شگفتی‌های علم و فناوری سال ۲۰۲۳

از دیدن «آواتار»های خودمان که در دنیای «متاورس» نقش‌آفرینی می‌کنند یا ربات‌های کشاورز که در مزارع درحال کاشت و برداشت محصولات کشاورزی هستند و حتی خانه‌هایی که با چاپگرهای سه‌بعدی ساخته می‌شوند، تعجب نکنید! همه اینها بخشی از فناوری‌هایی هستند که قرار است در سال جدید میلادی ۲۰۲۳ ما را شگفت‌زده کنند.

کد خبر: ۶۱۰۱۸۱

تاریخ: ۱۷ بهمن ۱۴۰۱ - ۱۳:۱۷

به گزارش پایگاه خبری صراط به نقل از ایسنا، طی سال‌های اخیر شاهد توجه ویژه به حوزه‌های نوظهوری مانند متاورس، بلاک‌چین، دوقلوی دیجیتال و چاپ سه‌بعدی هستیم. حدود یک ماه از شروع سال ۲۰۲۳ می‌گذرد و پیش‌بینی‌های مختلفی از سوی کارشناسان و متخصصان برای توسعه و پیشرفت این فناوری‌ها در سال جدید ارائه شده است. پیش‌بینی‌های دنیای علم و فناوری برای سال ۲۰۲۳ را در این گزارش مرور می‌کنیم.

هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) که به اختصار AI هم گفته می‌شود، برای توصیف ماشین‌هایی به‌کار می‌رود که فعالیت‌های شناختی وابسته به ذهن انسان را انجام می‌دهند.

هوش مصنوعی کاربرد‌های زیادی پیدا کرده و انتظار می‌رود که در سال ۲۰۲۳ شاهد توسعه هوش مصنوعی بدون کد باشیم. هوش مصنوعی بدون کد (No-code AI) به مجموعه‌ای از فناوری‌هایی گفته می‌شود که افراد عادی را قادر به ایجاد برنامه‌های کاربردی بدون داشتن تجربه برنامه‌نویسی قبلی می‌کند.

پیش‌بینی می‌شود که خرده فروشان بیشتری از هوش مصنوعی برای مدیریت و خودکارسازی فرآیند‌های مدیریت موجودی استفاده کنند. همینطور از هوش مصنوعی به عنوان موتور محرکی برای تحویل خودکار کالا به مشتریان استفاده خواهند کرد و با این شرایط، بسیاری از کارمندان این شرکت‌ها مجبور هستند به کار در کنار ماشین‌های خودکار عادت کنند.

در حوزه رباتیک هم شاهد حضور ربات‌هایی خواهیم بود که هم از نظر ظاهری و هم از لحاظ قابلیت‌ها، بیشتر شبیه انسان‌ها هستند.

این نوع ربات‌ها در وظایفی مانند استقبال‌کننده، دربان یا همراه افراد مسن استفاده خواهند شد یا مسئولیت‌های سنگینی را در انبار‌ها یا کارخانه‌ها در کنار انسان‌ها در خط تولید و تدارکات برعهده می‌گیرند.

سپتامبر ۲۰۲۲ ایلان ماسک، مدیرعامل تسلا، دو نمونه اولیه ربات انسان‌نمای اُپتیموس (Optimus) را در روز هوش مصنوعی تسلا معرفی و اعلام کرد که این شرکت ظرف ۳ تا ۵ سال آینده، آماده پذیرش سفارش این ربات خواهد بود.

این ربات می‌تواند کار‌های ساده‌ای مانند بلند کردن وسایل و آبیاری گیاهان را انجام دهد و شاید بتوانیم به زودی ربات پیشخدمت در خانه برای انجام کار‌های منزل داشته باشیم.

با پیشرفت‌های صورت گرفته در حوزه آب‌کشت یا هیدروپونیک (hydroponic) و سیستم‌های نوین روشنایی، می‌توان از ربات‌ها در بخش کشاورزی نیز استفاده کرد. ربات‌های هوشمند کشاورز (agricultural robots) می‌توانند نظارت دقیقی بر نور و دمای محیط‌های گلخانه داشته باشند و بدون نیاز به حضور نیروی انسانی، فرآیند برداشت محصول را هم انجام دهند.

