روایت سه برگزیده جایزه مصطفی (ص) از علم نافع و آینده فناوری

به گزارش خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم، نخستین میزگرد «رصدخانه» بنیاد علم و فناوری مصطفی (ص) با حضور برگزیدگان جایزه مصطفی (ص) سال 2025، چهارشنبه 26 شهریور 1404 ساعت 20 از شبکه یک سیما پخش شد. این ویژه‌برنامه در موزه علوم باغ کتاب برگزار شد و به گفت‌وگو با سه دانشمند برجسته در حوزه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر، زیست‌پزشکی و هوش مصنوعی اختصاص داشت.

در ابتدای برنامه، مجری با اشاره به جایگاه تاریخی رصدخانه‌ها در تمدن اسلامی، گفت: در عصر طلایی تمدن اسلامی، رصدخانه‌ها نه‌تنها محل رصد آسمان و ستارگان بودند، بلکه کانونی برای تبادل نظر دانشمندان و طرح مباحث علمی و اجتماعی محسوب می‌شدند. امروز نیز در چنین قالبی، میزبان برگزیدگان جایزه مصطفی (ص) هستیم تا درباره موضوعات علمی و فناورانه روز به گفت‌وگو بنشینیم.

وی در ادامه ضمن خوشامدگویی به دانشجویان حاضر از کشورهای پاکستان، ازبکستان و ایران، مهمانان برنامه را معرفی کرد:

پروفسور محمد خواجه نصیرالدین از هند، برگزیده جایزه مصطفی (ص) در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر که دستاوردهای مهمی در توسعه سلول‌های خورشیدی با کارایی بالا داشته است. این فناوری، تولید برق را نسبت به مدل‌های قدیمی‌تر به‌طور چشمگیری افزایش داده و نقش مؤثری در گسترش انرژی پاک ایفا کرده است.

پروفسور مهمت تونر از ترکیه، برگزیده حوزه زیست‌پزشکی و تشخیص سرطان که با طراحی «چیپ‌های میکروسیالی» موفق به تفکیک سلول‌های سرطانی شده و گام بزرگی در جهت تشخیص زودهنگام و درمان این بیماری برداشته است.

پروفسور وهاب میرکنی از ایران، برگزیده حوزه علم داده و هوش مصنوعی که الگوریتم‌ها و روش‌های نوآورانه‌ای برای تحلیل داده‌های عظیم طراحی کرده و این نوآوری‌ها، کاربردهای مهمی در پزشکی و حوزه‌های مختلف داده‌کاوی داشته است.

توصیه‌های علمی به جوانان

در نخستین بخش گفت‌وگو، مجری از میهمانان پرسید چه مسیری پیش روی دانش‌آموزان و دانشجویان علاقه‌مند به علم و فناوری وجود دارد تا به جایگاه آنان برسند.

پروفسور نصیرالدین با تأکید بر نقش «همت بلند و روحیه کاری» گفت: چند سال پیش ما هم مثل شما دانشجویان امروز، با همین سؤال‌ها و دغدغه‌ها مواجه بودیم. اگر عزم و تلاش داشته باشید، روزی خودتان را در جایگاه ما خواهید دید.

پروفسور مهمت تونر نیز پشتکار و استعداد را هر دو مهم دانست و افزود: اصل کار، حس کنجکاوی است. اگر جایی موفق نشدید، نباید تصور کنید پایان کار است. من خودم در دوران کالج دانشجوی ضعیفی بودم و کسی امیدی به فارغ‌التحصیلی‌ام نداشت، اما با کنجکاوی و یادگیری مداوم پیش رفتم.

پروفسور میرکنی هم بر ضرورت همزمان کنجکاوی و پشتکار تأکید کرد و گفت: در علوم کامپیوتر و حوزه‌های پرسرعت مشابه، جوانان امروز حتی در موقعیت بهتری از نسل‌های قبل قرار دارند. با ورود به حوزه‌های نوین و تسلط سریع بر آنها، می‌توان ظرف یک سال به برترین متخصصان آن رشته تبدیل شد.

مجری در پایان این بخش، با اشاره به اصطلاح «بومی‌های دنیای دیجیتال» درباره نسل جوان، گفت: شاید نسل ما مهاجر این دنیا باشد، اما جوانان امروز در آن متولد شده‌اند.

