технология

10 от най-важните технологии през 2019 г. според Бил Гейтс и MIT

Бил Гейтс: „За мен беше чест да направя списък с десет прогресивни технологии. Изборът само на десет за този списък беше труден. Исках не само да избирам нещата, които се появяват в заглавията през 2019 г., но и да уловя този момент от технологичната история - и това ме накара да мисля за това как иновациите се развиват с времето. Тогава си спомних плуга - между всички неща. Плугове перфектно въплъщават историята на иновациите.

Хората са ги използвали от 4000 г. пр. Хр.когато месопотамските фермери първи започнаха да насищат почвата с кислород, използвайки заточени пръчки. Оттогава бавно ги подобряваме, а модерните плугове са чудеса на технологиите.

Но каква е целта на плуга в действителност?

Гъвкави роботи

Роботите се учат да се справят с физическия свят.

Въпреки всичките разговори, колитеограбени работни места, индустриалните роботи все още са тромави и гъвкави. Роботът може многократно да намери компонента на поточната линия с невероятна точност и никога да не се отегчи, но премести предмета на половин инч или да го замени с нещо малко по-различно, и машината ще тропа неумолимо на повърхността или ще вземе въздух.

Въпреки че роботът все още не може да бъде програмиранРазбирайки как да вземем някакъв предмет, просто като го погледнем, както правят хората, сега той може да се научи сам да контролира обекта чрез виртуални опити и грешки.

Един такъв проект е Dactyl, роботнаучил себе си да превърне кубчето с играчки на ръката си. Dactyl, разработен от организацията с нестопанска цел OpenAI, е цялостна роботна ръка, заобиколена от множество източници на светлина и камери. Използвайки т. Нар. Обучение с печалба, софтуер, базиран на невронни мрежи, роботът се научил да грабва и превръща куба в симулирана среда, преди да направи този трик със собствената си ръка. Експериментите със софтуера, първоначално случайни, засилват комуникацията в мрежата с времето, довеждайки робота до целта.

Обикновено прехвърлят този вид виртуална практикав реалния свят е невъзможно, защото неща като триене или различни свойства на различни материали са трудни за моделиране. Екипът на OpenAI заобиколи това, като добави случайност към виртуалното обучение и даде на робота пример за бъркотия от реалността.

Нова вълна от ядрена енергия

Усъвършенстваните реактори за ядрен разпад и ядрен синтез станаха по-близо до реалността.

Нови ядрени конструкции, които са набрали скоростминалата година те обещават да направят този източник на енергия по-безопасен и по-евтин. Сред тях са ядрените реактори от четвъртото поколение, еволюцията на традиционния дизайн; малки модулни реактори; реактори за синтез, които винаги са били нещо недостижимо. Инженерите от четвъртото поколение реактори, като канадската наземна енергия и базираната във Вашингтон TerraPower, влязоха в партньорства с комунални услуги, надявайки се да организират доставки до мрежата до 2020 година.

Малки модулни реактори обикновено произвеждатДесетки мегавата енергия (за сравнение, конвенционален ядрен реактор произвежда около 1000 MW). Компании като базираната в Орегон NuScale твърдят, че миниатюрните реактори могат да спестят пари и да намалят рисковете за околната среда.

Напредък бе постигнат и в областта на синтеза. Въпреки че никой не очаква доставки до 2030 г., компании като General Fusion и Commonwealth Fusion Systems, които са част от MIT, са постигнали известен успех. Много хора смятат, че синтезът е невъзможна мечта, но тъй като реакторите не могат да се разтопят и да създадат дълготрайни радиоактивни отпадъци, обществото ще бъде по-склонно да ги разпределя, за разлика от конвенционалните ядрени реактори. Между другото, Бил Гейтс инвестира в TerraPower и Commonwealth Fusion Systems.

Предвиждане на недоносени бебета

Един прост кръвен тест може да предскаже дали има риск от преждевременно раждане при бременна жена.

Нашият генетичен материал живее предимно вътре.нашите клетки. Но малка част от “безклетъчна” ДНК и РНК също плуват в кръвта ни, често изпъкнали от умиращи клетки. При бременни жени този безклетъчен материал е азбучен бульон, произведен от нуклеиновите киселини на плода, плацентата и майката.

Стивън Куейк, биоинженер от Станфорд, намери начин да използва този бульон за разрешаване на един от най-трудните проблеми на медицината: около един на всеки десет бебета се раждат преждевременно.

Може свободно плаваща ДНК и РНКпредоставят информация, която преди това изискваше инвазивни методи за улавяне на клетки, като например биопсия на тумор или пункция на корема на бременна жена за извършване на амниоцентеза. Сега е по-лесно да се откриват и подреждат малки количества генетичен материал без клетки в кръвта. През последните няколко години учените започнаха да разработват кръвни тестове за рак (за откриване на ДНК на туморни клетки) и за пренатален скрининг за състояния като синдрома на Даун.

