В День российской науки 8 февраля в ТАСС состоялась тематическая пресс-конференция, на которой ведущие российские ученые – грантополучатели РНФ – рассказали о передовых исследованиях в области искусственного интеллекта, квантовых и нейротехнологий, каталитической химии, генетических технологиях в медицине и биопечати тканей. Подробнее о научных направлениях, над которыми трудится мировое сообщество, и достижениях отечественных ученых рассказали Валентин Анаников, Александр Бухановский, Ирина Алексеенко, Александр Каплан, Олег Астафьев и Федор Сенатов.
Искусственный интеллект за последние годы внес изменения во многие сферы жизни, в том числе в цели, задачи и методы научных исследований. Александр Бухановский работает при поддержке РНФ с 2014 года, и сегодня он — один из ведущих исследователей в области искусственного интеллекта. Ученый рассказал о том, как развивается это направление, и чего мы смогли достичь в этой области.
«Россия идет наравне со всем миром, отставая лишь на несколько месяцев. Но есть области, где мы имеем достаточно серьезный паритет, а именно исследования на стыке технологий искусственного интеллекта и классической математики, что позволяет решать острые прикладные проблемы. Этого удалось достичь в том числе благодаря активности Российского научного фонда, который объединяет два направления в одной секции. Результатом стал ряд интересных работ, например наша лаборатория создает фундаментальную отраслевую модель поведенческой экономики города. Кризисы мы пока что не научились прогнозировать, но мы умеем предсказывать поведение людей в сложных ситуациях. Это помогает формировать рекомендации, чтобы проходить трудные периоды с наименьшими проблемами», — рассказал Александр Бухановский, доктор технических наук, директор мегафакультета трансляционных информационных технологий Университета ИТМО.
Также он отметил, что Фонд старательно стимулирует экспертное сообщество:
«Сейчас проектов, связанных с искусственным интеллектом, — 20-25%. А ведь это основа для следующего шага».
Еще одна бурно развивающаяся область исследований – это квантовая механика и ее приложения. Один из участников пресс-конференции, Олег Астафьев, который стоял у истоков развития квантовых компьютеров и занимался созданием первых в мире кубитов, рассказал о главных трендах квантовых технологий в мире.
«Сейчас происходит вторая квантовая революция. За последние 20 лет люди научились контролировать одиночные кванты и квантовые состояния, и новые достижения позволяют создавать новые приборы. Квантовые компьютеры — самый очевидный результат. Хотя они пока что не построены, прогресс очень большой, сейчас ученые умеют контролировать большие квантовые системы — от нескольких десятков до сотни кубитов. Но, помимо этого, есть область, которая сейчас не на слуху — квантовая сенсорика. Квантовые сенсоры, например, используются в детекторах гравитационных волн, и в будущем они должны “выстрелить”. У обычных приборов есть пределы чувствительности, но используя квантовую механику вы можете этот предел преодолеть», — прокомментировал Олег Астафьев, профессор Сколковского института науки и технологий, заведующий лабораторией искусственных квантовых систем Московского физико-технического института.
Также ученый рассказал о перспективах квантовых технологий в России:
«С точки зрения мировой науки мы движемся в хорошем темпе. На наших процессорах мы решаем задачи машинного обучения и пытаемся использовать квантовые компьютеры для практических применений. Ведь квантовые компьютеры — это не только скорость, но и новые возможности», — отметил он.
По словам участников встречи, исследователям, вряд ли, когда-нибудь удастся научить компьютер мыслить так же, как человек, поскольку человеческий мозг – сложнейшая система, которая на данный момент не очень подробно изучена. По словам Александра Каплана, первооткрывателя науки о нейроинтерфейсах в России, в ближайшее время благодаря результатам многолетних фундаментальных исследований человечество сможет решать такие практические задачи, как ранняя диагностика заболеваний мозга, которая позволит увеличить продолжительность жизни людей старшего поколения, особенно склонных к инсультам, а также лечение пациентов, страдающих такими нейродегенеративными заболеваниями, как болезнь Паркинсона и эпилепсия.
Одно из перспективных междисциплинарных направлений, которым команда профессора Каплана занимается при поддержке грантов РНФ, – разработка нейроинтерфейсных технологий. Эти технологии позволяют регистрировать разные виды активности мозга и преобразовывать их в команды для внешних исполнительных устройств: бытовых приборов, протезов или инвалидных кресел.
«Наши разработки актуальны для реабилитационной медицины, они коренным образом меняют жизнь обездвиженных людей, расширяют зону самообслуживания, дают возможность общаться. Возвращение диалога и другие нейро-тренажеры – это не единичный успех, в пиковых направлениях наши результаты находятся на мировом уровне или выше. Это подтверждают статьи, принятые в топовые научные журналы, и технологии, успешно применяемые в больницах. Свою роль также сыграла конкурентная среда, созданная РНФ. Фонд не только поддерживает проект грантом, он организует наши устремления в науке, стимулирует задуматься о том, к чему мы придем через три года уже на этапе подачи заявки», — считает Александр Каплан, доктор биологических наук, зав. лабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов Биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Медицинская тематика также стала активно развиваться в последние годы благодаря поддержке такого направления исследований и разработок, как генетические технологии.
Ирина Алексеенко более десяти лет занимается генетическими технологиями в медицине. Ее лаборатория стала ярким примером перехода от фундаментальных исследований к практическому результату.
