ده سال دیگر قرار است به کجا برسیم؟

ده سال دیگر قرار است به کجا برسیم؟

نشریه نیچر از سرشناس‌ترین استادان دانشگاه خواسته چشم‌انداز حوزه تحقیقاتی خود را طی ده سال آینده مشخص کنند.
اخترشناسی، شیمی، داروسازی، دانشگاه‌ها، پژوهش، مدیریت جهانی، زیست‌شناسی ترکیبی و انرژی، 8 حوزه‌ای هستند که کارشناسان تاکنون در مورد آن‌ها اظهار نظر کرده‌اند.

چشم‌انداز اختر شناسی در سال 2020 / 1409

آدام باروز، استاد دانشگاه پرینستون و نایب‌رئیس کمیته فیزیک و اخترشناسی شورای ملی پژوهش ایالات متحده

استاد دانشگاه پرینستون و نایب‌رئیس کمیته فیزیک و اخترشناسی شورای ملی پژوهش ایالات متحده از اهمیت اخترشناسی و لزوم تخصیص بودجه کلان به این حوزه علی‌رغم دستاوردهای نه چندان ملموسش برای جامعه سخن می‌گوید.

آدام باروز: سوالات کلیدی برای دهه آتی قطعا شامل تعیین طبیعت ماده تاریک هم خواهد بود که در همه جای جهان وجود دارد؛ شرمندگی بزرگی خواهد بود اگر وجود ماده تاریک در عرض 40 سال بعد از مطرح شدن آن به اثبات نرسد.

برخی از مردم طبیعت انرژی تاریک را به عنوان بزرگ‌ترین معمای بنیادین پیش روی اخترشناسی می‌دانند. دیگران می‌خواهند بدانند که چگونه گاز و غبار رقیق به ستارگان و سیارات پرچگال تبدیل می‌شود و چه تعداد از سیارات زمین‌مانند (و قابل سکونت) در کهکشان وجود دارد. شاید بتوان پاسخ‌ به تمام این پرسش‌ها را تا سال 2020 یافت، ولی جامعه اخترشناسی باید تصمیم بگیرد که اولویت با کدام است.

اولویت‌بندی کار ساده‌ای نخواهد بود. فناوری‌های آینده ناچار پیچیده‌تر و گران‌تر خواهند بود. اخترشناسی زمینی به یک علم بزرگ تبدیل شده و اخترشناسی فضایی نیز سخت تلاش می‌کند تا بین خلاقیت و هزینه‌ها تعادل برقرار کند. در نتیجه بودجه عملیاتی برای تلسکوپ‌های فعلیریال پروژه‌های ساخت تلسکوپ‌های آتی را محدود کرده است. علاوه بر آن، هزینه‌های چرخه عمر تلسکوپ فضایی جیمز وب که قرار است در سال 2014 / 1393 به فضا پرتاب شود، سبب شده و می‌شود که بودجه ماموریت‌های اخترفیزیکی چالاک‌تر و ارزان‌تر باز هم کمتر شود.

برای این که ایالات متحده به یک استراتژی جذاب و جامع برسد تا در یک دهه آینده آن چه را که در دهه گذشته وعده‌اش را داده است، به دست بیاورد، ممیزی ده ساله خود را در اخترشناسی آغاز کرده است که پیش از پایان سال 2010 تکمیل خواهد شد. اخترشناسان کوهی از کاغذهای سفید عمومی را پر کردند که به موارد علمی و مهندسی برای ماموریت‌ها و تسهیلاتی در آن پرداخته شده که هزینه آن‌ها در مجموع شاید بیش از 70 میلیارد دلار امریکا باشد.

این حداقل چهار یا پنج برابر بیشتر از بودجه محتمل برای ابتکارهای جدید در یک دهه آینده است. از این رو، کمیته ممیزی مسئولیت یافتن تعادل صحیح بین پروژه‌های بزرگ و کوچک و ترکیب مناسب رصدخانه‌های زمینی و مداری را نیز بر عهده دارد. این هم‌چنین باید هماهنگی بین تلسکوپ‌های عمومی و خصوصی را نیز برقرار کند که یک ویژگی انحصاری اخترشناسی امریکایی است و به علاوه ترکیب بهینه ابزارهای این تلسکوپ‌ها را نیز باید تعیین کند.

