Teknologi

10 af de vigtigste teknologier i 2019 ifølge Bill Gates og MIT

Bill Gates: "Det var en ære at lave en liste over ti banebrydende teknologier. Det var svært at vælge kun ti for denne liste. Jeg ønskede ikke kun at vælge de ting, der skulle fremstå i overskrifterne i 2019, men indfange dette øjeblik af teknologisk historie - og det fik mig til at tænke over, hvordan innovationer udviklede sig over tid. Så huskede jeg ploven - blandt alle ting. Ploger repræsenterer perfekt innovationens historie.

Folk har brugt dem siden 4000 f.Kr.da de mesopotamiske landmænd først begyndte at mætte jorden med ilt ved hjælp af spidse poler. Siden da har vi langsomt forbedret dem, og moderne plove er teknologiske vidundere.

Men hvad er pløjens formål i virkeligheden? "

Fleksible robotter

Roboter lærer at håndtere den fysiske verden.

Trods al den snak, der bilerrøvede job er industriroboter stadig klodset og fleksible. Roboten kan gentagne gange finde komponenten på samlebåndet med fantastisk nøjagtighed og aldrig kede sig, men flytte objektet en halv tomme eller udskifte den med noget lidt anderledes, og maskinen vil klumrende skrubbe over overfladen eller fange luft.

Selvom robotten endnu ikke kan programmeres tilforstå, hvordan man får fat i ethvert objekt, bare ved at se på det, som folk gør, nu kan han lære at kontrollere objektet alene ved hjælp af virtuel prøve og fejl.

Et sådant projekt er Dactyl, en robot derlærte sig at dreje en legetøjskub på hånden. Dactyl, som blev udviklet af den non-profit organisation OpenAI, er en komplet robotarm, omgivet af en række lyskilder og kameraer. Ved hjælp af såkaldt gevinstuddannelse, software baseret på neurale netværk, lærte roboten at gribe og dreje en terning i et simuleret miljø, inden han selv gør dette trick. Eksperimenter med software, oprindeligt tilfældigt, styrker kommunikationen i netværket over tid, hvilket bringer roboten tættere på målet.

Overfør normalt denne slags virtuel praksisi den virkelige verden er umulig, fordi ting som friktion eller forskellige egenskaber af forskellige materialer er vanskelige at modelere. OpenAI-teamet omgået dette ved at tilføre tilfældighed til virtuel læring og give roboten et eksempel på virkelighedens forvirring.

Ny bølge af atomkraft

Avancerede atomfissioner og fusionsreaktorer er blevet tættere på virkeligheden.

Nye kernekonstruktioner, der har fået fart isidste år lover de at gøre denne energikilde sikrere og billigere. Blandt dem er fission reaktorer fra den fjerde generation, udviklingen af ​​traditionelt design; små modulære reaktorer; syntese reaktorer, der altid har været noget uopnåeligt. Ingeniører fra den fjerde generation af reaktorer, som den canadiske jordbaserede energi og Washington TerraPower, indgik partnerskaber med forsyningsvirksomheder og håbede at arrangere leverancer til nettet senest i 2020.

Små modulære reaktorer producerer typisktitusindvis af energi (til sammenligning producerer en konventionel atomreaktor ca. 1000 MW). Virksomheder som den Oregon-baserede NuScale hævder, at miniaturereaktorer kan spare penge og reducere miljørisici.

Der var også fremskridt inden for synteseområdet. Selvom ingen forventer forsendelser frem til 2030, har virksomheder som General Fusion og Commonwealth Fusion Systems, en offshoot af MIT, opnået en vis succes. Mange tror, ​​at syntese er en umulig drøm, men da reaktorer ikke kan smelte og skabe langlivet radioaktivt affald, vil samfundet være mere villig til at distribuere dem i modsætning til konventionelle atomreaktorer. Bill Gates investeret i TerraPower og Commonwealth Fusion Systems, forresten.

