۱۰ ایده بزرگ برای تسلط آمریکا بر فناوری


بی شک این ایده های بزرگ کمک زیادی به آینده ملی آمریکا خواهد کرد و دولت این کشور با گام برداشتن در این مسیر به دنبال ارائه آخرین راهکارها برای حل چالش های اساسی کشور است.

به گزارش منبع خبر، بنیاد ملی علوم آمریکا از سال ۲۰۱۷ بنیادی را با هدف ایجاد و شکل‌دهی ایده‌های بزرگ از طریق فعالیت‌های تحقیقاتی و تجربی پیشگام راه‌اندازی کرده است. این بنیاد در همان سال کار روی این ایده‌ها را آغاز کرد و در سال ۲۰۱۹ تصمیم گرفت حدود ۳۰ میلیون دلار در هر یک از ایده‌های پیشنهادی سرمایه‌گذاری کند تا به شناسایی و حمایت از فرصت‌های نوظهور برای هژمونی آمریکا در ایده‌های بزرگ که همگی در خدمت آینده این کشور هستند، ادامه دهد. بی شک این ایده های بزرگ کمک زیادی به آینده ملی آمریکا خواهد کرد و دولت این کشور با گام برداشتن در این مسیر به دنبال ارائه آخرین راهکارها برای حل چالش های اساسی کشور است.

آینده کار در مرزهای مردم و فناوری

اولین ایده بزرگ ارائه شده توسط بنیاد ملی علوم ایالات متحده این است که بدانیم چگونه فناوری ها نقش فعالی در شکل دادن به زندگی کارگران ایفا می کنند و چگونه انسان ها می توانند این فناوری ها را به ویژه در دنیای اشتغال شکل دهند. آینده کار در مرز بین انسان و فناوری، جوامع تحقیقاتی و تحقیقاتی بنیاد ملی علوم را گرد هم می‌آورد، به طوری که تحقیقات علمی در تعامل بین انسان، جامعه و فناوری به این شکل شکل می‌گیرد که آینده‌ای را رقم خواهد زد. کار برای افزایش فرصت های شغلی برای کارگران و بهره وری اقتصاد آمریکا کمک خواهد کرد. ترویج تعامل میان رشته‌ای و تحقیقات علمی و مهندسی برای درک و ایجاد روابط بین انسان و فناوری، طراحی فناوری‌های جدید برای تقویت عملکرد انسان، حذف دیدگاه‌های اجتماعی و فناوری نوظهور و ترویج یادگیری فراگیر فن‌آوری مادام‌العمر از جمله مهم‌ترین اهداف شکل‌گرفته در این ایده است.

سرمایه گذاری روی سوالات اساسی

این ایده شامل ترویج و بهینه‌سازی سرمایه‌گذاری‌ها در پرسش‌های پژوهشی بنیادی برجسته است که دامنه وسیع و ماهیت نوآورانه دارند، که خارج از هر موسسه علمی ملی ایجاد می‌شوند و ممکن است به تعهد بلندمدت نیاز داشته باشند. این ایده عالی حدود سال ۲۰۲۶ برای ورود به ۲۵۰ سالگی این موسسه شکل می گیرد. بنیاد ملی علوم ۲۰۲۶ به جامعه سیستمی اجازه می دهد تا در توسعه بلندمدت شرکت کند و تصورات ذینفعان مهم را جذب کند. هدف بنیاد ملی علوم فراتر رفتن از ساختارهای علمی تثبیت شده و فرآیندهای عملیاتی استاندارد است که مستلزم کاوش مستمر در این مرزها و نقاط مهم در مناطقی است که توسط سایر ابتکارات خاص پوشش داده نمی‌شود. چنین پروژه هایی می توانند به روش های نوآورانه از مرزها عبور کنند، شکاف های شناخته شده را پر کنند یا از فرصت های جدید استفاده کنند.

