اجلاس داووسفناوری‌های نوظهور

۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶ که می‌توانند جهان را در پنج سال آینده تغییر دهند+ویدیوی کامل گفتگو

مجمع جهانی اقتصاد برای چهاردهمین سال متوالی، گزارش «۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶ » را منتشر کرده است. این گزارش به فناوری‌هایی می‌پردازد که می‌توانند در پنج سال آینده به شکل قابل‌توجهی توسعه پیدا کنند و اثر خود را در جهان نشان دهند. در این گفت‌وگو، مجری و کارشناس گزارش تلاش می‌کنند این ۱۰ فناوری را یکی‌یکی بررسی کنند و توضیح دهند که چرا هرکدام اهمیت دارند و چه تغییری می‌توانند ایجاد کنند.

این گزارش حاصل بررسی گسترده‌ای است که طی سال‌های گذشته انجام شده است. در این فرآیند، فناوری‌های مختلف از حوزه‌های گوناگون بررسی می‌شوند و در نهایت گروهی از آن‌ها برای قرار گرفتن در فهرست نهایی انتخاب می‌شوند. هدف این است که فناوری‌هایی شناسایی شوند که ظرفیت ایجاد تغییرات مهم را دارند و بتوانند در سال‌های پیش‌رو از مرحله توسعه به کاربردهای گسترده‌تر برسند.

فناوری‌هایی که از مرحله ایده به مقیاس جهانی می‌رسند

یکی از موضوعات مهمی که در این گفت‌وگو مطرح می‌شود، فاصله میان ظهور یک فناوری و رسیدن آن به مقیاس گسترده است. سابقه ۱۴ساله این گزارش نشان داده است که برخی فناوری‌هایی که در سال‌های گذشته معرفی شده‌اند، توانسته‌اند رشد کنند و به کاربردهای گسترده برسند. برخی دیگر نیز برای رسیدن به مقیاس مورد انتظار، به زمان بیشتری نیاز داشته‌اند و بعضی فناوری‌ها نیز در مسیر توسعه متوقف شده‌اند.

در ادامه گفت‌وگو مشخص می‌شود که فناوری‌ها فقط به دلیل جذاب بودن یا پیشرفته بودن انتخاب نمی‌شوند. مسئله مهم این است که چه عواملی می‌توانند به یک فناوری کمک کنند تا از مرحله توسعه عبور کند و به استفاده گسترده برسد. آماده بودن اجزای موردنیاز، وجود نخستین کاربران یا پذیرندگان فناوری، شدت نیاز و همچنین نقش دولت‌ها و شرکت‌ها می‌توانند در این مسیر تعیین‌کننده باشند. این موضوع در ادامه و پس از بررسی بخشی از فناوری‌های فهرست، به‌طور مفصل‌تر بررسی می‌شود.

در ادامه، فناوری‌هایی مانند استخراج مستقیم لیتیوم، مواد خنک‌کننده تابشی غیرفعال، نابودی PFAS، تخمیر دقیق، انتقال دارو با اگزوزوم، واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده mRNA برای سرطان، شبیه‌سازی کوانتومی برای کشف دارو، مدل‌های جهان و رمزنگاری مبتنی بر شبکه بررسی می‌شوند. این فناوری‌ها حوزه‌هایی مانند انرژی، مواد، محیط‌زیست، غذا، پزشکی، کشف دارو، هوش مصنوعی و امنیت دیجیتال را دربرمی‌گیرند.

فهرست مطالب

۱. انرژی همه‌چیز به شبکه؛ بازطراحی شبکه برق برای عصر هوش مصنوعی

نخستین مورد از ۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶، Everything-to-Grid Energy یا «انرژی همه‌چیز به شبکه» است. این فناوری تلاش می‌کند گره‌های مختلف متصل به شبکه برق را به بخشی هوشمندتر و فعال‌تر از سیستم انرژی تبدیل کند. خودروهای برقی، ساختمان‌های تجاری، پنل‌های خورشیدی روی پشت‌بام‌ها و حتی باتری‌های ذخیره‌سازی می‌توانند در این مدل نقش داشته باشند.

این گره‌ها دیگر فقط از شبکه برق دریافت نمی‌کنند. آن‌ها می‌توانند انرژی را ذخیره کنند و در زمان مناسب دوباره به شبکه بازگردانند. در نتیجه، شبکه می‌تواند تقاضا را در زمان واقعی بهتر مدیریت کند. برای نمونه، خودروهای برقی دارای باتری‌هایی هستند که می‌توانند انرژی را ذخیره کنند و در شرایط لازم برق را به شبکه بازگردانند. این ظرفیت اهمیت زیادی دارد؛ زیرا گاهی باد شدید یا تابش زیاد خورشید، تولید انرژی تجدیدپذیر را افزایش می‌دهد، اما تمام این انرژی در همان لحظه مصرف نمی‌شود. در چنین شرایطی، مجموعه‌ای از باتری‌های کوچک و پراکنده می‌توانند انرژی اضافی را ذخیره کنند.

شبکه‌ای پایدارتر با ذخیره‌سازی توزیع‌شده

یکی از عواملی که این تحول را ممکن می‌کند، توسعه شیمی‌های جدید باتری است. برخی از این باتری‌ها می‌توانند سریع‌تر شارژ شوند و برخی دیگر عمر طولانی‌تری دارند. در کنار این پیشرفت‌ها، فناوری‌های جدیدی برای انتقال انرژی در هر دو جهت نیز در حال توسعه هستند. این جریان دوطرفه اجازه می‌دهد انرژی نه‌تنها از شبکه به مصرف‌کننده، بلکه از منابع پراکنده دوباره به شبکه منتقل شود.

