10 прорывных технологий 2019 года (by MIT Technology Review от Билла Гейтса)
1. Ловкие роботы
Почему это важно? Если роботы смогут управляться с неопределенностью реального мира так же хорошо, как и люди, то они станут куда более универсальными.
Когда? Через 3-5 лет.
Пока роботы не умеют, как люди, интуитивно брать предмет только взглянув на него. Но в проекте Dactyl робот учится манипулировать объектом в виртуальном пространстве с помощью проб и ошибок - точно так же, как учатся дети. Используя обучение с подкреплением, нейронные сети учатся брать и вертеть предмет, перед тем как манипулятор попробует проделать это в реальном мире. Для имитации трения и различных материалов команда разработчиков добавляет случайные параметры в алгоритмы обучения.
https://www.youtube.com/watch?v=XYoS68yJVmw
2. Миниатюрные ядерные реакторы (а может и термоядерные)
Почему это важно? Удобный способ сгладить неизбежную неустойчивость возобновляемой генерации.
Когда? Середина 2020-х.
Небольшие, мощностью в несколько десятков мегаватт будут встраиваться в существующие электрические сети. Модульные реакторы 4 поколения будут миниатюрными, дешевыми и с небольшим количеством отходов (разработку ведут компании Canada’s Terrestrial Energy, TerraPower и NuScale). К середине 2030-х возможно создание первых коммерческих термоядерных реакторов. Они вообще не будут создавать никаких долгоживущих радиоактивных отходов (компании General Fusion и Commonwealth Fusion Systems).
3. Предсказание преждевременных родов
Почему это важно? 15 миллионов младенцев ежегодно рождаются недоношенными. Преждевременное рождение - ведущая причина смертности детей до 5 лет.
Когда? 2024 год.
Стартап Akna Dx разрабатывает тест крови стоимостью не более 10 долларов, который будет с большой вероятностью предсказывать преждевременное рождение. Тест основан на анализе остатков ДНК и РНК, которые в небольших количествах присутствуют в кровеносной системе человека. Семь важнейших генов, указывающих на большую вероятность преждевременного рождения, уже выделены.
4. Волшебная таблетка для диагностики пищеварительной системы
Почему это важно? Легкий способ выявить кишечные заболевания, в т.ч. у детей.
Когда? Уже применяется для взрослых пациентов, вариант для детей тестируется в 2019 году.
Небольшая таблетка, начиненная микроскопами, может использоваться без анестезии даже при первичном приеме. Она многоразовая, ее можно применять в полевых условиях и она подойдет даже для детей. ПО таблетки сделает подробные 2D и 3D снимки желудочно-кишечного тракта с разрешением до одиночной клетки. Разработчик - Massachusetts General Hospital.
5. Персональная вакцина от рака
Почему это важно? Текущие методы лечения имеют тяжелые последствия для организма и не всегда эффективны.
Когда? Уже тестируется.
Генетический анализ различных злокачественных опухолей показал, что они обладают большим количеством (от сотен до тысяч) уникальных мутаций. Идея немецкого стартапа BioNTech - вакцины с такими мутациями. Предполагается, что подобная вакцина вызовет резкую реакцию организма, который научится избирательно эффективно бороться с конкретным видам рака. Для использования такой вакцины у пациента будет браться образец опухоли, а затем под этот образец будет подбираться персональная вакцина.
6. Гамбургер без мяса
Почему это важно? Производство мяса очень затратно и в большой мере ответственно за опустынивание, выбросы СО2 и загрязнение водных ресурсов.
Когда? Гамбургеры на основе растительных компонентов - уже в продаже. Гамбургеры на основе лабораторного мяса - 2020 год.
Население Земли все еще растет и все еще богатеет. А это означает, что оно потребляет все больше и больше мяса. Однако производство фунта животного белка требует затрат воды в 4-25 раз больше, затрат земли - в 6-17 раз больше, затрат энергии - в 6-20 раз больше, чем производство фунта растительного белка.
Искусственное мясо из биохимических реакторов несет на 7% меньше издержек, зато такое же «мясо» из растительных протеинов имеет издержки в 10 раз меньше, чем полученное традиционным путем. Компании Beyond Meat и Impossible Foods уже имеют промышленные фабрики растительного мяса в США.
7. Поглотитель CO2
Почему это важно? Возможно технический способ поглощения углекислого газа из атмосферы будет отчаянной вынужденной мерой в борьбе с глобальным потеплением.
Когда? 2025 - 2030гг.
Глобальное потепление уже неизбежно, но чтобы избежать совсем катастрофических последствий, человечеству нужно будет как-то извлечь из атмосферы 1 триллион тонн СО2. Есть технологии прямого извлечения газа из воздуха, они еще очень дороги, но есть надежда, что стоимость можно будет снизить до 100 долларов за тонну. Из полученного газа можно будет делать топливо, строительные материалы. Экспериментальные заводы есть у компаний Carbon Engineering (Канада), Climeworks (Швейцария), Global Thermostat (США).
8. ЭКГ в гаджете
Почему это важно? Сердечно-сосудистые заболевания - причина смертности номер один.
Когда? Уже есть!
В 2017 году надзорные органы США уже дали первые разрешения на эксплуатацию носимых ЭКГ и эти устройства уже встраивают в электронные часы. Такое устройство может своевременно оповестить о признаках возможных проблем сердечно-сосудистой системы. Конечно, для настоящей ЭКГ нужно 12 сенсоров, а не один, поэтому носимые устройства не смогут распознать наступающий сердечный приступ. Но над этим работают (AliveCor, Withings), и, возможно устройства с 2-3 датчиками будут уже почти полной заменой стационарным аппаратам.
9. Автономная канализация.
Почему это важно? 2,3 миллиарда людей страдают от болезней связанных с отсутствием нормальной канализации. Эти болезни входят в Топ-10 причин преждевременных смертей.
Когда? 2021-2022гг.
В 2011 Билл Гейтс учредил приз за победу в соревновании (Reinvent the Toilet Challenge) на создание лучшего автономного туалета. Туалет должен работать абсолютно автономно, разлагать отходы на полезные фракции на месте, и, главное, стоить не более 5 центов за одно посещение.
Полюбоваться претендентами на приз можно здесь
10. Свободно говорящие голосовые помощники.
Почему это важно? Умные колонки будут иметь гораздо большую сферу применения, если смогут сами заказывать столик в ресторане или отвечать на звонки коммунальных служб.
Когда? 2021-2022гг.
Пока голосовые помощники понимают только прямые команды (и то не любые). Развитие глубоких нейронных сетей (OpenAI, Google, Alibaba) приведет к тому, что они смогут справляться с любыми бытовыми мелочами - подготовят резюме встречи, найдут любую информацию, сделают заказы онлайн.
А пока можно полюбоваться наиболее продвинутым голосовым помощником Google Duplex здесь.