پیش‌بینی می‌شود که بازار ربات‌های مزرعه در سال ۲۰۲۳ نیز با رشد چشمگیری مواجه شود؛ ربات‌هایی که در هر ساعت از شبانه روز، وظایف مختلفی مانند کاشت و برداشت محصولات، حتی حذف علف‌های هرز را انجام می‌دهند.

بیشترین استقبال از این نوع ربات‌های مزرعه در کشور‌های آمریکا، کانادا، استرالیا، برزیل و کشور‌های اروپایی خواهد بود.

متاورس (Metaverse) یک پروژه واقعیت مجازی یا یک دنیای مجازی برای پیوند دادن جهان فیزیکی با زندگی دیجیتال، دنیای آواتار‌ها و نسل بعدی اینترنت است.

این دنیای مجازی از طریق هدست‌های واقعیت مجازی، عینک‌های واقعیت افزوده، گوشی‌های هوشمند یا کنسول‌های بازی قابل دسترسی خواهد بود و بنابراین در این حوزه قطعا شاهد توسعه فناوری واقعیت افزوده (augmented reality) و واقعیت مجازی (virtual reality) خواهیم بود تا محیط‌های ملاقات مجازی فراگیرتری را در اختیار داشته باشیم.

یکی از جذابیت‌های متاورس این است که به افراد اجازه می‌دهد تا به شیوه‌ای اجتماعی‌تر با یکدیگر تعامل داشته باشند. در گذشته، بیشتر تعامل‌های آنلاین محدود به اتاق‌های گفت‌وگوی (chat rooms) متنی بود؛ اما متاورس این امکان را فراهم می‌کند تا افراد به شیوه‌ای بسیار واقعی‌تر با یکدیگر تعامل داشته باشند.

این موضوع با پیشرفت فناوری واقعیت مجازی (VR) امکان‌پذیر خواهد شد. پیش‌بینی می‌شود که در سال ۲۰۲۳ هدست‌های واقعیت مجازی رایج‌تر و مقرون به صرفه‌تر شده و دسترسی افراد بیشتری را به متاورس فراهم کنند.

کاربرد‌های متاورس هم دستخوش تغییرات زیادی خواهد شد و بیشتر از اینکه جنبه سرگرمی و بازی داشته باشد، کاربرد‌های متنوع‌تری پیدا می‌کند. به عنوان مثال می‌توان از متاورس در حوزه آموزش استفاده کرد؛ در این محیط مجازی سه‌بعدی، به‌راحتی در کلاس‌ها شرکت کرده و با سایر دانش‌آموزان و معلمان ارتباط در هر نقطه‌ای از دنیا ارتباط برقرار کرد.

در سال ۲۰۲۳ شاهد توسعه فناوری پیشرفته‌تر آواتار (avatar) خواهیم بود. آواتار، تصویری گرافیکی از ما است که هنگام تعامل با سایر کاربران در متاورس نشان می‌دهیم. آواتار می‌تواند دقیقاً شبیه ما در دنیای واقعی باشد. از طریق ضبط حرکات، آواتار‌های هر فرد می‌توانند درست منطبق با زبان بدن و حرکت‌های منحصر به فرد همان شخص، واکنش نشان دهند.

توسعه متاورس این حوزه را به یک کسب‌وکار بسیار پر رونق طی چند سال آینده تبدیل خواهد کرد و شرکت‌های بزرگ زیادی روی این بخش سرمایه‌گذاری‌های کلان چندین میلیارد دلاری خواهند داشت.

متاورس یک تجارت بسیار پرسود خواهد بود. شرکت‌ها می‌توانند برای دسترسی به متاورس یا خدمات خاص آن، از کاربران هزینه دریافت کنند. به عنوان مثال، به‌راحتی می‌توان از کاربران برای اجاره فضای مجازی برای برگزاری جلسه‌های آموزشی یا کاری یا طراحی آواتار خاص هر فرد، هزینه‌های بالایی دریافت کرد.

فناوری بلاک‌چین (Blockchain)، زنجیره‌ای از اطلاعات دیجیتالی است و هر بلاک در این زنجیره، مسئول ذخیره‌سازی نوعی از اطلاعات است. هر بلاک، اطلاعاتی مربوط به معامله‌ها مانند تاریخ، زمان، مبلغ خرید شما از سایت و اطلاعات فروشندگان و خریداران در معامله‌ها را ذخیره می‌کند. به جای استفاده از نام واقعی افراد در معامله‌ها، خرید بدون هیچ گونه اطلاعات هویتی و با استفاده از امضای دیجیتال منحصر به فرد انجام می‌شود.