Тестовете за търсене на такива условия зависят от търсенето.генетични мутации в ДНК. От друга страна, РНК е молекула, която регулира генната експресия - колко протеин се произвежда от генома. Чрез секвениране на свободно плаваща РНК в кръвта на майката, Куейк успява да открие вариации в изразяването на седем гена, които асоциира с преждевременно раждане. Това му позволява да идентифицира жени, които вероятно ще раждат преждевременно. След тревожност лекарите могат да предпишат предпазни мерки и контроли и да дадат на детето по-голям шанс за оцеляване.

Според Quake технологията на кръвния тест е бърза, проста и струва по-малко от $ 10 за измерване. Заедно с колегите, той стартира стартап Akna Dx, за да постави анализа на потока.

Таблетка на чревната сонда

Малко устройство, което може да бъде погълнато, прави подробни снимки на червата без анестезия, дори при бебета и деца.

Причинена е чревната дисфункция на околната средаоколната среда (EED) може да бъде една от най-скъпите болести, за които сте чували. Отбелязано с възпаление на червата, което пропуска и абсорбира хранителните вещества слабо, то е широко разпространено в бедните страни и е една от причините хората да страдат от недохранване, забавяне на развитието и никога да не постигнат нормален растеж. Никой не знае какво точно причинява това разстройство, как да го предотврати или лекува.

Практически скрининг за откриването му би помогналмедицински специалисти да знаят кога и как да се намесят. Терапията вече е достъпна за бебета, но диагностицирането и изучаването на заболявания в червата на такива малки деца често изисква облекчаване на болката и въвеждане на ендоскоп в гърлото. Той е скъп, неудобен и непрактичен в тези региони на света, където тази честотна дисфункция е често срещана.

Ето защо, Гилермо Тиърни, патолог и инженерОбщата болница в Масачузетс в Бостън разработва малки устройства, които могат да се използват за проверка на червата за признаци на ЕЕД или дори за биопсия на тъкан. За разлика от ендоскопите, те са лесни за употреба при първа помощ.

Капсулите за преглъщане на Tirnye съдържат миниатюрамикроскопи. Те са прикрепени към гъвкаво въже, което осигурява мощност и светлина при изпращане на изображения към конзола с монитор. Това дава възможност на доставчика на здравни услуги да суспендира капсулата на интересни места и да я извади, когато завърши, за да я стерилизира и използва отново. Въпреки че звучи странно, екипът на Tierney разработи метод, който не причинява дискомфорт. Той също така ви позволява да правите снимки на цялата повърхност на храносмилателния тракт с резолюция до една клетка или да улавяте триизмерни напречни сечения с дълбочина няколко милиметра.

Технологията има няколко приложения; тяизползва се за скрининг на хранопровода на Barrett, предшественик на рак на хранопровода. За EED екипът на Tierney е разработил още по-малка версия за деца, които не могат да погълнат хапче. Тя е тествана на подрастващи от Пакистан, където се разпространява ДЕЕ и тестовете за бебета са насрочени за 2019 година.

Малка сонда ще помогне на изследователите да реагиратвъпроси за развитието на EED - например, кои клетки засяга и кои бактерии са включени - и оценяват интервенциите и потенциалните лечения.

Индивидуални ракови ваксини

Това лечение предизвиква естествените защитни сили на организма да унищожат само раковите клетки, идентифицирайки мутации, които са уникални за всеки тумор.

Учените са на прага на комерсиализацияпървата персонализирана ракова ваксина. Ако работи както е планирано, такава ваксина, която насърчава имунната система на човек да открие тумор чрез неговите уникални мутации, ще може ефективно да деактивира определени видове рак.

Използване на естествената защита на тялотоселективно унищожаване само на туморни клетки, тази ваксина, за разлика от традиционната химиотерапия, ограничава увреждането на здравите клетки. Атакуването на имунните клетки също ще бъде бдително за появата на всякакви улични ракови клетки след първоначално лечение.

Възможността за започване на такива ваксинисе оформят през 2008 г., пет години след завършването на проекта за човешкия геном, проектът за човешкия геном, когато генетиката публикува първата ракова клетъчна последователност.

Скоро след това учените започнаха да сравняват ДНК.туморни клетки с ДНК на здрави клетки - и други туморни клетки. Тези проучвания потвърждават, че всички ракови клетки съдържат стотици, ако не и хиляди специфични мутации, повечето от които са уникални за всеки тумор.