این دوران طلایی اخترشناسی است. ظرفیت برای آغاز کشفیات جدید خیلی زیاد است، ولی حتی برای واقعیت بخشیدن به بخشی از آن، پول و مهارت قابل توجهی مورد نیاز خواهد بود. آیا نوع بشر در آستانه درکی جامع از جهان متوقف خواهد شد؟ تصمیم‌سازی‌های یک یا دو سال آینده جواب این پرسش را خواهند داد.

چشم‌انداز شیمی در سال 2020 / 1409

استاد شیمی دانشگاه ییل با نگاهی به گذشته علم شیمی و تاثیر آن بر زندگی امروز، تنها راه موفقیت این علم را در دهه آینده تکیه بر شیمی سبز و یافتن روش‌های جدید برای جذب سرمایه‌گذاری می‌داند.

پل آناستاس: آینده علم شیمی باید چهره‌ای کاملا متفاوت با گذشته آن داشته باشد. شیمی سنتی، کاهشی و آکادمیک به شدت تخصصی شده، غذا، انرژی، سلامت، ارتباطات و کیفیت زندگی مدرن را تغییر داده است. این علم همچنین (البته به طور تصادفی) منابع نادر و محدود موجود را به اتمام رسانده و سلامت کارگران و زیست‌بوم‌ها را به خطر انداخته است. شیمی سبز راهی به جلو است: این شاخه از علم تجربیات شیمی‌دانان سنتتیک، شیمی‌فیزیک و زیستی را با هم و با تجربیات دانشمندان علوم سم‌شناسی، علم بهداشت محیط و زندگی ترکیب می‌کند تا طرح شایسته و ماندگاری را برای شیمی به همراه آورد.

تولید محصولات و فرایندهای شیمیایی که استفاده و تولید مواد خطرناک را کاهش داده و یا حذف می‌کند، به طور ذاتی یک رویکرد نظام‌نگر است. «دوازده اصل شیمی سبز» همه جوانب مربوط به چرخه حیات مولکولی را، از بدست آوردن مواد خام و مواد اولیه به شیوه فرایند ترکیبی و تولید صنعتی گرفته تا پایان عمر تجاری و عرضه نهایی محصولات، با هم یکی می‌کند. این اصول بر مبنای آخرین کشفیات بنیادی بر روی برهم‌کنش بین مواد آنتروپوژنیک (ناشی از عوامل انسانی) و جهان طبیعت استوار است.

سرمایه‌گذاری اندک برای تحقیقات و در نتیجه تلاش ناکافی، به نوآوری‌های ماندگار در شیمی تخصیص یافته است. به عنوان اولین گام، شیمی نیاز به پذیرش یک الزام پژوهشی کشوری دارد که بر مبنای آن باید پژوهشگران علوم مولکولی، قدرت خلاقانه خود را در عین انجام ندادن هیچ کاری که برای دیگر افراد و یا طبیعت مضر باشد، حفظ کنند. ما باید تمام جنبه‌های علم شیمی را سبز کنیم.

چشم‌انداز اکتشافات دارویی در سال 2020 / 1409

گری پی . پیزانو : استاد مدیریت اقتصادی، دانشکده اقتصاد دانشگاه هاروارد

استاد مدیریت اقتصادی دانشگاه هاروارد با پیش‌بینی وضعیت اکتشافات دارویی در دهه پیش‌رو و تاکید بر نقش این صنعت در سلامت انسان‌ها، ظهور شرکت‌های بین‌المللی با محوریت چین را دور از ذهن نمی‌داند!

گری پی. پیزانو: احتمالا در ده سال پیش رو، ما شاهد آهنگ شتابانی در تحول صنعت داروسازی خواهیم بود. تغییرات عمیق در تحقیق و توسعه، رقابت، سیاست‌گذاری‌های دولتی و بازارها در حوزه دارو، ادامه خواهد یافت تا مدل‌ها و استراتژی‌های تجاری موجود به چالش کشیده شوند. ولی خیلی از بازیگران بزرگ این حوزه، دوران گذار را به پایان نخواهند برد. تا همین حالا نیز تعدادی از شرکت‌های صاحب نام این حوزه، از طریق ادغام‌ها و انتقال مالکیت، از بازی خارج شده‌اند