رشد تحقیقات مشترک

ترکیبی از ایده‌ها، راه‌حل‌ها، ابزارها و تکنیک‌های حوزه‌های مختلف علوم و مهندسی برای ترویج اکتشاف و نوآوری بخشی از این مجموعه ایده‌ها هستند. ایده توسعه تحقیقات مشترک شامل فرموله کردن سؤالات تحقیقی چالش برانگیز و تقویت همکاری های مورد نیاز برای شروع کار تحقیقاتی است. بزرگترین چالش های دنیای امروز، یعنی درک رابطه بین غذا، انرژی و آب و کشف جهان در همه سطوح، تنها با یک سیستم قابل حل نیست. آنها نیاز به یکپارچگی با یکدیگر دارند، به عبارت دیگر، آمیزه ای از رشته ها، به معنای ادغام ایده ها، راه حل ها و فن آوری ها از رشته های مختلف مرتبط با دانش به منظور تحریک و تشویق کشف و نوآوری. موقعیت بنیاد ملی علوم برای کمک به تقویت همکاری های بین رشته ای طراحی شده است. ارتباطات عمیقی بین تمام رشته های علوم و مهندسی و دهه ها حمایت از تحقیقات بین رشته ای وجود دارد. ادغام رشته های علمی به شیوه ای هماهنگ و متقابل انجام می شود و همکاری قوی لازم برای پیشبرد تحقیقات موفق را تقویت می کند. ادغام رشته ها باعث ایجاد و حمایت از مشارکت های خلاق می شود، در این راه تفکر خلاق برای مقابله با مشکلات پیچیده مورد نیاز است.

ناوبری قطبی

این ایده شامل ایجاد و نظارت بر شبکه ای از پلتفرم های ثابت، سیار و دسترسی قطبی برای ثبت و درک تغییرات سریع بیولوژیکی، فیزیکی، شیمیایی و اجتماعی است. مشاهدات فعلی قطب برای بهبود اکتشاف یا شبیه‌سازی فرآیندهای اساسی دخیل در تغییر سیستم قطب یا ارزیابی اثرات اقتصادی و زیست‌محیطی بر سیستم گسترده‌تر زمین بسیار کم و ناکافی است. تغییرات ایجاد شده در قطب ها، آب و هوا، آب و هوا و اکوسیستم جهانی را به شدت تغییر می دهد به گونه ای که علت آن هنوز به درستی شناسایی نشده است، اما تأثیر عمیقی بر امنیت و اقتصاد جهان خواهد داشت. کاهش سریع یخ‌های قطبی و سایر تغییرات ایجاد شده، دسترسی جدیدی به منابع طبیعی قطبی مانند سوخت‌های فسیلی، مواد معدنی و گونه‌های دریایی جدید فراهم می‌کند و این دسترسی هم‌اکنون توجه بین‌المللی را از سوی صنعت به خود جلب کرده و باعث شده کشورهای دیگر به دنبال منابع جدید باشند. بودن است

تقویت حوزه علوم و مهندسی

این ایده شامل تغییر مسیرهای تحصیلی و شغلی برای کمک به گسترش مشارکت در علم و مهندسی است. چشم انداز این ایده افزایش حضور رشته های STEM (از جمله گرایش های STEM) به گونه ای است که آنها را به طور مشترک در مسیر تغییر حرکت داده و نیروی کار غنی و فعال در این حوزه ها در کشور تربیت کند. این ایده زیربنای تحقیقات، زیرساخت‌های مشارکتی و شبکه‌سازی مورد نیاز برای رسیدگی به چالش‌های خاص است که بیشتر آن‌ها به رشته‌های STEM مربوط می‌شوند. با تکیه بر موفقیت هفت کارآزمایی راه اندازی اولیه چند سازمانی که در سال های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ تأمین مالی شد، بنیاد ملی علوم هشت کنسرسیوم در مقیاس بزرگ را در سال های ۲۰۱۸ و ۲۰۱۹ راه اندازی کرد. این سندیکاها یک زیرساخت مشترک جامع برای پیشبرد راه حل های نوآورانه برای گسترش چالش های مشترک ایجاد می کنند. آن‌ها با شرکای شرکت‌های خصوصی، آژانس‌های فدرال و جوامع علمی حرفه‌ای همکاری می‌کنند و مشارکت‌هایی را برای عوامل تغییر کلیدی شناسایی می‌کنند که منجر به بهبود ثبت‌نام در زمینه‌های STEM می‌شود. به عنوان پلی بین تلاش‌های تجربی و شبکه‌های بزرگ، بنیاد ملی علوم اخیراً ۱۱ طرح مالی را برای تسهیل و حمایت از توسعه مشارکت‌ها و شبکه‌ها راه‌اندازی کرده است. این ایده با هدف ایجاد ظرفیت برای زیرساخت‌های مشارکتی که ممکن است منجر به ایجاد هاب‌ها، فدراسیون‌ها یا سایر شبکه‌های بزرگ آینده شود که به چالش مشارکتی در مقیاس بزرگ STEM می‌پردازد، اجرا خواهد شد. این ایده برای سال ۲۰۲۱ مورد حمایت بسیاری از کمک کنندگان و اتحادیه های برنامه ریزی قرار گرفته است.

