🇯🇵 Hikaru Kuribayashi

كان هيكارو كوريباياشي طالباً في مدرسة سابورو كايسي الثانوية في هوكايدو، الجزيرة الشمالية لليابان، عندما تصدى لإحدى المشكلات الصعبة الخفية في الهندسة الحديثة: فهم كيفية تصرف الهياكل المطوية بدقة رياضية.

الأوريغامي هو إرث ثقافي ياباني، لكنه في القرن الحادي والعشرين أصبح هندسة جادة. المصفوفات الشمسية القابلة للطي للمركبات الفضائية، الدعامات الطبية القابلة للانكماش، الملاجئ القابلة للنشر، الروبوتات القابلة للتعبئة — جميعها تستعير الحيلة الأساسية للأوريغامي المتمثلة في طي الهياكل الكبيرة إلى أخرى صغيرة وفتحها بموثوقية عند الطلب.

المشكلة هي أن الهياكل المطوية غادرة رياضياً. صفحة بها العديد من التجاعيد يمكن أن تتحرك بعدد هائل من الطرق، والتنبؤ بكل حركة ممكنة لنمط طي معقد قد قاوم المعالجة الحسابية النظيفة. كثيراً ما يكتشف المهندسون أوجه فشل التصميم فقط ببنائه.

هاجم كوريباياشي المشكلة بالبرمجيات. أنشأ برنامج محاكاة لفهم الطي المعقد — طريقة جديدة لنمذجة كل حركة ممكنة يمكن أن تقوم بها الهياكل المطوية. حيث كافحت الأدوات السابقة مع الانفجار التوافقي للاحتمالات، رسم نهجه الفضاء الكامل للحركة لنمط الطي.

أحضر العمل إلى معرض ريجينيرون الدولي للعلوم والهندسة 2026، أكبر مسابقة علمية قبل الجامعية في العالم، حيث يتنافس المتأهلون للنهائيات من عشرات البلدان على أكثر من 7 ملايين دولار من الجوائز.

كان حكم القضاة قاطعاً. حصل مشروع كوريباياشي أولاً على المركز الأول في فئة الفيزياء والفلك، بقيمة 6,000 دولار. ثم جاء أعلى تكريم في المعرض: جائزة George D. Yancopoulos للمبتكرين وجائزتها البالغة 100,000 دولار، الممنوحة للمشروع الذي يُحكم عليه بأنه الأكثر ابتكاراً في المعرض بأكمله.

سلطت Society for Science، التي تدير المعرض، الضوء على الرهانات العملية للعمل: الفهم الصارم لحركة الأوريغامي يمكن أن يتيح للمهندسين نسخ العديد من تصاميم الطبيعة — طي الأوراق، وأجنحة الحشرات، وبنى البروتين — وبناء آلات تنشر وتنهار وتتحول بالطريقة التي تفعلها الأنظمة الحية.

وضع الفوز كوريباياشي في صحبة نادرة. تاريخياً، ذهبت الجائزة الكبرى للمعرض بشكل غير متناسب إلى طلاب أمريكيين؛ فوز طالب ثانوي ياباني بالجائزة الكبرى كان لحظة مميزة لمجتمع البحث الشاب في اليابان وصدر في عناوين الصحافة العلمية في جميع أنحاء العالم.

ما يميز عمل كوريباياشي هو مزيجه من الإرث الثقافي والطموح الحسابي. أخذ فناً شعبياً مارسه الأطفال اليابانيون لقرون وأعطاه المعالجة الرياضية التي تطلبها الهندسة الحديثة — جسر بين طيور الكركي الورقية والمركبات الفضائية.

لفهم لماذا لجأ القضاة إلى الجائزة الكبرى، تأمل حجم المشكلة التي ترويضها كوريباياشي. نمط تجعيد به حتى بضع عشرات من الطيات يولد فضاء حركة كبيراً جداً بحيث تنهار المحاكاة القوية الغاشمة تحته — كل طية يمكن أن تتحرك مع كل أخرى، والتفاعلات تتضاعف توافقياً. إيجاد طريقة لتمثيل ذلك الفضاء والبحث فيه بشكل منهجي هو نوع المساهمة التي تظهر عادة في رسائل الدكتوراه، وليس في مشاريع المعرض العلمي للمدارس الثانوية.

التطبيقات ليست افتراضية. طارت NASA ووكالات فضاء أخرى بتصاميم مشتقة من الأوريغامي — الأكثر شهرة طية ميورا المستخدمة لنشر الألواح الشمسية المدمجة — وصانعو الأجهزة الطبية يبنون دعامات تطوى للسفر عبر الشرايين قبل التمدد في وجهتها. كل تصميم من هذا القبيل يعتمد حالياً على النماذج الأولية المادية المكثفة تحديداً لأن التنبؤ بالحركة غير موثوق. البرمجيات التي ترسم فضاء الحركة الكامل لنمط الطي تهاجم الخطوة الأكثر تكلفة في خط الإنتاج.

يضيف سباق التحكيم في ISEF وزناً للنتيجة. يدافع المتأهلون للنهائيات عن عملهم في جولات متكررة من المقابلات مع لجان من العلماء والمهندسين العاملين، الذين يستقصون المنهجية والأصالة وعمق فهم الطالب نفسه — صيغة مصممة لفصل البحث الحقيقي عن العرض المصقول. نجا مشروع كوريباياشي من هذا الفحص مرتين: مرة للفوز بفئته تماماً، ومرة أخرى عندما وازن قضاة المعرض الكبار جميع الفئات الاثنتين والعشرين مع بعضها البعض.

حمل فوزه أيضاً أهمية وطنية خفية. ترسل اليابان وفداً صغيراً إلى ISEF كل عام من خلال نظام معارضها الوطني، ويتنافس طلابها بلغة ثانية ضد ميدان تهيمن عليه المدارس الأمريكية ببرامج بحث مخصصة. حصول طالب ياباني على جائزة Yancopoulos — التكريم الأعلى الفريد للمعرض — احتُفل به في مجتمع التعليم العلمي الياباني كمعلم بارز.

تحمل الجائزة نفسها نسباً يستحق المعرفة. جائزة Yancopoulos للمبتكرين، المسماة باسم المؤسس المشارك والعالم الرئيسي لشركة Regeneron وهو George D. Yancopoulos — الذي هو نفسه فائز سابق بجائزة Science Talent Search — أُنشئت لتحديد ليس المشروع الأكثر صقلاً بل الأكثر ابتكاراً حقاً. ذهب الحاصلون عليها السابقون إلى أفضل الجامعات البحثية ومسيرات علمية مبكرة، والـ 100,000 دولار التي ترافقها هي من بين أكبر الجوائز الفردية التي يمكن أن يفوز بها أي طالب ثانوي للبحث في أي مكان في العالم. أن يرسلها القضاة إلى محاكاة طي كان بياناً حول أين يعتقدون أن الهندسة تتجه.

في السابعة عشرة، يترك كوريباياشي عالم العلوم قبل الجامعي بأكبر جائزة له في يده واتجاه بحثي — الأوريغامي الحسابي — سيستخرج منه المهندسون العاملون وعلماء الرياضيات التطبيقية لعقود. الهياكل المطوية للمستقبل قد تتحرك جيداً على طول المسارات التي رسمتها برمجياته أولاً.