Зонд-таблетка, мини-реактор и искусственное мясо. 10 технологий, о которых мир будет говорить в 2019 году

Основатель Microsoft Билл Гейтс попросьбе Массачусетского технологического института выбрал десять прорывных технологий 2019года. Невсе они будут массово применены прямо сейчас, но о всех этих технологиях, как считает Гейтс, вэтом году непременно будут много говорить. Некоторые изкомпаний, занимающихся инновациями, основал или вдохновил других на созданиесам Гейтс.

Ловкость для роботов

Хотя вмире идет все больше разговоров отом, что машины вот-вот отберут рабочие места улюдей, индустриальные работы все еще довольно неуклюжие иограниченные. Они могут, например, очень точно делать одни итеже движения, собирая сложные изделия на конвейере, ноесли переложить деталь намиллиметр левее или правее— теряются иначинают вести себя непредсказуемо.

Один изисследовательских проектов, врамках которого ученые пытаются решить эту проблему— Dactyl откомпании OpenAI. Dactyl— это роботизированная рука, которая крутит и подбрасывает простые физические объекты, например— детские кубики. Нейронная сеть, в которой подключена рука, запоминает, как рука взаимодействует с объектами, накапливает эти данные и таким образом изучает, как устроен реальный мир.

Если проект будет удачным, больше не понадобится закладывать в память роботам математическую модель поведения — будет достаточно опыта, накопленного нейронной сетью.

Атомная энергия нового поколения

Новые ядерные реакторы, более безопасные икомпактные, уже идут насмену громоздким ивредным для окружающей среды энергоагрегатам прошлого. Как считают ученые, ихмассовое применение вместо устаревшего оборудования способно даже остановить изменение климата напланете.

Так называемые реакторы четвертого поколения активно разрабатывают канадская компания Terrestrial Energy, американские TerraPower иNuScale. Последняя, ​​например, специализируется намини-реакторах, каждый из которых уже сейчас можетпроизводить десятки мегаватт энергии. Для сравнения— стандартный ядерный реактор производит примерно тысячу мегаватт.

Тест напреждевременные роды

Примерно каждый десятый младенец вмире рождается преждевременно. Благодаря исследованиям ученыхСтэнфордского университета, уже через пару лет врачи смогут спомощью обычного анализа крови определять, существуетли для беременной женщины угроза преждевременных родов.

Сейчас, чтобы это выяснить, врачам приходится делать непростые хирургические манипуляции, вроде пункции (прокалывание) живота.

Новая технология основана натом, что вкрови человека тоже находятся небольшие доли его ДНК иРНК— изтех клеток, которые уже умерли. Достаточно взять немного крови человека, найти там эти частицы ипроанализировать, есть липрежде всего, в организмевозможные генетические мутации.

Желудочный зонд втаблетке

Маленькое компактное устройство, которое легко глотать даже без анестезии, должно очень скоро заменить громоздкие и неприятные виспользовании гастрозонды. Вотличие от современных эндоскопов, новый зонд врачи смогут носить ссобой иприменять даже вовремя первичного визита кбольному.

Зонд-таблетка, которуюразрабатывают вклинике MGH вБостоне, будет содержать миниатюрный микроскоп. Кустройству будет крепиться очень тонкая нить, покоторой будут передаваться изображения желудка икишечника. Также зонд сможет брать образцы биологического материала дляанализа.

Мини-зонд поможет нетолько диагностировать илечить распространенные кишечные ижелудочные заболевания, но и по определенным признакам предусмотреть, например, вероятностьрака пищевода.

Персонализированные вакцины отрака

Обычная химиотерапия обычно убивает много здоровых клеток, но далеко невсегда побеждает раковую опухоль. Новые лекарства от рака, которые уже тестируют набольных врачи немецкой компании BioNTech, должны запускать ворганизме человека «умный» защитный механизм, уничтожающий только раковые клетки.

Вакцина поможет человеческому телу распознать мутации, уникальные для каждой опухоли, и выборочно «атаковать» их. Для этого необходимо предварительно взять образец опухоли, проанализировать его и заложить эту информацию в лекарства, таким образом персонализируя их для каждого больного.