نیمه‌رساناهای جدید و سیستم‌های کنترلی پیشرفته نیز در این تحول نقش دارند. این سیستم‌های کنترلی می‌توانند فعالیت منابع ذخیره‌سازی توزیع‌شده را به‌گونه‌ای مدیریت کنند که به پایداری شبکه کمک کند. بنابراین، موضوع فقط تولید و مصرف برق نیست؛ بلکه منابع مختلف می‌توانند به شکل فعال در مدیریت شبکه مشارکت کنند. در این نگاه، ساختمان‌ها، خودروها و دستگاه‌ها دیگر صرفاً مصرف‌کننده برق نیستند، بلکه به منابعی فعال برای بازطراحی شبکه تبدیل می‌شوند.

پاسخ به فشار گرما و رشد تقاضای هوش مصنوعی

گرمای شدید می‌تواند فشار زیادی بر شبکه برق وارد کند. در روزهای بسیار گرم، افزایش ناگهانی تقاضا، به‌ویژه به دلیل استفاده گسترده از سیستم‌های سرمایشی، می‌تواند تعادل شبکه را برهم بزند. این مسئله فقط به یک منطقه خاص محدود نیست و در نقاط مختلف جهان که با چنین شرایطی روبه‌رو هستند، اهمیت دارد.

در همین زمان، تقاضای انرژی ناشی از هوش مصنوعی نیز به موضوعی جدی تبدیل شده است. شبکه‌هایی که همین حالا تحت فشار افزایش دما قرار دارند، باید با تقاضای جدید ناشی از توسعه هوش مصنوعی و مراکز داده نیز روبه‌رو شوند. به همین دلیل، ایده Everything-to-Grid Energy می‌تواند راهی برای ایجاد ثبات، انعطاف‌پذیری و تاب‌آوری بیشتر در شبکه باشد. در این دیدگاه، این فناوری می‌تواند یکی از پایه‌های بازتصور کامل شبکه برق و پاسخ به چالش زیرساختی گذار انرژی و رشد تقاضای مراکز داده باشد.

در این بخش، طبق توافق جدید، متن را مقداری خلاصه‌تر کرده‌ام و فقط دو زیرعنوان دارد. همچنین محتوا همچنان بر اساس Transcript است و نکات اصلی، از جمله مزایا، زنجیره تأمین و چالش سرمایه‌گذاری حفظ شده‌اند.

۲. استخراج مستقیم لیتیوم؛ استخراج لیتیوم در چند ساعت به جای چند سال

لیتیوم یکی از اجزای مهم بسیاری از باتری‌ها و در نتیجه، یکی از عناصر کلیدی گذار انرژی است. فناوری استخراج مستقیم لیتیوم (Direct Lithium Extraction) می‌تواند لیتیوم را از آب شور یا آب‌نمک در چند ساعت استخراج کند؛ فرآیندی که در روش‌های فعلی ممکن است سال‌ها طول بکشد. در این روش، آب موجود در محلول لیتیوم می‌تواند دوباره به زیرزمین بازگردانده شود و در نتیجه، مصرف آب کاهش پیدا کند.

امروزه استخراج لیتیوم عمدتاً با استفاده از حوضچه‌های تبخیری انجام می‌شود. برای این کار به مناطق بیابانی مرتفع، مانند صحرای آتاکاما در شیلی، نیاز است. آب‌نمک لیتیوم وارد حوضچه‌های بزرگ می‌شود و سپس باید گاهی تا دو سال منتظر ماند تا تابش خورشید آب را تبخیر کند و لیتیوم باقی بماند. استخراج مستقیم می‌تواند این فرآیند را بسیار سریع‌تر و ماژولارتر کند و وابستگی به شرایط جغرافیایی خاص را کاهش دهد. با افزایش تقاضای لیتیوم برای تولید باتری، این تغییر اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

زنجیره تأمین کوتاه‌تر و چالش سرمایه‌گذاری

زنجیره تأمین لیتیوم امروز گسترده و چندمرحله‌ای است. لیتیوم ممکن است از صحرای آتاکاما در شیلی استخراج شود، برای پالایش به چین برود و سپس به کشوری مانند آمریکا بازگردد تا در تولید باتری خودروهای برقی استفاده شود. کوچک‌تر و ماژولار شدن فرآیند استخراج می‌تواند امکان استقرار استخراج و پالایش در یک مکان را فراهم کند و زنجیره تأمین را تغییر دهد.

با این حال، توسعه این فناوری با یک مانع اقتصادی نیز روبه‌رو است. قیمت لیتیوم از سال ۲۰۲۲ بیش از ۸۰ درصد کاهش یافته و این مسئله می‌تواند انگیزه سرمایه‌گذاری در کارخانه‌های جدید را کاهش دهد. بنابراین، یکی از چالش‌های اصلی مقیاس‌پذیری، مسئله بازگشت سرمایه است. در همین زمینه، ایده هم‌مکان‌سازی استخراج و پالایش می‌تواند به بازنگری در مدل سرمایه‌گذاری و اقتصاد زنجیره تأمین لیتیوم کمک کند.