Forudsigelse af tidlige spædbørn

En simpel blodprøve kan forudsige, om der er risiko for for tidlig fødsel hos en gravid kvinde.

Vores genetiske materiale lever hovedsagelig indeni.vores celler. Men en lille mængde "cellefri" DNA og RNA svømmer også i vores blod, der ofte står ud af døende celler. Hos gravide er dette cellefrie materiale en alfabetisk bouillon fremstillet af nukleinsyrer fra fosteret, placenta og moder.

Stephen Quake, biotekniker fra Stanford, har fundet en måde at bruge denne bouillon til at løse et af de sværeste problemer med medicin: ca. en ud af ti babyer er født for tidligt.

Frigivende DNA og RNA kanat tilvejebringe information, der tidligere krævede invasive metoder til indfangning af celler, såsom en biopsi af en tumor eller en punktering af den gravide kvindes underliv til udførelse af amniocentese. Det er nu lettere at opdage og sekvensere små mængder cellefri genetisk materiale i blodet. I de seneste år er forskere begyndt at udvikle blodprøver for kræft (til påvisning af tumorceller fra DNA) og til prænatal screening af tilstande som Downs syndrom.

Test for at søge efter sådanne forhold er afhængig af søgning.genetiske mutationer i DNA'et. RNA er derimod et molekyle, der regulerer genekspression - hvor meget protein der produceres af genomet. Ved at sekventere fritflydende RNA i moderens blod kunne Quake opdage variationer i ekspressionen af ​​syv gener, som han associerer med for tidlig fødsel. Dette gjorde det muligt for ham at identificere kvinder, der sandsynligvis vil føde for tidligt. Efter angst kan læger ordinere forholdsregler og kontroller og give barnet en større chance for overlevelse.

Ifølge Quake er teknologien bag blodprøven hurtig, enkel og koster mindre end $ 10 en måling. Sammen med kolleger lancerede han en opstart Akna Dx for at sætte analysen på strømmen.

Intestinal probe tablet

En lille enhed, der kan sluges, tager detaljerede billeder af tarmene uden bedøvelse, selv hos spædbørn og børn.

Miljø intestinal dysfunktion forårsagetmiljø (EED) kan være en af ​​de dyreste sygdomme, du har hørt om. Markeret med en betændt tarm, der savner næringsstoffer og er dårligt absorberet, er den udbredt i fattige lande og er en af ​​grundene til, at folk lider af underernæring, udviklingsforsinkelser og aldrig opnår normal vækst. Ingen ved, hvad der netop forårsager denne lidelse, hvordan man forebygger eller behandler det.

Praktisk screening for dens detektion vil hjælpemedicinske fagfolk at vide, hvornår og hvordan man kan gribe ind. Terapi er allerede tilgængelig for spædbørn, men diagnosticering og undersøgelse af sygdomme i tarmene hos sådanne små børn kræver ofte smertelindring og indførelsen af ​​et endoskop i halsen. Det er dyrt, ubelejligt og upraktisk i de regioner i verden, hvor denne tarmdysfunktion er almindelig.

Derfor Guillermo Tierney, patolog og ingeniørMassachusetts General Hospital i Boston udvikler små enheder, der kan bruges til at tjekke tarmene for tegn på EED eller endda at få en vævsbiopsi. I modsætning til endoskoper er de nemme at bruge, når de leverer førstehjælp.

Tirnye kapsler til indtagelse indeholder miniaturemikroskoper. De er fastgjort til et fleksibelt wireværk, der giver strøm og lys, når du sender billeder til en konsol med en skærm. Dette giver sundhedsudbyderen mulighed for at suspendere kapslen på interessante steder og tage den ud i slutningen for derefter at sterilisere den og genbruge den. Selv om det lyder mærkeligt, udviklede Tierney-teamet en metode, der ikke forårsager ubehag. Det giver dig også mulighed for at tage billeder af hele overfladen af ​​fordøjelseskanalen med en opløsning op til en enkelt celle eller til at fange tredimensionelle tværsnit et par millimeter dybt.

