Процессор для искусственного интеллекта, 3D-принтер для человеческих органов, посадка зонда на комету и другие важные научные события и технологические новинки прошедшего года.
Зачастую реальные достижения науки оказываются более поразительными, чем самые смелые предсказания фантастов. iBusiness представляет обзор самых впечатляющих достижений науки за 2014 год и новых технологий, способных изменить привычный нам мир.
Нейросинаптический процессор IBM
Одним из самых значимых событий 2014 года в сфере компьютерной техники стало не появление увеличенного iPhone 6, а презентация компанией IBM первого рабочего образца нейросинаптического чипа TrueNorth, принцип работы которого похож на механизм функционирования человеческого мозга.От традиционных процессоров, построенных на архитектуре фон Неймана, он отличается тем, что одно ядро чипа содержит сразу вычислительный и коммуникационный модули, а также собственную память. В результате все ядра процессора могут работать параллельно, обрабатывая за единицу времени очень большие объемы данных, а мощность всей вычислительной системы очень легко наращивать, просто соединяя несколько чипов.
Чип IBM TrueNorth эмулирует работу одного миллиона нейронов и 256 миллионов программируемых синапсов
Чип TrueNorth размером с почтовую марку создан на базе 28-нм техпроцесса, содержит 4096 ядер, 5,4 миллиарда транзисторов и требует для работы всего 70 милливатт, что значительно меньше энергопотребления современных традиционных процессоров. При этом он моделирует работу одного миллиона нейронов, 256 миллионов программируемых синапсов и способен производить до 46 миллиардов операций в секунду на один ватт.
Появление TrueNorth обещает настоящий переворот в области облачных вычислений — системы на нейросинаптических чипах могут значительно ускорить сложные процессы, такие как распознавание образов, машинный перевод и анализ больших данных. Компьютеры с подобными процессорами могут стать центром «умных» автомобилей, систем безопасности и многих других видов техники. В IBM планируют адаптировать чип и к мобильным устройствам, что позволит увеличить производительность смартфонов и планшетов, а также значительно продлить время их автономной работы. В перспективе нейросинаптическая технология даже позволит создать компьютер, сопоставимый по вычислительной мощности с человеческим мозгом.
Миниатюрный радиоконтроллер
Одним из главных трендов развития компьютерной техники за последние несколько лет стал «интернет вещей» — объединение различных устройств, от лампочек до бытовой техники и автомобилей, в единую сеть с возможностью удаленного управления и «умным» режимом автоматической работы. Два «условия» для начала массового распространения подобных устройств уже существуют — это интернет как набор технологий и инфраструктура для передачи данных, и различная мобильная техника, которая может использоваться для управления.В прошедшем году команда инженеров из Стенфордского университета представила недостающий третий компонент — мини-контроллеры, способные получать и ретранслировать команды, переданные с помощью радиосигнала.
Размеры радиоконтроллера составляют около 2 мм
Уникальность этих модулей, помимо миниатюрных размеров, состоит в том, что они не требуют собственного источника питания — вся необходимая для их работы энергия извлекается непосредственно из электромагнитных волн, переносящих сам радиосигнал. Кроме этого, модули имеют очень низкую себестоимость, что позволяет оснастить ими буквально каждую вещь из окружения современного человека. Появление контроллеров с такими характеристиками значительно ускорит выход новой подключаемой техники и распространение «интернета вещей» в целом.
Микро 3D-печать
Сейчас 3D-принтеры используются преимущественно для печати несложных фигур из пластика, которые не могут похвастаться ни высокой точностью изготовления, ни прочностью. Кардинально изменить ситуацию призваны печатные установки, разработанные учеными из Гарвардского университета. Созданные ими принтеры способны использовать сочетания самых разных материалов при печати, от полимеров и металлов до живых клеток, и обеспечивают точность до одного микрометра.3D-принтеры, разработанные в Гарвардском университете, способны печатать живыми клетками
При помощи подобных установок в лаборатории уже были напечатаны такие вещи, как литий-ионные батареи, бионические протезы уха, сочетающие живую ткань и электронные компоненты, ткани сетчатки глаза и даже образцы тканей с системой кровеносных сосудов.
В перспективе такие устройства могут быть использованы для высокоточной печати электронных компонентов по индивидуальному дизайну, а в медицине — для изготовления искусственных органов для тестирования лекарств или даже пересадки пациентам.