 پرداختن به دستاوردهای علمی

در بخش بعدی، گفت‌وگو به تشریح دستاوردهای علمی سه دانشمند برگزیده در صنعت اختصاص یافت که شامل تجربه‌ها و یافته‌های آنان در عرصه‌های انرژی خورشیدی، فناوری‌های نوین تشخیص بیماری و علوم داده بود.

در ادامه میزگرد «رصدخانه» بنیاد علم و فناوری مصطفی (ص)، مجری برنامه با اشاره به مفهوم «علم نافع» در آموزه‌های اسلامی گفت: علم نافع علمی است که کیفیت زندگی بشر را ارتقا دهد، بیماری‌ها را کاهش دهد، نابرابری‌ها را کم کند و فرصت‌های برابر برای زندگی پربارتر فراهم آورد. هر یک از میهمانان امشب نمونه‌ای روشن از این نوع علم را به عرصه آورده‌اند.

 سلول‌های خورشیدی نوین با کمترین اثر زیست‌محیطی

در بخش نخست گفت‌وگوهای تخصصی، پروفسور محمد خواجه نصیرالدین از هند، درباره تحقیقات خود در زمینه توسعه سلول‌های خورشیدی پروسکایتی سخن گفت. او ابتدا به مکانیزم عملکرد این سلول‌ها پرداخت و توضیح داد که با جذب فوتون‌های نور خورشید توسط کریستال‌های پروسکایت، الکترون‌ها از نوار ظرفیت به نوار رسانش منتقل شده و جریان الکتریکی آغاز می‌شود. وی افزود: با استفاده از ساختار شش‌هش پروسکایت و افزودنی‌هایی مانند ترکیبات بیو دید سرب و مولکول‌های آب‌گریز حاوی فلورین، توانستیم مسیر حرکت الکترون‌ها را هموار، ساختار کریستال را منظم و پایداری شیمیایی سلول‌ها را در برابر رطوبت و دما افزایش دهیم.

او از مشکلات سلول‌های خورشیدی سیلیکونی نیز گفت: این سلول‌ها که سهم 95 درصدی در بازار چین دارند، با بازده حدود 25 درصد تولید می‌شوند اما فرآیند ساختشان در دمای 1400 درجه، آزادسازی حجم بالایی از دی‌اکسیدکربن و مصرف انرژی بسیار زیاد را به‌همراه دارد.» به گفته وی، سلول‌های جدید پروسکایتی در دمای 120 درجه ساخته می‌شوند، بازدهی مشابهی دارند، اما فاقد انتشار دی‌اکسیدکربن در فرآیند تولید هستند و این ویژگی‌ها باعث می‌شود اثرات زیان‌بار زیست‌محیطی کاهش یابد.

خواجه نصیرالدین همچنین یکی از نقاط ضعف سلول‌های سیلیکونی را عملکرد ضعیف در دمای بالا دانست و توضیح داد: در تابستان دمای این سلول‌ها به حدود 60 درجه می‌رسد که به‌ازای هر یک درجه افزایش، سه‌دهم درصد از کارایی کم می‌شود و در نهایت بهره‌وری واقعی آن‌ها تا حدود 14 درصد افت می‌کند.

پروفسور محمد خواجه نصیرالدین در ادامه توضیحات خود سه ویژگی کلیدی سلول‌های خورشیدی پروسکایتی نسبت به سلول‌های سیلیکونی را برشمرد: نخست، عملکرد این سلول‌ها با افزایش دما تغییر محسوسی ندارد؛ دوم، تحت نور غیرمستقیم نیز تا 30 درصد بهتر از سلول‌های سیلیکونی عمل می‌کنند؛ و سوم، حتی در شرایط زمستانی که کارایی سلول‌های سیلیکونی افت می‌کند، بازده سلول‌های ما پایدار می‌ماند.

وی با اشاره به سرمایه‌گذاری گسترده چین در این فناوری افزود: برنامه‌های حمایتی کلان دولت فدرال و مقامات محلی چین برای توسعه سلول‌های پروسکایتی جریان دارد. دانشجویان و پژوهشگران جوان می‌توانند با ورود به این حوزه نقشی اساسی در حل بحران انرژی ایفا کنند. از این فناوری می‌توان حتی در روستاهای کوچک برای خودتأمینی برق استفاده کرد و به استقلال انرژی رسید.