Teknologi har flere anvendelser; hunbruges til at screene for Barrett's spiserør, forløberen af ​​esophageal cancer. Til EED har Tierney's team udviklet en endnu mindre version til børn, der ikke kan sluge en pille. Hun blev testet på teenagere fra Pakistan, hvor EED er distribueret, og på babyer er der planlagt forsøg i 2019.

En lille sonde vil hjælpe forskere med at reagere påspørgsmål om udvikling af EED - for eksempel hvilke celler det påvirker og hvilke bakterier der er involveret - og evaluere interventioner og potentielle behandlinger.

Individuelle kræftvacciner

Denne behandling fremkalder kroppens naturlige forsvar for kun at ødelægge kræftceller, der identificerer mutationer, der er unikke for hver tumor.

Forskere er på vej mod kommercialiseringførste personligt kræftvaccine. Hvis det virker som planlagt, vil en sådan vaccine, der opmuntrer en persons immunsystem til at opdage en tumor ved sine unikke mutationer, effektivt kunne deaktivere bestemte typer kræft.

Brug af kroppens naturlige forsvar forselektiv destruktion af kun tumorceller begrænser denne vaccine i modsætning til traditionel kemoterapi skade på sunde celler. Angreb af immunceller vil også være opmærksomme på udseendet af eventuelle kræftceller efter indledende behandling.

Muligheden for at sådanne vacciner begyndertage form i 2008, fem år efter afslutningen af ​​Human Genome Project, det menneskelige genomprojekt, da genetikere offentliggjorde den første kræftscelle-sekvens.

Kort tid efter begyndte forskerne at sammenligne DNA.tumorceller med DNA fra raske celler - og andre tumorceller. Disse undersøgelser bekræftede, at alle kræftceller indeholder hundreder, hvis ikke tusindvis af specifikke mutationer, hvoraf de fleste er unikke for hver tumor.

Et par år senere, en tysk opstartBioNTech har givet stærke tegn på, at en vaccine, der indeholder kopier af sådanne mutationer, kan katalysere kroppens immunsystem til at producere T-celler, der er designet til at finde, angribe og ødelægge alle kræftceller.

I december 2017, BioNTech, sammen medBiotech giant Genentech er begyndt omfattende vaccine testning hos kræftpatienter. Den igangværende undersøgelse fokuserer på 10 kræftformer og planlægger at dække 560 patienter over hele kloden.

Begge virksomheder udvikler ny teknologi.produktion til at producere tusindvis af individuelle vacciner billigt og hurtigt. Det vil være vanskeligt, fordi skabelsen af ​​en vaccine involverer en biopsi af en patients tumor, sekventerer og analyserer dens DNA og sender også disse oplysninger til produktionsstedet. Efter produktion skal vaccinen straks transporteres til hospitalet; forsinkelsen kan være fatalt.

Burger uden en ko

Både dyrket i laboratoriet og grøntsagsmulighederne kommer tæt på smag og næringsværdi af ægte kød uden at forårsage skade på miljøet.

FN forventer 9,8 i verden inden 2050milliarder mennesker. Og disse mennesker bliver rigere. Ingen af ​​disse tendenser lykkedes godt for klimaændringer, især fordi når folk går væk fra fattigdom, begynder de at spise mere kød.

På denne dato, ifølge prognoser, vil folkforbruge 70% mere kød end i 2005. Og det viser sig, at dyrkning af dyr til konsum er en af ​​vores værste handlinger i forhold til miljøet.

Afhængigt af dyret, fremstillingenet kilo kødprotein ved vestlige industrielle metoder kræver 8-50 gange mere vand, 12-34 gange mere jord og 12-40 gange mere fossile brændstoffer end at producere et kilo vegetabilsk protein.

Problemet er, at folk sandsynligvis ikke vil stoppespis kød på kort tid. Det betyder at laboratoriebrugte kød og grøntsager kan være den bedste måde at begrænse ødelæggelsen på.

