نویسنده: سباستین بوکوپ و استفان کاستر        مترجم: مرجان بختیاری        ۲۳ مرداد ۱۴۰۳

۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۳ و تأثیرشان بر جهان

گزارش جدید مجمع جهانی اقتصاد، تاثیرگذارترین فناوری‌های نوظهور سال ۲۰۲۳ را فهرست می‌کند که شامل نوآوری‌های زیست‌محیطی مانند سوخت‌های پایدار هواپیمایی، حسگرهای پوشیدنی گیاهان، نوآوری‌های قدرت‌گرفته از هوش مصنوعی و بازمهندسی زیست‌شناسی مولکولی می‌شود.

---

این مطلب نوشته‌ای است از سباستین بوکوپ و استفان کاستر که در تاریخ ۲۶ ژوئن ۲۰۲۳ با عنوان
These are the top 10 emerging technologies of 2023: Here's how they can impact the world
در وب‌سایت World Economic Forum منتشر شده است. ترجمه این مطلب توسط مرجان بختیاری انجام شده و در اختیار خوانندگان گرامی قرار می‌گیرد.

---

فناوری، یک دگرگون‌کننده بی‌وقفه است که نحوه زندگی، کار و تفریح ما را تغییر می‌دهد، کسب و کارها و صنایع را بازتعریف می‌کند و راه‌حل‌های بی‌سابقه‌ای برای رسیدگی به چالش‌های پیچیده سیاره‌ای و اجتماعی ارائه می‌نماید.

اما در دنیای پرتغییر که ایده‌ها می‌آیند و می‌روند، در سال‌های آینده چه فناوری‌های نوظهوری باید در صدر دستور کار تصمیم‌گیرندگان، کارآفرینان و شهروندان قرار گیرد؟

گزارش «۱۰ فناوری برتر نوظهور ۲۰۲۳» مجمع جهانی اقتصاد، با همکاری Frontiers، دیدگاه‌های بیش از ۹۰ فرد دانشگاهی، رهبر صنعتی و آینده‌پژوه از ۲۰ کشور جهان را گرد هم می‌آورد تا فناوری‌هایی را کشف کند که به احتمال زیاد بر مردم و کره زمین در سه تا پنج سال آینده تأثیر بگذارد.

از راه‌حل‌های پایدار که به مقابله با تغییرات آب و هوایی کمک می‌کنند تا مدل‌های هوش مصنوعی مولد که به طور چشمگیری پیشرفت کرده‌اند، در اینجا ۱۰ فناوری نوظهور برتر که به احتمال زیاد زندگی آینده ما را بهبود می‌بخشند، آورده شده است.

مبارزه با بحران‌های اقلیمی و طبیعت

۱- سوخت هواپیمایی پایدار

صنعت هواپیمایی بین ۲ تا ۳ درصد از کل انتشار گاز CO2 جهان را تولید می‌کند، اما انتظار می‌رود تا سال ۲۰۵۰ در همه مناطق جهان افزایش قابل توجهی داشته باشد. برخلاف بسیاری از صنایع دیگر، نسبت وزن به قدرت باتری‌ها باعث می‌شود که الکتریکی‌سازی یک چالش باشد. اینجاست که سوخت پایدار هوایی (SAF) وارد عمل می‌شود.

سوخت‌های مصنوعی از منابع زیستی مانند زیست توده یا منابع غیرزیستی مانند CO2 ساخته می‌شوند و می‌توان از آن‌ها در زیرساخت‌ها و تجهیزات هواپیمایی موجود استفاده کرد. این گزارش می‌گوید امروزه SAFها حدود ۱ درصد از تقاضای سوخت صنعت هواپیمایی را تامین می‌کنند، اما این رقم باید تا سال ۲۰۴۰ به ۱۳ تا ۱۵ درصد افزایش یابد تا به این صنعت برای رسیدن به آلایندگی صفر خالص تا سال ۲۰۵۰ کمک کند.

۲- حسگرهای قابل حمل گیاهان

با توجه به سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد، تولید جهانی غذا برای تغذیه جمعیت رو به رشد جهان تا سال ۲۰۵۰ باید ۷۰ درصد افزایش یابد. پایش محصولات کشاورزی بخش کلیدی برای دستیابی به این هدف است.

آزمایش سنتی خاک و بررسی‌های بصری محصولات، گران‌قیمت و وقت‌گیر هستند و منجر به پایش با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای با رزولوشن پایین و بعداً پهپادها و تراکتورهای مجهز به حسگر شده‌اند.

