Технологии будущего на стыке наук
На площадке Форума будущих технологий состоялась сессия «Катализатор для науки и технологий: как междисциплинарный подход ускоряет трансфер знаний в экономику».
Эксперты сессии сошлись во мнении, что ускорение перехода научных знаний в индустрию является одним из важнейших факторов развития современной экономики. В рамках сессии эксперты обсудили, как междисциплинарный подход позволяет находить инновационные решения и как этот опыт можно эффективно использовать для создания новых продуктов и технологий.
Ключевые темы дискуссии:
- Междисциплинарность как драйвер научных открытий: обсуждалось, что объединение различных областей науки, таких как информатика и биология, физика и материаловедение, позволяет находить новые подходы к решению сложных задач и стимулирует появление прорывных технологий.
Эксперты подчеркнули, что именно на стыке дисциплин рождаются прорывные идеи, способные кардинально изменить существующие подходы и создать инновационные решения. Подчеркивалась важность создания “карты понятий в науке”, где узловые, наиболее связанные понятия играют ключевую роль.
Никита Марченков, председатель Координационного совет по делам молодежи в научной и образовательной сферах Совета при Президенте РФ по науке и образованию, руководитель Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований, НИЦ «Курчатовский институт», прокомментировал для НОП:
Идеология междисциплинарного подхода к исследованиям, а в последствии и синтеза или, как принято говорить, конвергенции наук, возникла в Курчатском институте. Благодаря усилиям президента института Михаила Валентиновича Ковальчука, эта идеология активно внедряется в научно-техническую повестку нашей страны. Это стало основой для развитие природоподобных технологий, которая сегодня получила статус президентской инициативы и была предложена именно от Курчатовского института.
Программа создания мегаустановок и источников синхротронного излучения нейтронов наравне с программой развития генетических технологий представляет собой один из двух опорных столбов для развития природоподобных технологий. Для создания и развития этих технологий необходимо научиться исследовать принципы и механизмы, существующие в живой природе, на атомарном уровне. Это позволит впоследствии воспроизводить их в виде технических систем и устройств.
Синхротронные источники и источники нейтронов дают возможность увеличивать любые объекты — как живой, так и неживой природы — до уровня отдельных атомов и с высоким временным разрешением вплоть до фемтосекунд наблюдать процессы, происходящие внутри различных объектов, включая живые системы. Эти знания сегодня лежат в основе создания технологий будущего. Именно такие инфраструктурные возможности становятся неотъемлемым элементом обеспечения технологической независимости и национальной безопасности нашей страны.
Мы также говорим о развитии традиционных технологий, таких как электроника, которые сегодня тоже уходят на атомарный уровень. Например, важными являются вопросы применения синхротронного излучения для литографии — повышения разрешения литографии для электроники за счет использования более коротковолнового рентгеновского излучения. Это касается и исследования биологических объектов с целью разработки новых лекарственных препаратов и обеспечения биобезопасности, а также вопросов развития генетических технологий. Все это требует возможности наблюдения объектов на атомарном уровне, что возможно только с применением мегаустановок.
- Искусственный интеллект на службе у науки: участники уделили особое внимание роли искусственного интеллекта (ИИ) в научных исследованиях. Рассматривались конкретные инструменты и примеры применения ИИ в различных областях, включая медицину, материаловедение и науку о Земле. Обсуждались возможности автоматизации рутинных задач, анализа больших данных и выявления скрытых закономерностей с помощью ИИ.
Евгений Бурнаев, директор центра прикладного искусственного интеллекта, Сколковский институт науки и технологий, поделился опытом Сколтеха, где, начиная с 2020 года, практически все подразделения, от наук о Земле до материаловедения, активно используют инструменты ИИ, даже самые базовые. Это связано с тем, что большинство научных областей имеют дело с большими массивами данных, сложной структурой, графами и изображениями. ИИ позволяет автоматизировать рутинный поиск и скрининг, освобождая исследователей от рутинных операций.
В медицине, например, ИИ совершил прорыв в автоматизированном анализе снимков. Благодаря накоплению больших объемов данных и развитию фундаментальных моделей, стало возможным обрабатывать различные типы заболеваний и делать универсальные прогнозы. В материаловедении и химии ИИ помогает унифицировать описание молекул, что открывает новые возможности для решения широкого класса задач.
Кроме того, ИИ находит применение в таких областях, как мониторинг ядерных испытаний (обработка данных станций инфразвука и сейсмики) и наука о Земле (уточнение прогнозов погоды, мониторинг катастрофических явлений). По словам экспертов, сейчас сложно назвать область, где ИИ не используется.
Важным аспектом дискуссии стало обсуждение вызовов, связанных с использованием ИИ, в том числе необходимость больших объемов данных и глубокого понимания предметной области. Участники подчеркнули, что успешное применение ИИ требует тесного сотрудничества специалистов из разных областей.
- Вызовы и перспективы: участники дискуссии обсудили вызовы, связанные с внедрением ИИ в науку, включая необходимость больших объемов данных и важность глубокого понимания предметной области. Было подчеркнуто, что успешное применение ИИ требует тесного сотрудничества специалистов в разных областях. Эксперты выделили важность преодоления барьеров между различными научными дисциплинами и создания среды, способствующей обмену знаниями и опытом.
- Трансфер знаний в экономику: эксперты обсудили вопросы создания междисциплинарных команд, способных разрабатывать и выводить на рынок новые продукты и технологии. Участники поделились опытом организации таких команд и обсудили факторы, способствующие успешному трансферу знаний из науки в бизнес. Особое внимание было уделено созданию условий для привлечения инвестиций в наукоемкие проекты и коммерциализации научных разработок.