پیشرفت چشمگیر فناوری بلاک‌چین در سال ۲۰۲۳ نیز پیش‌بینی شده است. در حال حاضر، ما همه چیز را در فضای ابری ذخیره می‌کنیم؛ اما اگر ذخیره‌سازی داده‌ها را غیرمتمرکز کنیم و داده‌ها را با استفاده از بلاک‌چین رمزگذاری کنیم، اطلاعات نه تنها ایمن‌تر خواهد بود، بلکه راه‌های نوآورانه‌ای برای دسترسی و تحلیل آن‌ها خواهیم داشت.

فناوری دوقلوی دیجیتال (Digital Twin)، شبیه‌سازی مجازی از فرآیندها، عملیات یا محصولات در دنیای واقعی است که می‌تواند برای شبیه‌سازی، یکپارچه‌سازی، آزمایش ایده‌های جدید، نظارت و نگهداری در یک محیط دیجیتال استفاده می‌شود.

از دوقلو‌های دیجیتالی برای بازسازی اشیاء فیزیکی در دنیای مجازی استفاده می‌شود و در این شرایط، طراحان و مهندسان می‌توانند تحت هر شرایط قابل تصوری و بدون صرف هزینه‌های بالا، آزمایش‌های واقعی را انجام دهند.

در سال ۲۰۲۳، فناوری دوقلوی دیجیتال کاربرد گسترده‌تری در کارخانه‌ها، صنایع ماشین‌سازی، خودرو و حتی خدمات مراقبت‌های بهداشت و سلامت خواهند داشت.

فناوری چاپ سه‌بعدی (Three-Dimensional Printing)، مجموعه‌ای از فرآیند‌ها است که مواد به‌صورت کنترل‌شده‌ای به یکدیگر پیوند داده می‌شود تا یک شیئ سه‌بعدی ساخته شود. این کار به‌صورت لایه‌لایه انجام می‌شود.

رابطه مستقیمی بین فناوری دوقلوی دیجیتال و چاپ سه‌بعدی وجود دارد. پس از آزمایش در دنیای مجازی، مهندسان می‌توانند اجزای سازنده را تغییر داده و ویرایش کنند، سپس آن‌ها را با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی در دنیای واقعی ایجاد کنند.

به عنوان مثال، تیم‌های فرمول ۱ داده‌های ارسال‌شده توسط حسگر‌ها درخصوص دما و شرایط آب‌وهوایی را در جریان مسابقه جمع‌آوری می‌کنند تا نحوه تغییرات شرایط خودرو در حین مسابقه را ارزیابی کنند. این داده‌ها به دوقلویِ دیجیتالیِ موتور و سایر اجزای خودرو منتقل می‌شوند تا سناریو‌هایی برای انجام تغییرات در حین برگزاری مسابقه تهیه شود. سپس اجزاء خودرو براساس نتایج به‌دست‌آمده چاپ سه‌بعدی می‌شوند تا مورد آزمایش قرار بگیرند.

یکی از مزیت‌های فناوری چاپ سه‌بعدی، سرعت بخشیدن به انجام برخی فرآیند‌ها است؛ از جمله اینکه می‌توان از فناوری چاپ سه‌بعدی برای ساخت خانه‌ها هم استفاده کرد.

استفاده از چاپگر‌های سه‌بعدی برای ساخت دیوار‌های خانه، زمان ساخت، هزینه‌ها، میزان کار فیزیکی مورد نیاز را به شدت کاهش می‌دهد. پیش‌بینی شده که استفاده از این فناوری در پروژه‌های پیشگامانه خانه‌سازی طی سال ۲۰۲۳ به‌ویژه در ایالات متحده با رشد بسیار چشمگیری مواجه شود و طی چند سال آینده به یک ترند مهم در صنعت ساخت و ساز تبدیل شود.

یکی دیگر از کاربرد‌های روبه‌گسترش فناوری چاپ سه‌بعدی مربوط به حوزه پزشکی است. قطعا فناوری چاپ سه‌بعدی از ظرفیت بسیار بالایی برای استفاده در حوزه پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی برخوردار است. به عنوان مثال می‌توان بسیاری از وسایل پزشکی مثل وسایل جراحی، انواع ایمپلنت‌ها و پروتز‌های خارجی را با استفاده از این فناوری تولید کرد.

استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی، هزینه‌های درمان را به شکل قابل توجهی کاهش داده و زمینه دسترسی تعداد بیشتری از افراد به خدمات پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، پژوهشگران دانشگاه مادرید اسپانیا درحال توسعه نمونه اولیه چاپگر سه‌بعدی هستند که امکان تولید پوست را برای بیماران دچار سوختگی یا تصادف فراهم می‌کند.

یکی دیگر از کاربرد‌های بسیار مهم این فناوری، حل مشکل کمبود عضو اهدایی برای پیوند است. اگرچه راه نسبتا درازی در این حوزه پیش رو داریم، اما می‌توان امیدوار بود که عضو‌های پیوندی چاپ سه‌بعدی، مشکل بسیاری از بیماران نیازمند پیوند را در آینده برطرف خواهد کرد.

براساس پیش‌بینی‌ها، حجم این بازار از ۱۲.۶ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۰، در سال ۲۰۲۳ بیش از ۱۷ درصد رشد را شاهد خواهد بود.

از طریق ویرایش‌کردن ژن‌ها می‌توانیم تغییراتی در مواد، گیاهان و حتی انسان‌ها به وجود بیاوریم.

ویرایش ژن، کاری مانند ویرایش کلمه‌ها است که می‌توانیم کلمه‌هایی را حذف و واژه‌های جدیدی را اضافه کنیم. از ویرایش ژن می‌توانیم برای اصلاح جهش‌های DNA، حل مشکل آلرژی به موادغذایی، افزایش سلامت محصولات و یا حتی ویرایش ویژگی‌های مانند رنگ چشم و مو در انسان استفاده کرد.

در حالی که ژن‌درمانی (gene therapy) شامل افزودن کپی‌های کاربردی ژن‌های اصلاح‌شده برای اصلاح یک نقص است، روش ویرایش ژن از طریق فناوری کریسپر می‌تواند توالی‌های خاص DNA را هدف قرار داده و اصلاح کند.

برای شگفتی‌های علم و فناوری سال ۲۰۲۳ آماده شوید

تکرار‌های کوتاه پالیندرومی فاصله‌دار منظم خوشه‌ای به اختصار کریسپر (CRISPR)، فناوری در دسترس‌تر از سایر روش‌ها محسوب شده و پژوهش‌های مبتنی بر کریسپر (CRISPR-based research)، آسان‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

با قیچی جادوییِ فناوری کریسپر- کَس۹ (CRISPR-Cas ۹) شاهد سرعت یافتن فناوری ویرایش ژن خواهیم بود. این فناوری، متخصصان ژنتیک را قادر می‌سازد تا قسمت‌های مدنظر از ژنوم را ویرایش کنند. این کار با حذف، افزودن یا تغییر بخش‌هایی از توالی DNA صورت می‌گیرد. این روش در حال حاضر ساده‌ترین، پرکاربردترین و دقیق‌ترین روش دستکاری ژنتیکی است. این سیستم دارای پتانسیل بالایی برای درمان طیف وسیعی از بیماری‌های دارای مؤلفه ژنتیکی از جمله سرطان، هپاتیت B یا حتی کلسترول بالا است.

اگرچه هنوز هیچ روش درمانی موفق به دریافت مجوز نشده است، اما در نشست سالانه ۲۰۲۲ انجمن هماتولوژی آمریکا (ASH)، برخی از پیشرفته‌ترین درمان‌های درحال توسعه مبتنی بر فناوری کریسپر برای درمان اختلالات خونی به نمایش گذاشته شد.

ژن درمانی توسعه‌یافته توسط شرکت سوئیسی- آمریکایی CRISPR Therapeutics و شرکت آمریکایی Vertex Pharmaceuticals، روش‌های نزدیک به تایید هستند. هر دو شرکت تلاش می‌کنند پژوهش‌های خود را برای توسعه روش درمانی جدید برای درمان بیماری‌های خونی مانند سلول داسی شکل (SCD) و بتا تالاسمی در بیماران وابسته به خون (TDT)، تا پایان سه ماهه نخست سال ۲۰۲۳ تکمیل کنند.

پیش‌بینی می‌شود که نخستین درمان مبتنی بر فناوری کریسپر در سال ۲۰۲۳ موفق به دریافت مجوز از سازمان غذا و دارو (FDA) آمریکا شود.

منابع:

businessinsider

forbes

therobotreport

machealthtech

pharmaceutical-technology

medicalfuturist