به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ مجمع جهانی اقتصاد گزارش سالانه فناوری‌های نوظهورش را از سال ۲۰۱۱ آغاز کرده و گذشت زمان به خوبی نشان داده که فناوری‌های لیست شده این مجمع، چه تاثیرات جهانی داشته‌اند. به طور مثال، ابزار دقیق مهندسی ژنتیک یا CRISPR-CAS9 که در سال ۲۰۱۵ معرفی شد، پنج سال بعد به علم برنده جایزه نوبل تبدیل شد و هم‌اکنون برای طراحی محصولات مقاوم در برابر حشرات و خشکسالی در شرایط سخت رشد و نمو، در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یا واکسن‌های مسنجر ریبونوکلئیک اسید (mRNA) که نام‌شان در فهرست سال ۲۰۱۷ آورده شده بود، به فناوری اکثر واکسن‌های کووید ۱۹ تبدیل شدند و زندگی میلیون‌ها نفر در سراسر جهان را نجات دادند.

یا طراحی مولکولی مبتنی بر هوش مصنوعی که در فهرست سال ۲۰۱۸ جا گرفته بود، منجر به طراحی و توسعه سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی گوگل با عنوان «آلفافولد دیپ‌مایند» شد که ساختار ۲۰۰ میلیون پروتئین را پیش‌بینی می‌کند و پایه اولین داروهای کشف شده توسط هوش مصنوعی شد که هم‌اکنون وارد آزمایش‌های بالینی شده است.

مجمع جهانی اقتصاد در یازدهمین سال خود، گزارش ۱۰ فناوری نوظهور برتر سال ۲۰۲۳ را از میان فناوری‌هایی معرفی کرده که قرار است تاثیر مثبتی روی جامعه از سه تا پنج سال آینده داشته باشند و این تاثیرگذاری، مردم، سیاره زمین، رفاه، صنعت و برابری انسان‌ها را شامل می‌شود.

این گزارش محصول دیدگاه‌های بیش از ۹۰ کارشناس از ۲۰ کشور جهان است و معتقد است که این فناوری‌های جدید قدرت این را دارند که صنایع را توسعه دهند، اقتصاد را رشد دهند، زندگی را بهبود بخشند و از کره زمین محافظت کنند.

اثر انگشت

در گزارش فناوری‌های نوظهور برتر امسال مجمع جهانی اقتصاد برای اولین بار فاکتوری تحت عنوان «اثر انگشت» اضافه شده که در آن تاثیر آینده فناوری مربوطه را در پنج معیار مجزا ارزیابی می‌کند:

مردم

متخصصان انتظارات خود را در رابطه با پتانسیل هر فناوری برای افزایش امنیت و منزلت انسان‌ها در حوزه‌هایی مانند امنیت غذایی، دسترسی به آب تمیز و بهبود نتایج مراقبت‌های بهداشتی در دهه آینده ارزیابی کردند.

سیاره

در این بخش، متخصصان میزان محافظت و بازسازی سیاره زمین با کمک فناوری‌ها را سنجیدند که شامل ملاحظاتی مانند احیای تنوع زیستی، به حداقل رساندن زباله و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است.

رفاه

این عامل شامل ارزیابی پتانسیل هر فناوری در بهبود کیفیت زندگی افراد در سرتاسر جهان می‌شود که ایجاد شغل، افزایش ارتباطات و افزایش اوقات فراغت  را در برمی‌گیرد.

صنعت

این فاکتور نیز پتانسیل فناوری‌های نوظهور را برای ایجاد و توسعه بازارهای جدید و صنایع موجود در دهه آینده را نشان می‌دهد.

حقوق صاحبان سهام

این عامل نیز پتانسیل فناوری‌ها را برای ارتقای برابری اجتماعی در جهان ارزیابی می‌کند که شامل ظرفیت آنها برای دموکراتیک کردن دسترسی به منابع و خدمات ضروری مانند مراقبت‌های بهداشتی، انرژی، مواد و اینترنت است.