این صنعت به دو دسته از شرکت‌ها و موسساتی تقسیم خواهد شد که یا تعهد طولانی‌مدتی را نسبت به تولید داروهای کمیاب دنبال می‌کنند و یا این‌که بر روی بازاریابی و تجارت آن متمرکز شوند. این دومی شاید در کوتاه‌مدت بهتر عمل کند، ولی در نهایت محکوم به شکست است. توسعه روش‌های درمانی موثر تنها منبع دوام‌آور ارزش افزوده برای صنعت داروسازی خواهد بود. با در نظر داشتن اندک بودن روش‌های درمانی موجود برای بسیاری از بیماری‌های جدی و سودمندی نه چندان زیاد خیلی از داروهای موجود، فرصت‌های پیش رو خیلی گسترده است. اگرچه مخاطراتی در راه سعی برای کشف داروهای جدید وجود دارد، اما خطرهای پشت کردن به این راه و زیر پا گذاشتن این تعهد خیلی بیشتر است.

من البته یک مدل مشخص غالب با اندازه مشخص و ساختار منظم را در ذهن ندارم. ما شاهد یک زیست‌بوم از تعداد اندکی از بازیگران بزرگ در مقیاس جهانی با منابع علمی ژرف و تعداد خیلی زیادتری از شرکت‌های تخصصی‌تر خواهیم بود. جهانی‌شدن نوآوری‌ها در صنایع دارویی ادامه خواهد یافت. به این ترتیب هیچ کس نباید از دیدن ظهور ناگهانی یک شرکت دارویی عمده چینی چند ملیتی با ظرفیت‌های بالای نوآوری، شگفت‌زده شود.

چشم‌انداز دانشگاه‌ها در 2020 / 1409

جان ال. هنسی : رئیس دانشگاه استنفورد

رییس دانشگاه استنفورد از چالش‌های موجود بر سر دانشگاه‌ها و بخصوص مشکلات جذب بودجه دولتی در دهه پیش رو سخن می‌گوید و برای راهکار، اولویت‌بندی تحقیقات و پژوهش‌های بنیادی را پیشنهاد می‌دهد.

جان ال. هنسی:چالش‌هایی که دنیا با آن‌ها روبرو است هر روز پیچیده‌تر می‌شود، چالش‌هایی مانند حفظ زیست‌بوم‌های زمین در عین تغذیه 9 تا 10 میلیارد نفر انسان، کاهش فقر، افزایش صلح و امنیت، و بهبود وضعیت سلامتی انسان‌ها هم در کشورهای توسعه یافته و هم در جهان سوم. دانشگاه‌ها باید نقشی در جستجوی راه حل این مشکلات داشته باشند و به نسل بعدی رهبران بیاموزند تا چگونه با آن‌ها مواجه شوند.

شاید بزرگ‌ترین تهدید برای دانشگاه‌های پژوهشی ما در دهه آینده، چالش‌های اقتصادی باشد که دولت‌ها با آن مواجه شده‌اند. برای مثال در ایالات متحده امریکا، کسری بودجه سبب شده تا خیلی از ایالت‌ها حمایت‌های مالی خود را از دانشگاه‌های عمومی کاهش دهند و در سطح فدرال نیز، احتمال این وجود دارد که حمایت‌های مالی از برنامه‌های پژوهشی نه تنها افزایش نیابند بلکه دچار کاهش نیز بشوند.

برای مواجهه با این چالش‌های اقتصادی و عقلانی، دانشگاه‌ها باید نحوه نگرش خود را به ماموریت‌های پژوهشی و آموزشی تغییر دهند. ابعاد و پیچیدگی چالش‌های حال حاضر جهان نیاز به رویکردهایی همکارانه‌تر و چند نظمی دارد.

به طور سنتی، اساس ساختار دانشگاه‌ها بر مبنای نظم و دانشکده‌ها بود. سازمان‌هایی که از پژوهش حمایت می‌کردند معمولا این ساختار را در حمایت مالی خود از پروژه‌ها بازتاب می‌دادند. این صلبیت می‌تواند مانعی در راه نوآوری باشد، و همچنین مانعی بر سر راه نیاز به آموزش دانشجویان برای یک محیط کاری همکارانه‌تر.