با این حال، این گزارش می‌گوید، حسگرهای سوزنی میکروسکوپی که در تک تک گیاهان تعبیه شده‌اند، می‌توانند انبوهی از داده‌ها را برای بهبود سلامت گیاه و افزایش بهره‌وری کشاورزی جمع‌آوری کنند. این دستگاه‌ها دما، رطوبت، رطوبت خاک و سطح مواد مغذی را برای کمک به بهینه‌سازی عملکرد محصول، کاهش مصرف آب و کود و تشخیص علائم اولیه بیماری ردیابی می‌کنند.

۳- محاسبات پایدار

رشد تصاعدی هوش مصنوعی، رایانش ابری و سایر فناوری‌ها نیازمند ظرفیت بیشتر، قدرتمندتر و فراوان‌تر مراکز داده است. مراکز داده ۱ درصد از کل تولید برق جهانی را مصرف می‌کنند، اما تامین انرژی برای جامعه دیجیتال ما که به طور فزاینده‌ای تشنه داده است، به این معنی است که این رقم افزایش خواهد یافت.

این گزارش می‌گوید چندین فناوری در حال ظهور هستند که هدف تبدیل مراکز داده به مراکز با انرژی خالص صفر را به واقعیت نزدیک‌تر می‌کنند. این موارد شامل استفاده از خنک‌کننده مایع دی‌الکتریک یا آب برای دفع گرما، در کنار فناوری‌هایی است که گرمای اضافی را برای گرم کردن ساختمان‌ها، آب گرم یا فرآیندهای صنعتی بازیابی می‌نمایند.

همچنین، سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند مصرف انرژی را به صورت لحظه‌ای تجزیه و تحلیل و بهینه‌سازی کنند، که باعث افزایش کارآمدی و عملکرد می‌شود - و مصرف انرژی را در مراکز داده گوگل تا ۴۰ درصد کاهش می‌دهد.

و ایجاد زیرساخت پردازش و ذخیره‌سازی داده به صورت ماژولار و مبتنی بر تقاضا به این معنی است که سیستم‌هایی مانند رایانش ابری و لبه‌ای می‌توانند در چندین دستگاه، سیستم و مکان توزیع شوند تا مصرف انرژی را بهینه کنند.

مبتنی بر قدرت هوش مصنوعی

۴- هوش مصنوعی مولد  (Generative AI)

مدل‌های هوش مصنوعی مولد به سرعت در حال تبدیل شدن به بخشی از زندگی روزمره هستند. این مدل‌ها از الگوریتم‌های پیچیده برای تشخیص و استفاده از الگوها در داده‌ها استفاده می‌کنند.

معرفی اخیر مدل‌های زبان مبتنی بر هوش مصنوعی، مانند Chat-GPT، پیش از این بر زندگی در مدارس، دانشگاه‌ها و محیط‌های کاری تأثیر گذاشته است، اما در صورت استفاده صحیح، چنین ابزارهایی می‌توانند خلاقیت و بازده کاری را افزایش دهند.

با این حال، فناوری هوش مصنوعی مولد فراتر از تولید متون نوشتاری، تصاویر و صدا عمل می‌کند و کاربردهایی از طراحی دارو برای هدف قرار دادن بیماری‌های خاص پزشکی تا معماری و مهندسی را شامل می‌شود. به عنوان مثال، مهندسان ناسا در حال توسعه سیستم‌های هوش مصنوعی برای ایجاد ابزارهای فضایی سبک وزن هستند که زمان توسعه را کاهش داده و عملکرد ساختاری را بهبود می‌بخشد.

۵- هوش مصنوعی در مراقبت‌های بهداشتی

فناوری‌های نوظهور مبتنی بر هوش مصنوعی و ابزارهای یادگیری ماشین می‌توانند به بخش مراقبت‌های بهداشتی جهانی کمک کنند تا همه‌گیری‌های آینده یا سایر چالش‌ها را پیش‌بینی نمایند تا برای مواجه با آن‌ها بهتر آماده شوند.

چنین سیستم‌هایی می‌توانند به افزایش کارآمدی سیستم‌های مراقبت‌های بهداشتی ملی و جهانی برای مقابله با بحران‌های بهداشتی و بهبود دسترسی به مراقبت‌های بهداشتی کمک کنند. این گزارش می‌گوید، نوآوری‌هایی از این دست نیز می‌توانند با مطابقت دادن نیازهای درمانی با منابع پزشکی موجود و افزایش خدمات درمانی، زمان انتظار برای درمان را کاهش دهند.

مزایای هوش مصنوعی در مراقبت‌های بهداشتی می‌تواند در کشورهای در حال توسعه که اغلب از زیرساخت و نیروی انسانی کافی برای ارائه دسترسی گسترده به خدمات بهداشتی برخوردار نیستند، بیشتر شود.