در ادامه به معرفی پنج فناوری از ۱۰ فناوری برتر نوظهور دنیا می‌پردازیم:

۱- باتری‌های منعطف

به نظر می‌رسد که آینده وسایل الکترونیک در وسایل منعطف رقم بخورد؛ این را می‌توان در صفحه‌نمایش‌های کامپیوتری با قابلیت چرخش تا لباس‌های هوشمند مشاهده کرد. توسعه سریع دستگاه‌های پوشیدنی، لوازم الکترونیکی انعطاف‌پذیر و نمایشگرهای خم‌شونده نیازمند منابع انرژی متناسب با چابکی این سیستم‌ها است. با این اوصاف، ممکن است باتری‌های استاندارد و سفت و سخت به زودی به تاریخ بپیوندند و باتری‌های نازک و انعطاف‌پذیر ساخته شده از مواد سبک وزن که به راحتی می‌توانند پیچ بخورند یا خم و کشیده شوند، جای آنها را بگیرند.

در حال حاضر انواع مختلفی از باتری‌های انعطاف‌پذیر موجود است. این باتری‌ها قابل شارژند و شامل سیستم‌های لیتیومیون یا روی کربن هستند که روی کالکتورهای جریان پلیمری رسانا قرار می‌گیرند. در برخی موارد، افزودنی‌ها رسانایی و انعطاف‌پذیری را افزایش می‌دهند. 1 الکترودهای باتری‌های انعطاف‌پذیر را می‌توان با لایه‌های انعطاف‌پذیر، از جمله مواد مبتنی بر کربن مانند گرافن، الیاف کربن یا پارچه، پوشانده یا حتی روی آنها چاپ کرد.

باتری‌های انعطاف‌پذیر در زمینه‌های فزاینده‌ای از جمله دستگاه‌های پزشکی پوشیدنی و حسگرهای زیست‌پزشکی، نمایشگرهای انعطاف‌پذیر و ساعت‌های هوشمند کاربرد دارند. برنامه‌های کاربردی مرتبط با سلامت که توسط این باتری‌ها تغذیه می‌شوند می‌توانند داده‌ها را به صورت بی‌سیم به ارائه دهندگان مراقبت‌های بهداشتی منتقل کنند و نظارت از راه دور بیمار را تسهیل کنند.

علاوه بر این، باتری‌های انعطاف‌پذیری که می‌توانند در پارچه ژاکت‌ها، پیراهن‌ها یا سایر لباس‌ها تنیده شوند، برای تامین انرژی الکترونیکی مبتنی بر نساجی با قابلیت‌هایی از سیستم‌های گرمایش داخلی گرفته تا نظارت بر سلامت مورد نیاز خواهند بود.

از آنجایی که تقاضای بازار برای فناوری‌های پوشیدنی همچنان در حال رشد است، آینده باتری‌های انعطاف‌پذیر امیدوارکننده است و پیشرفت‌های بیشتری نیز محتمل است. مانند تمام باتری‌ها، یکی از موانعی که باید بر آن غلبه کرد، دفع و بازیافت ایمن آنهاست که باید با چرخش فناوری و کاربردهای مرتبط با آن انجام شود. انتظار می‌رود پیشرفت‌های انقلابی در فناوری‌های باتری‌های انعطاف‌پذیر و صنایع همراه آنها برای سال‌های آینده ادامه یابد.

انتظار می‌رود بازار باتری‌های انعطاف‌پذیر در سال‌های آینده به سرعت گسترش یابد. یک مطالعه پیش‌بینی می‌کند که بازار جهانی باتری‌های انعطاف‌پذیر ۲۴۰/۴۷ میلیون دلار از سال ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۷ رشد خواهد کرد و با نرخ رشد مرکب سالانه ۲۲/۷۹ درصد در این دوره شتاب می‌گیرد.

چندین شرکت به طور فعال در حال توسعه و تجاری‌سازی فناوری باتری انعطاف‌پذیر هستند که از میان آنها می‌توان به ال‌جی، سامسونگ، اپل و نوکیا اشاره کرد.

همانطور که در نمودار اثر انگشت باتری‌ منعطف را مشاهده می‌کنید، تاثیر آینده این فناوری در حوزه برابری اجتماعی بیشتر از همه ارزیابی شده است.