تشخیص دقیق سرطان با تراشه‌های میکروسیالی

در ادامه میزگرد، پروفسور مهمت تونر از ترکیه، برگزیده جایزه مصطفی (ص) در حوزه زیست‌پزشکی، از فناوری تراشه‌های میکروسیالی خود برای شناسایی سلول‌های سرطانی گفت: در سال 2007، تیم ما در بیمارستان عمومی ماساچوست موفق به ساخت تراشه CTC-I شد که توانست بدون نیاز به پردازش اولیه، خون کامل بیمار را تحلیل کرده و سلول‌های سرطانی را با خلوص بالا جداسازی کند.

به گفته وی، بسته به وضعیت بیمار، تعداد سلول‌های سرطانی به دام‌افتاده در هر میلی‌لیتر خون، بین چند عدد تا چند صد عدد متغیر بود و این تراشه توانست 99 درصد سرطان‌های متاستاتیک ریه، پروستات، پانکراس، پستان و روده را شناسایی کند.

پروفسور مهمت تونر ادامه داد: در سال 2013، با توسعه تراشه CTC-II، توانستیم بدون استفاده از نشانگرهای سطحی، سلول‌های سالم و آسیب‌ندیده به دست آوریم. این پیشرفت مسیر تحقیقات درباره مقاومت دارویی، روند رشد تومور در طول درمان و طراحی روش‌های درمان شخصی‌سازی‌شده برای هر بیمار را هموار کرد.

وی از گام سوم تحقیقات نیز یاد کرد: در سال 2015، تراشه‌ای برای شناسایی خوشه‌های سلولی سرطانی ساختیم؛ خوشه‌هایی که برخلاف سلول‌های منفرد، ویژگی‌های تهاجمی‌تری دارند و شناسایی آن‌ها برای پیشگیری از گسترش متاستاز حیاتی است.

پروفسور مهمت تونر در ادامه سخنان خود به معرفی «تراشه کلاستر» پرداخت که در سال 2015 توسعه یافت و برای نخستین بار توانست خوشه‌های سلول‌های سرطانی راحتی خوشه‌های دو سلولیبه‌طور مستقیم از خون بیماران و بدون نیاز به برچسب‌گذاری جدا کند.

وی گفت: این نقطه عطفی در درمان سرطان بود؛ دیگر نیازی به نمونه‌برداری‌های تهاجمی بافتی وجود نداشت و می‌توان روند بیماری، سازوکار مقاومت دارویی، احتمال عود و مسیر درمان اختصاصی هر بیمار را رصد کرد.

او درباره ماهیت این تراشه توضیح داد: با همان فناوری تولید تراشه‌های کامپیوتری ساخته شده، اما بجای پردازش داده، خون بیماران را بررسی می‌کند تا سلول‌های توموری را بر اساس ویژگی‌های مکانیکی و بیوشیمیایی‌شان جدا کند.

به گفته وی، این تراشه قادر است در یک ثانیه 300 میلیون سلول را پردازش و در میان میلیاردها سلول خونی، حتی یک سلول سرطانی را شناسایی کند.

پروفسور مهمت تونر افزود: روش ما نوعی *نمونه‌گیری مایع* است؛ یعنی بدون نیاز به جراحی یا برداشت بافت، از خون بیمار نمونه می‌گیریم تا سلول‌های سرطانی که از بافت تومور وارد خون شده‌اند را شناسایی کنیم. این روش غیرتهاجمی است و در حال حاضر در آزمایش‌های بالینی روی انواع سرطان در حال ارزیابی است.

وی چشم‌انداز روشنی ترسیم کرد: سرطان هر سال جان 10 میلیون نفر را می‌گیرد. شناسایی آن در مراحل اولیه می‌تواند آمار مرگ‌ومیر را به‌طور چشمگیری کاهش دهد. پیشرفت‌های 20 سال گذشته در داروهای هدفمند، درمان‌های ایمنی و روش‌های نوین، جعبه‌ابزاری قدرتمند در مقابله با سرطان ایجاد کرده است و اگر شناسایی زودهنگام هم به آن اضافه شود، امید ما به نصف شدن یا حتی کاهش بیشتر آمار جهانی بسیار بالا خواهد بود.