این نوشتار، با تعدادی از این اختراعات دانشگاهی که جهان را متحول ساخته‌اند، آشنا می‌شویم.

مقدمه

یکی از نهادهای پیشرو در توسعه علم و فناوری، دانشگاه است. از دیرباز، دانشگاه‌ها وظیفه آموزش دانشجویان و تعریف پروژه‌های پژوهشی را در حوزه‌های گوناگون بر عهده داشته‌اند. تغییر شرایط اجتماعی و اقتصادی، نقش دانشگاه‌ها را هم تا حدی متحول ساخت، به‌طوری که با وقوع انقلاب صنعتی و غالب شدن پارادایم تولید انبوه، ارتباط بین صنعت و دانشگاه برای توسعه روش‌های تولید جدید، تا حدی افزایش یافت. این وضعیت ادامه داشت تا این‌که باز هم تغییری بزرگ رخ داد و به مرور زمان، فناوری و نوآوری به عنوان فاکتور اصلی توسعه و موفقیت به حساب آمد.

در اقتصاد دانش‌بنیان فعلی، دیگر تولید انبوه و اقتصاد مقیاس جوابگو نیست. در چنین شرایط جدیدی، شرکت‌هایی موفق خواهند بود که بتوانند تمایز فناورانه و یک مزیت رقابتی پایدار پدید آورند. به همین دلیل، اولویت بنگاه‌های اقتصادی به سمت مفاهیمی چون اختراع، نوآوری و کارآفرینی فناورانه سوق یافته و دانشگاه‌ها هم متأثر از این تحول بزرگ، کارکردی جدید برای خود تعریف نمودند. امروزه علاوه بر آموزش و پژوهش به‌عنوان کارکردهای رایج و سنتی دانشگاه‌ها، بحث کارآفرینی هم به وظایف آن‌ها افزوده شده و پارادایمی جدید، تحت عنوان «دانشگاه‌های نسل سوم» یا «دانشگاه کارآفرین» مطرح گردیده است.

انتشار اخبار متعدد، از توسعه فناوری‌های نوظهوری مانند اصلاح ژنی «CRISPR» از سوی دانشگاه‌های پیشرو، همکاری تنگاتنگ با صنعت و تعریف پروژه‌های تحقیقاتی- کاربردی در کنار تحقیق و توسعه‌های بنیادین قبلی و همچنین فعالیت گسترده نهادهایی مانند دفاتر مالکیت فکری، تجاری‌سازی و انتقال فناوری در دانشگاه‌های مختلف، نشانه‌هایی از حرکت دانشگاه‌ها به سوی کارآفرینی و ثروت‌آفرینی است.

ظهور دانشگاه‌های کارآفرین و اهمیت رو به فزونی اختراع و نوآوری در دانشگاه‌ها، نباید این تصور را ایجاد کند که تا قبل از این، دانشگاه نقشی در اختراعات و توسعه فناوری‌های بزرگ تاریخ نداشته ‌است. بسیاری از اختراعات مهم تاریخ، از سوی محققین و دانشمندان دانشگاهی و در محیط آزمایشگاه‌ها و مراکز تحقیق و توسعه دانشگاهی توسعه یافته‌اند. در این نوشتار، با تعدادی از این اختراعات دانشگاهی که جهان را متحول ساخته‌اند، آشنا می‌شویم.

 

۱. واکسن فلج اطفال:

تا سال‌های میانی قرن بیستم، واکسنی برای ویروس مرموز و خطرناک فلج اطفال وجود نداشت. بسیاری از محققین، برای توسعه یک روش درمانی یا واکسن مقابله با این بیماری تلاش می‌کردند. جوناس سالک (Jonas Salk)، محقق خوش‌فکر و خلاق دانشگاه پیتسبورگ (University of Pittsburgh) هم، در زمره همین دانشمندان قرار داشت. وی در سال ۱۹۵۵ میلادی، توانست واکسن فلج اطفال را تولید نموده و جلوی مرگ‌ومیر ناشی از این ویروس را بگیرد.

نکته جالب پیرامون اختراع واکسن فلج اطفال، ایمان و اعتقاد جوناس سالک به نتیجه کارش بود. وی واکسن را بر روی سه فرزندش آزمایش کرد و عملاً خانواده‌اش، نخستین انسان‌هایی در جهان بودند که واکسن به آن‌ها تزریق شد. دکتر «پیتر سالک»، یکی از فرزندان خانواده سالک که هم‌اکنون هم استاد دانشگاه پیتسبورگ است، در مورد این اقدام خارق‌العاده پدرش می‌گوید: «روزی پدرم به خانه آمد و به سرعت شروع به ضدعفونی کردن سوزن‌ها و سرنگ‌های همراهش بر روی اجاق‌گاز آشپزخانه کرد. من مطمئن هستم که پدرم به اهمیت آنچه در حال وقوع بود، واقف بود».

