توماس س. راي

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

توماس شيلبي راي جونيور (مواليد 21 سبتمبر 1954) هو عالم أحياء تطوري أمريكي معروف بأبحاثه في علم الأحياء الاستوائي والتطور الرقمي والعقل البشري.

الحياة المبكرة والتعليم

حصل راي على شهادتي البكالوريوس في علم الأحياء والكيمياء من جامعة ولاية فلوريدا . ثم انتقل إلى جامعة هارفارد ، حيث حصل على درجتي الماجستير والدكتوراه في علم الأحياء ، متخصصًا في سلوك النبات.

حياة مهنية

بدأ راي مسيرته المهنية كعضو في جمعية الزملاء بجامعة ميشيغان في آن أربور ، وفي عام 1981 انضم إلى هيئة التدريس في كلية علوم الحياة والصحة بجامعة ديلاوير . وفي عام 1993، حصل على تعيين مشترك في علوم الحاسوب والمعلومات بجامعة ديلاوير، بالإضافة إلى تعيينه في هيئة التدريس الخارجية بمعهد سانتا فيه .

في أغسطس 1993 بدأ العمل كباحث مدعو في مختبرات أبحاث معالجة المعلومات البشرية التابعة لقسم الأنظمة التطورية في المعهد الدولي لأبحاث الاتصالات المتقدمة .

في عام 1998، أصبح راي أستاذاً في قسمي علم الحيوان (لاحقاً علم الأحياء ) وعلوم الحاسوب في جامعة أوكلاهوما . تقاعد راي من جامعة أوكلاهوما في عام 2021.

درس خلال مسيرته المهنية تخصصات مختلفة:

علم الأحياء الاستوائي

عمل راي كعالم أحياء استوائية من عام 1974 إلى عام 1989، حيث درس تطور وبيئة وتاريخ الكائنات الحية المختلفة التي تعيش في الغابات المطيرة. ركز بحثه بشكل أساسي على سلوك البحث عن الطعام لدى الكروم من عائلة القلقاسيات ، ولكنه شمل أيضًا دراسات على النمل والفراشات والخنافس.أجرى راي معظم أعماله الميدانية في كوستاريكا ، حيث أنشأ محطة فينكا إل بيخوكو البيولوجية في غابات الأراضي المنخفضة الشمالية المطيرة. ولا يزال يمتلك هذه المحطة ويديرها، كما أنه يشارك بفعالية في جهود الحفاظ على الغابات المطيرة في كوستاريكا.

الحياة الاصطناعية والتطور الرقمي

في عام 1990، وجّه راي اهتمامه إلى الحياة الاصطناعية ، مستكشفاً نتائج التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي في مجال الحوسبة الرقمية.بدأ هذا العمل بإنشاء تييرا ، وهو نظام تتطور فيه برامج لغة الآلة ذاتية التكاثر عن طريق الانتقاء الطبيعي . وقد حظي عمله في هذا المجال باهتمام إعلامي كبير.في عام 2000، قام بتطبيق نظام جديد يُسمى " الحياة الافتراضية" ، مستنداً إلى مفهوم "المخلوقات الافتراضية المتطورة"، وهو مفهوم ابتكره كارل سيمز . وفي عام 2003، تعاون راي مع إيفان تانيف لمواصلة تطوير مشروع "الحياة الافتراضية".

هندسة العقل البشري

أسهمت الأبحاث التي أجراها تي إس راي إسهامًا كبيرًا في فهمنا للعقل البشري والوعي وتأثيرات المواد المؤثرة على العقل. وقد افترض أن العقل البشري يتكون من "أعضاء عقلية"، وهي عبارة عن مجموعات من الخلايا العصبية تحمل على سطحها مستقبلات محددة مقترنة بالبروتين ج (GPCR) ( ومستقبلات أيضية أخرى ). ويُعتقد أن هذه الأعضاء العقلية توفر صلة مباشرة بين الخصائص العقلية - كالفرح والوعي والمنطق - والجينات والعناصر التنظيمية المرتبطة بمستقبلات البروتين ج. ومن المهم الإشارة إلى أنه نظرًا لوجود تنوع جيني وراثي مرتبط بهذه الأعضاء العقلية، فإنها قابلة للتطور بمرور الوقت.