۲- هوش مصنوعی مولد

هوش مصنوعی مولد نوع قدرتمندی از هوش مصنوعی است که می‌تواند با یادگیری الگوهای موجود در داده‌ها، با استفاده از الگوریتم‌ها و روش‌های پیچیده یادگیری با الهام از مغز انسان، محتوای جدید و بدیع ایجاد کند. در حالی که هوش مصنوعی مولد در حال حاضر بر تولید متن، برنامه‌نویسی کامپیوتری، تصاویر و صدا متمرکز است، این فناوری را می‌توان برای اهداف مختلفی از جمله طراحی دارو، معماری و مهندسی به کار برد.

به عنوان مثال، در زمان نگارش این مقاله، کار اولیه روی تولید مولکول‌های دارویی کاندید با هدف قرار دادن شرایط خاص و ایجاد تصاویر ساختمان‌های خیالی یا ایجاد طراحی داخلی منتشر شده است. مهندسان ناسا در حال حاضر روی سیستم‌های هوش مصنوعی کار می‌کنند که می‌توانند ابزارهای سبک‌وزن برای پرواز فضایی بسازند و به کاهش ۱۰ برابری در زمان توسعه دست یابند و به طور همزمان عملکرد ساختاری را بهبود بخشند.

فناوری‌های هوش مصنوعی مولد حتی ممکن است بر صنعت غذا و طراحی اشیاء روزمره، از مبلمان گرفته تا لوازم خانگی، تأثیر بگذارد. در تحقیقات علمی، مدل‌های مولد می‌توانند پیشرفت‌ها را با بهبود طراحی تجربی، شناسایی روابط بین عناصر داده و ایجاد نظریه‌های جدید تسهیل کنند. به عنوان مثال، الگوریتم‌های هوش مصنوعی اخیراً توسعه‌یافته می‌توانند یک فرمول ریاضی را به انگلیسی ساده ترجمه کنند یا داده‌های فعالیت مغز را تجزیه و تحلیل کنند تا نقاشی‌هایی از اشیائی که شرکت‌کنندگان انسانی در ذهن دارند، تولید کنند.

دانش‌آموزان دبیرستانی و دانشگاهی بیشتر از هوش مصنوعی مولد استفاده می‌کنند، برخی از مؤسسات استفاده از آنها را ممنوع می‌کنند در حالی که برخی دیگر مدل‌های مولد را در شیوه‌های آموزشی ادغام می‌کنند یا حتی دانش‌آموزان را برای تسلط بر این ابزارها آموزش می‌دهند. هوش مصنوعی مولد با استفاده صحیح، می‌تواند برنامه‌های درسی شخصی‌سازی‌شده ایجاد کند که با مهارت‌های دانش‌آموز و پیشرفت یادگیری تنظیم می‌شود و در عین حال تفکر انتقادی را تشویق می‌کند، خلاقیت را برمی‌انگیزد و ایده‌های بدیع را به کار می‌گیرد.

در محل کار، استفاده از مدل‌های زبان مبتنی بر هوش مصنوعی مانند ChatGPT یا جانشین‌های آن می‌تواند بهره‌وری را افزایش دهد و کیفیت خروجی را بهبود بخشد، وظایف انسانی را در جهت تولید ایده و ویرایش به‌ جای پیش‌نویس اولیه بازسازی کند.

جدیدترین پیشرفت‌ها شامل سیستم‌های هوش مصنوعی مستقلی است که می‌توانند تصمیمات مهمی بگیرند یا اقدامات مهمی انجام دهند. به عنوان مثال، AutoGPT یک برنامه هوش مصنوعی مستقل است که از مدل زبان GPT-4 استفاده می‌کند. AutoGPT می‌تواند به طور خودکار یک هدف شناسایی شده توسط کاربر را با تقسیم هدف به وظایف کوچک‌تر و استفاده از ابزارهایی مانند جستجوهای اینترنتی یا فناوری تبدیل متن به گفتار انجام دهد. ادغام رو به رشد فناوری‌های هوش مصنوعی، به‌ویژه هوش مصنوعی مستقل، در جنبه‌های مختلف زندگی روزمره مردم، هم هیجان و هم نگرانی عمومی را ایجاد می‌کند.