Подключение роботизированных протезов к нервной системе человека
Поразительных результатов в разработке человеко-машинного интерфейса удалось достигнуть в прошедшем году ученым из университета Джона Хопкинса. Они успешно продемонстрировали работу системы управления механическими протезами, подключенными непосредственно к нервной системе человека. Благодаря этой технологии пациент, потерявший обе руки в результате несчастного случая, смог одновременно управлять двумя роботизированными манипуляторами и выполнять довольно сложные действия.Роботизированные протезы подключаются напрямую к нервной системе человека и обладают обучаемостью
Интересно, что система, подключенная к нервам, обладает «обучаемостью». По мере использования протезов выполнять с их помощью различные действия становится проще, так как управление адаптируется к поступающим нервным импульсам.
Хотя вживление роботизированных конечностей требует серьезной подготовки и хирургического вмешательства, успешное завершение эксперимента показало, что возможно совмещение электронных компонентов с нервной системой человека. Такие протезы могут найти применение в медицине уже в ближайшем будущем.
Посадка зонда Philae на комету Чурюмова — Герасименко
Одним из самых впечатляющих научных событий 2014 года, без сомнения, можно считать посадку автоматического зонда Philae на комету P67 Чурюмова — Герасименко. Она стала весьма наглядной иллюстрацией возможностей современной космической науки — посадка зонда на комету, движущуюся со скоростью 21,6 км/сек, была осуществлена после десятилетнего полета с очень сложной траекторией. Суммарный путь, проделанный аппаратом Rosetta, составил почти шесть миллиардов километров.Посадка зонда Philae на комету стала результатом 10 лет полета
Посадка зонда на комету прошла не совсем гладко: аппарат, скорее всего, оказался лежащим «на боку» и в тени от скалы, что не позволяет солнечным батареям модуля обеспечить его энергией, необходимой для длительной работы. Несмотря на это, в результате миссии ученым удалось получить множество данных, значительную часть которых еще только предстоит обработать. Удалось проанализировать внутреннее строение кометы, найти на ней воду и органические вещества.
В данный момент зонд «Филы» находится в спящем режиме из-за недостаточного количества энергии, вырабатываемой солнечными батареями. Ученые надеются, что приближение кометы к Солнцу улучшит ситуацию и аппарат можно будет активировать уже этой весной для сбора дополнительных данных.
Достижения безусловно полезные - победа над лихорадкой, безобидные - найдены пентакварки, занятные - психология все-таки не совсем наука, и такие, что заставляют крепко призадуматься
Завершается еще один год на нашем пути в будущее, пугающее и манящее. Главный мотор этого движения – наука, но куда именно ведет она цивилизацию? Ответ становится яснее, если подвести итоги, выделить самые главные научные прорывы уходящего года, перспективы их развития и их авторов - «прогрессоров» в нашей терминологии.
1. Победили лихорадку Эбола
Прорыв: Вакцина от Эболы оказалась работающей, а прививочная кампания - эффективной.
Прогрессоры: Агентство общественного здоровья Канады и фармацевтическая компания Merck.
Подробности: Куда пропала Эбола? Этим вопросом российские (а возможно, и не только российские) телезрители начали задаваться примерно в середине 2015 года, когда главная «страшилка» последних нескольких месяцев перестала появляться в новостных сюжетах. Кое-кто даже высказывался в духе теорий заговора: мол, информацией об эпидемии нас пугали, чтобы отвлечь от чего-то более важного и страшного, а когда отвлекли - пугать перестали. На самом деле все проще: именно к середине лета вспышки болезни пошли на спад - начала действовать вакцина, разработанная Агентством общественного здоровья Канады и усовершенствованная фармацевтической компанией Merck.
Эпидемия, начавшая в марте 2014 года в Гвинее и ставшая крупнейшей с момента открытия вируса Эбола, подстегнула исследователей и работа, которая в иных обстоятельствах могла растянуться на десятилетие, была проделана за 10 месяцев. Вакцина была создана. В апреле 2015 года медики сделали первые прививки людям. В течение трех месяцев для эксперимента отобрали 100 человек, заразившихся Эболой, и подвергли вакцинации более 2 тысяч родственников и соплеменников инфицированных. В дальнейшем выяснилось, что из числа людей, получивших прививку, заболели всего 16 человек. Вакцинацию начали проводить на системной основе: как только выявляется человек, подхвативший Эболу, все его ближайшее окружение тут же отправляется «на укол».
До начала прививочной кампании медики постоянно фиксировали новые случаи заболевания. После появления вакцины эпидемия Эболы стала постепенно затихать.
Перспективы: Всемирная организация здравоохранения считает, что эффективность новой вакцины окажется в диапазоне от 75 до 100 процентов. Если бы препарат разработали хотя бы на полтора года раньше, тысячи людей были бы спасены: эпидемия 2014–2015 годов убила 11 315 человек, еще более 28 тысяч переболели, но смогли выжить. За первые две недели декабря 2015 года Эбола не проявила себя ни разу. Сколько жизней вакцина поможет сохранить в будущем, сосчитать невозможно, но представители ВОЗ уже говорят, что впервые за 40 лет правила игры меняются: сейчас преимущество на стороне человека, а не вируса.
