در سال 2025، علم روسیه به لطف اکتشافات جدید، گام های بلندی را در آینده خواهد برد. در این مقاله رامبلر در مورد مهمترین آنها صحبت خواهد کرد.
1) دستیار هوش مصنوعی برای پزشکان
دانشمندان دانشگاه ایالتی نووسیبیرسک (NSU) یک سیستم هوش مصنوعی ابتکاری به نام “دکتر پیروگوف” ارائه کردند که می تواند به پزشکان در تشخیص بیش از 250 بیماری کمک کند. همانطور که سرویس مطبوعاتی دانشگاه گزارش داد، این توسعه برای کاهش بار پزشکان و کاهش زمان ملاقات برای بیماران بدون تأثیر بر کیفیت مراقبت های پزشکی طراحی شده است.
این سیستم بر اساس اصل یک دستیار مجازی کار می کند: بیمار می تواند شکایات خود را از قبل شرح دهد، نتایج آزمایش ها، معاینات و حتی آزمایش های ژنتیکی را بارگذاری کند. بر اساس این داده‌ها، هوش مصنوعی فهرستی از تشخیص‌های احتمالی – از خطرناک‌ترین تا کمتر جدی‌تر را تولید می‌کند و توصیه‌هایی برای آزمایش‌ها و درمان‌های بیشتر ارائه می‌کند. در همان زمان، برنامه سازگاری دارو و موارد منع مصرف احتمالی را در نظر می گیرد، در گزارش شده است صندوق دارو.
“دکتر پیروگوف” بر اساس الگوریتم های شبکه عصبی و پایگاه داده گسترده ای از روابط بین علائم، بیماری ها و داروها ایجاد شد که کارشناسان NSU به همراه دانشمندان موسسه سیتولوژی و ژنتیک SB RAS بیش از ده سال است که جمع آوری می کنند. این سیستم در حال حاضر از نظر دقت و پایداری در حال آزمایش است. آزمایشات بالینی و ثبت نام در Roszdravnadzor برای سال 2026 برنامه ریزی شده است. توسعه دهندگان خاطرنشان می کنند که چنین دستیار هوش مصنوعی به ویژه برای بیمارستان های منطقه ای و کلینیک های سرپایی که در آن متخصصان کافی وجود ندارد، مفید خواهد بود.
2) روبات ها عملیات نجات را انجام می دهند
دانشمندان دانشگاه فدرال جنوبی (SFU) نسل جدیدی از بازوی روباتی ساخته اند که قادر به تشخیص دما، سختی و نوع سطح است. این توسعه مبتنی بر فناوری‌های عصبی است – ریزتراشه‌هایی که بر اساس اصول مغز انسان عمل می‌کنند. با توجه به “ایزوستیا”این سیستم عملکرد حواس را شبیه سازی می کند و می توان از آن در پروتز و عملیات نجات استفاده کرد.
رئیس آزمایشگاه نورومن، ولادیمیر اسمیرنوف، توضیح می‌دهد که انسان‌ها به لطف حافظه لمسی و درد، بین مواد تمایز قائل می‌شوند – ما بدون فکر کردن به آن، گرما، نرمی یا زبری را احساس می‌کنیم. فناوری جدید به روبات‌ها اجازه می‌دهد همین کار را انجام دهند: شبکه‌های عصبی سیگنال‌های مشابه سیگنال‌های موجود در انسان را که از انتهای عصبی و انتقال‌دهنده‌های عصبی در پوست عبور می‌کنند، تجزیه و تحلیل می‌کنند. به لطف آن، دستگاه “احساسات” را دریافت می کند و می تواند با محیط خارجی سازگار شود.
SFU یک بازوی رباتیک ایجاد کرده است که در حالت سایه کار می کند: شخصی که دستکش های حسگر به تن دارد و بازوی مکانیکی که حرکات خود را تکرار می کند و در این فرآیند یاد می گیرد. با گذشت زمان، چنین سیستمی قادر خواهد بود به طور مستقل – بدون دخالت انسان – کار کند. محققان بر این باورند که این فناوری به پایه ای برای ایجاد ربات های دستیار خانگی تبدیل می شود و همچنین به روسیه کمک می کند جایگاه خود را در بازار بین المللی فناوری پیشرفته تقویت کند.
هفت اکتشاف علمی تصادفی جهان را یکبار برای همیشه تغییر داد
3) نورون ها برای تحقیقات مغز
دانشمندان دانشگاه ایالتی ساراتوف به نام NG Chernyshevsky یک نورون مصنوعی جدید ساخته اند – یک دستگاه الکترونیکی که فعالیت سلول های عصبی زنده را تقلید می کند. هدف این توسعه تحقیقات مغز، ایجاد سیستم عصبی مصنوعی و هوش مصنوعی است. بر اساس اطلاعات منتشر شده در مجله آشوب، سالیتون و فراکتالاین نورون ساده تر و مقرون به صرفه تر از آنالوگ های خود است: دانشمندان عناصر مدار غیر ضروری را حذف کردند، در حالی که چیز اصلی را حفظ کردند – توانایی تولید تکانه ها، مانند نورون های واقعی.
دانشجوی فارغ التحصیل Lev Takaishvili گفت که تصمیم کلیدی استفاده از دیودها بود که عملکرد مدار را بهبود می بخشد و آن را پایدارتر می کند. این تیم کل چرخه آزمایش – از مدل سازی تا نمونه سازی واقعی و مونتاژ چهار دستگاه را انجام داد. به گفته پروفسور ایلیا سیسویف، شکل سیگنال می تواند متناسب با انواع مختلف سلول های مغزی تغییر کند.
