На днях Билл Гейтс дал интервью изданию MIT Technology Review Массачусетского технологического института и рассказал, какие новейшие технологии кажутся ему самыми важными и перспективными. При этом Гейтс отметил, что речь пойдет не столько о технологиях, которые уже существуют, сколько о тех, что еще разрабатываются, но могут оказать огромное влияние на наш мир.
Ловкая робототехника
Роботы постепенно учатся иметь дело с окружающим миром. Промышленные роботы умеют выполнять мелкую и точную работу, но они запрограммированы на это человеком. Возьмите деталь с конвейера, переместите ее на пару сантиметров в сторону или замените чем-то другим - и металлическая клешня будет впустую хватать воздух. чтобы такого не происходило, роботы должны научиться чувствовать окружающий мир и адекватно с ним взаимодействовать. Именно это сейчас и происходит.
На днях мы рассказывали вам о мягкой роботизированной руке, которая обладает способностью обучаться методом проб и ошибок. Еще один похожий проект - робот Dactyl, разработанный некоммерческой организацией OpenAI. Эта роботизированная рука также самостоятельно обучается работе с предметами, прокручивая варианты в виртуальной среде.
По мнению Гейтса, именно подобная гибкость в обучении сделает робототехнику более ловкой и выведет ее на новый уровень.
Новая волна в ядерной энергетике
Новые проекты в ядерной энергетике обещают сделать этот источник энергии более безопасным и дешевым. Ученые разрабатывают множество подходов. В их числе - улучшенные реакторы четвертого поколения, маленькие модульные реакторы и даже реакторы ядерного синтеза, который до сих пор был недостижим.
Реакторы четвертого поколения представляют собой развитие и эволюцию старых дизайнов. Разработчики таких систем, вроде канадских компаний Terrestrial Energy и Washington TerraPower, уже сейчас заключают договоры о поставке электроэнергии.
Маленькие модульные реакторы, как правило, производят десятки мегаватт энергии (для сравнения, типичный ядерный реактор производит приблизительно 1000 МВт). Компании вроде NuScale Oregon утверждают, что использование маленьких реакторов может сэкономить деньги и снизить потенциальный экологический риск.
Что касается синтеза, он покажет эффективность лишь к 2030 году. Тем не менее, некоторые успехи можно наблюдать уже сейчас. Компани вроде General Fusion и Fusion Systems Commonwealth работают над реакторами, не оставляющими радиоактивных отходов. По мнению Гейтса, когда такой реактор будет запущен, общество примет его с гораздо большей готовностью, чем традиционные ядерные реакторы.
Прогнозирование риска преждевременных родов
Риск преждевременных родов может быть выявлен при помощи простого анализа крови.
Генетический материал человека содержится внутри клеток. Но не весь. Небольшое количество ДНК и РНК плавает просто в крови, попадая в нее из разрушившихся клеток. По этой причине в крови беременной женщины содержится не только ее ДНК, но и ДНК будущего ребенка.
Доктор Стивен Куэйк, биоинженер Стэнфордского университета, нашел способ вылавливать эту плавающую ДНК из крови. Таким образом, для генетического анализа нерожденного ребенка больше не нужна инвазивная биопсия. Достаточно взять анализ крови его матери. Анализ ДНК, помимо прочего, позволяет обнаружить аномалии в семи генах, корреллирующие с риском преждевременных родов. Если такой риск имеется, то, зная о нем, врачи могут без труда отсрочить роды, увеличив шансы ребенка на выживание.
В данный момент соответствующий набор для теста разрабатывается компанией Akna Dx. Когда он будет готов, его рыночная стоимость составит около $10.
Умные зонды в форме таблеток
Врачами и инженерами Центральной больницы Массачусетса в Бостоне разработан миниатюрный зонд в виде таблетки. Устройство может использоваться, для проверки всего желудочно-кишечного тракта на наличие заболеваний или даже для получения биопсии тканей. При этом пациент не испытывает ни малейшего дискомфорта. Разработка способна избавить человечество от ужаса различных инвазивных исследований.
Индивидуальные вакцины против рака
Это новый тип лечения использует в качестве оружия собственный иммунитет человека. Лечение поощряет способность тела разрушать раковые клетки, определяя мутации, уникальные для каждой опухоли.
Впервые о такого рода вакцинах заговорили в 2008 году, спустя пять лет после первой расшифровки генома раковой опухоли. После этого ученые начали сравнивать ДНК клеток злокачественных опухолей с ДНК доброкачественных опухолей и здоровых клеток. Исследования подтвердили, что все раковые клетки содержат сотни если не тысячи мутаций, большинство которых уникально для каждой опухоли. То есть, одно лекарство для всех разработать невозможно.