در ادامه، بخش سوم را با همان قواعد قبلی و با دو زیرعنوان و متن کمی خلاصه‌تر ارائه می‌کنم. این بخش بر اساس محتوای مربوط به سومین فناوری در Transcript تنظیم شده است.

۳. مواد خنک‌کننده تابشی غیرفعال؛ سرمایش بدون مصرف برق

سومین فناوری در لیست ۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶، مواد خنک‌کننده تابشی غیرفعال (Passive Radiative Cooling Materials) است. این فناوری به یک مشکل مهم در شهرها و مناطق گرم پاسخ می‌دهد؛ مشکلی که در گفت‌وگو از آن با عنوان «پارادوکس سرمایش» یاد می‌شود.

خنک کردن ساختمان‌ها به برق زیادی نیاز دارد و تولید این برق نیز می‌تواند به ایجاد گرما منجر شود. افزایش گرمای محیط، نیاز به سرمایش بیشتر را ایجاد می‌کند و این چرخه می‌تواند دوباره ادامه پیدا کند. مواد خنک‌کننده تابشی غیرفعال تلاش می‌کنند این چرخه را با روشی متفاوت بشکنند. برای نمونه، می‌توان پوششی شبیه رنگ را روی یک ساختمان قرار داد که گرمای آن را مستقیماً به فضای عمیق منتقل کند. این فرآیند با دور زدن جو، امکان خنک کردن ساختمان را بدون مصرف برق فراهم می‌کند.

سازگاری با گرمای شدید و کاهش اثر جزیره گرمایی

این فناوری می‌تواند برای گرم‌ترین مناطق جهان اهمیت ویژه‌ای داشته باشد. استفاده از چنین پوشش‌هایی روی سقف ساختمان‌ها می‌تواند دمای آن‌ها را حتی از دمای هوای اطراف پایین‌تر بیاورد. در نتیجه، ساختمان‌ها می‌توانند با نیاز کمتر به سیستم‌های تهویه مطبوع، شرایط قابل‌تحمل‌تری ایجاد کنند.

این فناوری همچنین می‌تواند بخشی از راهکارهای سازگاری با تغییرات اقلیمی باشد. جهان با موج‌های گرمایی بیشتر و دماهای بالاتر روبه‌رو می‌شود و شهرها نیز به دلیل جزیره گرمایی شهری معمولاً گرم‌تر از مناطق روستایی اطراف خود هستند. طراحی مناسب شهرها، ایجاد پارک‌ها و کاشت درختان می‌تواند با ایجاد سایه و فضای سبز به کاهش این اثر کمک کند. مواد خنک‌کننده تابشی غیرفعال نیز می‌توانند در کنار این راهکارها، گزینه‌ای برای کاهش گرمای ساختمان‌ها و نیاز به سرمایش باشند.

۴. نابودی PFAS؛ عبور از مهار «مواد شیمیایی برای همیشه»

چهارمین فناوری در ۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶، نابودی PFAS (PFAS Destruction) است. PFAS گروهی از مواد شیمیایی هستند که در محصولاتی مانند ظروف نچسب و برخی فوم‌های مورد استفاده برای اطفای حریق کاربرد داشته‌اند. این مواد را «مواد شیمیایی برای همیشه» می‌نامند؛ زیرا پیوند کربن–فلوئور موجود در آن‌ها یکی از قوی‌ترین پیوندها در شیمی آلی است و به‌راحتی تجزیه نمی‌شود.

PFAS پس از ورود به محیط‌زیست نیز به‌سادگی زیست‌تخریب نمی‌شوند. این مواد در مناطقی مانند قطب شمال، آب باران در تمام قاره‌های جهان و حتی جریان خون تقریباً همه افرادی که برای آن آزمایش شده‌اند، شناسایی شده‌اند. در گذشته، راهکار اصلی مهار این آلودگی بود؛ اما اکنون چند رویکرد برای شکستن پیوند کربن–فلوئور توسعه یافته است. این تحول می‌تواند به جوامعی که در نزدیکی زمین یا منابع آب آلوده زندگی می‌کنند، امکان دهد به جای صرفاً کنترل آلودگی، آن را واقعاً از بین ببرند.

از کنترل آلودگی تا پاک‌سازی واقعی

یکی از روش‌های مطرح‌شده، عبور دادن آب آلوده از روی الکترودهای تخصصی است. جریان الکتریکی می‌تواند مولکول‌های PFAS را از آب جدا کند تا مراحل بعدی مدیریت و تجزیه آن‌ها انجام شود. این فناوری هنوز در مراحل اولیه قرار دارد و از مرحله تحقیق به سمت توسعه حرکت می‌کند. در حال حاضر، بخش مهمی از این فعالیت‌ها با حمایت دولت‌ها انجام می‌شود.

دولت‌ها انگیزه‌های مهمی برای پاک‌سازی مناطق آلوده دارند؛ از تأمین آب آشامیدنی سالم و حفاظت از سلامت شهروندان گرفته تا امکان استفاده مجدد از زمین‌هایی که پیش‌تر غیرقابل استفاده تلقی می‌شدند. در سال‌های اخیر، سیاست‌ها و مقررات جدیدی برای مهار PFAS ایجاد شده‌اند. فناوری نابودی PFAS تلاش می‌کند یک گام فراتر برود و به جای تمرکز صرف بر مهار این مواد، امکان حذف کامل آن‌ها را دنبال کند.