همانطور که پروفسور ولادیمیر پونومارنکو اشاره کرد، چنین نورون هایی را می توان در پروتزهای عصبی و در مدل سازی اشکال ساده زندگی استفاده کرد. دانشمندان امیدوارند که در آینده چنین فناوری هایی بتوانند “حیوانات مصنوعی” ایجاد کنند که سیستم های عصبی واقعی را شبیه سازی کنند. این کار با حمایت بنیاد ایده و بنیاد علوم روسیه (RSF) انجام شد.
4) کوچکترین منبع نور
دانشمندان دانشگاه ITMO ماده نانوساختاری جدیدی ساخته اند که به سیلیکون اجازه می دهد 10000 برابر موثرتر از قبل نور را جذب و ساطع کند. این کشف راه را برای دستگاه‌های نوری سریع‌تر و کم‌مصرف‌تر هموار می‌کند که در مخابرات، پزشکی، تحقیقات علمی و صنعت استفاده می‌شوند.
این توسعه تحت هدایت دیمیتری زوف، محقق برجسته در بخش فیزیک ITMO انجام شد. منبع نور جدید مبتنی بر یک متاسطح، یک ساختار نانوذرات مصنوعی متشکل از یک بستر طلا و لایه‌های متناوب سیلیکون و طلا است. این طراحی با توجه به یک “تله” از فوتون ها ایجاد می کند و برهمکنش آنها با سیلیکون را افزایش می دهد و شدت تابش را افزایش می دهد. به گفته محقق Artem Larin، این ماده قادر به انتشار نور سفید پهن باند شامل تمام رنگ های طیف و بخشی از محدوده نزدیک به فروسرخ است که به ویژه برای سیستم های محاسباتی نوری و طیف سنجی نانو بسیار ارزشمند است.
هندسه خاص این نانوساختار به نور اجازه می دهد تا در فضای بین لایه طلا و دیسک سیلیکونی متمرکز شود و انتقال نوری در محدوده مرئی را تحریک کند. این امر باعث می شود سیلیکون نه تنها یک گیرنده بلکه منبع نوری باشد که می تواند با استفاده از فناوری لیتوگرافی استاندارد در ریزتراشه ها ادغام شود. به گفته محققان، این فناوری پایه ای برای ایجاد نسل جدیدی از فرستنده ها و حسگرهای نانو با قابلیت کارکرد در سیستم های ارتباطی، دستگاه های پزشکی و دستگاه های میکروسکوپ میدان نزدیک خواهد بود.
5) بانک اطلاعاتی مواد ضروری برای بهبود خواب
دانشمندان مؤسسه پزشکی دانشگاه ایالتی سیکتیوکار به نام پیتیریم سوروکین اولین پایگاه داده در جهان از کرونوبیوتیک ها را ایجاد کرده اند – موادی که بر ریتم شبانه روزی افراد تأثیر می گذارند: خواب، هوشیاری، تمرکز، خلق و خو و حتی متابولیسم. این پروژه با حمایت بنیاد علوم روسیه به عنوان بخشی از برنامه “ایجاد اولین پایگاه داده دارویی جهان از تعدیل کننده های ریتم شبانه روزی” انجام شد. این پیشرفت برای کمک به پزشکان و محققان طراحی شده است تا مکانیزم «ساعت داخلی» بدن را بهتر درک کنند و درمان‌های دقیق‌تری برای بی‌خوابی، خستگی مزمن و سایر اختلالات خواب انتخاب کنند.
پایگاه داده جدید که ChronobioticsDB نام دارد، اطلاعات بیش از 300 ماده مطالعه شده در نشریات علمی در چند دهه گذشته را ترکیب می کند. این شامل ترکیبات طبیعی – به عنوان مثال، ملاتونین و رسوراترول – و داروهای مصنوعی است. برای هر کرونوبیوتیک، یک برچسب جداگانه برای توصیف خواص، اثرات آن بر بدن، عوارض جانبی احتمالی و وضعیت تایید توسط آژانس‌های نظارتی سلامت ایجاد شده است. به گفته رهبر پروژه، کاندیدای علوم بیولوژیکی ایلیا سولوویوف، ChronobioticsDB به شما امکان می دهد به سرعت اطلاعاتی در مورد ساختار شیمیایی یک ماده و همچنین ژن ها و پروتئین هایی که با آن تعامل دارد پیدا کنید و پایگاه داده را به ابزاری ضروری برای تحقیقات علمی و بالینی تبدیل کنید.
این پایگاه داده با پلتفرم های دارویی پیشرو در جهان مانند PubChem و DrugBank یکپارچه شده است و دسترسی به آخرین تحقیقات بین المللی را فراهم می کند. توسعه دهندگان بر این باورند که ChronobioticsDB به منبع مهمی برای پزشکانی تبدیل خواهد شد که می توانند داروها را با دقت بیشتری برای درمان اختلالات خواب انتخاب کنند، همچنین برای داروسازان و بیوانفورماتیکانی که به دنبال رویکردهای جدید برای درمان اختلالات ریتم شبانه روزی هستند. این پروژه علم روسیه را به یکی از کشورهای پیشرو در زمینه تحقیقات ساعت بیولوژیکی انسان تبدیل می کند.
قبلا هم گفتیم چگونه یک خربزه قدیمی به کشف آنتی بیوتیک کمک کرد.