Kødproduktion i laboratoriet indebærerudvinding af muskelvæv fra dyr og dyrkning i bioreaktorer. Slutproduktet ligner meget naturligt, selvom forskere stadig arbejder på smag. Forskere fra Maastricht Universitet i Holland, der arbejder på storskala produktion af laboratoriekød, mener, at de vil vokse en burger i laboratoriet næste år. En af ulemperne ved laboratorieproduceret kød er, at miljøfordelene i dette tilfælde er minimal - kulstofemissionerne reduceres i bedste fald med 7%.

Som en mulighed - at lave kød på grøntsagsbasis,som derudover kød og umulige fødevarer (Bill Gates, forresten, en investor i begge virksomheder). De tager protein fra ærter, sojabønner, hvede, kartofler og vegetabilske olier for at efterligne tekstur og smag af animalsk kød.

Beyond Meat har 2400 kvadratmeterland i Californien og har allerede solgt mere end 25 millioner burgere i 30.000 butikker og restauranter. Kødkoteletten producerer sandsynligvis 90% mindre drivhusgasemissioner end en almindelig burger fremstillet af en ko.

Kuldioxidfanger

Praktiske og overkommelige metoder til indfangning af kuldioxid fra luften kan absorbere overskydende drivhusgasemissioner.

Selv hvis vi sænker CO2-udslippet,Opvarmningseffekten af ​​drivhusgasser kan vare i tusindvis af år. Ifølge FN skal verden i dette århundrede fjerne 1 bilioner tons kuldioxid fra atmosfæren for at forhindre en farlig temperaturforøgelse.

Harvard klimatolog David Keith sidste sommerhan regnede med, at maskinerne kan håndtere dette for mindre end 100 dollar pr. ton, hvis de bruger den direkte luftindfangningsmetode. Dette er en størrelsesorden billigere end tidligere estimater, hvilket fik mange forskere til at opgive teknologien som for dyr, selvom det ville tage år at omkostningerne faldt til det niveau.

Men når du fanger kulstof, skal du stadig finde ud af, hvad du skal gøre med det.

Canadiske opstart karbonteknologi, somGrundlagt i 2009 planlægger Kate at udvide sit pilotprogram og øge produktionen af ​​syntetisk brændstof ved hjælp af indfanget carbondioxid som en vigtig ingrediens. (Bill Gates investeret i Carbon Engineering).

Beliggende i Zürich fabrikken direkte captureClimeworks vil fremstille methan fra kuldioxid og brint, og en anden fabrik i Schweiz vil sælge kuldioxid til sodavandindustrien.

Men hvis du bruger det isyntetisk brændsel eller kulsyreholdig carbondioxid returneres tilbage til atmosfæren. Det endelige mål er at permanent blokere drivhusgasemissioner. Nogle af dem kan arresteres i kulfiber, polymerer eller beton, men det ville være meget lettere at placere dem under jorden. Kun i dette tilfælde vil meget få mennesker støtte denne forretningsmodel.

Faktisk fjerner CO2 fra luften, med ingeniørsynspunkt er en af ​​de vanskeligste og dyre måder at håndtere klimaforandringer på. Men i betragtning af hvor langsomt vi reducerer emissioner, er der ingen gode muligheder.

EKG på håndleddet

Regulatorisk godkendelse og teknologiske fremskridt gør det let for folk at kontinuerligt overvåge deres hjerter med bærbare enheder.

Fitness trackers - ikke-seriøs medicinskenhed. Inten træning eller svækket rem kan forvirre sensorer, der læser din puls. Men elektrokardiogrammet, som læger bruger til at diagnosticere lidelser, selv før de får slagtilfælde eller hjerteanfald, kræver et besøg på klinikken, og ofte har folk bare ikke tid til at bestå testen til tiden.

Smarte ure med EKG-understøttelse muliggjortTakket være nye regler og innovationer i hardware og software, tilbyder de bekvemmeligheden af ​​en bærbar enhed med en nøjagtighed tæt på medicinsk nøjagtighed.

