راهول ساربشكار

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

راهول ساربشكار هو أستاذ كرسي توماس إي. كورتز ، وأستاذ الهندسة، وأستاذ الفيزياء، وأستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة، وأستاذ البيولوجيا الجزيئية والأنظمة في كلية دارتموث. [ 1 ] يُعنى ساربشكار، الذي تتنوع أعماله بين الهندسة الحيوية، والهندسة الكهربائية، وفيزياء الكم، والفيزياء الحيوية، بالهندسة الحيوية ، وهو الرئيس المؤسس لمجموعة ويليام إتش. نيوكوم لعلوم الحوسبة ، والتي تركز على الحوسبة التناظرية، والكمية، والبيولوجية. وتُعد هذه المجموعات، التي صممها أعضاء هيئة التدريس من مختلف أنحاء المؤسسة لمعالجة التحديات العالمية الكبرى، جزءًا من رؤية الرئيس فيليب هانلون لتعزيز التميز الأكاديمي في دارتموث. قبل انضمامه إلى دارتموث، كان ساربشكار أستاذًا دائمًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وقاد مجموعة الدوائر التناظرية والأنظمة البيولوجية. [ 2 ] وهو الآن أيضًا عالم زائر في مختبر أبحاث الإلكترونيات التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. [ 3 ]

مجالات البحث

وقد ساهمت أبحاثه في مجالات:

  • الدوائر التناظرية والحوسبة التناظرية
  • البيولوجيا الجزيئية، والأنظمة، والبيولوجيا التركيبية
  • أنظمة منخفضة الطاقة للغاية وذات كفاءة طاقة فائقة
  • تصميم حصاد الطاقة
  • غرسات طبية تعمل بالطاقة الجلوكوزية
  • الإلكترونيات الحيوية
  • الأنظمة المستوحاة من الطبيعة والأنظمة المحاكية لها
  • الأنظمة الخلوية الشكلية (المستوحاة من الخلايا)
  • أنظمة الحوسبة الفائقة التناظرية
  • الحواسيب التناظرية الكمومية والمستوحاة من الكم
  • الأجهزة الطبية
  • زراعة القوقعة
  • واجهات الدماغ والآلة
  • نظرية التحكم

ملخص البحث

يلخص حديث ساربشكار الأخير في مؤتمر TEDx بعنوان "الحواسيب العملاقة التناظرية: من الذرة الكمومية إلى الجسم الحي" بعضًا من أبحاثه متعددة التخصصاتيستخدم بحثه الدوائر التناظرية والحوسبة التناظرية لتصميم ابتكارات في الهندسة الحيوية وعلم الأحياء التركيبي ، والحوسبة الفائقة البيولوجية، والحوسبة فائقة الكفاءة في استهلاك الطاقة، والحوسبة الكمومية. على سبيل المثال، من خلال ربط الدوائر الإلكترونية التناظرية في المجال اللوغاريتمي بدوائر الحمض النووي والبروتين التناظرية في المجال اللوغاريتمي في الخلايا الحية. لقد كان عمل البروفيسور ساربشكار المنشور في عدد مايو 2013 من مجلة Nature (doi: 10.1038/nature12148) رائدًا في مجال البيولوجيا التركيبية التناظرية.أظهرت ثلاث براءات اختراع ممنوحة له، بالإضافة إلى براءة اختراع أخرى قيد الانتظار، كيفية محاكاة فيزياء الكم باستخدام الدوائر التناظرية الكلاسيكية بدقة متناهية. وقد استخدم هذه التقنية لإنشاء بنى مستوحاة من فيزياء الكم تُجري تحليلًا طيفيًا مشابهًا للأذن الداخلية البيولوجية أو القوقعة، أي "قوقعة كمومية". كتاب البروفيسور ساربشكارقدم شكلاً جديداً من الإلكترونيات يسمى الإلكترونيات الخلوية الشكلية ، أي الإلكترونيات المستوحاة من بيولوجيا الخليةيعتمد هذا العمل على التشابه المذهل بين معادلات بولتزمان الأسية لتدفق الجزيئات المضطرب في التفاعلات الكيميائية ومعادلات بولتزمان الأسية لتدفق الإلكترونات المضطرب في الترانزستورات. وبالتالي، يمكن ربط الدوائر في علم الأحياء والكيمياء بدوائر في الإلكترونيات والعكس صحيح. لذلك، يُمكّن هذا "الربط الخلوي" من ربط الأنماط الإلكترونية التناظرية بأنماط الدوائر الجزيئية التناظرية في الخلايا الحية، كما في العمل المنشور في مجلة Nature ، وكذلك محاكاة شبكات التغذية الراجعة واسعة النطاق في الخلايا باستخدام الحواسيب العملاقة الإلكترونية التناظرية. وهكذا، أدى عمله إلى نهج جديد وأساسي للدوائر التناظرية في مجالي البيولوجيا التركيبية وبيولوجيا الأنظمة، وكلاهما مهم في مستقبل التكنولوجيا الحيوية والطب.على سبيل المثال، يمكن أن تتأثر عملية تصنيع الوقود الحيوي والمواد الكيميائية والطاقة وأجهزة الاستشعار الجزيئية والخلوية وتصميم الأدوية الشبكية وعلاجات السرطان والسكري وأمراض المناعة الذاتية والأمراض المعدية والأمراض العصبية بعمله في مجال البيولوجيا التركيبية التناظرية وبيولوجيا الأنظمة.

