Тренды российской науки: функциональные продукты, ИИ и социальная психология

Приоритеты в ИИ

День российской науки отмечается 8 февраля. В преддверии этого праздника в ТАСС прошла пресс-конференция с участием экспертов РНФ. Ученые из разных областей рассказали о ключевых тенденциях развития науки и о том, какие задачи сегодня решают отечественные исследователи.

Арутюн Аветисян, директор Института системного программирования имени В. П. Иванникова, поделился своим видением развития искусственного интеллекта в стране. Он заявил, что эта технология повышает продуктивность труда и уже используется во многих отраслях экономики.

В основном специалисты внедряют и развивают конкретные направления в центрах искусственного интеллекта — алгоритмы машинного обучения, фундаментальные генеративные модели, агентные и мультиагентные системы и элементы сильного ИИ. Гранты РНФ в области информационных технологий отражают эти направления. По словам Аветисяна, если иногда российская наука и отстает от зарубежной в аппаратуре, она обеспечивает выполнение моделей на имеющемся оборудовании. Чтобы устранить этот пробел, необходимы исследования в области фотоники и нейроморфных вычислений.

«Есть понятие "открытые коды". Не нужно бояться, что мы стратегически от кого-то отстанем. Когда два года назад появились большие модели, была такая история. Мы обсуждали, и люди говорили, что в этот раз мы отстанем, потому что там закрытые модели, и нужно срочно делать свои. У нас есть компании Сбербанк и Яндекс, которые сделали свои достойные модели. Но моя позиция была, и она остается сейчас такой, что мы должны создавать открытые модели, опираться на них, предоставить их всем химикам, физикам, медикам, сделать единое место. Мы это можем контролировать», — подытожил Арутюн Аветисян.

Главное в медицине — человек

Борис Алексеев, заместитель директора НМИЦ радиологии Минздрава России, рассказал об основных трендах в медицине. Стремительно развивается искусственный интеллект — он позволяет улучшить диагностику и лечение больных. Сегодня врач имеет дело с огромным набором данных, в которых невозможно полностью ориентироваться. ИИ помогает анализировать эти данные и выбирать оптимальную стратегию лечения для каждого пациента. В будущем алгоритмы машинного обучения смогут выбирать медикаментозное лечение: видеть перекрестные взаимодействия препаратов и уменьшать их количество. Также ученые работают над персонализацией медицины: анализ генетического профиля отдельного пациента позволяет выявить предрасположенности к определенным заболеваниям, выработать схемы профилактики и лечения патологий.

Кроме того, развивается конкретный метод лечения заболеваний — иммунотерапия. В отличии от традиционной химиотерапии и таргетной терапии, иммунотерапия основана на активации собственного иммунитета для борьбы с раком. Злокачественная опухоль способна подавлять естественную защиту человека, а иммунотерапия разблокировывает ее для того, чтобы та эффективно подавляла раковые клетки. Этот метод уже показал результаты — по словам Алексеева, больные с метастатической меланомой 4-ой степени живут десятки лет. Пока иммунотерапия срабатывает далеко не у каждого пациента, и сейчас ученые работают над ее усилением.

Другое направление — искусственное блокирование иммунной системы при рассеянном склерозе. Изучая определенные варианты конкретного белка, исследователи хотят создать клеточный продукт, который будет подавлять иммунную систему и эффективнее лечить пациентов с этой патологией.

Над чем работают химики?

Юлия Горбунова, главный научный сотрудник Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН, подчеркнула главную перспективную задачу современной химии — синтезировать и производить любые вещества и материалы, используя компактные методы синтеза, экологичные процессы с высокой селективностью и минимальной энергетической нагрузкой. В рамках грантов РНФ ученые повышают активность катализаторов — веществ, изменяющих скорость химической реакции, — тем самым сокращая количество необходимого продукта и его цены. Например, в рамках российско-китайского проекта исследователи учатся превращать целлюлозу в активные химические продукты и создают способ получения востребованных соединений из возобновляемого растительного сырья.

Катализаторы — одна из главных тематик прикладных исследований. Ученые стремятся разработать гетерогенные катализаторы из полностью отечественного сырья, развивают направление фотокатализа — зеленой технологии, для запуска реакции которой нужны относительно недорогие соединения. По словам Горбуновой, этот метод более экологичен по сравнению с традиционными химическими процессами и дает такие же качественные продукты.

Еще одна тенденция — развитие гибридных веществ, меняющих свои свойства в зависимости от среды. Например, в отсутствии света такой материал может работать катализатором для получения ценных продуктов, а при включении света — генерировать активные формы кислорода, которые будут разлагать побочные продукты и очищать среду.

Делаем питание полезным

Алла Кочеткова, заведующая лабораторией ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи, рассказала о трендах в науке о питании. Все их объединяет одна задача — обеспечить условия здорового долголетия с помощью снижения рисков развития алиментарных заболеваний. Эти риски связаны с нарушением структуры питания — несблансированными пищевыми рационами. Кочеткова объяснила, что рацион человека должен удовлетворять его потребности в энергии, основных пищевых веществах (макронутриентах) — белках, жирах и углеводах, а также в витаминах, минералах и других микронутриентах. При этом в составе рациона не должно быть избытка критически значимых пищевых веществ — соли, добавленных сахаров, насыщенных и транс-изомерных жиров, необходимы обогащенные, функциональные и специализированные продукты.

Одним из трендов Алла Кочеткова назвала безопасность пищевой продукции, в первую очередь продукции нового вида, которая ранее не использовалась человеком в пищу. Ее получают из микроорганизмов, растений, животных и продуктов нанотехнологий. Такие продукты могут нести свои риски, поэтому необходимо убедиться, что они безопасные. Кроме того, сами ученые разрабатывают технологии для производства функциональных, специализированных и лечебных продуктов, дополняющих основной рацион. В составы новых продуктов включают концентраты минорных компонентов пищевого сырья, проявляющие разные физиологические эффекты, например повышающие иммунитет и тонус. Не забывают исследователи и про детей — в раннем возрасте закладываются все основы здоровья ребенка, формируется потенциал здорового долголетия, поэтому важно создать такой рацион, который даст основу, в том числе, правильному пищевому поведению.

Гуманитарные науки перестают разделяться

Директор ИМЭМО им. Е. М. Примакова Федор Войтоловский рассказал о тенденциях в решении проблем общественных наук. Так, расширяется практика использования в работе больших данных: если раньше технологией пользовались преимущественно экономисты и социологи, то теперь к ним присоединились историки, политологи-международники, филологи и лингвисты. Их работа строится на обработке текстовых массивов, моделировании с использованием качественных параметров, создании собственных баз данных и инструментов для работы с ними.

По слова Войтоловского, все больше исследователей обращаются к социальной и когнитивной психологии в изучении политических, исторических и экономических процессов, концентрируются на проблеме общественного сознания и исторической памяти. Научные работы перестают четко разделяться по сферам исследований — они сочетают в себе методы разных общественно-гуманитарных наук.

Так, ученые решают актуальные задачи, разрабатывая инновационные подходы под российские реалии. Искусственный интеллект трансформирует здравоохранение, химия делает производство более экологичным, а наука о питании помогает формировать основы здорового долголетия. Эти тенденции подтверждают, что отечественная наука остается конкурентоспособной и продолжает искать пути для технологического прорыва.

Автор: Ксения Земскова