زیست شناسی مصنوعی و استفاده از ارگانیسم های حسگر زیستی برای پایش کیفی آلودگی آب و هوا در شهرهای هوشمند

چالش های زیست محیطی در کلان شهرها، به ویژه آلودگی آب و هوا، سلامت انسان و پایداری اکولوژیک را با تهدیدی جدی مواجه ساخته است. در این راستا، توسعه «شهرهای هوشمند» با تکیه بر فناوری های نوین، و همچنین تحقق آرمان «شهر سبز اسلامی- ایرانی» مبتنی بر اصول اخلاقی و دینی حفاظت از محیط زیست، ضرورت به کارگیری راهکارهای نوآورانه برای پایش دقیق و لحظه ای آلاینده ها را پررنگ می کند. این مقاله با رویکردی میان رشته ای، به بررسی قابلیت های تحول آفرین زیست شناسی مصنوعی و حسگرهای زیستی مبتنی بر ارگانیسم های زنده (مانند باکتری ها و مخمرهای مهندسی شده) در ایجاد سیستم های پایش کیفی هوشمند می پردازد. این حسگرهای زیستی، با مزایایی چون حساسیت بالا، انتخاب پذیری ویژه، قابلیت ارزیابی اثرات بیولوژیک آلاینده ها و مقرون به صرفه بودن، جایگزین یا مکمل مناسبی برای روش های متعارف فیزیک و شیمیایی به شمار می آیند. مقاله حاضر ضمن تشریح اصول طراحی و مکانیسم های عملکردی این حسگرها، الگویی برای ادغام آنها در زیرساخت های اینترنت اشیاء(IoT) و شبکه های داده شهر هوشمند ارائه می دهد. در این الگو، داده های زیستی به طور پیوسته جمع آوری، پردازش و برای تصمیم سازی مدیریتی، هشدار سریع و افزایش آگاهی شهروندان به کار گرفته می شوند. در عین حال، مقاله با توجه به چارچوب ارزشی شهر سبز اسلامی ایرانی، به تحلیل ملاحظات کلیدی از جمله ملاحظات اخلاق زیستی، پذیرش اجتماعی ایمنی زیستی و بومی سازی فناوری با توجه به اولویت های آلودگی و شرایط خاص اکولوژیک ایران می پردازد. در نهایت، این پژوهش نشان می دهد که ترکیب هوشمندانه زیست شناسی مصنوعی با حکمرانی داده محور شهرها، می تواند گامی اساسی در جهت تحقق شهرهای پایدار، تاب آور و هم سو با تعالیم اسلامی در حفاظت از نعمت های الهی باشد.

کلیدواژه ها:

زیست شناسی مصنوعی ، حسگر زیستی ، اینترنت اشیاء ، پایش کیفی ، آلودگی آب و هوا ، شهر سبز ، شهر هوشمند