«Генетические технологии совершили революцию в медицине и сейчас совершают революцию в сельском хозяйстве. Главные направления, которые оказывают влияние на жизнь человека: секвенирование нового поколения, позволяющее видеть генетические мутации и разрабатывать новые методы диагностики и лечения заболеваний; генетическое редактирование CRISPR/Cas, которое демонстрирует важность поддержки фундаментальных исследований, способных очень быстро превращаться в реальные технологии; и генная терапия — направление, в котором работаем мы. Довольно долго мы работали при поддержке РНФ, и сейчас довели свои наработки до стадии практического применения. Мы сделали препарат для лечения солидных опухолей, и в декабре закончили первую фазу клинических испытаний», — сообщила Ирина Алексеенко, кандидат биологических наук, заведующая группой генной иммуноонкотерапии Института биоорганической химии им. акад. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова, заведующая сектором генной онкотерапии в Институте молекулярной генетики НИЦ «Курчатовский институт».
Ирина убеждена в важности сотрудничества ученых и медицинских работников при разработке терапии:
«Совместно с врачами мы пытаемся найти новые мишени для лечения онкологических заболеваний. Поэтому важно, что Фонд поддерживает мультидисциплинарные исследования, так как только в тесной коллаборации врачей и ученых можно создавать технологии, которые меняют ландшафт лечения».
Биолог также рассказала про то, как будут развиваться генетические технологии в ближайшие годы:
«Если говорить о генетических технологиях на горизонте 10 лет, думаю, мы научимся выращивать органы человека в организмах крупных животных для трансплантации, мы сможем влиять на здоровье человека с помощью генетической модификации микробиома, и с помощью мультиомискных технологий сможем разрабатывать препараты нового уровня. Последнее — это технологический тренд, и я точно знаю, что РНФ внесет в него вклад, потому что он уже сейчас поддерживает такие исследования. Будущее — это про РНФ», — заключила она.
Продолжая разговор о медицине будущего, кандидат физико-математических наук, директор Института биомедицинской инженерии Университета МИСИС Федор Сенатов рассказал, какие возможности открывает биопечать и почему сосуд напечатать сложнее, чем кожу:
«Сегодня мы пытаемся перейти от печати плоских органов (кожа, хрящи) к более сложным трубчатым конструкциям, как кровеносные сосуды, элементы пищевода, кишечник. Тот, кто преуспеет в создании сосудов, быстрее освоит третий по сложности этап – печать крупных функциональных органов, это печень, почки. Так как именно через сосуды живые клетки, которые используются в биопечати, получают питание, обеспечивая тем самым корректную работу органа. К этому стремятся все научные коллективы мира. Таже мне приятно отметить, что биопечать in situ – та область, в которой наши ученые стали первыми в мире. In situ предполагает, что орган, например участок кожи, печатается сразу на пациенте во время операции, которую проводит робот под руководством хирургов», — сообщил Федор Сенатов.
По мнению биоинженера, умение ставить смелые цели, искать более эффективные пути решения исследовательских задач — немаловажные качества для современного ученого.
«Системная поддержка РНФ фундаментальной науки позволяет разрабатывать новые подходы к решению медицинских задач, находить принципиально новые эффективные методы их решения, ставить амбициозные цели. Одна из них – биопечать в космосе: первый эксперимент с применением магнитного поля в биопечати на борту МКС проведен в 2018 году, и уже в марте 2024 на МКС стартует новый эксперимент по 4D-печати (где четвертое измерение — это время) с использованием подходов магнитной биофабрикации», — добавил Федор Сенатов.
Множество окружающих нас вещей – продукты химической промышленности. Благодаря прогрессу в развитии катализаторов, ученые могут создавать новые материалы: от полимерных материалов до лекарственных препаратов.
«Усилия ведущих лабораторий во всем мире сосредоточены на получении эффективных, дешевых и экологичных катализаторов. Мы начали исследования в 2010-2012 году и столкнулись с рядом сложностей, в частности с гигантским объемом информации. Примерно за неделю накапливался такой объем данных, обработка которого потребовала бы 40-50 лет ручного труда. Причем это общемировая практика, поскольку ресурсов для обработки данных не хватает. Если 15 лет назад вручную исследователи могли расшифровать примерно 3-5% данных, а более 90% оставалось в ящиках с лабораторными журналами, то появление алгоритмов искусственного интеллекта, нейронных сетей для решения химических задач снизит процент необработанное информации», — поделился академик РАН, заведующий лабораторией металлокомплексных и наноразмерных катализаторов ИОХ РАН, председатель экспертного совета РНФ по Президентской программе Валентин Анаников.
В завершение конференции, посвященной Дню российской науки, Валентин Анаников еще раз поздравил коллег и подвел итог работы РНФ за 10 лет, подчеркнув, что Фонд является драйвером инноваций, а его грант – признанным знаком качества в научной среде.
«Сегодня приятно вспомнить о памятных датах – 300-летии Российской академии наук и десятилетии Российского научного фонда. Появление Фонда стало знаковым событием для отечественной науки, не зря все присутствующие отметили влияние РНФ на развитие фундаментальной науки в качестве драйвера инноваций, структурирующего элемента. Сейчас Фонд делает следующие шаги, расширяя спектр своей деятельности до прикладных исследований и опытно-конструкторских разработок. Эталонная экспертиза Фонда и системная поддержка перспективных научных проектов изменили исследовательскую культуру, а созданная РНФ конкурентная среда помогла научным коллективам, в том числе моей команде, отточить профессиональные навыки, поставить перед собой долгосрочные цели и взяться за то, что ранее не делал никто. Победить в конкурсах РНФ – значит получить высокую оценку научного сообщества, грант РНФ – это знак качества, которым по праву можно гордиться», — заключил эксперт.
Нет комментариев