با اعمال کنترل‌های صحیح، هوش مصنوعی مولد می‌تواند زمان بیشتری را برای خلاقیت فراهم کند، مرزهای دانش را نشان دهد و به عنوان یک شریک مبارزه برای به چالش کشیدن تفکر مرسوم عمل کند.

در نمودار اثر انگشت هوش مصنوعی مولد مشاهده می‌کنید که صنعت بیشترین تاثیر را از این فناوری نوظهور در طی سه تا پنج سال آینده خواهد گرفت.

۳- سوخت هوانوردی پایدار

هوانوردی سالانه ۲ تا ۳ درصد از انتشار CO2 جهانی را به خود اختصاص می‌دهد و پیش‌بینی می‌شود که بین سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۵۰ میزان انتشار این گاز به ۳۹ گیگاتن برسد.

در حالی که استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی برای حمل‌ونقل زمینی به سرعت در حال افزایش است، صنعت هوانوردی با کربن‌زدایی دست و پنجه نرم می‌کند، زیرا برای پروازهای مسافت طولانی، سوخت‌های پرانرژی مورد نیاز دارد. علاوه بر این، قیمت بالای جایگزینی هواپیما به این معنی است که ناوگان فعلی برای چندین دهه فعال باقی می‌ماند و هواپیماهای برقی یا هیدروژنی ممکن است برای پروازهای طولانی مدت قابل استفاده نباشند.

پس راهکاری که به تغییرات مقیاس بزرگ در زیرساخت‌ها و تجهیزات هوانوردی فعلی نیاز ندارد، سوخت پایدار هوانوردی تولید شده از منابع زیستی (مانند زیست توده) و غیر زیستی (مانند CO2) است. همراه با سایر استراتژی‌های کربن‌زدایی، از جمله کارایی عملیاتی در سراسر سیستم، فناوری‌های جدید و جبران کربن، سوخت پایدار هوانوردی، باید صنعت خطوط هوایی را به سمت رسیدن به انتشار خالص کربن در دهه‌های آینده سوق دهد.

امروزه سوخت پایدار هوانوردی کمتر از یک درصد تقاضای سوخت جت جهانی را تشکیل می‌دهد، اما این میزان باید تا سال ۲۰۴۰ به ۱۳ الی ۱۵ درصد افزایش یابد تا صنعت هوانوردی تا سال ۲۰۵۰ در مسیر صفر خالص قرار گیرد. و خطوط هوایی، تولید کنندگان و شرکت‌های سوخت به طور شبانه‌روزی برای رسیدن به این سطح تلاش می‌کنند.

خوشبختانه، تولید سوخت پایدار هوانوردی از مواد خام زیستی با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر به طور پیوسته در حال افزایش است. براساس گزارش انجمن بین‌المللی حمل‌ونقل هوایی، تولید سوخت پایدار هوانوردی در سال ۲۰۲۲ به حداقل ۳۰۰ میلیون (به طور خوش‌بینانه ۴۵۰ میلیون) خواهد رسید که تقریباً سه برابر تولید سال ۲۰۲۱ است.

از سوی دیگر، تعداد فزاینده‌ای از خطوط هوایی متعهد به استفاده از این سوخت شده‌اند؛ روندی که از طریق تلاش‌های جهانی مانند ابتکار مجمع جهانی اقتصاد تحت عنوان «آسمان‌های پاک برای فردا» و ائتلاف First Movers تسریع خواهد شد.

همچنین انجمن تست و مواد آمریکا ۹ سوخت پایدار هوانوردی را برای اختلاط تا ۵۰ درصد با سوخت جت معمولی مبتنی بر نفت تائید کرده است. اولین سوختی که توسط ای‌اس‌تی‌ام بین‌الملل (انجمن مواد و آزمون آمریکا) در سال ۲۰۰۹ تائید شد، سوختی است که با تبدیل گاز سنتز (مخلوطی از مونوکسید کربن و هیدروژن) به هیدروکربن از طریق یک سری واکنش‌های شیمیایی تولید می‌شود. گاز سنتز را می‌توان از زیست توده یا ضایعات یا بهتر از آن از CO2 جذب شده و هیدروژن سبز با استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر تهیه کرد.