۵. تخمیر دقیق؛ تولید غذا و مواد موردنیاز با میکروب‌های مهندسی‌شده

پنجمین فناوری از ۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶، تخمیر دقیق (Precision Fermentation) است. در این فرآیند، میکروب‌هایی مانند مخمر با مجموعه‌ای جدید از دستورالعمل‌ها برنامه‌ریزی می‌شوند تا محصول موردنظر، مانند پروتئین یا مولکول‌های چربی، تولید کنند. محصول نهایی می‌تواند مشابه ماده‌ای باشد که پیش‌تر از روش‌های سنتی به دست می‌آمد. برای نمونه، می‌توان پروتئین وی مشابه پروتئین حاصل از شیر گاو تولید کرد، اما بدون استفاده از منابع حیوانی.

این فناوری در پاسخ به یکی از چالش‌های بزرگ آینده اهمیت پیدا می‌کند. بر اساس بحث مطرح‌شده در گفت‌وگو، جمعیت جهان تا سال ۲۰۵۰ به حدود ۹ میلیارد نفر خواهد رسید و تأمین غذای این جمعیت با روش‌های فعلی دشوار است. جهان هم‌زمان با محدودیت‌هایی در استفاده از زمین و آب و همچنین مسئله انتشار آلاینده‌ها روبه‌رو است. تخمیر دقیق می‌تواند راهی جایگزین برای تأمین بخشی از نیازهای غذایی ارائه کند و فشار بر این منابع را کاهش دهد.

فراتر از غذا؛ فرصت جدید برای صنایع و در عین حال یک چالش اجتماعی

کاربرد تخمیر دقیق فقط به غذا محدود نمی‌شود. این فناوری می‌تواند برای تولید ترکیبات مورد استفاده در محصولات آرایشی و حتی مواد شیمیایی به کار رود؛ موادی که در گذشته به منابع فسیلی وابسته بودند. این فناوری اکنون وارد بازار نیز شده است. برای مثال، برخی محصولات پروتئینی بدون لبنیات با استفاده از تخمیر دقیق تولید می‌شوند و شرکت‌هایی مانند Every Company نیز محصولات مبتنی بر این فناوری را توسعه داده‌اند.

با وجود این فرصت‌ها، این فناوری می‌تواند پیامدهای اجتماعی مهمی داشته باشد. تخمیر دقیق ممکن است بخشی از تولید غذا را از خانواده‌ها و اقتصادهایی دور کند که نسل‌ها در حوزه دامداری و کشاورزی فعالیت کرده‌اند. این مسئله به‌ویژه برای کشورهای کمترتوسعه‌یافته اهمیت دارد؛ زیرا بخش بزرگی از جمعیت آن‌ها همچنان به کشاورزی وابسته است. بنابراین، در کنار ظرفیت تخمیر دقیق برای تأمین غذای جمعیت آینده، تأثیر آن بر معیشت جوامع و اقتصادهای محلی نیز باید مورد توجه قرار گیرد.

۶. انتقال دارو با اگزوزوم؛ استفاده از پیک طبیعی بدن برای رساندن درمان

ششمین فناوری از ۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶، انتقال دارو با اگزوزوم (Exosome Drug Delivery) است. پیشرفت‌های پزشکی امروز امکان هدف‌گیری سلول‌های بیمار، خاموش کردن برخی جهش‌ها و حتی ویرایش ژن‌ها را فراهم کرده‌اند. بااین‌حال، یک دارو زمانی مؤثر است که بتواند به محل موردنظر در بدن برسد. اگزوزوم می‌تواند بخشی از پاسخ به این چالش باشد.

سلول‌های بدن، بسته‌های بسیار کوچکی به نام اگزوزوم تولید می‌کنند که برای انتقال پیام میان سلول‌ها به کار می‌روند. دانشمندان اکنون می‌توانند این بسته‌ها را با دارو یا محموله درمانی موردنظر بارگذاری کنند و آن‌ها را برای رساندن دارو به محل مشخصی به کار بگیرند. از آنجا که اگزوزوم بخشی طبیعی از بدن است، سیستم ایمنی آن را مانند یک جسم خارجی شناسایی نمی‌کند. این ویژگی می‌تواند امکان رساندن دارو به نقاطی را فراهم کند که درمان‌های معمول به‌سختی به آن‌ها دسترسی دارند.

عبور از سد خونی–مغزی و گسترش مرزهای درمان

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های اگزوزوم، توانایی بالقوه آن برای عبور از سد خونی–مغزی است. این سد برای محافظت از مغز ایجاد شده، اما همین ویژگی باعث می‌شود رساندن بسیاری از داروها به مغز دشوار باشد. اگزوزوم به دلیل اینکه بدن آن را به‌عنوان یک پیک طبیعی می‌شناسد، می‌تواند از این سد عبور کند و دارو را به ناحیه موردنظر برساند.

این قابلیت می‌تواند مسیرهای جدیدی برای درمان بیماری‌هایی مانند آلزایمر و پارکینسون ایجاد کند؛ بیماری‌هایی که درمان آن‌ها برای دهه‌ها دشوار بوده است. طبق گفت‌وگو، آزمایش‌های بالینی این فناوری در حوزه‌هایی مانند سرطان، بیماری‌های عصبی و آثار طولانی‌مدت کووید نیز انجام شده‌اند و نمونه‌هایی از نتایج امیدوارکننده، از جمله در درمان سرطان پانکراس، گزارش شده است.