لقد ساهمت دراسات راي حول العقاقير المهلوسة في تطوير هذه النظرية. إذ تفترض أبحاثه أن التأثيرات المتنوعة لهذه المواد تُعزى إلى تفاعلاتها مع مختلف أعضاء الدماغ. ويُعدّ نطاق هذه التفاعلات واسعًا، حيث تُظهر المواد المؤثرة على العقل نشاطًا عبر مجموعة واسعة من مواقع المستقبلات. يدعم نمط التفاعل هذا فكرة أن تنوع تأثيرات هذه العقاقير يُرجّح أن يكون ناتجًا عن تفاعلاتها المتنوعة مع مختلف أعضاء الدماغ، مما يُبرز دور عشرات المستقبلات المختلفة.

تقدم هذه النظرية أيضًا منظورًا جديدًا لتأثيرات عقار MDMA ، المعروف بتأثيره الفريد على الحالة الذهنية . تشير الآراء التقليدية إلى أن تأثيرات MDMA تعود في المقام الأول إلى إطلاق النواقل العصبية، وخاصة السيروتونين. مع ذلك، يقترح راي فرضية بديلة: الحالة الذهنية المميزة التي يسببها MDMA تنشأ من التنشيط المباشر والمتزامن لمستقبلات الإيميدازولين-1 (I1) والسيروتونين -2 (5-HT2) ، والتي تتوافق مع أعضاء ذهنية محددة. وفقًا لهذه النظرية، لا يمكن لعضو ذهني أن يدخل حيز الوعي إلا إذا تحقق شرطان: تنشيط العضو الذهني مباشرةً عند مستقبلاته المحددة، وتنشيط مستقبلات 5-HT2 في الوقت نفسه.

ولاختبار هذه الفرضيات، اقترح راي طريقة "البادئ/المسبار".المُحفِّز هو دواء يُنشِّط بشكل انتقائي مستقبلات معينة للسيروتونين، بينما المُستَكشِف هو دواء يُنشِّط مستقبلًا غير سيروتونيني يُقابل العضو العقلي الذي يرغب الباحثون في إثارته للدراسة. وباستخدام كلٍّ من المُحفِّز والمُستَكشِف، يُمكن تحميل العضو العقلي في الوعي، وبالتالي دراسة دوره في الدماغ.

توفر هذه المجموعة من الأبحاث مجتمعة إطارًا مبتكرًا لفهم العقل البشري والوعي وتأثيرات المواد المؤثرة على العقل، مما يشير إلى وجود صلة مباشرة بين الخصائص العقلية والبنى العصبية والمكونات الجينية..

مختبرات تصميم مايندستيت

يشغل راي حاليًا منصب المؤسس العلمي لمختبرات تصميم الحالة العقلية ، حيث يتمحور بحثه حول العقاقير المؤثرة على العقل كأدوات لاستكشاف التركيب الكيميائي للعقل البشري . وهو يقترح وجود "أعضاء عقلية"، تُعرَّف بأنها مجموعات من الخلايا العصبية تحمل مستقبلات ناقلات عصبية محددة على سطحها. ويهدف عمل راي إلى استخدام تنوع الأعضاء العقلية لاكتشاف وتصميم وخلق حالات عقلية متنوعة.

التعيينات الأكاديمية

على مر السنين، شغل راي عدة مناصب أكاديمية. في عام ١٩٨١، انضم إلى هيئة التدريس في كلية علوم الحياة والصحة بجامعة ديلاوير . وفي عام ١٩٩٣، عُيّن أستاذاً مشاركاً في علوم الحاسوب والمعلومات بجامعة ديلاوير، كما عُيّن عضواً في هيئة التدريس الخارجية بمعهد سانتا فيه . وفي وقت لاحق من ذلك العام، انضم إلى قسم الأنظمة التطورية في مختبرات أبحاث معالجة المعلومات البشرية الدولية التابعة لمعهد أبحاث الاتصالات المتقدمة (ATR) في اليابان كباحث مدعو. وفي أغسطس ١٩٩٨، أصبح أستاذاً لعلم الحيوان (لاحقاً علم الأحياء ) في جامعة أوكلاهوما ، مع تعيينه أستاذاً مساعداً لعلوم الحاسوب .