Rem til Apple Watch, udviklet af AliveCor,kunne opdage atrieflimren, en almindelig årsag til blodpropper og slagtilfælde, fik FDA godkendelse i 2017. Sidste år frigav Apple sin egen EKG-funktion, indbygget i uret.

Kort efter offentliggjorde Withings også planer om at købe et EKG-ur.

I moderne bærbare enheder er der stadigkun en sensor anvendes, mens i et ægte EKG er der 12 af dem. Og ingen af ​​de bærbare enheder kan opdage et hjerteanfald, når det opstår.

Men det kan ændre sig - snart.

Sanitering uden spildevand

Energieffektive toiletter vil kunne arbejde selv uden spildevandssystemer og behandle affald på stedet.

Omkring 2,3 mia. Mennesker har ikke adgang tilgode hygiejneforhold. Manglen på arbejds toiletter opfordrer folk til at dumpe fækalt stof i nærliggende damme og vandløb, sprede bakterier, vira og parasitter, der kan forårsage diarré og kolera. Diarré er dødsårsag hos en af ​​ni børn verden over.

Forskere arbejder på at skabe en ny type toilet, som vil være billig nok til udviklingslandene og ikke alene vil kunne indsamle, men også genbruge.

I 2011 skabte Bill Gates en ejendommelig XPris på dette område - konkurrencen "genopfinde toilettet." Siden lanceringen har flere hold præsenteret deres prototyper. Alt affald behandles på stedet, så der er ikke behov for en stor mængde vand til at transportere det til kloakken.

Alternativer overvejes også med opvarmet affald for at fremstille kulstofholdigt materiale, der kan befrugte jorden.

"Smooth" taler virtuelle assistenter

Nye metoder, der er i stand til at fange de semantiske forbindelser mellem ord, gør maskiner bedre til at forstå det naturlige sprog.

Vi er vant til virtuelle assistenter - Alexaspiller musik i stuen, Siri sætter vækkeure på telefonen - men de har endnu ikke begrundet deres håb med hensyn til deres intelligens. De skulle forenkle vores liv, men de knustede næppe denne jord. De genkender kun et snævert udvalg af kommandoer og kan nemt afvige fra kurset.

Nogle nylige fremskridt bør udvidesrepertoire af digitale assistenter. I juni 2018 udviklede forskere fra OpenAI en teknik, der lærer AI om uarkeret tekst, idet man undgår tid og penge til at klassificere og markere alle data manuelt. Et par måneder senere introducerede Google BERT-systemet, som lærte at forudsige manglende ord, mens man studerede millioner af sætninger. I multiple choice testen håndterede han så godt som folk gjorde, da de udfyldte hullerne.

Disse forbedringer kombineret med forbedret syntesetaler, lad os flytte fra enkle instruktioner til AI-assistenter til samtaler med dem. De vil give dem mulighed for at klare enkle opgaver som at lave noter om møder, søge efter oplysninger og foretage online-køb.

Nogle er klar. Google Duplex, den overraskende "humane" opdatering af Google Assistant, kan modtage opkald fra spammere og tv-leverandører. Det kan også ringe på dine vegne for at planlægge en restaurant reservation eller købe billetter.

I Kina er brugerne blevet vant til Alibaba's AliMe, som koordinerer levering af pakker via telefon og gode tilbud på prisen på varer i chatten.

Men i det mindste begyndte AI-programmerne at forstå det bedredu vil, de forstår stadig ikke sætningerne. Strings er kompileret eller genereret statistisk, hvilket viser, hvor svært det er at give maskiner en ægte forståelse af sproget. Når vi overvinder denne forhindring, vil vi se en anden revolution. Fra koordinator-logistikeren - til sygeplejersken, læreren eller endog en ven.

Hvilken slags gennembrud fra denne liste forventer du personligt? Fortæl os om det i vores chat i Telegram.