Няколко години по-късно немски стартиращBioNTech представи сериозни доказателства, че ваксина, съдържаща копия на такива мутации, може да катализира имунната система на организма, за да произвежда Т клетки, предназначени да откриват, атакуват и унищожават всички ракови клетки.

През декември 2017 г., BioNTech, заедно сБиотехнологичният гигант Genentech започна обширно тестване за ваксинация при пациенти с рак. Продължаващото проучване се фокусира върху 10 вида рак и планира да обхване 560 пациенти по целия свят.

И двете компании разработват нови технологии.произвеждат хиляди индивидуални ваксини евтино и бързо. Това ще бъде трудно, защото създаването на ваксина включва биопсия на тумора на пациента, секвениране и анализ на нейната ДНК, както и предаване на тази информация на мястото на производство. След производството ваксината трябва незабавно да бъде транспортирана до болницата; забавянето може да бъде фатално.

Бургер без крава

И двете, отгледани в лабораторни и зеленчукови варианти, се доближават до вкуса и хранителната стойност на истинското месо, без да причиняват екологични щети.

ООН очаква 9.8 в света до 2050 годинамилиарда души. И тези хора стават все по-богати. Нито една от тези тенденции не е добра предпоставка за изменението на климата, особено когато хората се отдалечават от бедността, те започват да ядат повече месо.

До тази дата, според прогнозите, хората щеконсумират 70% повече месо, отколкото през 2005 г. Оказва се, че отглеждането на животни за консумация от човека е едно от най-лошите ни действия по отношение на околната среда.

В зависимост от животното, производствотокилограм месен протеин от западните индустриални методи изисква 8–50 пъти повече вода, 12–34 пъти повече земя и 12–40 пъти повече изкопаеми горива, отколкото да произвежда килограм растителен протеин.

Проблемът е, че е малко вероятно хората да спратядат месо за кратко време. Това означава, че лабораторно отглежданите месни и зеленчукови алтернативи могат да бъдат най-добрият начин за ограничаване на унищожаването.

Производството на месо в лабораторията предполагаизвличане на мускулна тъкан от животни и отглеждане в биореактори. Крайният продукт е много подобен на естествения, въпреки че учените все още работят върху вкуса. Учените от Университета в Маастрихт в Холандия, които работят по мащабно производство на лабораторно месо, смятат, че през следващата година те ще отглеждат бургер в лабораторията. Един от минусите на отглежданото в лаборатория месо е, че в този случай екологичните ползи са минимални - въглеродните емисии ще бъдат намалени в най-добрия случай с 7%.

Като опция - да се прави месо на растителна основа,както и отвъд месото и невъзможните храни (Бил Гейтс, между другото, е инвеститор и в двете компании). Те вземат протеини от грах, соя, пшеница, картофи и растителни масла, за да имитират текстурата и вкуса на месото на животните.

Beyond Meat има 2400 квадратни метраземя в Калифорния и вече е продала над 25 милиона бургери в 30 000 магазина и ресторанти. Котлетът Beyond Meat вероятно ще генерира 90% по-малко емисии на парникови газове в сравнение с обикновения бургер от крава.

Ловец на въглероден диоксид

Практичните и достъпни методи за улавяне на въглероден диоксид от въздуха могат да абсорбират излишните емисии на парникови газове.

Дори ако забавим въглеродните емисии,Загряващият ефект на парниковия газ може да продължи хиляди години. Според ООН, светът през този век ще трябва да премахне 1 трилион тона въглероден диоксид от атмосферата, за да предотврати опасно повишаване на температурата.

Климатологът от Харвард Дейвид Кийт миналото лятоизчислено, че теоретично, машините могат да се справят с по-малко от $ 100 на тон, ако използват метода за директно улавяне на въздуха. Това е по-евтино от предишните оценки, което накара много учени да изоставят технологията като твърде скъпа, въпреки че ще са необходими години, за да поемат разходите до това ниво.

Но когато хванете въглерод, все още трябва да разберете какво да правите с него.

Канадски стартиращ Carbon Engineering, койтоОснована през 2009 г., Кейт планира да разшири пилотната си програма и да увеличи производството на синтетични горива, използвайки улавяния въглероден диоксид като ключова съставка. (Бил Гейтс инвестира в Carbon Engineering).

Намира се в Цюрих фабрика директно улавянеClimeworks ще произвежда метан от въглероден диоксид и водород, а втори завод в Швейцария ще продава въглероден диоксид на индустрията за безалкохолни напитки.

Ако обаче го използватесинтетично гориво или въглероден двуокис ще се върнат обратно в атмосферата. Крайната цел е да се блокират постоянно емисиите на парникови газове. Някои от тях могат да бъдат задържани в въглеродни влакна, полимери или бетон, но би било много по-лесно просто да ги поставите под земята. Само в този случай много малко хора ще подкрепят този бизнес модел.

