10 dintre cele mai importante tehnologii în 2019, conform lui Bill Gates și MIT

Bill Gates: "A fost o onoare pentru mine să compilez o listă cu zece tehnologii descoperite. Selectarea a zece pentru această listă a fost dificilă. Am vrut nu numai să aleg lucrurile care apar în titlurile din 2019, ci să captez acest moment al istoriei tehnologice - și asta ma făcut să mă gândesc cum au evoluat inovațiile de-a lungul timpului. Apoi mi-am amintit de plug - printre toate lucrurile. Plugurile incorporează perfect istoria inovației.

Oamenii le-au folosit de la 4000 î.Hr.când fermierii din Mesopotamia au început să satureze solul cu oxigen folosind bastoane ascuțite. De atunci, le îmbunătățim lent, iar plugurile moderne sunt minuni ale tehnologiei.

Dar care este scopul plugului în realitate? "

Roboți flexibili

Roboții învață să se ocupe de lumea fizică.

În ciuda tuturor discuțiilor despre mașinirobote industriale sunt încă stricate și flexibile. Robotul poate găsi în mod repetat componenta de pe linia de asamblare cu o precizie uimitoare și nu se poate plictisi niciodată, dar mutați obiectul cu o jumătate de centimetru sau o înlocuiți cu ceva ușor diferit, iar mașina se va agăța din abundență pe suprafață sau va lua aer.

Deși robotul nu poate fi programat încăînțelegând cum să apucați orice obiect, doar privindu-l, așa cum fac oamenii, acum el poate învăța să controleze obiectul pe cont propriu prin încercări și erori virtuale.

Un astfel de proiect este Dactyl, un robot caresa învățat să transforme un cub de jucărie pe mâna lui. Dactyl, dezvoltat de organizația non-profit OpenAI, este un braț robot complet, înconjurat de o serie de surse de lumină și camere de luat vederi. Folosind așa-numita învățare cu câștig, software bazat pe rețele neuronale, robotul a învățat să apucă și să transforme un cub într-un mediu simulat, înainte de a face acest truc cu mâna lui. Experimentele cu software, inițial aleatorii, întăresc comunicarea în rețea cu timpul, aducând robotul în țintă.

De obicei, transferați acest tip de practică virtualăîn lumea reală este imposibilă, pentru că lucruri precum frecare sau diferite proprietăți ale diferitelor materiale sunt dificil de modelat. Echipa OpenAI a ocolit acest lucru prin adăugarea aleatorie la învățarea virtuală și oferind robotului un exemplu de dezordine a realității.

Un nou val de energie nucleară

Rețelele avansate de fisiune nucleară și de fuziune s-au apropiat de realitate.

Noi construcții nucleare care au dobândit un impulsanul trecut, promite să facă această sursă de energie mai sigură și mai ieftină. Printre acestea se numără reactoarele de fisiune din a patra generație, evoluția designului tradițional; mici reactoare modulare; reactoare de sinteză care au fost întotdeauna ceva de neatins. Inginerii celei de-a patra generații de reactoare, cum ar fi Energia terestră canadiană și TerraPower din Washington, au încheiat parteneriate cu utilitățile publice, sperând să aducă provizii până în 2020.

Sunt produse de obicei reactoare modulare miciZeci de megawați de energie (pentru comparație, un reactor nuclear convențional produce aproximativ 1000 MW). Companiile ca NuScale bazate pe Oregon susțin că reactoarele miniaturate pot economisi bani și pot reduce riscurile pentru mediu.

S-au înregistrat și progrese în domeniul sintezei. Deși nimeni nu așteaptă transferuri până în 2030, companii cum ar fi General Fusion și Commonwealth Fusion Systems, un offshoot al MIT, au obținut un succes. Mulți oameni cred că sinteza este un vis imposibil, dar deoarece reactoarele nu se pot topi și nu pot crea deșeuri radioactive cu durată lungă de viață, societatea va fi mai dispusă să le distribuie, spre deosebire de reactoarele nucleare convenționale. Bill Gates a investit, de altfel, în TerraPower și Commonwealth Fusion Systems.

Predicția sugarilor prematuri

Un test simplu de sânge poate prezice dacă există riscul de naștere prematură la femeia gravidă.

