Az orosz tudósok tudományos áttörései 2025-ben

2025-ben az orosz tudomány az új felfedezéseknek köszönhetően nagy lépéseket tesz a jövő felé. Ebben a cikkben a Rambler a legfontosabbakról fog beszélni.

1) AI asszisztens orvosok számára

A Novoszibirszki Állami Egyetem (NSU) tudósai bemutatták a „Doctor Pirogov” nevű innovatív mesterséges intelligencia rendszert, amely több mint 250 betegség diagnosztizálásában képes segíteni az orvosokat. Mint az egyetem sajtószolgálata beszámolt róla, a fejlesztés célja az orvosok terheinek könnyítése és a betegek rendelési idejének csökkentése anélkül, hogy az egészségügyi ellátás minőségét befolyásolná.

A rendszer a virtuális asszisztens elvén működik: a páciens előre leírhatja panaszait, feltöltheti vizsgálatok, vizsgálatok, sőt genetikai vizsgálatok eredményeit is. Ezen adatok alapján a mesterséges intelligencia összeállítja a lehetséges diagnózisok listáját – a legveszélyesebbtől a kevésbé súlyosig –, és javaslatokat tesz a további vizsgálatokra és kezelésekre. A program ugyanakkor figyelembe veszi a gyógyszerkompatibilitást és az esetleges ellenjavallatokat is – írja a Rusfonde.

A „Doktor Pirogov”-t neurális hálózati algoritmusok, valamint a tünetek, betegségek és gyógyszerek közötti összefüggések kiterjedt adatbázisa alapján hozták létre, amelyet az NSU szakértői az SB RAS Citológiai és Genetikai Intézet tudósaival együtt több mint tíz éve gyűjtenek. A rendszer pontosságát és stabilitását jelenleg tesztelik. 2026-ra tervezik a klinikai vizsgálatokat és a regisztrációt a Roszdravnadzornál. A fejlesztők megjegyzik, hogy egy ilyen mesterséges intelligencia asszisztens különösen hasznos lesz a regionális kórházakban és járóbeteg-rendelőkben, ahol nincs elegendő szakember.

2) A robotok mentési műveleteket hajtanak végre

A Southern Federal University (SFU) tudósai új generációs robotkart hoztak létre, amely képes megkülönböztetni a hőmérsékletet, a keménységet és a felület típusát. A fejlesztés neurotechnológiákon – az emberi agy elvein működő mikrochipeken – alapul. Az „Izvestia” szerint ez a rendszer az érzékszervek működését szimulálja, és protetikai és mentési műveletekben használható.

A Neuromen laboratórium vezetője, Vlagyimir Szmirnov elmagyarázza, hogy az emberek a tapintható memóriának és a fájdalomnak köszönhetően tesznek különbséget az anyagok között – melegséget, lágyságot vagy érdességet érezünk anélkül, hogy gondolnánk rá. Az új technológia lehetővé teszi, hogy a robotok is megtegyék ugyanezt: a neurális hálózatok az emberekéhez hasonló jeleket elemzik, amelyek a bőrben lévő idegvégződéseken és neurotranszmittereken haladnak át. Ennek köszönhetően a gép „érzéseket” kap, és képes alkalmazkodni a külső környezethez.

Az SFU megalkotott egy árnyék üzemmódban működő robotkart: érzékelőkkel ellátott kesztyűt és mechanikus karral rendelkező személyt, amely megismétli a mozdulatait, és közben tanul. Idővel egy ilyen rendszer képes lesz önállóan – emberi beavatkozás nélkül – működni. A kutatók úgy vélik, hogy ez a technológia lesz az otthoni asszisztens robotok létrehozásának alapja, és Oroszországot is segíti, hogy megerősítse pozícióját a nemzetközi csúcstechnológiai piacon.

Hét véletlen tudományos felfedezés végleg megváltoztatta a világot

3) Neuronok agykutatáshoz

Az NG Chernyshevskyről elnevezett Szaratovi Állami Egyetem tudósai új mesterséges neuront hoztak létre – egy elektronikus eszközt, amely az élő idegsejtek tevékenységét utánozza. Ez a fejlesztés az agykutatást, a mesterséges idegrendszer és a mesterséges intelligencia létrehozását célozza. A Chaos, Soliton & Fractal folyóiratban megjelent adatok szerint ez a neuron egyszerűbb és gazdaságosabb, mint analógjai: a tudósok eltávolították a szükségtelen áramköri elemeket, miközben megőrizték a legfontosabbat – az impulzusok generálásának képességét, mint a valódi neuronok.

Lev Takaishvili végzős hallgató elmondta, hogy a kulcsfontosságú döntés a diódák használata volt, amelyek javítják az áramkör működését és stabilabbá teszik azt. A csapat a teljes tesztelési ciklust elvégezte – a modellezéstől a tényleges prototípus elkészítéséig és a négy eszköz összeszereléséig. Ilya Sysoev professzor szerint a jel alakja változhat, hogy megfeleljen a különböző típusú agysejteknek.