В действителност, премахване на CO2 от въздуха, с инженерствогледна точка е един от най-трудните и скъпи начини за справяне с изменението на климата. Но като се има предвид колко бавно намаляваме емисиите, няма добри възможности.

ЕКГ на китката

Регулаторното одобрение и технологичният напредък улесняват хората непрекъснато да наблюдават сърцата си с носими устройства.

Фитнес тракери - несериозни медицинскиустройство. Интензивното обучение или отслабената каишка могат да объркат сензорите, които четат вашия пулс. Но електрокардиограмата, която лекарите използват за диагностициране на заболявания, преди да причинят инсулт или инфаркт, изисква посещение в клиниката и често хората просто нямат време да преминат теста навреме.

Възможни са интелигентни часовници с ECG поддръжкаБлагодарение на новите правила и иновации в хардуера и софтуера, те предлагат удобството на носимо устройство с точност, близка до точността на медицинските.

Каишка за Apple Watch, разработена от AliveCor,може да открие предсърдно мъждене, често срещана причина за кръвни съсиреци и инсулт, получи одобрение от FDA през 2017 г. Миналата година Apple пусна собствена ЕКГ функция, вградена в часовника.

Скоро след това компанията Withings обяви планове за закупуване на часовник за ЕКГ.

В съвременните носими устройства все още имаизползва се само един сензор, докато в истинска ЕКГ има 12 от тях и нито едно от носещите устройства не може да открие инфаркт, когато се появи.

Но това може да се промени - скоро.

Санитария без канализация

Енергоефективните тоалетни ще могат да работят дори без канализационни системи и да преработват отпадъците на място.

Около 2,3 милиарда души нямат достъп до тяхдобри санитарни условия. Липсата на работещи тоалетни насърчава хората да изхвърлят фекални вещества в близките езера и потоци, разпространявайки бактерии, вируси и паразити, които могат да причинят диария и холера. Диарията причинява смъртта на един от девет деца по света.

Учените работят за създаването на нов тип тоалетна, която ще бъде достатъчно евтина за развиващия се свят и не само ще може да събира, но и рециклира.

През 2011 г. Бил Гейтс създаде своеобразен XНаграда в тази област - състезанието "преоткриване на тоалетната". От пускането на пазара няколко отбора представиха своите прототипи. Всички отпадъци се третират на място, така че няма нужда от големи количества вода, които да го пренасят в канализацията.

Разглеждат се и опции за отопление на отпадъци, за да се произведе богат на въглерод материал, който може да оплоди почвата.

“Плавни” виртуални помощници

Новите методи, способни да улавят семантичните връзки между думите, правят машините по-добри в разбирането на естествения език.

Ние сме свикнали с виртуалните асистенти - Alexaсвири музика във всекидневната, Siri задава алармени часовници по телефона - но те все още не са оправдали надеждите, които им се отнасят с хитрост. Те трябваше да опростят живота ни, но те едва се почесаха. Те разпознават само тесен набор от команди и лесно се отклоняват от курса.

Някои скорошни постижения трябва да се разширятрепертоар на дигитални асистенти. През юни 2018 г. изследователи от OpenAI разработиха техника, която преподава AI върху немаркиран текст, избягвайки времето и средствата, изразходвани за класифициране и маркиране на всички данни ръчно. Няколко месеца по-късно Google въведе системата BERT, която научи как да предсказва липсващите думи, като изучава милиони изречения. В теста за множествен избор той се справяше толкова добре, колкото и хората при попълване на пропуските.

Тези подобрения, съчетани с подобрен синтезречи, нека преминем от прости инструкции за помощниците на ИИ към разговорите с тях. Те ще им позволят да се справят с прости задачи, като например да правят бележки за срещи, да търсят информация и да правят онлайн покупки.

Някои са готови. Google Duplex, изненадващо "хуманната" актуализация на Google Assistant, може да получава обаждания от спамерите и телевизионните доставчици. Също така може да се обажда от ваше име да планира резервации за ресторант или да купува билети.

В Китай потребителите са свикнали с AliMe на Alibaba, която координира доставката на пакети по телефона и се пазари за цената на стоките в чата.

Но поне програмите за изкуствен интелект започнаха да разбират по-добре товаискате, те все още не разбират изреченията. Стрингите се съставят или генерират статистически, показвайки колко трудно е да се даде на машините истинско разбиране на езика. Когато преодолеем това препятствие, ще видим още една революция. От координатора-логистика - до медицинската сестра, учителя или дори приятел.

Какъв пробив от този списък лично очаквате? Разкажете ни за това в нашия чат в Telegram.