از همین رو، دانشگاه‌ها و سازمان‌های حامی مالی پژوهش، باید کار در بیرون مرزهای نظم را تشویق کنند؛ برای مثال از طریق مراکز آکادمیک که به جای حوزه‌های محدود بر مبنای موضوعات گسترده بنا نهاده شده‌اند. چالش این خواهد بود که این کار را بدون نفی نظم سنتی و نقشی که آنها در تضمین درستی کار دارند انجام داد.

با افزایش فشارهای جهانی، شاید موسسات مجبور شوند که تصمیمات سخت بگیرند؛ اولویت‌بندی حوزه‌هایی که در حال حاضر از قدرت کافی و یا علاقه زیاد دانشجویان در آنها برخوردار هستند و همکاری با موسسات مشابهی که در حوزه‌های دیگر توانایی بیشتری دارند. ادامه دادن به حمایت برای اقدامات تازه شروع شده چند نظمی در شرایط سخت اقتصادی نیاز به هشیاری دارد.

دانشگاه‌ها مسئولیت دوگانه‌ای دارند: گسترده‌تر کردن مرزهای دانش و آموزش دانشجویان. از طریق این نقش دوگانه ما این توانایی را داریم تا همکاری‌هایی را ترتیب دهیم که می‌توانند به آینده شکل دهند. چالش دهه آینده این خواهد بود تا این توانایی بالقوه را به فعل بدل کنیم

چشم‌انداز پژوهش در سال 2020 / 1410

پیتر نورویگ : رئیس بخش پژوهش شرکت گوگل

 رئیس بخش پژوهش شرکت گوگل از چشم‌انداز پژوهش در ده سال آینده سخن می‌گوید و این‌که در آن زمان، جستجوهای پیشرفته اینترنتی نقشی بسیار کلیدی را در یافتن منابع مورد نیاز و پاسخ‌های مناسب ایفا خواهند کرد.

در دهمین سال از قرن بیست و یکم، هفته‌نامه نیچر از تعدادی از پژوهشگران و تصمیم‌سازان پیشرو پرسیده که فکر می‌کنند حوزه تخصصی آن‌ها، ده سال بعد از این چه شکلی به خود می‌گیرد. مجموعه پاسخ‌های این کارشناسان از این پس در ستون چشم‌انداز صفحه دانش و فناوری منتشر می‌شود و شما با نظریات این افراد در مورد سوالات اساسی پیش روی زمینه کاری، موانع عمده و گام‌هایی که فکر می‌کنند در این مدت برداشته خواهد شد، آشنا خواهید شد.

پیتر نورویگ: جستجوی اینترنتی به آن شکلی که ما می‌شناسیم، تنها یک دهه قدمت دارد؛ اما تا سال 2020 خیلی بیشتر از مرزهای فعلی خود رشد خواهد کرد. محتوای مورد جستجو ترکیبی از متن، سخنان، تصاویر ثابت و متحرک، تاریخی از  تعامل با همکاران، دوستان، منابع اطلاعاتی و رهگیری‌های خوانده‌های حسگرها از ابزارهای مجهز به سیستم مکان‌یابی جهانی (جی‌.پی‌.اس)، ابزارهای پزشکی و دیگر حسگرهای نصب شده در محیط پیرامون ما خواهد بود.

اکثر درخواست‌های جستجو به صورت صوتی خواهند بود و نوشته نخواهند شد، و یک اقلیت تجربی نیز از طریق رصد مستقیم سیگنال‌های مغزی خواهند بود. کاربران تعیین خواهند کرد که چه حدی از زندگی خود را با موتورهای جستجو به اشتراک بگذارند و به چه روشی.

نتایجی که از جستجو به دست می‌آوریم، ترکیبی خواهد بود، نه فقط به صورت یک فهرست. برای مثال، اگر امروزه عبارت «رویکردهای مختلف در مورد هم‌جوشی هسته‌ای را مقایسه کنید» را در موتور جستجو تایپ کنیم، اکثر موتورهای جستجو در ابتدای فهرست خود یک مقاله عمومی در مورد همجوشی هسته‌ای قرار می‌دهند و در ادامه آن نیز تعدادی از مقالات مشابه دیگر می‌آیند. ولی یک دهه پس از امروز، نتایج به نمایش درآمده رویکردهای اصلی را خلاصه و تفاوت‌هایشان را برجسته خواهند کرد، به طور خودکار هر متنی از زبان‌های بیگانه را به زبانی که من از آن برای جستجو استفاده می‌کنم، ترجمه خواهند کرد و سپس، نتایج را بر حسب سودمندی رده بندی خواهند نمود و یا آن‌ها را در یک جدول یا فهرست قرار خواهند داد.