Amint azt Vladimir Ponomarenko professzor megjegyezte, az ilyen neuronok használhatók idegprotézisben és egyszerű életformák modellezésében. A tudósok azt remélik, hogy a jövőben ezek a technológiák képesek lesznek „mesterséges állatokat” létrehozni, amelyek valódi idegrendszert szimulálnak. A munka az Idea Alapítvány és az Orosz Tudományos Alapítvány (RSF) támogatásával valósult meg.

4) A legkisebb fényforrás

Az ITMO Egyetem tudósai új nanostrukturált anyagot hoztak létre, amely lehetővé teszi a szilíciumnak, hogy a korábbinál 10 000-szer hatékonyabban nyelje el és bocsássa ki a fényt. Ez a felfedezés megnyitja az utat a gyorsabb, energiahatékonyabb optikai eszközök felé, amelyeket a távközlésben, az orvostudományban, a tudományos kutatásban és az iparban használnak.

A fejlesztést Dmitry Zuev, az ITMO Fizikai Tanszék vezető kutatója irányította. Az új fényforrás egy metafelületen, egy mesterséges nanorészecske-szerkezeten alapul, amely arany szubsztrátumból és váltakozó szilícium- és aranyrétegekből áll. Ez a kialakítás a fotonok „csapdáját” hozza létre, fokozva a szilíciummal való kölcsönhatásukat és növelve a sugárzás intenzitását. Artem Larin kutató szerint ez az anyag szélessávú fehér fényt képes kibocsátani, beleértve a spektrum minden színét és a közeli infravörös tartomány egy részét, ami különösen értékes az optikai számítástechnikai rendszerek és a nanospektroszkópia szempontjából.

A nanostruktúra speciális geometriája lehetővé teszi a fény fókuszálását az aranyfilm és a szilíciumkorong közötti térbe, ezzel stimulálva az optikai átmeneteket a látható tartományban. Ezáltal a szilícium nem csak vevő, hanem fényforrás is, amely szabványos litográfiai technológia segítségével mikrochipekbe integrálható. A kutatók szerint ez a technológia lesz az alapja a nano-adók és érzékelők új generációjának létrehozásának, amely képes kommunikációs rendszerekben, orvosi eszközökben és közeli terepi mikroszkópos eszközökben működni.

5) Az alvás javításához szükséges anyagok adatbázisa

A Pitirim Sorokinről elnevezett Sziktivkari Állami Egyetem Orvosi Intézetének tudósai létrehozták a világ első adatbázisát a kronobiotikumokról – olyan anyagokról, amelyek befolyásolják az ember cirkadián ritmusát: alvást, éberséget, koncentrációt, hangulatot és még anyagcserét is. A projekt az Orosz Tudományos Alapítvány támogatásával valósult meg „A világ első cirkadián ritmusmodulátorok farmakológiai adatbázisának létrehozása” program részeként. Ez a fejlesztés célja, hogy segítse az orvosokat és a kutatókat jobban megérteni a szervezet „belső órájának” mechanikáját, és pontosabban válassza ki az álmatlanság, a krónikus fáradtság és más alvászavarok kezelését.

A ChronobioticsDB névre keresztelt új adatbázis több mint 300, az elmúlt évtizedek során tudományos publikációkban tanulmányozott anyag információit egyesíti. Természetes vegyületeket – például melatonint és resveratrolt – és szintetikus drogokat egyaránt tartalmaz. Minden kronobiotikumhoz külön címkét hoztak létre, amely leírja a tulajdonságait, a szervezetre gyakorolt ​​hatásait, a lehetséges mellékhatásokat és az egészségügyi szabályozó ügynökségek általi jóváhagyási állapotát. A projekt vezetője, a biológiai tudományok kandidátusa, Ilya Solovyov szerint a ChronobioticsDB segítségével gyorsan tájékozódhat egy anyag kémiai szerkezetéről, valamint azokról a génekről és fehérjékről, amelyekkel kölcsönhatásba lép, így az adatbázis a tudományos és klinikai kutatások nélkülözhetetlen eszközévé válik.

Az adatbázis integrálva van a világ vezető gyógyszeripari platformjaival, mint például a PubChem és a DrugBank, hozzáférést biztosítva a legújabb nemzetközi kutatásokhoz. A fejlesztők úgy vélik, hogy a ChronobioticsDB fontos erőforrás lesz az orvosok számára, akik pontosabban tudják kiválasztani az alvászavarok kezelésére szolgáló gyógyszereket, valamint a gyógyszerészek és bioinformatikusok számára, akik új megközelítéseket keresnek a cirkadián ritmuszavarok kezelésére. Ez a projekt az orosz tudományt az egyik vezető országgá teszi az emberi biológiai órák kutatásának területén.

Korábban elmondtuk, hogyan segített egy öreg dinnye az antibiotikumok felfedezésében.