تييرا سوفتوير

تييرا هو برنامج حاسوبي طوّره الدكتور توماس س. راي في أوائل التسعينيات. سمح هذا البرنامج المبتكر للبرامج الحاسوبية بالتنافس على الوقت ( وقت وحدة المعالجة المركزية) والمساحة (الوصول إلى الذاكرة الرئيسية). ضمن آلة تييرا الافتراضية ، تتميز هذه البرامج الحاسوبية بقابليتها للتطوير والتكرار الذاتي وإعادة التجميع . كُتبت آلة تييرا الافتراضية بلغة C وتعمل على مجموعة تعليمات مخصصة مصممة لتسهيل تغييرات التعليمات البرمجية وإعادة ترتيبها، وتتضمن عناصر مثل "الانتقال إلى القالب" بدلاً من الانتقالات النسبية أو المطلقة الشائعة في معظم مجموعات التعليمات.

استُخدم نموذج تييرا لاستكشاف العمليات الأساسية للديناميكيات التطورية والبيئية في بيئة حاسوبية. يُسهّل هذا النموذج دراسة عمليات مثل ديناميكيات التوازن المتقطع ، والتطور المشترك بين العائل والطفيلي ، والانتقاء الطبيعي المعتمد على الكثافة . على عكس نماذج الحوسبة التطورية التقليدية ، مثل الخوارزميات الجينية ، لا يحتوي نموذج تييرا على دالة لياقة خارجية مُدمجة فيه. دالة اللياقة في تييرا داخلية، حيث يُعد البقاء والموت العاملين الأساسيين اللذين يُحددان "لياقة" البرنامج، مما يُؤدي إلى حالة من الانتقاء الطبيعي.

بحسب راي وباحثين آخرين، قد يسمح هذا الإعداد بتطور أكثر انفتاحًا، حيث يمكن أن تتغير ديناميكيات التغذية الراجعة بين العمليات التطورية والبيئية بمرور الوقت. مع ذلك، لم يتحقق هذا الادعاء بعد. فمثل أنظمة التطور الرقمي الأخرى، يصل نظام تييرا في نهاية المطاف إلى نقطة يتوقف عندها توليد الجديد، ويبدأ النظام ككل إما في التكرار أو يتوقف عن التطور. ويُعدّ تحدي تطبيق تطور حقيقي مفتوح النهاية في نظام اصطناعي سؤالًا مطروحًا باستمرار في مجال الحياة الاصطناعية.

طوّر الباحثان مارك بيدو ونورمان باكارد طريقة إحصائية لتصنيف الأنظمة التطورية. وفي عام ١٩٩٧، طبّقا هذه الإحصائيات على إيفيتا، وهو نموذج حياة اصطناعية شبيه بتييرا وأفيدا ، وخلصا إلى أن الأنظمة الشبيهة بتييرا لا تُظهر السمات التطورية المفتوحة للأنظمة المتطورة طبيعيًا. وبالمثل، قاس راسل ك. ستانديش التعقيد المعلوماتي لـ"الكائنات الحية" داخل تييرا، ولم يلاحظ نموًا معقدًا في تطورها.

الحياة الشخصية

وُلد راي في نورمان بولاية أوكلاهوما . ولديه ابنة تُدعى أرييل آيفي راي، وُلدت عام 1993.

نماذج من المنشورات

سترونغ، دي آر و تي إس راي. 1975. سلوك تحديد موقع الشجرة المضيفة لنبات متسلق استوائي (Monstera gigantea) عن طريق الانتحاء الليلي. مجلة ساينس، 190: 804-806.

راي، تي إس، وسي سي أندروز. 1980. فراشات النمل: فراشات تتبع النمل الجوال لتتغذى على فضلات طيور النمل. مجلة ساينس 210: 1147-1148.