۷. واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده mRNA سرطان؛ طراحی درمان اختصاصی برای هر بیمار

هفتمین فناوری از ۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶، واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده mRNA سرطان (Personalized mRNA Cancer Vaccines) است. در این رویکرد، پزشک می‌تواند از تومور یک بیمار نمونه‌برداری کند و جهش‌های منحصربه‌فرد آن را شناسایی کند. سپس واکسنی برای همان سرطان و همان بیمار طراحی می‌شود؛ فرآیندی که می‌تواند در چند هفته انجام شود.

این فناوری می‌تواند شیوه درمان سرطان را تغییر دهد. سرطان یک بیماری واحد نیست و انواع مختلف آن، جهش‌های متفاوتی دارند. حتی دو بیمار مبتلا به یک نوع سرطان نیز ممکن است جهش‌های یکسانی نداشته باشند. در نتیجه، درمان شخصی‌سازی‌شده می‌تواند به جای یک رویکرد یکسان برای همه، درمان را متناسب با ویژگی‌های مولکولی تومور هر بیمار طراحی کند. این رویکرد با منطق درمان‌های سنتی مانند شیمی‌درمانی تفاوت دارد؛ درمان‌هایی که گاهی مانند وارد کردن ضربه‌ای شدید به بدن عمل می‌کنند و آسیب زیادی به سلول‌های سالم نیز وارد می‌کنند.

هزینه، دسترسی و تغییر مدل صنعت داروسازی

یکی از چالش‌های مهم این فناوری، هزینه بالای آن است. در مراحل اولیه، هزینه درمان‌های شخصی‌سازی‌شده می‌تواند برای هر بیمار از ۱۰۰ هزار دلار فراتر رود. چنین هزینه‌ای ممکن است برای برخی بیماران در کشورهای ثروتمند قابل‌تحمل باشد، اما میلیاردها نفر در جهان به چنین درمان‌هایی دسترسی ندارند. بنابراین، توسعه این فناوری باید هم‌زمان با ایجاد نظام‌های سلامت مناسب برای دسترسی گسترده‌تر پیش برود. یکی از راهکارهای احتمالی، مدل‌های ترکیبی است که واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده را با واکسن‌های آماده ترکیب کنند تا بخشی از مزایای درمان اختصاصی را با هزینه کمتر ارائه دهند.

گسترش این فناوری می‌تواند مدل اقتصادی صنعت داروسازی را نیز تغییر دهد. صنعت دارو تاکنون تا حد زیادی بر تولید انبوه داروهای یکسان برای جمعیت گسترده تکیه داشته است. واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده mRNA این منطق را معکوس می‌کنند و به سمت تولید درمان اختصاصی برای هر بیمار حرکت می‌کنند. هوش مصنوعی نیز می‌تواند در فرآیند کشف و طراحی این درمان‌ها نقش داشته باشد. حتی ممکن است آزمایشگاه تولید درمان در نزدیکی محل درمان بیمار قرار گیرد و نمونه‌برداری، طراحی و تولید دارو در یک مکان انجام شود.

۸. شبیه‌سازی کوانتومی برای کشف دارو؛ فناوری نوظهور ۲۰۲۶

هشتمین فناوری از ۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶، شبیه‌سازی کوانتومی برای کشف دارو (Quantum Simulation for Drug Discovery) است. رایانه‌های کوانتومی می‌توانند یک مولکول را بر اساس قوانین فیزیک مدل‌سازی کنند. به این ترتیب، پژوهشگران می‌توانند رفتار یک مولکول دارویی را بررسی کنند و ببینند چگونه به هدف خود متصل می‌شود؛ حتی پیش از آنکه نمونه واقعی آن را در آزمایشگاه بسازند.

در روش‌های رایج، رایانه‌های کلاسیک برای مدل‌سازی رفتار مولکول‌ها، پیچیدگی آن‌ها را کاهش می‌دهند و از تقریب استفاده می‌کنند. شبیه‌سازی کوانتومی تلاش می‌کند رفتار مولکول را به شکل مستقیم‌تری مدل‌سازی کند. این قابلیت می‌تواند ارزیابی دقیق‌تری از احتمال موفقیت یک نامزد دارویی ارائه دهد و به پژوهشگران کمک کند پیش از ورود به مراحل آزمایشگاهی، انتخاب‌های بهتری داشته باشند.

کاهش شکست داروها و گسترش مرز بیماری‌های قابل درمان

یکی از چالش‌های بزرگ صنعت داروسازی، نرخ بالای شکست نامزدهای دارویی در آزمایش‌های بالینی است. در گفت‌وگو اشاره می‌شود که حدود ۹ مورد از هر ۱۰ نامزد دارویی در جهان در مراحل آزمایش شکست می‌خورند. بخشی از این مشکل به این موضوع مربوط می‌شود که مدل‌سازی‌های اولیه رایانه‌ای همیشه نمی‌توانند عملکرد واقعی یک مولکول را پیش‌بینی کنند.