قوانینی را که به یک فرد در زندگی کمک می کند را درک کنید

این ایده شامل شفاف سازی و به کارگیری مجموعه ای از قوانین است که ویژگی ها و فنوتیپ های قابل مشاهده یک موجود زنده را پیش بینی می کند. زندگی در این سیاره کاملاً در سطح سازمانی از مقیاس مولکولی تا بیوسفر تنظیم شده است. پیچیدگی زیادی در تعاملات درون و بین این سطوح سازمانی و در هر دو مقیاس زمانی و مکانی وجود دارد. به عنوان مثال، در یک اکوسیستم، اجزای زیستی، غیرزیستی و اکولوژیکی سیستم می توانند در یک فرآیند واحد مانند چرخه نیتروژن برهم کنش داشته باشند. همچنین پیچیدگی درون سلولی یکسانی وجود دارد زیرا هر موجود زنده دارای یک اکوسیستم است که از رونویسی و ترجمه ژنوم یک موجود زنده تا روشی که یک سلول اشکال قابل استفاده از انرژی را ایجاد می کند، متغیر است. قوانین بنیاد ملی علوم برای این ایده بزرگ اهداف متفاوتی را دنبال می کند. یکی از این اهداف، کشفی است که به دانشمندان امکان می دهد این تعاملات را بهتر درک کنند و روابط واقعی و پیش بینی کننده را در این مقیاس ها تعیین کنند. این قوانین برای درک بهتر نحوه عملکرد زندگی است. هدف دیگر توسعه ابزارها و زیرساخت های تحقیق، تحقیقات بیشتر در مورد قوانین زندگی و ارائه قابلیت هایی برای مقابله با سوالات پیچیده تر است. همچنین هدف دیگر تربیت نسل بعدی پژوهشگران برای رویکردی فراتر از استانداردها و رشته های علمی به پژوهش علمی است. علاوه بر این، تقویت همکاری و یکپارچگی تحقیقاتی در بنیاد ملی علوم و کمک به محققان در بررسی سطوح سازمانی و پیچیدگی در پرداختن به سؤالات مهم در مورد علوم زیستی از دیگر اهدافی است که توسط قوانین NSF دنبال می شود. همچنین قوانین موجود در زندگی و یادگیری دارای ویژگی هایی مانند در نظر گرفتن سوالات اساسی در علوم زیستی، گذر از مقایسه های مختلف (مکانی، زمانی، سطوح سازمانی بیولوژیکی و پیچیدگی ها) و ایجاد نتایجی است که عموماً فراتر از سیستم مورد بررسی است و می تواند. بودن. تعمیم یافته: به گونه ای است که می تواند در قالب یک قانون ارائه شود و همچنین شامل پیش بینی تغییرات در یک سیستم بیولوژیکی باشد.

نگاهی متفاوت به هستی

ایده این است که از ترکیبات جدید قدرتمندی از رویکردهای رصدی برای ارائه بینش منحصر به فرد در مورد ماهیت و رفتار ماده و انرژی و کمک به پاسخ به برخی از عمیق ترین سؤالات پیش روی بشر استفاده شود. برای سال‌ها، محققان در سراسر طیف الکترومغناطیسی شناخته‌شده، از امواج رادیویی گرفته تا پرتوهای گاما، مشاهداتی انجام داده‌اند که منجر به اکتشافات عظیمی شده است.
اکنون، برای اولین بار، دانشمندان می توانند جهان اطراف خود را به روش های متفاوتی از آنچه قبلا تصور می شد مشاهده کنند. با کمک مجموعه ای قدرتمند و یکپارچه از روش ها، آنها توانستند مشاهدات واقع بینانه را در مقیاس بزرگتر انجام دهند.