وقد تم تسليط الضوء على عمل ساربشكار في مجال الغرسات الطبية التي تعمل بالجلوكوز في مجلات الإيكونوميست ، ووايرد ، وساينس نيوز، كما سلطت مجلة ساينتفك أمريكان الضوء عليه ضمن أهم الإنجازات العلمية لعام 2012.ظهر عمل البروفيسور ساربشكار حول دائرة هجينة تناظرية-رقمية تحاكي شبكات التغذية الراجعة في الدماغ على غلاف مجلة Nature، وحظي باهتمام إعلامي واسع.لقد كان لعمله على معالج غرسة قوقعية تناظري منخفض الطاقة للغاية للصم تأثير واسع النطاق، وتم تسليط الضوء عليه في مقالات في صحيفة نيويورك تايمز.نُشرت أعماله في مجلات علمية مرموقة مثل Technology Review و IEEE Spectrum ، بالإضافة إلى عمله على واجهات الدماغ والآلة منخفضة الطاقة للغاية للمكفوفين والمصابين بالشلل، ولرصد وظائف القلب والمراقبة غير الجراحية. ويحمل فريقه العديد من الأرقام القياسية العالمية في مجالات الأجهزة الطبية، والإلكترونيات الطبية، وتقنيات الطاقة المنخفضة للغاية، والتصميم التناظري، والتصميم المستوحى من علم الأحياء..

له أكثر من 139 منشورًا تقنيًا، وهو مخترع لأكثر من 42 براءة اختراع مُنحت له. وهو مخترع جهاز RF Cochlea ، وهو محلل سريع لطيف الترددات الراديوية مستوحى من الأذن البشرية.كتابه " الإلكترونيات الحيوية فائقة الطاقة المنخفضة: الأساسيات، والتطبيقات الطبية الحيوية، والأنظمة المستوحاة من الطبيعة" صادر عن مطبعة جامعة كامبريدج، ويُقدم معالجة شاملة وعميقة لمجالات الإلكترونيات التناظرية، والإلكترونيات الحيوية فائقة الطاقة المنخفضة، والتطبيقات الطبية الحيوية، والبيولوجية، وحصاد الطاقة، والتصميم المستوحى من الطبيعة. يستند الكتاب إلى دورةٍ درّسها ساربشكار في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) لسنواتٍ عديدة، تُركز على كيفية توفير اللغة العالمية للدوائر التناظرية طريقةً تصويريةً وبديهيةً لتحليل المعادلات التفاضلية في الفيزياء والكيمياء وعلم الأحياء والهندسة والطب. وقد حاز على جائزة جونيور بوس وجائزة روث وجويل سبايرا للتميز في التدريس في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

حصل ساربشكار على العديد من الجوائز، منها جائزة NSF Career Award، وجائزة ONR Young Investigator Award، وجائزة Packard Fellows Award، وجائزة Indus Technovator Award. وهو زميل في معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) وزميل في الأكاديمية الوطنية للمخترعين . يشغل منصب محرر مشارك في مجلة IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems، ويشارك في اللجان البرامجية للعديد من المؤتمرات التقنية. يلخص حديثه الأخير في مؤتمر TEDx بعنوان "الحواسيب العملاقة التناظرية: من الذرة الكمومية إلى الجسم الحي" بعضًا من أبحاثه الفريدة والمتعددة التخصصات.لخصت محاضرته التقنية التي ألقاها بدعوة من جوجل في مؤتمر "آفاق الهندسة" لعام 2011، والذي استضافته الأكاديمية الوطنية للهندسة ، أعماله السابقة حول معالج غرسة القوقعة التناظري القابل للبرمجة ذي الطاقة المنخفضة للغاية ، وأجهزة أخرى قابلة للزرع ذات طاقة منخفضة للغاية..

تعليم

حصل ساربشكار على شهادتي بكالوريوس في الهندسة الكهربائية والفيزياء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وشهادة دكتوراه في الحوسبة والأنظمة العصبية من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا . وكان كارفر أ. ميد مشرفًا على رسالته في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا . كما عمل عضوًا في الطاقم الفني في مختبرات بيل ، في قسم الحوسبة البيولوجية التابع لشعبة الفيزياء.

مراجع