 

۲. خمیردندان فلوراید:

دندان از اجزای کلیدی و بسیار مهم بدن انسان است که هم از جنبه زیبایی و هم عملکردی، باید به آن توجهی ویژه داشت. از دیرباز، تمیز کردن دندان‌ها توسط ابزارآلات مختلف انجام می‌شد تا اینکه نمونه‌های مدرن آن، یعنی مسواک و خمیردندان اختراع و عرضه شدند. خمیردندان‌های فلوراید، محصول یک ایده دانشگاهی و تلاش‌های نوآورانه سه تن از محققین دانشگاه ایندیانا (Indiana University) بود که در نهایت، به ظهور برند «®Crest» در سال ۱۹۵۶ انجامید.

هری دی (Harry Day)، جوزف موهلر (Joseph C. Muhler) و ویلیام نبرگال (William Nebergall)، از سال ۱۹۴۰ میلادی، تحقیق پیرامون ارائه یک محصول پیشگیری از سوراخ شدن و پوسیدگی دندان‌ها را آغاز کردند و پس از یک دهه تلاش و آزمایش، موفق به ساخت اولین خمیردندان فلوراید شدند. آن‌ها محصول خود را در سال ۱۹۵۳ به ثبت رساندند و گواهی ثبت اختراعی به شماره «US 2876166» را از دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا اخذ نمودند. در ادامه، خمیردندان کرست در سطح ملی معرفی شد و انجمن دندانپزشکی آمریکا، آن را به‌عنوان عاملی مؤثر در جلوگیری از پوسیدگی دندان‌ها مورد تأیید قرار داد. گفتنی است که این تحقیق، با حمایت مالی شرکت «Procter & Gamble» صورت گرفت و نمونه‌ای موفق از همکاری‌های دانشگاه و صنعت برای توسعه یک محصول نوآورانه و جدید محسوب می‌شود.

 

۳. سوخت موشک:

دکتر رابرت گودارد (Robert Hutchings Goddard) را می‌توان پدر پیشرانه‌های موشکی مدرن نامید. فیزیکدانی خلاق که با نبوغ مثال‌زدنی و بینش منحصربه‌فرد خود، موفق به ساخت سوخت موشک، آن هم در سال‌های ابتدایی قرن بیستم شد.

وی محقق دانشگاه کلارک (Clark University) بود و در سال ۱۹۰۷ میلادی، برای نخستین بار با آزمایش نوعی سوخت موشک در زیرزمین ساختمان انستیتو پلی‌تکنیک ورکستر (Worcester Polytechnic Institute) و ایجاد ابری از دود غلیظ، نام خود را بر سر زبان‌ها انداخت.

گودارد با هزینه شخصی به آزمایشات خود ادامه داد و در سال ۱۹۱۴، دو پتنت برای موشک‌های با سوخت مایع و موشک سه مرحله‌ای با سوخت جامد دریافت کرد. سرانجام تلاش‌های وی نتیجه داد و در سال ۱۹۲۶ میلادی، اولین موشک با سوخت مایع را طراحی و با موفقیت آزمایش کرد. به اعتقاد سازمان هوافضای آمریکا (ناسا)، اختراع وی را می‌توان از منظر ارزش تاریخی، با آزمایش برادران رایت (اختراع هواپیما)، هم‌ردیف دانست.

 

۴. موتور جستجوی گوگل:

نقش دانشگاه‌ها در توسعه اختراعات و نوآوری‌های کلیدی، تنها به سال‌های دور باز نمی‌گردد و نمونه‌های جدیدی هم از دستاوردهای بزرگ دانشگاهی یافت می‌شود. یکی از ملموس‌ترین این نوآوری‌ها، موتور جستجوی گوگل و ظهور یکی از غول‌های فناوری جهان در سال ۱۹۹۸ میلادی است. ایده طراحی گوگل، از سوی لری پیج (Larry Page) و سرگی برین (Sergey Brin) و در خوابگاه دانشجویی دانشگاه استنفورد متولد شد. آن‌ها به دنبال توسعه یک فناوری جدید برای رتبه‌بندی و فهرست کردن صفحات اینترنتی بر مبنای تعداد صفحات پیوند داده شده بودند و این کار را از خوابگاه دانشگاه آغاز کردند. به عبارت بهتر، نخستین دفتر کار بنیان‌گذاران گوگل، خوابگاه دانشگاه استنفورد بود!