دومین سوخت پایدار تائید شده در سال ۲۰۱۱ از روغن گیاهی و چربی حیوانی تولید می‌شود. در دسترس بودن و جمع‌آوری مواد خام، همراه با نیاز به هیدروژن سبز تولید شده پایدار، چالش‌های اصلی برای این گزینه باقی مانده است. میکروارگانیسم‌های مهندسی متابولیک که می‌توانند زیست توده‌های فراوان و غیرخوراکی را تجزیه کنند، می‌توانند به طور بالقوه وابستگی به روغن‌های گیاهی و چربی‌های حیوانی را کاهش دهند.

در طی چند سال گذشته، هفت سوخت پایدار هوانوردی دیگر تائید شده‌اند که یک نمونه از آنها، باکتری‌های مهندسی شده است.

براساس نمودار اثر انگشت سوخت پایدار هوانوردی، این فناوری در آینده صنعت را بیشتر از همه تحت تاثیر قرار خواهد داد.

۴- فاژهای طراح

تعداد میکروب‌هایی که رو و درون بدن انسان زندگی می‌کنند با تعداد سلول‌های انسان مطابقت دارد و حتی بیشتر از آن است. اجتماع میکروب‌هایی که یک موجود زنده در خود نگه می‌دارد، میکروبیوم آن نامیده می‌شود و میکروبیوم‌های انسان، حیوانات و گیاهان نقش مهمی در سلامت این موجودات دارند.

پیشرفت‌های اخیر به مهندسی میکروبیوم اجازه می‌دهد تا به رفاه انسان و بهره‌وری کشاورزی کمک کند. کلید این مهندسی فاژها هستند؛ ویروس‌هایی که به طور انتخابی انواع خاصی از باکتری‌ها را آلوده می‌کنند. به محض عفونت، فاژ اطلاعات ژنتیکی خود را به باکتری تزریق می‌کند. با استفاده از ابزارهای زیست‌شناسی مصنوعی، اطلاعات ژنتیکی فاژها را می‌توان مجددا برنامه‌ریزی کرد تا باکتری‌های آلوده مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های ژنتیکی مهندسی شده زیستی را اجرا کنند. دانشمندان با فاژهای مهندسی شده زیستی می‌توانند عملکرد یک باکتری را تغییر دهند و باعث شوند که یک مولکول درمانی تولید کند یا مثلاً به یک داروی خاص حساس شود. از آنجایی که فاژها معمولاً فقط یک نوع باکتری را آلوده می‌کنند، گونه‌های باکتریایی منفرد در میکروبیوم پیچیده را می‌توان هدف قرار داد.

فاژهای طراح، پتانسیل درمان بیماری‌های مرتبط با میکروبیوم مانند سندرم همولیتیک اورمیک (HUS) را دارند. این سندرم یک بیماری نادر، اما جدی است که بر کلیه‌ها و عملکردهای لخته شدن خون اثر می‌گذارد و توسط گونه خاصی از باکتری‌های ای‌کولی ایجاد می‌شود. دانشمندان مواد ژنتیکی یک فاژ آلوده‌کننده ای‌کولی را برای رمزگذاری «قیچی» ژنتیکی مهندسی کردند که می‌تواند ژن‌های ای‌کولی را که منجر به HUS می‌شوند، از بین ببرد.

مطالعات حیوانی نشان داد که تجویز این فاژهای طراح به طور قابل توجهی حضور سویه ایجاد کننده ای‌کولی سندرم همولیتیک اورمیک را در میکروبیوم کاهش داد و علائم این سندرم را کاهش داد. این رویکرد اخیراً توسط سازمان غذا و داروی آمریکا به عنوان «داروی یتیم» اعطا شد و آن را وارد مرحله آزمایش‌های بالینی کرد.