Materialul nostru genetic trăiește mai mult în interior.celulele noastre. Dar o cantitate mică de ADN "fără celule" și ARN înot, de asemenea, în sângele nostru, de multe ori în picioare de celule moarte. La femeile gravide, acest material fără celule este un bulion alfabetic produs din acizii nucleici ai fătului, placentei și mamei.

Stephen Quake, un biolog inginer de la Stanford, a găsit o modalitate de a folosi această supă pentru a rezolva una dintre cele mai dificile probleme de medicină: aproximativ unul din zece bebeluși se nasc prematur.

ADN și ARN care plutesc liber potfurnizează informații care necesită anterior metode invazive de captare a celulelor, cum ar fi o biopsie a unei tumori sau o puncție a abdomenului unei femei însărcinate pentru efectuarea amniocentezei. Acum este mai ușor să se detecteze și să se introducă mici cantități de material genetic fără celule în sânge. În ultimii ani, oamenii de știință au început să dezvolte teste de sânge pentru cancer (pentru detectarea ADN-ului celulelor tumorale) și pentru screening prenatal pentru afecțiuni precum sindromul Down.

Testele pentru căutarea unor astfel de condiții se bazează pe căutarea.mutații genetice în ADN. ARN, pe de alta parte, este o molecula care regleaza expresia genelor - cat de mult proteine ​​este produsa de genom. Prin secvențierea ARN-ului plutitor liber în sângele mamei, Quake a fost capabil să detecteze variații în expresia a șapte gene pe care le asociază cu forța prematură. Acest lucru ia permis să identifice femeile care pot da naștere prematur. După anxietate, medicii pot prescrie măsuri de precauție și controale și dau copilului o șansă mai mare de supraviețuire.

Potrivit lui Quake, tehnologia din spatele testului de sange este rapida, simpla si costa mai putin de 10 dolari pe masura. Împreună cu colegii, a lansat lansarea Akna Dx pentru a pune analiza pe flux.

Comprimat pentru probele intestinale

Un dispozitiv mic care poate fi înghițit, face fotografii detaliate ale intestinelor fără anestezie, chiar și la sugari și copii.

Disfuncție intestinală de mediu cauzată(EED) poate fi una dintre cele mai costisitoare boli pe care le-ați auzit. Marcat cu un intestin inflamat care absoarbe si absoarbe nutrientii prost, este larg raspandita in tarile sarace si este unul din motivele pentru care oamenii sufera de malnutritie, intarzieri in dezvoltare si nu ating niciodata o crestere normala. Nimeni nu știe exact ce cauzează această tulburare, cum să o preveniți sau să o tratați.

Examinarea practică pentru detectarea acesteia ar ajutaprofesioniștii din domeniul medical să știe când și cum să intervină. Terapia este disponibil pentru sugari, dar diagnosticul si studiul bolilor in intestinul copiilor mici necesită adesea anestezie și introducerea endoscopului în gât. Este scump, incomod și nepractic în acele regiuni ale lumii în care această disfuncție intestinală este obișnuită.

Prin urmare, Guillermo Tierney, patolog și inginerSpitalul General Massachusetts din Boston dezvoltă dispozitive mici care pot fi utilizate pentru a verifica intestinele pentru semne de EED sau chiar pentru a obține o biopsie tisulară. Spre deosebire de endoscoape, ele sunt ușor de utilizat în primul ajutor.

Capsulele Tirnye pentru înghițire conțin miniaturămicroscoape. Acestea sunt atașate la o frânghie flexibilă, care asigură putere și lumină atunci când trimite imaginile la o consolă cu un monitor. Acest lucru le oferă furnizorului de servicii medicale posibilitatea de a suspenda capsulele în locuri interesante și de a le scoate la terminare, pentru a le steriliza și reutiliza. Deși pare ciudat, echipa Tierney a dezvoltat o metodă care nu provoacă disconfort. De asemenea, vă permite să fotografiați întreaga suprafață a tractului digestiv cu o rezoluție de până la o singură celulă sau să capturați secțiuni transversale tridimensionale cu adâncime de câțiva milimetri.

Tehnologia are mai multe utilizări; eafolosit pentru a examina esofagul lui Barrett, precursorul cancerului esofagian. Pentru EED, echipa lui Tierney a dezvoltat o versiune mai mică pentru copiii care nu pot înghiți o pastilă. A fost testată pe adolescenți din Pakistan, unde EED este distribuită, iar testele la copii sunt programate pentru 2019.

