ثورة بيئية مصرية تكشف الملوثات بالليزر خلال ثوانٍ بقيادة د. وليد توفيق
أعلن العالم المصري البارز الدكتور وليد توفيق، عن انطلاق ثورة علمية خضراء تتجاوز حدود المعامل لتُحدث تغييرًا فعليًا على الأرض.
هناك، في قلب المختبر، لا تُستخدم أشعة الليزر لمجرد التجربة، بل تُوجّه كما السهم الذكي، في معركة الدفاع عن الأرض والماء والهواء. يقود البروفيسور توفيق فريقًا علميًا لامعًا يضم نخبة من الباحثين، أبرزهم الدكتور محمد فكري المتخصص في فيزياء البلازما فائقة السرعة، لإعادة تعريف آليات الرصد البيئي بمقاييس علمية جديدة.
الإنجاز العلمي يستند إلى تقنية فريدة تحمل اسم CF-Ps-LIPS، وتعتمد على نبضات ليزرية فائقة القصر لا تتجاوز 170 بيكوثانية، تتسبب عند اصطدامها بالعينة المستهدفة (سواء كانت تربة أو ماء أو هواء) في توليد بلازما دقيقة. ومن خلال تحليل البصمة الطيفية لتلك البلازما باستخدام خوارزميات ذكاء اصطناعي متقدمة، يتم الكشف عن الملوثات على الفور عبر جهاز ميداني محمول، دون الحاجة إلى مختبرات معقدة.
جاء الابتكار المصري استجابة مباشرة لحالة الإنذار البيئي في دلتا النيل، حيث تتعرض التربة والمياه لضغوط بيئية هائلة نتيجة التلوث الصناعي والمخلفات الزراعية والصحية. وعلى مدار سنوات، ظل الكشف عن تلك الملوثات مهمة معقدة ومكلفة، تُنفذ بأدوات بطيئة لا تواكب تسارع المخاطر.
لكن الآن، بات بالإمكان التدخل المبكر وتحديد مصادر التلوث بدقة في غضون ثوانٍ، ما يتيح اتخاذ قرارات حاسمة وسريعة لحماية الصحة العامة والأمن الغذائي.
تم تطبيق النظام في مواقع حقيقية غرب الدلتا، حيث أُجريت فحوصات موسعة في كفر الشيخ والبحيرة، ليتم الكشف عن نسب مرتفعة من الكادميوم والرصاص في التربة، والتي كادت تهدد بتسمم محاصيل الأرز. ولكن بفضل سرعة الكشف والتدخل، أمكن إنقاذ نحو 45% من المحصول.
وفي حملة ميدانية غير مسبوقة، غطى الفريق البحثي 30 موقعًا من أسوان إلى دمياط خلال وقت قياسي، كاشفًا عن تلوث خطير بالزئبق والمبيدات الزراعية، وسجّل زمن قياس لم يتجاوز 45 دقيقة في كل منطقة.
تم نشر هذا الابتكار في مجلة Scientific Reports التابعة لـ Springer Nature، حيث وصفته المجلة بأنه يعيد رسم خريطة الممارسات العلمية في مجال الرصد البيئي، نظرًا لتفرده في الجمع بين الدقة الفورية وسهولة النقل والتطبيق.
الابتكار لا يخدم البيئة فحسب، بل يدخل في صلب حماية الأمن القومي من خلال:
* حماية التربة من المعادن الثقيلة والمبيدات، وإنقاذ المحاصيل قبل تدهورها.
* مراقبة جودة المياه وتحديد مصادر تلوثها الكيميائي والبكتيري بشكل لحظي.
* تحليل الهواء في المناطق الصناعية والحضرية، وكشف الملوثات الغازية والجسيمات الدقيقة.
* الاستشعار المبكر لأي تسرب نووي أو كيميائي عبر الرياح أو الحروب الحديثة، ما يحمي البلاد من سيناريوهات كارثية غير متوقعة.
هذا الابتكار يعزز الأمن الغذائي عبر مراقبة الأراضي قبل الزراعة، ويحمي المياه من التلوث، ويقلل من أعباء الرعاية الصحية الناتجة عن الأمراض البيئية. كما أنه يفتح لمصر آفاقًا واسعة على الساحة العلمية الدولية، ويؤهلها لتكون شريكًا في مشروعات بحثية عابرة للحدود، ومصدرًا لتقنيات تصديرية لا مستوردة.
ورغم النجاحات، فإن الطريق ليس خاليًا من التحديات، إذ يتطلب التوسع في تطبيق هذه التقنية دعمًا مستمرًا، وتعاونًا بين الوزارات والمؤسسات العلمية، وتدريب كوادر متخصصة لضمان التشغيل الفعّال وتحديث المنظومة باستمرار.
تحقق هذا الإنجاز بدعم مباشر من رئاسة جامعة القاهرة، وتحت رعاية استراتيجية من الدولة، تنفيذًا لرؤية الرئيس عبد الفتاح السيسي بربط البحث العلمي بخطط التنمية المستدامة. ويؤكد البروفيسور وليد توفيق أن مصر لم تعد سوقًا مستهلكًا للتكنولوجيا، بل أصبحت مصنعًا للابتكار القادر على التصدير إلى العالم.
حين يُمزج الليزر بالإرادة الوطنية والعقل المصري، تولد تقنيات تُغيّر الواقع لا تُزين الأوراق. CF-Ps-LIPS ليست مجرد حروف، بل رمز لعصر جديد تصنعه مصر بأنامل علمائها. من قلب المعامل إلى عمق الأرض.. من نبضة ضوء، تكتب مصر سطورًا مضيئة في سجل العلم والكرامة البيئية.