شبیه‌سازی کوانتومی می‌تواند با بهبود فرآیند کشف و انتخاب مولکول‌ها، احتمال موفقیت را افزایش دهد. این تغییر می‌تواند زمان و هزینه توسعه دارو را کاهش دهد و اقتصاد کشف دارو را نیز دگرگون کند. در نتیجه، شرکت‌های دارویی شاید بتوانند روی بیماری‌هایی سرمایه‌گذاری کنند که تاکنون بازار اقتصادی کافی برای توسعه درمان آن‌ها وجود نداشته است. این موضوع می‌تواند به‌ویژه برای بیماری‌های نادر اهمیت داشته باشد و دامنه بیماری‌هایی را که امکان درمان یا بررسی آن‌ها وجود دارد، گسترش دهد.

۹. مدل‌های جهان؛ هوش مصنوعی که جهان را از تجربه می‌آموزد

نهمین فناوری از ۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶، مدل‌های جهان (World Models) است. بسیاری از مدل‌های قدرتمند هوش مصنوعی امروز، جهان را عمدتاً از طریق متن و توصیف‌های زبانی یاد می‌گیرند. مدل‌های جهان رویکرد متفاوتی دارند و تلاش می‌کنند مانند انسان از تجربه و تعامل با محیط، درکی از نحوه عملکرد جهان ایجاد کنند.

برای توضیح این مفهوم، در گفت‌وگو به کودکی اشاره می‌شود که هنوز واژه «جاذبه» را نمی‌داند، اما با انداختن یک قاشق و مشاهده سقوط آن، به‌تدریج الگویی از جهان در ذهن خود می‌سازد. مدل‌های جهان نیز تلاش می‌کنند از طریق تعامل و مشاهده روابط میان اشیا، چنین مدل درونی‌ای ایجاد کنند. این مدل‌ها می‌توانند داده‌هایی را از کانال‌های حسی مختلف مانند ویدئو، حسگرهای عمق، فشار و ثبت حرکت دریافت کنند.

ربات‌هایی که زمینه را درک می‌کنند و کارخانه‌هایی که یاد می‌گیرند

این فناوری می‌تواند کاربردهای مهمی در رباتیک داشته باشد. یک ربات در محیط کارخانه همیشه با شرایط کاملاً تکراری و قابل پیش‌بینی روبه‌رو نیست. مدل جهان می‌تواند به آن کمک کند موقعیت‌های مبهم را درک کند و بر اساس شرایط واقعی محیط واکنش نشان دهد، نه اینکه فقط یک حرکت مشخص را بارها تکرار کند.

کاربرد این فناوری به رباتیک محدود نمی‌شود. مدل‌های جهان می‌توانند برای ساخت مدل‌های اقلیمی که حرکت طوفان‌ها را بهتر درک می‌کنند و کارخانه‌هایی که هنگام فعالیت از تجربه خود یاد می‌گیرند نیز استفاده شوند. به این ترتیب، فاصله میان آنچه هوش مصنوعی می‌تواند از جهان یاد بگیرد و آنچه واقعاً می‌تواند درباره جهان درک کند، در حال کاهش است. این مدل‌ها با استفاده از داده‌های حسی و تجربه واقعی، مسیر جدیدی را برای هوش مصنوعی در تعامل با جهان فیزیکی باز می‌کنند.

۱۰. رمزنگاری مبتنی بر شبکه؛ آماده‌سازی امنیت داده برای عصر کوانتوم

دهمین و آخرین فناوری از ۱۰ فناوری نوظهور ۲۰۲۶، رمزنگاری مبتنی بر شبکه (Lattice-Based Cryptography) است. این رویکرد با قرار دادن داده‌ها در یک ساختار ریاضی چندبعدی و ترکیب آن با نویز تصادفی، اطلاعات را در چیزی شبیه یک «مه ریاضی» پنهان می‌کند. در این ساختار، پاسخ درست میان تعداد زیادی پاسخ نادرست مخفی می‌شود و حتی یک رایانه کوانتومی نیز برای پیدا کردن آن با دشواری روبه‌رو خواهد شد.

اهمیت این فناوری به تهدید آینده رایانه‌های کوانتومی مربوط می‌شود. مهاجمان ممکن است داده‌های رمزگذاری‌شده را همین امروز سرقت کنند و بعداً، زمانی که رایانه‌های کوانتومی قدرتمند در دسترس قرار گرفتند، آن‌ها را رمزگشایی کنند. این سناریو که با مفهوم «اکنون ذخیره کن، بعداً رمزگشایی کن» شناخته می‌شود، می‌تواند اطلاعات حساس تلفن‌ها، رایانه‌ها، شبکه‌های برق، دولت‌ها و حتی سامانه‌های نظامی را در معرض خطر قرار دهد. به همین دلیل، حرکت به سمت رمزنگاری امن در برابر کوانتوم اهمیت زیادی پیدا کرده است.

محاسبه روی داده‌های حساس بدون افشای آن‌ها

یکی از قابلیت‌های مرتبط با این حوزه، رمزنگاری همریخت (Homomorphic Encryption) است. این فناوری امکان می‌دهد روی داده‌های رمزگذاری‌شده محاسبه انجام شود، بدون آنکه لازم باشد اطلاعات اصلی را کاملاً آشکار یا رمزگشایی کنیم. در نتیجه، داده می‌تواند برای تحلیل و پردازش مورد استفاده قرار گیرد، در حالی که محتوای حساس آن همچنان محافظت می‌شود.