داستان نام‌گذاری گوگل هم بسیار جالب است. پیج و برین، می‌دانستند که با داده‌های بسیار زیادی سر و کار خواهند داشت و از همین رو، نام شرکت را با الهام از واژه «Googol» که به معنای ۱۰ به توان ۱۰۰ است، «Google» نهادند. در واقع، نام گوگل از عددی بزرگ و با ۱۰۰ صفر نشأت گرفته و امروزه همانند نامش، یکی از بزرگ‌ترین اختراعات کل تاریخ محسوب می‌شود.

 

۵. انسولین:

بسیاری از اختراعات پزشکی و دارویی، از دانشگاه‌ها و مخترعین دانشگاهی نشأت گرفته است که یکی از مهم‌ترین آن‌ها، انسولین به‌عنوان داروی بیماری دیابت است. این کشف بزرگ، جایزه نوبل را برای مخترعین آن به همراه داشت.

دیابت، یکی از بیماری‌های مزمن است که با بالا رفتن سطح قند خون، آسیب‌های جدی به قلب، رگ‌های خونی، چشم‌ها، کلیه‌ها و اعصاب وارد می‌کند. علت اصلی بیماری دیابت، کارکرد نامناسب هورمون انسولین در بدن است. در سال ۱۹۲۲ میلادی، تیمی از محققین دانشگاه تورنتو (University of Toronto)، متشکل از فردریک بانتینگ (Frederick G. Banting)، چارلز بست (Charles Best) و جان مک‌لئود (John MacLeod)، موفق به جداسازی ترشحات پانکراس و معرفی آن به‌عنوان یک درمان احتمالی برای بیماری دیابت شدند.

جالب این‌که محققین مذکور، با این عقیده که این دارو و کشف بزرگ، می‌بایست در دسترس همه افراد نیازمند قرار گیرد، حقوق مرتبط با پتنت خود را با قیمت تنها یک دلار، به دانشگاه تورنتو واگذار نمودند. همین عامل، موجب شد تا تولید و عرضه داروی انسولین، سریعاً آغاز شده و نگرانی بزرگ بسیاری از خانواده‌ها در اقصی نقاط جهان، رفع گردد.

 

۶. فناوری اصلاح ژنی (CRISPR):

یکی دیگر از فناوری‌های نوظهور و ارزشمند که در محیط‌های دانشگاهی توسعه یافته، فناوری اصلاح ژنی «CRISPR» است. البته اصلاح ژنتیک، مقوله جدیدی نیست و تکنیک‌های متعددی برای آن توسعه یافته است، اما چیزی که کریسپر را متمایز می‌کند، دقت زیاد، مقرون‌به‌صرفه بودن و سرعت بسیار بالای آن است.

با این فناوری، می‌توان صفات ناخواسته در گیاهان، حیوانات و حتی انسان‌ها را حذف نموده و صفات مطلوب را با دقتی بالا به آن‌ها  افزود. این قابلیت‌های ارزشمند، امید به ریشه‌کنی بیماری‌هایی نظیر سرطان، افزایش محصولات کشاورزی و بسیاری آرزوهای دیگر را دوچندان می‌کند.

اما فناوری کریسپر از کجا آغاز گردید؟ استارت اولیه این موضوع، از سوی یوشیزومی ایشی نو (Yoshizumi Ishino) در دانشگاه اوزاکا (سال ۱۹۷۸ میلادی) زده شد و در ادامه از سال ۲۰۱۱ میلادی، به یک فناوری کاملاً انقلابی بدل شد. مخترعین اصلی کریسپر، جنیفر دودنا (Jennifer Doudna) از دانشگاه برکلی کالیفرنیا و امانوئل چارپنتیر (Emmanuelle Charpentier) از دانشگاه «Umeå» سوئد هستند که عملاً یک مسابقه بزرگ و شدیداً رقابتی بین دانشگاه‌ها و شرکت‌های دارویی را موجب شده‌اند. دانشگاه‌های کالیفرنیا، «MIT» و هاروارد، از بازیگران بسیار فعال در توسعه و تجاری‌سازی این فناوری هستند که پتنت‌های متعددی از سوی آن‌ها در اقصی نقاط جهان به ثبت رسیده است.