فاژها همچنین به‌عنوان مکمل‌های خوراکی برای تقویت رشد دام، درمان بیماری‌های گیاهی خاص و از بین بردن باکتری‌های خطرناک در زنجیره‌های تأمین غذا، در راستای رویکرد «یک سلامت» سازمان جهانی بهداشت نیز طراحی می‌شوند.

نمودار اثر انگشت فاژهای طراح نشان می‌دهد که این فناوری نوظهور در بخش صنعت و مردم تاثیر بسزایی در آینده خواهد داشت.

۵- متاورس برای سلامت روان

جراح کل آمریکا، رئیس عملیاتی سپاه خدمات بهداشت عمومی و سخنگوی ارشد مسائل بهداشت عمومی در دولت فدرال، اخیرا علیه آنچه که «یکی از مبرم‌ترین مسائل بهداشت عمومی کشور در زمان حال» می‌خواند، اعلام جنگ کرده است. او معتقد است که استفاده بیش از حد از صفحه نمایش و رسانه‌های اجتماعی بهزیستی روانی را کاهش می‌دهد، اما در صورت استفاده مسئولانه می‌تواند بهزیستی را نیز افزایش دهد. زمان صرف شده روی صفحه نمایش برای ایجاد ارتباطات در فضاهای مجازی مشترک ممکن است به مبارزه با بحران رو به رشد سلامت روان کمک کند.

فضاهای اشتراکی مجازی محیط‌های دیجیتالی هستند که در آن افراد می‌توانند به صورت حرفه‌ای و اجتماعی تعامل داشته باشند. آینده این فضاها معمولاً «متاورس» نامیده می‌شود و شامل فضاهای اشتراکی مجازی تقویت شده با واقعیت افزوده یا واقعیت مجازی (AR/VR) می‌شود. همانطور که در حال حاضر چندین پلتفرم مجازی مشترک وجود دارد، احتمالاً متاورس‌های متعددی نیز وجود خواهند داشت که از نظر هدف و سطح غوطه‌وری متفاوت هستند.

بحران سلامت روانی که قبل از همه‌گیری کرونا وجود داشت، به سطوح بی‌سابقه‌ای افزایش یافته است و شرایط را برای درمان سلامت روانی با استفاده از متاورس فراهم کرده است. تعداد ارائه دهندگان سلامت روان برای مقابله با بحران در حال تشدید، اصلا کافی نیست و در آمریکا، یک فرصت بازپرداخت فدرال برای خدمات بهداشت روانی از راه دور برای مقابله با این کمبود در دست اقدام است. در حالت ایده‌آل، یک زیرساخت مبتنی بر فناوری مبتنی بر سلامت روان از تمام جنبه‌های سلامت روان پشتیبانی می‌کند: پیشگیری، تشخیص، درمان، آموزش و تحقیق.

پلتفرم‌های بازی در حال حاضر برای درمان سلامت روان مورد استفاده قرار می‌گیرند. چنین پلتفرم‌هایی نه تنها مشارکت بیمار را افزایش می‌دهند، بلکه به بی‌اعتنایی به مسائل مربوط به سلامت روان نیز کمک می‌کنند. به طور مثال، شرکت‌ دیپ‌ول بازی‌های ویدئویی را برای درمان افسردگی و اضطراب ایجاد کرده است. یا استودیوی ایکس‌باکس نینجا تئوری که در بریتانیا مستقر است، آگاهی از سلامت روان را در بازی‌های بازار انبوه گنجانده است و قصد دارد با پروژه Insight خود، درمان را گسترش دهد.

دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که در نهایت، متاورس به فناوری‌های عصبی درمانی مانند تحریک مستقیم مغز برای درمان افسردگی غیرقابل درمان نیز متصل خواهد شد.

استفاده از متاورس برای تداوم نیازهای بهداشت روانی می‌تواند برد-برد باشد. نه تنها بیماران سود می‌برند، بلکه پایه‌گذاری متاورس در یک برنامه کاربردی و ضروری می‌تواند باعث ظهور این فضای مجازی در حال پیشرفت شود.

فاکتور اثر انگشت فناوری متاورس نشان می‌دهد که این فناوری در دو بخش صنعت و مردم بیشتر از بخش‌های دیگر تاثیرگذار خواهد بود:

انتهای پیام/