26 января состоялось первое в этом году заседание ученого совета Южного федерального университета. В рамках Университетских чтений его открыл академик РАН, научный руководитель ЮФУ, доктор химических наук, профессор Владимир Минкин докладом «Прорывные достижения мировой науки за 2023 год».
Учёный рассказал о наиболее значимых научных открытиях и разработках всего мира, которые повлияют на дальнейшее развитие человечества, научно-технологического прогресса в мире.
Победить тучность, болезнь Альцгеймера и малярию
«В этом году по решению журнала «Science» научным прорывом, высшим достижением года стало открытие препаратов-агонистов гормона GLP-1, которые преображают современную медицину и нашу общую культуру. Большой угрозой для общества журнал «Science» и ученые, которые его редактируют, считают «Эпидемию тучности». В данном случае речь идет не только о внешних накоплениях жира, но и об ожирении внутренних органов, именно оно является особенно опасным», — cчитает мировое сообщество эндокринологов.
Согласно статистике за 2023 год 74% населения США и 50% населения Европы имеют избыточный вес.
«Почти сто лет центральная догма науки о тучности утверждала, что ее причина — энергетический дисбаланс между потребленными и истраченными калориями. Согласно распространенному мнению, у тучных людей недостает силы воли, и они едят слишком много или упражняются слишком мало. Это неверно, но данное ошибочное представление замутнило научное мышление на много лет. Научное доказательство указывает на то, что тучность является гормональным нарушением. Именно так ученые определяют сущность сделанного открытия», — пояснил Владимир Минкин.
В этом году большое внимание уделяется исследованиям, связанным с медициной. Еще один пример -создание препарата «Lecanemab» против болезни Альцгеймера, которой страдает 47 млн. людей во всем мире, включая 1,5 млн россиян.
Особенно значимым научным открытием в области медицины стало и создание новой вакцины от малярии – болезни, ежегодно уносящей жизни 470 000 людей, большинство которых – это жители Африки. Первая в мире вакцина от этого заболевания была создана только в 2021 году, и ее эффективность не превышала 30%. Созданная в 2023 вакцина уже получила одобрение ВОЗ, но данные о ее эффективности пока еще не задокументированы.
Новости генетики
В 2023 году ученым удалось полностью расшифровать геном человека, завершив мировой проект.
«Знание генома дает ключ к пониманию и лечению болезней человека, истории эволюции животного и растительного миров, - подчеркнул Владимир Исаакович.
В пример он привёл исследования молодых ученых Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского и Института истории и международных отношений университета по изучению геномов останков человека в меотских городищах Нижнего Дона. Установлено азиатское происхождение сарматов и европейское происхождение меотов, ведется ДНК-фенотипирование останков из элитных погребений юга России хазарского времени.
Что такое VUCA-мир
В качестве особенно важного социального явления журнал «Science» выделил протест сформированного в США сообщества молодых исследователей, которые только начинают свой профессиональный путь и которые не удовлетворены сложившимися в американских университетах традициями и своим материальным положением.
«Появилась группа “Early-Career Researchers” исследователей, которые находятся в начале своей карьеры. Они утверждают: «Сегодня «раннекарьерные исследователи» встречаются с так называемым VUCA-миром, то есть неустойчивым (Volatile), неопределенным (Uncertain), сложным (Complex), неоднозначным (Ambiguous), характеризующимся новой нормой постоянных, ускоряющихся и часто непредсказуемых изменений». Таким образом ученые хотят обратить внимание общества на то, как для становления успешной карьеры важны основы, заложенные на ее раннем этапе. Именно они преимущественно оказывают долгосрочное влияние на будущее человека», — отметил профессор Минкин.
Навстречу эре экзафлопсного компьютинга
По словам академика акадмика, мир приближается к эре экзафлопсного компьютинга. До последнего времени самым производительным суперкомпьютером с квинтиллионной частотой операций был «Frontier». Он находился в Национальной лаборатории Ок-Ридж (США). Там же вступил в действие второй суперкомпьютер, еще более мощный. Созданы экзафлопсные компьютеры в Китае, должен быть введен в 2024 первый такой компьютер в Европе.
«Возможности экзафлопсных компьютеров позволяют реализовать программы для проведения онкологических исследований, для расшифровки масс-спектров (самый мощный аналитический метод исследования крови, инфекций и т.д.), программы гидродинамики нового типа, решать проблемы астрофизики, разработать программы зондирования сейсмической активности и многие другие», — пояснил учёный.
Возможности искусственного интеллекта
На сегодня самым авторитетным прогнозирующим центром является Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды. Он имеет мощнейший компьютер, который выдает 10-дневный надежный прогноз погоды. По версии журнала «Science», мировое достижение в том, что компании Google, Huawei и Nvidia использовали метод глубокого обучения, благодаря которому обеспечиваются 10-дневные прогнозы менее чем за одну минуту на одном тензорном процессоре.
Российская академия наук, по словам Минкина, уделяет особое внимание задачам развития вычислительных мощностей и революционному прогрессу методов искусственного интеллекта. Журнал Nature сообщает, что развитые Deep Mind программы, так называемого активного обучения, сделали возможным решение математических задач, позволяют говорить уже о трех типах искусственного интеллекта. Слабый ИИ - не может решать неизвестные задачи и работает на известных программах. Сильный ИИ - способен создавать свои программы, базируясь на анализе «больших данных», может решать неизвестные задачи (СhatGPT, Alpha Zero, др.) И супер-ИИ - способен решать математические задачи и генерировать машинные коды.
Пятая парадигма научных открытий
Известно, что философия науки описывает её развитие в терминах смены создаваемых ею парадигм - наборе методов, концепций, подходов, трактовок и т. д.
«В средние века заканчивается парадигма, основанная на чисто эмпирических данных, затем наступает парадигма «Теоретическая наука». Говоря словами Эйнштейна: «Только теория решает, что мы на самом деле ухитряемся наблюдать». Следующая третья парадигма – область компьютерного моделирования задач на основе методов их решения, диктуемых теорией. Современная четвертая парадигма – парадигма «больших данных», когда благодаря колоссальному прогрессу различного рода ИИ-моделирования мы можем решать задачи, которые не поддаются стандартным теоретическим и вычислительным подходам. И, похоже, близится наступление пятой парадигмы, включающей методы и подходы всех предыдущих и дополняющей их последними достижениями методов ИИ и робототехники», — уверен академик.
Исключительные возможности, открываемые такими исследованиями, Владимир Минкин проиллюстрировал на примере создания новых материалов.