Искусственное ирастительное мясо

Согласно расчетам ООН, в2050 году населять Землюбудут 10 млрд людей. К томувременилюди будут потреблять на70% больше мяса, чем в2005году. Норост объемов животноводства приводит также к увеличению вреда окружающей среде, ведь для выращивания животных применяют большие объемы воды ибольшие площади пастбищ суникальным грунтом.

Но, как рассчитали ученые, для производства одного фунта искусственного или растительного протеина нужно вразы меньше воды идругих невозобновляемых природных ресурсов, чем для производства одного фунта белка животного.

Сейчас параллельно продолжаются исследования двух основных методов изготовления «альтернативного» мяса.

Первый изних— так называемое «лабораторное» мясо, технологию производства которого разрабатывают ученые изМаастрихтского университета. Ученые вынимают уживотных ткани мышц и выращивают изних мясо вбиореакторах.

Второй — производство продуктов, похожих на мясо, из растений. Ученые из американских компаний Beyond Meat и Impossible Foods делают «мясо» из сои, гороха, пшеницы, картофеля и растительных масел. По их подсчетам, при производстве одной растительной котлеты в воздух выбрасывается на 90% меньше парникового газа, чем при изготовлении обычного бургера из говядины.

Ловушка для углекислого газа

Еще один способ борьбы сглобальным изменением климата предложил гарвардский ученый Дэвид Кит. Его идея заключается втом, чтобы собрать воздухспомощью специальных машин и затем удалить изнего вредные примеси, прежде всего— углекислый газ.

Метод достаточно дорогой— удаление одной тонны углекислого газа будет стоить $100, аудалить надо, как утверждают специалисты ООН по вопросам климата, один триллион тонн. Но, учитывая то, как медленно человечество уменьшает вредные выбросы ватмосферу, этот метод нетакой ужстранный и бесперспективный, как кажется напервый взгляд.

Другой вопрос— что потом делать сэтим огромным объемом газа.

Канадский стартап Carbon Engineering планирует производить из него синтетическое топливо. А швейцарская компания Climeworks и американская Global Thermostat хотят использовать углекислый газ для производства метана или даже для изготовления газированных напитков.

Кардиограмма назапястье

Кардио-браслет откалифорнийского стартапа AliveCor, как ожидается, посвоим возможностям будет ближе ксерьезным медицинским устройствам, чем кпопулярным ныне фитнес-трекерам. У него будет 12чувствительных сенсоров, браслет сможет снимать увладельца электрокардиограмму, распознавать мерцательную аритмию идаже приближение сердечного приступа. Всю эту информацию браслет будет передавать насмарт-часы отApple.

Также разработку кардио-часов анонсировала французская компания Withings.

Туалеты, неиспользующие канализацию

Понекоторым подсчетам, у более 2 млрд людей вмире нет должным образом оборудованной канализации. Как следствие — фекалии загрязняют водоемы, расположенные рядом, распространяя бактерии ивызывая заболевания вроде холеры идиареи.

Энергоэффективные туалеты, которые разрабатывают ученые, смогут функционировать без канализационной системы и перерабатывать отходы сразу наместе. Что важно— туалеты должны быть достаточно дешевыми, чтобы ихбыло выгодно использовать именно вбедных странах, где существует больше всего проблем сканализацией.

Туалет NEWgenerator, разработанный вуниверситете Южной Флориды, фильтрует бактерии ивирусы спомощью специальной анаэробной мембраны. Другой опытный образец, от компании Biomass Controls из Коннектикута, сразу перерабатывает отходы в органические удобрения.

Говорящий искусственный интеллект

Современные помощники сискусственным интеллектом пока недостаточно хорошо анализируют человеческую речь. Они различают только стандартный набор команд илегко путаются, если что-то идет нетак.

Новые технологии должны разрешить роботизированным ассистентам различать уже некоманды, асемантическую связь между словами.

Например, Google недавно продемонстрировала компьютерную систему BERT, которая научилась определять, какие слова пропущены впредложении, предварительно изучив много человеческих текстов.

Эти разработки, если ихсовместить сулучшенными синтезаторами человеческой речи, позволят человеку просто разговаривать со своими роботами-помощниками вместо того, чтобы просто давать имстандартные иневсегда исчерпывающие команды.

Этот материал также доступенна украинском языке.

Подписывайтесь на наштелеграм-канал.