اگر سپس «ریاضیات پایه نظریه هم‌جوشی» را جستجو کنم، طرحی از چیزهایی دریافت خواهم کرد که بر  تحلیل‌های پیچیده مورد نیاز تمرکز کرده‌اند و به طور اختصاصی بر روی کاربردهای ویژه آن‌ها در هم‌جوشی و در اندازه سطح درک علمی من. اگر چیز دیگری بخواهم، نتایج دوباره برای برآورده کردن نیازهای من منظم خواهند شد، یا شاید هم موتور جستجو مرا به یک استاد یا دانشجوی دیگری که سوالات مشابه من دارد، ربط بدهد. تعامل با موتورهای جستجو یک گفتگوی مداوم خواهد بود؛ کسی که در جریان دیگر مسائل زندگی ما هم قرار دارد.

یک چالش بزرگ برای موتورهای جستجو، سنجش کیفیت یافته‌ها است که بر مبنای میزان محبوبیت آنها استوار نباشد. موتورهای جستجو باید هم ارتباط (این‌که آیا مطلب یافته شده ارتباطی با خواسته کار دارد یا نه) و هم کیفیت یافته‌ها (این که مطلب یافته‌شده فارغ از خواسته‌های جستجو از دقت کافی برخوردار است و مفید و قابل فهم  است یا نه) را بسنجند. سنجش کیفیت، نیاز به مدل‌های بهتری از مفاهیم و ارتباطات بیان شده در متون دارد و هم این‌که چگونه آن‌ها با واقعیت جهان در ارتباط هستند، و هم‌چنین باید مدل‌هایی از قابل اعتماد بودن نویسندگان درست شود. از این رو، سایتی که ادعا می‌کند که فرود انسان بر روی ماه یک دروغ بوده و به نظر می‌رسد که ساختاری از بحث‌های منطقی از این دست داشته باشد، در مدل تولید شده با کیفیت پایین‌تری از سایت‌های منطقی و قانونی اخترشناسی رده‌بندی می‌شود، چرا که بنیاد و اساس این ادعا در مورد دروغ بودن فرود انسان روی ماه، با واقعیت‌های موجود هم‌خوانی ندارد. درک و ارتقای این مدل‌ها، یک چالش کلیدی برای دهه پیش رو است.

*پیتر نورویگ، مدیر تحقیقات شرکت گوگل، عضو انجمن هوش مصنوعی ایالات متحده و انجمن محاسبات ماشینی است و پیش از ورود به گوگل، رییس بخش علوم محاسباتی مرکزتحقیقاتی ایمز ناسا بود. او دکترای خود را در سال 1986 / 1365 از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی دریافت کرد و پس از مدتی، «کتاب هوش مصنوعی، رهیافتی نوین» را تالیف کرد که امروز به یکی از معتبرترین کتاب‌های درسی دانشگاهی در این زمینه تبدیل شده است. وی از سال 2001 / 1380 وارد گوگل شد و از سال‌های 2002 / 1381 تا 2005 / 1384 در سمت مدیر کیفیت جستجوی گوگل انجام وظیفه کرد. موفقیت‌های این موتور جستجو در دوره مدیریت او سبب شد از سال 1384 به سمت مدیر بخش تحقیقات منصوب شود و هدایت بزرگ‌ترین برنامه ترجمه ماشینی را برعهده بگیرد.

 چشم‌انداز مدیریت جهانی در 2020 / 1410

جفری ساکس : استاد دانشگاه هاروارد , مدیر انستیتوی زمین در دانشگاه هاروارد

استاد دانشگاه هاروارد معتقد است که زمین به سیستم موثری نیاز دارد تا با ارتقای سیاست‌های آب‌وهوایی، مدیریت سرمایه‌گذاری، مهار لابی شرکت‌ها و حمایت از کشورهای فقیر، توسعه متوازن و پایدار را مدیریت کند.