O probă mică îi va ajuta pe cercetători să răspundăîntrebări privind dezvoltarea EED - de exemplu, ce celule afectează și care sunt bacteriile implicate - și evaluarea intervențiilor și tratamentelor potențiale.

Vaccinuri individuale împotriva cancerului

Acest tratament induce apararea naturală a organismului pentru a distruge numai celulele canceroase, identificând mutații care sunt unice pentru fiecare tumoare.

Oamenii de știință se află pe punctul de a fi comercializațiprimul vaccin personalizat pentru cancer. Dacă funcționează conform planului, un astfel de vaccin care încurajează sistemul imunitar al unei persoane să detecteze o tumoare prin mutațiile sale unice va putea să oprească în mod eficient anumite tipuri de cancer.

Folosind apărarea naturală a organismului pentrudistrugerea selectivă a celulelor tumorale numai, acest vaccin, spre deosebire de chimioterapia tradițională, limitează deteriorarea celulelor sănătoase. Atacarea celulelor imune va fi, de asemenea, vigilentă pentru apariția oricărei celule canceroase de stradă după tratamentul inițial.

Posibilitatea inițierii unor astfel de vaccinurise formeaza in 2008, la cinci ani dupa finalizarea Proiectului genomului uman, proiectul genomului uman, cand genetica a publicat prima secventa de celule canceroase.

Curând după aceea, oamenii de știință au început să compare ADN-ul.celulele tumorale cu ADN-ul celulelor sanatoase - si alte celule tumorale. Aceste studii au confirmat că toate celulele canceroase conțin sute, dacă nu chiar mii de mutații specifice, dintre care majoritatea sunt unice pentru fiecare tumoare.

Câțiva ani mai târziu, o pornire germanăBioNTech a furnizat dovezi clare că un vaccin care conține copii ale acestor mutații poate cataliza sistemul imunitar al organismului pentru a produce celule T proiectate pentru a găsi, ataca și distruge toate celulele canceroase.

În decembrie 2017, BioNTech, împreună cuGigantul biotehnologic Genentech a început testarea extensivă a vaccinurilor la pacienții cu cancer. Studiul în curs de desfășurare se axează pe 10 tipuri de cancer și intenționează să acopere 560 de pacienți din întreaga lume.

Ambele companii dezvoltă noi tehnologii.producția de a produce mii de vaccinuri individuale, ieftin și rapid. Acest lucru va fi dificil, deoarece crearea unui vaccin implică o biopsie a tumorii pacientului, secvențierea și analizarea ADN-ului său, precum și transmiterea acestor informații site-ului de producție. După producție, vaccinul trebuie transportat imediat la spital; întârzierea poate fi fatală.

Burger fără vacă

Atât culturile cultivate în laborator, cât și opțiunile de legume se apropie de gustul și valoarea nutrițională a cărnii reale, fără a afecta mediul.

ONU se așteaptă la 9,8 în lume până în 2050miliarde de oameni. Iar acești oameni devin mai bogați. Niciuna dintre aceste tendințe nu este un semn bun pentru schimbările climatice, mai ales pentru că atunci când oamenii se îndepărtează de sărăcie, încep să mănânce mai multă carne.

Până la această dată, potrivit previziunilor, oamenii vorconsumă cu 70% mai multă carne decât în ​​2005. Și se dovedește că creșterea animalelor pentru consumul uman este una dintre cele mai grave acțiuni în legătură cu mediul.

În funcție de animal, de producțieun kilogram de proteine ​​din carne prin metode industriale occidentale necesită 8-50 de ori mai multă apă, 12-34 ori mai mult teren și 12-40 de ori mai mulți combustibili fosili decât producerea unui kilogram de proteine ​​vegetale.

Problema este că este puțin probabil ca oamenii să se opreascămănâncă carne într-un timp scurt. Aceasta înseamnă că alternativele de carne și vegetale cultivate în laborator pot fi cea mai bună metodă de a limita distrugerea.

