과학의 빠른 발전 속도는 흥미롭지만, 새로운 발전을 모두 따라잡는 것은 종종 감당하기 어렵게 느껴질 수 있습니다. CAS는 과거와 현재의 과학기술 동향에 대한 독특한 관점을 가지고 있어 새로운 트렌드에 대한 통찰력을 제공합니다. 최근 캘리포니아 대학교 버클리, 오크리지 국립연구소, POLARISqb, 그리고 CAS의 전문가들이 모여 2025년에 주목할 과학적 혁신과 트렌드를 강조하는 웨비나를 개최했습니다.
웨비나 주요 내용
Janet은 패널 토론의 무대를 마련하기 위해 올해 기사에서 강조된 주요 과학기술 동향에 대해 논의했습니다.
- AI의 데이터 품질: 성공적인 AI 기반 과학적 실험을 위한 고품질의 특정 데이터 세트의 중요성.
- 정밀의학: 개인의 유전적 프로필을 기반으로 한 맞춤형 의료 서비스.
- 배터리 혁신: 지속 가능한 에너지 솔루션의 발전.
- 재료 과학: 다양한 응용 부문에서 사용되는 재료의 개발.
- 환경적 지속 가능성: 폐기물 관리 및 순환 경제의 혁신.
- 생명공학: CRISPR 및 단일 세포 분석과 같은 분야에서의 진전.
- 양자 컴퓨팅: 복잡한 최적화 문제를 해결할 수 있는 잠재력.
- 옴니오믹스: 단일 세포 분석의 차세대 혁명.
이러한 동향을 확장하기 위해 Aaron Streets 박사, Yongtao Liu 박사, Shahar Keinan 박사가 Janet과 함께 여러 관련 주제를 다루는 광범위한 패널 토론에 참여했습니다.
데이터 품질과 AI
모든 패널리스트는 AI에서 고품질 데이터의 중요한 역할을 강조했습니다. Yongtao는 연구자들이 고품질 데이터에 접근할 수 있도록 보장하는 데 있어 FAIR(검색 가능, 접근 가능, 상호 운용 가능, 재사용 가능) 원칙의 중요성을 강조하며, 접근 가능하고 표준화된 데이터의 필요성을 강조했습니다. 또한 대량의 고품질 데이터를 생성할 수 있는 자율 실험실의 잠재력에 대해 논의했습니다. Shahar는 다양한 측정 표준을 사용하는 많은 간행물에서 데이터를 얻는 신약 설계에서 정확하고 균형 잡힌 데이터 세트를 얻는 것이 어렵다는 점을 강조했습니다. Aaron은 AI 예측의 정확성이 모델을 학습시키는 데이터의 품질에 달려 있다는 점을 지적하며 대화를 계속했습니다. 또한 생성되는 방대한 양의 생물학적 데이터와 분석에 필요한 리소스 소비와 계산 능력을 최소화하기 위한 효율적인 데이터 컬렉션 방법의 필요성에 대해 논의했습니다.
양자 컴퓨팅
Shahar는 신약 개발 및 기타 분야에서 양자 컴퓨팅의 응용에 대해 설명하며, 대규모 최적화 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 잠재력에 주목했습니다. 양자 컴퓨터가 아직 일상적인 작업에 사용할 준비가 되어 있지 않지만, 특정하고 복잡한 문제에 대해 큰 가능성을 가지고 있다고 설명했습니다. 또한 대규모 최적화 문제를 해결하는 데 뛰어난 양자 어닐러가 공급망 최적화, 포트폴리오 균형 조정, 암호화 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다고 공유했습니다.
단일 세포 분석
Aaron은 다층적 단일 세포 분석의 이점에 대해 설명했으며, 이는 세포 기능과 상호작용에 대한 전체적인 관점을 제공합니다. 이 접근법은 유전적 변이가 세포 행동과 질병 진행에 미치는 영향을 보여주는 데 도움말이 될 수 있습니다. 높은 처리량의 단일 세포 RNA 시퀀싱을 통해 연구자들이 유전자 발현에 따라 세포를 클러스터링할 수 있는 단일 세포 게놈 분석의 현재 상태에 대해 설명했습니다. Streets 박사는 세포 상태와 세포 내 정보 흐름을 보다 포괄적으로 이해하기 위해 프로테옴과 후성유전체와 같은 여러 계층의 분자 정보를 통합하는 것이 중요하다고 강조했습니다.
재료 과학
Yongtao가 메모리 장치, 에너지 하베스팅, 의료 기술 등 다양한 분야에서 사용되는 강유전체 재료의 응용에 대한 통찰력을 공유했습니다. 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해 재료의 전체 수명 주기를 고려하는 것이 중요하다고 강조했습니다. 강유전체 물질이 자발적으로 전기 분극을 형성할 수 있으며, 외부 전기장을 사용하여 이를 전환할 수 있다고 설명했습니다. 이러한 성질로 인해 강유전체 랜덤 액세스 메모리(FeRAM), 센서, 에너지 수확 장치와 같은 응용 부문에 적합합니다.
환경적 지속 가능성
전반적으로 패널들은 업무에 환경적 고려를 통합하는 것이 중요하다고 강조했습니다. Shahar는 양자 컴퓨터를 사용하여 시간과 에너지를 절약할 수 있는 효율성을 강조했습니다. 시뮬레이션에 컴퓨터를 사용하면 기존 실험실 실험에 비해 시간, 자원, 에너지를 절약할 수 있다고 말했습니다. Aaron과 Yongtao는 데이터 수집 및 재료 생산에서 지속 가능한 관행의 필요성을 강조했습니다. Aaron은 리소스 소비와 계산 능력을 줄이기 위한 효율적인 데이터 수집 방법의 필요성을 계속해서 공유했습니다. 마지막으로 Yongtao는 태양전지 기술에서 페로브스카이트에 대한 이야기를 나누며 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해 재료의 전체 수명 주기를 고려하는 것이 중요하다고 강조했습니다.
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