جفری ساکس: تا سال 2020، زمین نیاز به یک سیستم موثر مدیریت جهانی دارد تا توسعه متوازن را مدیریت کند. این کار نیاز به ارتقای سیستمی در چهار حوزه دارد.

ابتدا، سیاست‌ها باید نظرات فنی را در نظر بگیرند. در مذاکرات بین‌المللی مانند کنفرانس آب‌وهوایی کپنهاگ، مذاکره‌کنندگان زمان زیادی را به بحث در مورد مسائل قانونی توافق‌ها گذراندند، ولی مدت بسیار کمتری به بحث در مورد انتخاب‌های فنی گذشت. یک تمایل عمومی وجود دارد که هدف‌ها بدون استراتژی‌های تکنیکی اعلام شوند و سپس خود هدف از دست برود. سازمان ملل متحد باید در ادامه راه کنفرانس کپهاگ، گروه‌هایی از متخصصین را شکل دهد تا از مسائل عملی کاهش و سازگاری با تغییرات آب‌وهوایی پشتیبانی کنند. در عرض چند سال، یک سازمان زیست محیطی جهانی جدید باید تشکیل شود تا بر پیمان‌های عمده نظارت داشته باشد و امکان پشتیبانی فنی از آنها را فراهم کند.

دوم، سرمایه‌گذاری‌های عمومی و خصوصی در فناوری‌های جدید باید به عنوان بخشی از یک سیستم متمرکز مدیریت شود. تقریبا تمام چالش‌های زیست‌محیطی، از انتشار گازهای گلخانه‌ای تا آلودگی منابع آب زیرزمینی، نیاز به انتقال فناوری دارند. دستیابی به این هدف نیاز به ترکیبی از سرمایه‌گذاری عمومی و خصوصی دارد. بخش عمومی در برابر مسائلی چون نظارت، قوانین و ایمنی و آگاهی عمومی مسئول خواهد بود؛ بخش خصوصی در سرمایه‌گذاری‌های سودآور پیشرو خواهد بود؛ به خصوص در تحقیق و توسعه. هر دو سمت نیاز به هماهنگ کردن اقدامات خود با هم و جستجو برای همکاری‌های موثر دارند.

سوم، لابی کردن شرکت‌ها باید مهار شود: این یکی از بزرگ‌ترین خطرها بر سر راه توسعه متوازن است. در ایالات متحده، تاثیر شرکت‌ها از طریق لابی کردن، حمایت مالی از مبارزات انتخاباتی و کمپین‌های حقوقی گمراه کننده تبدیل به مانع بسیار بزرگی بر سر راه قوانین موثر اقتصاد و محیط‌زیست شده‌اند. برای مثال، لابی‌های سنگین توسط وال استریت منجر به کاهش قوانین و مقررات اقتصادی شد که در نهایت به بحران اخیر ختم شد، و فشار از سوی صنعت انرژی اقدام جهت مقابله با تغییرات آب‌و‌هوایی را به تاخیر انداخته است. برخی از کشورها با موفقیت چنین تاثیرگذاری را از طریق حمایت مالی عمومی از انتخابات‌ها و ابزار دیگر کاهش داده‌اند. ایالات متحده نیز باید از الگوی مشابهی پیروی کند.

و در نهایت اگر قرار باشد که توافق‌های بین‌المللی در مورد آب‌وهوا، استفاده از زمین و تنوع زیستی به موفقیت برسند، حمایت مالی جهانی برای کشورهای فقیرتر باید افزایش یابند. آمار ارسال کمک به کشورهای فقیر ناراحت‌کننده است. کشورهای ثروتمند همیشه وعده حمایتی را می‌دهند که هیچ وقت نمی‌رسد. دو پیشنهاد ارائه شد که می‌تواند اوضاع را بهتر کند: یک مالیات کوچک روی نقل و انتقال‌های مالی بین‌المللی، و یک مالیات جهانی روی انتشار کربن. هر دوی این‌ها باید در کنار فرم‌های سنتی‌تر کمک اجرا شوند تا یک منبع قابل اعتمادتر را برای کمک‌های مالی توسعه‌ای فراهم کنند.