راي، تي إس 1980. سينجونيوم أودوبيري (الفصيلة القلقاسية): نوع جديد من شبه جزيرة أوسا في كوستاريكا. أرويديانا 3(4): 128-129.

راي، TS 1983. Monstera Tenuis. في D. Janzen [محرر]، التاريخ الطبيعي لكوستاريكا، 278-80. مطبعة جامعة شيكاغو.

راي، تي إس 1985. النبات المضيف، إريثروكسيلوم (إريثروكسيلاسيا)، لحشرة أغرياس (حوريات الماء). مجلة جمعية علم الحشرات 39(4):266–267.

راي، تي إس 1988. تنوع أنماط النمو في الفصيلة القلقاسية. المجلة الأمريكية لعلم النبات 76 (ملحق): 276.

راي، تي إس 1990. التحول في الفصيلة القلقاسية. المجلة الأمريكية لعلم النبات 77(12): 1599-1609.

راي، تي إس، 1991. تطور الكائنات الرقمية وتحسينها. في: بيلينغسلي كيه آر، إي ديروهانيس، إتش براون الثالث [محررون]، التميز العلمي في الحوسبة الفائقة: أوراق جوائز مسابقة آي بي إم لعام 1990، أثينا، جورجيا، 30602: مطبعة بالدوين، جامعة جورجيا. تاريخ النشر: ديسمبر 1991، الصفحات  489-531.

راي، تي إس 1991. مدخل إلى تركيب الحياة. في  : لانغتون، سي.، سي. تايلور، جيه دي فارمر، وإس. راسموسن [محررون]، الحياة الاصطناعية II، دراسات معهد سانتا فيه في علوم التعقيد، المجلد الحادي عشر، 371-408. ريدوود سيتي، كاليفورنيا: أديسون-ويسلي. ،

راي، تي إس 1992. سلوك البحث عن الطعام في النباتات العشبية المتسلقة الاستوائية (الفصيلة القلقاسية). مجلة علم البيئة 80: 189-203.

راي، تي إس، 1994. منهج تطوري في البيولوجيا التركيبية: الزن وفن خلق الحياة. الحياة الاصطناعية 1(1/2): 195-226. أعيد طبعه في: لانغتون، سي جي [محرر]، الحياة الاصطناعية، نظرة عامة. مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 1995.

راي، تي إس 1994. التطور، والتعقيد، والإنتروبيا، والواقع الاصطناعي. فيزيكا د 75: 239-263.

ثيرلينج، كورت، وتوماس إس. راي. 1997. "تطور الحوسبة المتوازية"، الأنظمة المعقدة، 10(3):229-237. (يونيو 1996)

راي، تي إس 1998. الانتقاء الطبيعي للتمايز: نتائج تطورية أولية. التعقيد، 3(5): 25-33. جون وايلي وأولاده، المحدودة.

راي، تي إس 2001. الحيوانات الأليفة الافتراضية المتطورة جمالياً. ليوناردو 34(4): 313-316.

راي، تي إس 2002. مغالطة تورينج لكورزويل. في: جاي ويسلي ريتشاردز [محرر]. "هل نحن آلات روحية؟: راي كورزويل في مواجهة منتقدي الذكاء الاصطناعي القوي"، بالاشتراك مع جورج جيلدر، وراي كورزويل، وويليام ديمبسكي، وجون سيرل، ومايكل دينتون، وتوماس راي. معهد ديسكفري، سياتل. الصفحات  116-127.

راي، تي إس 2010. المؤثرات العقلية والمستقبلات البشرية. PLoS ONE. 2 فبراير 2010.

راي، تي إس 2012. الأعضاء العقلية وأصول العقل. في: إل. سوان (محرر) أصول العقل، ص  301-326. نيويورك / هايدلبرغ: سبرينغر.

راي، تي إس 2015. بناء نشوة MDMA من مكوناتها العقلية: اقتراح طريقة التمهيد/الاستكشاف. الفرضيات الطبية / إلسيفير، 87، 48-60.

راي، تي إس 2017. الأعضاء العقلية واتساع وعمق الوعي. دار ترانسفورم للنشر. 27 يونيو 2017.

مراجع