Producția de carne în laborator implicăextragerea țesutului muscular din animale și creșterea acestuia în bioreactoare. Produsul final este foarte asemănător celui natural, deși oamenii de știință încă lucrează la gust. Oamenii de stiinta de la Universitatea din Maastricht din Olanda, care lucreaza la productia pe scara larga de carne de laborator, cred ca vor creste in laboratorul de burger anul viitor. Unul dintre minusurile carnii crescute în laborator este că, în acest caz, beneficiile pentru mediu sunt minime - emisiile de carbon vor fi reduse cel mult cu 7%.

Ca o opțiune - pentru a face carne pe bază de legume,ca și Dincolo de carne și produse alimentare imposibile (Bill Gates, apropo, este un investitor în ambele companii). Ei iau proteine ​​din mazăre, soia, grâu, cartofi și uleiuri vegetale pentru a imita textura și gustul cărnii animale.

Dincolo de carne are 2400 de metri pătrațiteren din California și a vândut deja peste 25 de milioane de burgeri în 30.000 de magazine și restaurante. Cutletul Beyond Meat este probabil să genereze cu 90% mai puține emisii de gaze cu efect de seră decât un burger obișnuit făcut de la o vacă.

Colector de dioxid de carbon

Metodele practice și accesibile de captare a dioxidului de carbon din aer ar putea absorbi emisiile de gaze cu efect de seră în exces.

Chiar dacă am încetini emisiile de carbon,Efectul de încălzire al unui gaz cu efect de seră poate dura mii de ani. În opinia ONU, lumea din acest secol va trebui să elimine din atmosferă 1 trilion de tone de dioxid de carbon pentru a preveni o creștere periculoasă a temperaturii.

Climatologul de la Harvard, David Keith, vara trecutăcalculat că teoretic, mașinile se pot descurca cu mai puțin de 100 $ pe tonă dacă folosesc metoda directă de captare a aerului. Acesta este un ordin de mărime mai ieftin decât estimările anterioare, ceea ce a determinat mulți oameni de știință să abandoneze tehnologia ca fiind prea scumpă, deși ar dura ani până când costurile vor scădea la acest nivel.

Dar când prindă carbon, trebuie să-ți dai seama ce să faci cu el.

Ingineria canadiană Carbon Engineering, careÎnființată în 2009, Kate intenționează să își extindă programul pilot și să crească producția de combustibil sintetic, utilizând ca ingredient cheie dioxidul de carbon capturat. (Bill Gates a investit în Ingineria Carbonelor).

Situat în captură directă în fabrica din ZurichClimă va produce metan din dioxid de carbon și hidrogen, iar oa doua fabrică din Elveția va vinde dioxidul de carbon pentru industria băuturilor răcoritoare.

Cu toate acestea, dacă îl utilizațicarburant sintetic sau dioxid de carbon carbonat se vor întoarce înapoi în atmosferă. Scopul final este blocarea permanentă a emisiilor de gaze cu efect de seră. Unele dintre ele pot fi arestate în fibră de carbon, polimeri sau beton, însă ar fi mult mai ușor să le punem sub pământ. Numai în acest caz foarte puțini oameni vor sprijini acest model de afaceri.

De fapt, eliminarea CO2 din aer, cu ingineriepunct de vedere, este una dintre cele mai dificile și mai costisitoare modalități de abordare a schimbărilor climatice. Dar având în vedere cât de încet reducem emisiile, nu există opțiuni bune.

ECG pe încheietura mâinii

Aprobarea de reglementare și progresele tehnologice facilitează monitorizarea continuă a inimii de către dispozitivele care pot fi purtate.

Sisteme de urmărire de fitness - medical non-seriosdispozitiv. Formarea intensă sau o curea slăbită pot confunda senzorii care vă citesc pulsul. Dar electrocardiograma, pe care medicii o folosesc pentru a diagnostica tulburările chiar înainte de a provoca un accident vascular cerebral sau un atac de cord, necesită o vizită la clinică și adesea oamenii nu au timp să ia testul la timp.

Ceasurile inteligente cu suport ECG au fost posibiledatorită noilor reguli și inovații în hardware și software, ele oferă confortul unui dispozitiv care poate fi purtat cu o precizie apropiată de precizia medicală.