در یکی از نمونه‌های مطرح‌شده در گزارش، یک بیمارستان توانسته است از سوابق ۳۰۰ هزار بیمار در سه بیمارستان مختلف برای آموزش یک مدل هوش مصنوعی استفاده کند، بدون آنکه داده‌های اصلی بیماران را افشا کند. چنین رویکردی می‌تواند تحلیل پیامدهای سلامت را تقویت کند و به پیشرفت پزشکی کمک کند. البته استفاده گسترده از این روش به استانداردهای مشترک نیاز دارد تا بیمارستان‌ها و کشورها بتوانند داده‌های رمزگذاری‌شده را به شیوه‌ای سازگار با یکدیگر به اشتراک بگذارند. نهادهای استانداردگذاری ملی نیز در حال حرکت به سمت ایجاد چنین چارچوب‌هایی هستند.

چرا برخی فناوری‌ها مقیاس می‌گیرند و برخی متوقف می‌شوند؟

سه عامل تعیین‌کننده در مسیر رسیدن به مقیاس

پس از معرفی ۱۰ فناوری، یکی از پرسش‌های اصلی این است که یک فناوری چگونه می‌تواند از آزمایشگاه خارج شود و به مقیاس واقعی برسد. سابقه ۱۴ ساله گزارش نشان می‌دهد که برخی فناوری‌های معرفی‌شده توانسته‌اند رشد کنند، برخی دیرتر از انتظار به مقیاس رسیده‌اند و برخی نیز متوقف شده‌اند. بررسی این تجربه‌ها نشان می‌دهد که مشکل معمولاً خود فناوری نیست؛ زیرا در بسیاری از موارد، پژوهش و توسعه علمی از کیفیت مناسبی برخوردار بوده است.

نخستین عامل، آماده بودن اجزای مکمل است. برای نمونه، فناوری mRNA در سال ۲۰۱۴ شناسایی شد، اما روش مناسبی برای رساندن آن به سلول‌های انسانی وجود نداشت. این جزء حیاتی چند سال بعد فراهم شد و مسیر توسعه فناوری را تغییر داد. عامل دوم، وجود نخستین پذیرنده‌ای است که حاضر باشد با نسخه اولیه، گران‌تر و ناقص‌تر فناوری کار کند. در مورد نمونه‌برداری مایع نیز پزشکان به دلیل نیاز شدید بیماران سرطانی حاضر شدند از فناوری‌ای استفاده کنند که هنوز گران و اثبات‌نشده بود.

نقش دولت‌ها، نیازهای شدید و سرمایه‌گذاری اولیه

عامل سوم، ایجاد فشار و انگیزه برای پذیرش فناوری است. گاهی یک نیاز فوری، کاربران اولیه را به سمت فناوری جدید می‌کشاند و گاهی دولت‌ها این نقش را بر عهده می‌گیرند. در نمونه‌ای که در گفت‌وگو مطرح می‌شود، استرالیای جنوبی پس از بحران برق، از نخستین باتری بزرگ شبکه‌ای حمایت کرد. چنین اقداماتی می‌توانند به فناوری اجازه دهند از مرحله اولیه عبور کند و به یک راهکار قابل‌استفاده در مقیاس بزرگ تبدیل شود.

بنابراین، حتی اگر یک فناوری از نظر علمی آماده باشد، رسیدن آن به بازار به مجموعه‌ای از عوامل مکمل نیاز دارد. فناوری باید اجزای لازم را در اختیار داشته باشد، کسی باید حاضر باشد نخستین نسخه آن را بپذیرد و در برخی موارد، دولت یا یک نیاز جدی باید انگیزه لازم را ایجاد کند. این عوامل می‌توانند تعیین کنند که یک فناوری در پنج سال آینده واقعاً مقیاس بگیرد یا همچنان در مرحله توسعه باقی بماند.

سه روند بزرگ در مسیر آینده فناوری

با نگاه کردن به مجموعه ۱۰ فناوری، چند روند مشترک نمایان می‌شود. نخستین روند، حرکت به سمت شخصی‌سازی بیشتر است. واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده سرطان نمونه روشنی از این تغییر هستند. به جای طراحی یک درمان بر اساس میانگین جمعیت، فناوری به سمت پاسخ‌گویی به نیازهای کاملاً مشخص یک فرد حرکت می‌کند.

روند دوم، محلی‌تر شدن تولید و مدیریت منابع است. لیتیوم می‌تواند نزدیک محل تولید باتری پالایش شود و پروتئین ممکن است در یک بیورآکتور شهری تولید شود، حتی اگر آن شهر زمین کشاورزی نداشته باشد. در حوزه انرژی نیز منابع مختلف می‌توانند در سطح محله مدیریت و متعادل شوند. این تغییر رابطه میان «مکان» و «تولید» را دگرگون می‌کند و می‌تواند بر زنجیره‌های تأمین و اقتصاد جهانی نیز اثر بگذارد.

انجام کار بیشتر با منابع کمتر

سومین روند، تلاش برای انجام کار بیشتر با منابع کمتر است. مواد خنک‌کننده تابشی غیرفعال نمونه‌ای از این رویکرد هستند؛ زیرا امکان سرمایش را بدون مصرف برق فراهم می‌کنند. چند فناوری دیگر نیز در همین مسیر قرار می‌گیرند و تلاش می‌کنند نتیجه‌ای مشابه روش‌های فعلی ارائه دهند، اما فشار بیشتری بر منابع و محیط‌زیست وارد نکنند.