فناوری‌های نوظهور در سلامت

۶- متاورس برای سلامت روان

در مورد متاورس هیاهوی زیادی به پا شده است و تا زمانی که این مفهوم به واقعیت تبدیل شود، راه درازی در پیش داریم. با این حال، دنیای مجازی می‌تواند فضاهای دیجیتال مشترکی ایجاد کند که مردم بتوانند در آنجا به صورت اجتماعی و حرفه‌ای با یکدیگر ملاقات داشته باشند.

محیط‌های مجازی فرصت‌های جدیدی را برای ارائه درمان‌های سلامت روان باز می‌کنند که طیف وسیعی از کاربردهای پزشکی از راه دور را شامل می‌شود، از جمله پیشگیری، تشخیص، درمان، آموزش و تحقیق.

به عنوان مثال، چندین پلتفرم بازی برای کمک به افرادی که شرایطی مانند افسردگی و اضطراب دارند یا برای تشویق به ذهن‌آگاهی و مدیتیشن ایجاد شده است.

۷- فاژهای طراح  (Designer phages)

میکروبیوم‌های انسان، حیوان و گیاه میزبان جوامع وسیعی از میکروب‌هایی هستند که برای سلامت هر ارگانیسمی حیاتی هستند.

پیشرفت‌های اخیر در مهندسی زیستی به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا میکروبیوم‌ها را برای افزایش سلامت انسان و حیوان و بهره‌وری کشاورزی مهندسی کنند.

این گزارش می‌گوید، این فناوری بر محور فاژها متمرکز است، که ویروس‌هایی هستند که انواع خاصی از باکتری‌ها را با اطلاعات ژنتیکی شناسایی و آلوده می‌کنند. مهندسان زیست‌فناور می‌توانند اطلاعات ژنتیکی یک فاژ را دوباره برنامه‌ریزی کنند تا دستورالعمل‌های ژنتیکی را به باکتری‌ها منتقل کند تا نحوه عملکرد آن را تغییر دهد و امکان هدف‌گیری و درمان بیماری‌های مرتبط با میکروبیوم را فراهم کند.

۸- اومیکس فضایی (Spatial Omics)

بدن انسان مجموعه‌ای از حدود 37.2 تریلیون سلول است که با هم کار می‌کنند. برای درک اینکه فرآیندهای میکروبیولوژیکی مانند این چگونه کار می‌کنند، دانشمندان روشی به نام اومیکس فضایی را توسعه داده‌اند که تکنیک‌های تصویربرداری پیشرفته را با فرآیندهای پیچیده توالی‌یابی DNA ترکیب می‌کند تا فرآیندهای بیولوژیکی را در سطح مولکولی ترسیم کند.

این گزارش می‌گوید با استفاده از اومیکس فضایی، دانشمندان می‌توانند جزئیات پیچیده ساختار سلولی و فرآیندهای بیولوژیکی را که قبلاً قابل مشاهده نبود، مورد بررسی قرار دهند.

مهندسی

۹- باتری‌های انعطاف‌پذیر

با انعطاف‌پذیرتر شدن هر چه بیشتر وسایل الکترونیکی، نوعی باتری انعطاف‌پذیرتر برای تامین انرژی آن‌ها در حال ظهور است. باتری‌های قابل انعطاف از مواد سبک ساخته شده‌اند که می‌توان آن‌ها را پیچاند، کشید، خم کرد و حتی روی مواد کربنی مانند الیاف کربن یا پارچه روکش نمود.

این گزارش می‌گوید این باتری‌های قابل شارژ و قابل خم شدن به طور فزاینده‌ای بازارهای در حال رشد را مانند صفحه‌نمایش‌های رول‌شو، لباس‌های هوشمند و وسایل الکترونیکی پوشیدنی، از جمله دستگاه‌های مراقبت‌های بهداشتی و حسگرهای بیومتریک، تأمین انرژی می‌نمایند.

۱۰- عصب‌الکترونیک انعطاف‌پذیر

رابط‌های مغز و رایانه (BMI) امکان برقراری ارتباط مستقیم بین مغز و رایانه‌های خارجی را فراهم می‌آورند. تاکنون، این فناوری بر اساس الکترونیک غیرقابل انعطاف بوده و با عدم تطابق مکانیکی و هندسی با بافت مغز محدود شده است. اما پیشرفت‌ها در الکترونیک انعطاف‌پذیر و مواد سازگارتر با بدن، به معنای تجربه‌ای کمتر ‌تهاجمی ‌برای بیماران است.

فناوری‌های نوع BMI هم‌اکنون برای درمان بیماران مبتلا به صرع و با اندام‌های مصنوعی که از الکترودها برای اتصال به سیستم عصبی استفاده می‌کنند، به کار می‌روند.

---

درباره نویسندگان:
سباستین بوکوپ: رئیس شبکه و مشارکت؛ عضو کمیته اجرایی، مجمع جهانی اقتصاد ژنو 
استفان کاستر: رئیس روابط عمومی، Frontiers