Но несколько лет назад немецкий стартап BioNTech подтвердил, что вакцина, содержащая в себе примеры конкретных мутаций, может “настроить” иммунную систему одного конкретного человека на уничтожение одной конкретной опухоли.
В декабре 2017 BioNTech вместе с биотехнологическим гигантом Genentech начал крупное тестирование вакцины. Сейчас ученые находятся на грани прорыва. Но остается нерешенным вопрос - если вакцина индивидуальна, как наладить выпуск для миллионов людей? Сейчас для создания вакцины требуется провести биопсию опухоли, проанализировать и упорядочить ее полученную ДНК и передать информацию к месту производства. Потому в данный момент BioNTech и Genentech разрабатывают новую производственную технологию, которая позволила бы упростить и ускорить этот процесс для массового использования.
Искусственное мясо
Если обойдется без масштабных сюрпризов, к 2050 году на планете будет обитать 9,8 млрд. особей человека. Благосостояние среднего землянина также возрастет, так что потребление мяса увеличится. По оценкам экспертов, человечество будет потреблять на 70% больше мяса, чем в 2005 году. А массовое животноводство очень сильно влияет на окружающую среду - огромное поголовье скота производит очень много парниковых газов.
Ученые предлагают снизить эту нагрузку, попросту выращивая настоящее мясо в лабораторных условиях. Предполагается, что из нескольких клеток мышечной ткани в биореакторе можно вырастить большой кусок мяса. Ученые из университета Маастрихта в Нидерландах уже добились успеха. Правда, такой метод производства снизил выбросы парниковых газов лишь на 7%.
Альтернатива - синтез “мяса” из горохового белка, сои, пшеницы, картофеля и других растительных продуктов. Калифорнийские компании Beyond Meat и Impossible Foods уже пытаются производить такой продукт, и имитация оказывается довольно точной. По словам Билла Гейтса, который инвестирует в обе компании, в процессе производства такого “мяса” выделяется на 90% меньше парниковых газов, чем при обычном скотоводстве.
Уловитель углекислого газа
Можно пытаться сократить выбросы, а можно - просто извлекать лишний углекислый газ из атмосферы. И это может быть более эффективным и высокотехнологичным решением, чем вся возня, которой сейчас занимаются экологи. По данным по данным ООН, ограничивая выбросы, можно лишь замедлить парниковый эффект. Для того же, чтобы остановить его, углекислый газ из атмосферы нужно удалять. Для этого до конца века нужно удалить из атмосферы 1 триллион тонн углерода.
В прошлом году гарвардский климатолог Дэвид Кит рассчитал, что добиться этого можно при помощи машин-фильтров воздуха. При нынешних технологиях это обойдется примерно $100 за тонну углерода. Затем собранный углерод можно перерабатывать в синтетическое углеродное топливо, используемое экспериментальными ракетами.
Кардиограмма на запястье
Уже сейчас существуют технологии, позволяющие снимать кардиограмму при помощи смарт-часов, фитнес-трекера или умного браслета. В 2017 году такую функцию представила компания AliveCor, выпустившая умный ремешок для Apple Watch. А в 2018 Apple включила ЭКГ в функционал самих часов.
Технология все еще требует одобрения регуляторных органов. Но, так или иначе, постоянное наблюдение за работой сердца может помочь предотвратить очень много внезапных смертей.
Туалет без канализации
Примерно 2,3 млрд. человек живут в примитивных антисанитарных условиях. Отсутствие нормальных туалетов приводит к тому, что фекалии попадают в соседние водоемы, распространяя бактерии, вирусы и паразитов.
Для борьбы с этой проблемой ученые разрабатывают новый вид туалета, который будет достаточно дешевым для самых бедных развивающихся стран, но при этом сможет не только накапливать но и перерабатывать отходы.
В 2011 году Билл Гейтс учредил специальную премию “Переизобретем туалет”. Несколько стартапов уже предложили свои варианты, так что, вероятно, скоро будет найдено приемлемое решение.
Более умные голосовые ассистенты
Мы уже привыкли к голосовым ассистентам и не воспринимаем их как что-то новое. Тем не менее, Alexa и Siri все еще очень далеки от идеала. Они умеют выполнять конкретные команды, но отклонение в сторону сбивает их с толку. Настоящим прорывом может стать голосовой ассистент, способный поддерживать адекватный диалог на любую тему.
Разработкой такого ассистента занимается некоммерческая компания OpenAI. Мы уже упоминали о ней, когда говорили выше о самообучающейся робототехнике. РАзработчики используют аналогичные алгоритмы самообучения, чтобы дать искусственному интеллекту способность к обработке речи и ведениюа адекватного диалога.