این سه روند در کنار یکدیگر تصویری از جهت حرکت فناوری ارائه می‌کنند. فناوری‌ها شخصی‌تر می‌شوند، تولید می‌تواند به محل مصرف نزدیک‌تر شود و نوآوری تلاش می‌کند با منابع محدودتر، نتیجه بیشتری ایجاد کند. بااین‌حال، پیامدهای اقتصادی این تغییرات هنوز به‌طور کامل قابل پیش‌بینی نیستند و اثر آن‌ها بر صنایعی مانند انرژی و داروسازی طی پنج سال آینده روشن‌تر خواهد شد.

روی دیگر نوآوری؛ فناوری‌های تحول‌آفرین برای همه یکسان نیستند

فناوری‌های نوظهور فقط فرصت ایجاد نمی‌کنند و ممکن است پیامدهای ناخواسته‌ای نیز داشته باشند. یکی از نمونه‌های مهم، تخمیر دقیق است. این فناوری می‌تواند به تأمین غذای جمعیت حدود ۹ میلیارد نفری کمک کند، اما هم‌زمان ممکن است تولید برخی مواد غذایی را از خانواده‌ها و اقتصادهایی دور کند که نسل‌ها در کشاورزی و دامداری فعالیت کرده‌اند.

این مسئله برای کشورهای کمترتوسعه‌یافته اهمیت بیشتری دارد؛ زیرا بخش بزرگی از جمعیت آن‌ها همچنان به کشاورزی وابسته است. بنابراین، توسعه یک فناوری جدید فقط با سنجش کارایی و ظرفیت اقتصادی آن کامل نمی‌شود. باید بررسی کرد که این فناوری چه اثری بر جوامعی می‌گذارد که معیشت آن‌ها به روش‌های تولید سنتی وابسته است.

مسئله دسترسی عادلانه به فناوری

چالش مشابهی در فناوری‌های پزشکی نیز دیده می‌شود. واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده mRNA می‌توانند درمان سرطان را متحول کنند، اما هزینه درمان‌های اولیه ممکن است از ۱۰۰ هزار دلار برای هر بیمار فراتر رود. چنین هزینه‌ای شاید برای برخی بیماران در کشورهای ثروتمند قابل‌پرداخت باشد، اما میلیاردها نفر در چنین شرایطی قرار ندارند.

به همین دلیل، مسیر مقیاس‌پذیری این فناوری‌ها باید دسترسی عادلانه را نیز در نظر بگیرد. مدل‌های ترکیبی که واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده را با واکسن‌های آماده ترکیب می‌کنند، می‌توانند در آینده بخشی از مزایای درمان شخصی را با هزینه پایین‌تر ارائه دهند. در نهایت، فناوری زمانی می‌تواند واقعاً تحول‌آفرین باشد که مزایای آن فقط در اختیار گروه محدودی قرار نگیرد.

جمع‌بندی: آینده فناوری شخصی‌تر، محلی‌تر و کارآمدتر می‌شود

۱۰ فناوری نوظهور سال ۲۰۲۶ مجموعه‌ای از نوآوری‌های جدا از یکدیگر نیستند. بررسی آن‌ها نشان می‌دهد که مرزهای فناوری در حال حرکت به سمت راهکارهایی است که نیازهای مشخص‌تر و واقعی‌تری را هدف قرار می‌دهند. واکسن‌های شخصی‌سازی‌شده سرطان، درمان را برای یک بیمار مشخص طراحی می‌کنند و مدل‌های جهان تلاش دارند هوش مصنوعی را به درکی عمیق‌تر از محیط واقعی برسانند.

در سوی دیگر، فناوری‌هایی مانند انرژی همه‌چیز به شبکه، استخراج مستقیم لیتیوم و تخمیر دقیق، رابطه میان محل تولید و محل مصرف را تغییر می‌دهند. تولید انرژی، مواد و حتی پروتئین می‌تواند به مصرف‌کننده نزدیک‌تر شود. این تغییرات ممکن است زنجیره‌های تأمین را کوتاه‌تر کنند و در آینده بر ساختار اقتصادی صنایع مختلف اثر بگذارند.

پنج سال آینده؛ آزمون واقعی فناوری‌های نوظهور

بااین‌حال، هیچ‌کدام از این فناوری‌ها صرفاً به دلیل نوآورانه بودن نمی‌توانند جهان را تغییر دهند. تجربه ۱۴ ساله گزارش نشان داده است که مقیاس‌پذیری به عوامل مختلفی وابسته است. فناوری به اجزای مکمل، کاربران اولیه، سرمایه‌گذاری و گاهی حمایت دولت‌ها نیاز دارد تا بتواند از مرحله آزمایشگاهی عبور کند.

در نهایت، سه ایده بیش از همه در میان این ۱۰ فناوری تکرار می‌شوند: شخصی‌سازی بیشتر، محلی‌سازی بیشتر و انجام کار بیشتر با منابع کمتر. در کنار این فرصت‌ها، چالش‌هایی مانند هزینه، دسترسی عادلانه، پیامدهای اجتماعی و تغییر ساختار صنایع نیز وجود دارند. به همین دلیل، پنج سال آینده مشخص خواهد کرد که کدام‌یک از این فناوری‌ها واقعاً به مقیاس می‌رسند و کدام‌یک برای تحقق ظرفیت خود به زمان بیشتری نیاز دارند.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید
بستن
دکمه بازگشت به بالا