Cureaua pentru Apple Watch, dezvoltată de AliveCor,capabil să detecteze fibrilația atrială, o cauză comună a cheagurilor de sânge și accident vascular cerebral, a primit aprobarea FDA în 2017. Anul trecut, Apple a lansat propria funcție ECG încorporată în ceas.

La scurt timp după aceea, compania Withings și-a anunțat planurile de a achiziționa un ceas ECG.

În dispozitivele purtabile moderne sunt încăeste folosit un singur senzor, în timp ce într-un ECG real există 12. Și niciunul dintre dispozitivele purtabile nu poate detecta un atac de cord atunci când apare.

Dar asta se poate schimba - în curând.

Salubrizare fără canalizare

Toaletele cu eficiență energetică vor putea funcționa chiar și fără sisteme de canalizare și să proceseze deșeurile la fața locului.

Aproximativ 2,3 miliarde de persoane nu au accescondiții sanitare bune. Lipsa toaletelor de lucru încurajează oamenii să arunce materia fecală în iazurile și fluxurile din apropiere, răspândind bacterii, viruși și paraziți care pot provoca diaree și holeră. Diareea provoacă moartea unuia dintre cei nouă copii din întreaga lume.

Oamenii de știință lucrează la crearea unui nou tip de toaletă, care va fi suficient de ieftin pentru lumea în curs de dezvoltare și nu numai că va putea colecta, ci și recicla.

În 2011, Bill Gates a creat un X particularPremiu în acest domeniu - concursul „reinventează toaleta”. De la lansare, mai multe echipe și-au prezentat prototipurile. Toate deșeurile sunt tratate la fața locului, deci nu este nevoie de o cantitate mare de apă pentru a le transporta la canalizare.

Opțiunile sunt, de asemenea, luate în considerare cu deșeurile de încălzire pentru a produce material bogat în carbon care poate fertiliza solul.

Asistenți virtuali vorbitori „netezi”

Noile metode capabile să capteze conexiunile semantice dintre cuvinte fac ca mașinile să înțeleagă limbajul natural.

Suntem obișnuiți cu asistenții virtuali - Alexajoacă muzică în sufragerie, Siri pune pe telefon ceasuri de alarmă - dar încă nu au justificat speranțele pe care le-au pus în ceea ce privește istețimea. Ar fi trebuit să ne simplifice viața, dar au zgâriat cu greu acest sol. Ei recunosc doar o gamă restrânsă de comenzi și se îndepărtează cu ușurință de la curs.

Unele progrese recente ar trebui să se extindărepertoriu de asistenți digitali. În iunie 2018, cercetătorii de la OpenAI au dezvoltat o tehnică care învață AI pe text nemarcat, evitând timpul și banii cheltuiți în clasificarea și marcarea manuală a tuturor datelor. Câteva luni mai târziu, Google a introdus sistemul BERT, care a învățat cum să prezică cuvintele lipsă în timp ce studia milioane de propoziții. În cadrul testului cu alegere multiplă, el s-a ocupat la fel de bine ca oamenii la completarea lacunelor.

Aceste îmbunătățiri, combinate cu sinteza îmbunătățitădiscursurile ne permit să trecem de la instrucțiuni simple pentru asistenții AI la conversații cu aceștia. Acestea le vor permite să facă față unor sarcini simple, cum ar fi să ia notițe despre întâlniri, să caute informații și să facă cumpărături online.

Unele sunt gata. Google Duplex, actualizarea surprinzător de „umană” a Google Assistant, poate primi apeluri de la spameri și furnizori de televiziune. De asemenea, poate face apeluri în numele dvs. pentru a programa rezervări la restaurant sau pentru a cumpăra bilete.

În China, utilizatorii s-au obișnuit cu AliMe Alibaba, care coordonează livrarea pachetelor prin telefon și negocieri cu privire la prețul mărfurilor din chat.

Dar cel puțin programele AI au început să înțeleagă mai bine astavrei, ei încă nu înțeleg propozițiile. Șirurile sunt compilate sau generate statistic, ceea ce demonstrează cât de dificil este să oferi mașinilor o adevărată înțelegere a limbii. Când vom depăși acest obstacol, vom vedea o altă revoluție. De la coordonator-logistician - la asistentă, profesor sau chiar un prieten.

Ce fel de descoperire din această listă vă așteptați personal? Povestește-ne despre asta în chat-ul nostru din Telegram.