2. Слетали к Плутону
Прорыв: Зонд «New Horizons» достиг Плутона и собрал множество данных о карликовой планете и ее спутнике Хароне.
Прогрессоры: НАСА, хотя не меньше мы обязаны Персивалю Лоуэллу, предсказавшему существование Плутона, и Клауду Томбо, открывшему его.
Подробности : Миссия «Новые горизонты» стартовала в далеком 2006 году, когда Плутон ещё считался полноценной планетой, а о facebook к примеру еще никто и не слышал. В течение долгих девяти лет космический аппарат упорно приближался к Плутону, по большей части пребывая в режиме гибернации и только время от времени просыпаясь, чтобы скорректировать курс и сфотографировать подвернувшиеся под руку космические объекты. Объекты, надо сказать, попадались что надо: одни облака Юпитера чего стоят. А пролетая мимо Ио, «Новые горизонты» сделал серию снимков, выявивших вулканические всплески на её поверхности, которые потом даже склеили в полноценное видео (первое видео извергающегося за пределами Земли вулкана!). Но всё это было лишь подготовкой к грандиозному успеху, ждавшему зонд в 2015 году. Были получены цветные снимки Плутона и его верного спутника Харона. Про фотографии с «сердцем Плутона» (азотным морем) заговорили даже далекие от астрономии люди.
Перспективы: В целом аппарат проводил наблюдения Плутона 9 дней, за которые собрал около 50 гигабит информации. Сейчас он потихоньку передаёт на Землю собранные данные. Как говорят в НАСА, передача будет продолжаться до конца 2016 года, ведь её скорость не превышает 2000 бит в секунду. Полученная информация позволит проверить некоторые гипотезы, например, о наличии воды под толщей льда океана, или о составе атмосферы карликовой планеты. Но на этом миссия не закончится: на 1 января 2019 года планируется пролёт мимо астероида 2014 MU69, типичного представителя пояса Койпера. Возможно, удастся найти ещё какие-то достойные цели, к которым направится зонд. Но «Новые горизонты» и так уже достигли многого. В последний раз человечество получило снимки неизведанной планеты в 1989 году - тогда это был Нептун. А больше неизведанных планет в Солнечной системе не осталось.
3. Отредактировали человеческие гены
Прорыв: Метод редактирования генома CRISPR/Cas9 испытали на генах человека и усовершенствовали.
Прогрессоры: Генные инженеры из Китая и США.
Подробности: В прошедшем году продолжились прорывные эксперименты с революционным в своей простоте методом редактирования генов CRISPR/Cas9, дающего нам возможность с помощью особых ферментов находить нужный участок ДНК и менять его, вырезая или добавляя строки генетического программного кода. Самым скандальным стал эксперимент китайских биоинженеров, испытавших метод на изначально нежизнеспособных человеческих эмбрионах. Результат разочаровал даже самих ученых: из 86 эмбрионов только в 28 замещающему комплексу удалось связаться с нужным участком ДНК. Эксперимент подвергся критике, в том числе со стороны журнала Nature. В критической статье ученых призывали не использовать метод на людях из-за большого количества нежелательных мутаций и непредсказуемых последствий и обращали внимание на то, что неудачи в экспериментах бросают тень на успешные попытки лечения отдельных органов с помощью этой системы. Впрочем, очень скоро американским ученым удалось на порядок увеличить эффективность метода CRISPR/Cas9, снизив количество ошибок практически до нуля. Мы вплотную приблизились к технической возможности редактирования генома человека.
Перспективы: На саммите, посвященном редактированию генома человека, ученые решили, что еще не настало время для редактирования до рождения ребенка его генов, передающихся по наследству. Этот временный запрет не распространяется на лечение, результаты которого по наследству не передадутся. Окончательно запрещать «исправлять» геном человека не стали, рассудив, что всегда найдутся те, кто решится нарушить запрет. Генной инженерии необходимо будет довести методы до совершенства, чтобы получить ключ к редактированию передающихся по наследству генов. На первом этапе это позволит вылечить некоторые болезни, которые вызываются изменениями в отдельных генах, а в дальней перспективе, возможно - к появлению разных вариантов «постлюдей», экспериментирующих со своим геномом.
4. Откопали «переходное звено»
Прорыв: проанализированы останки древнейших людей, названных Homo naledi - судя по анатомическому строению это самые ранние представители рода людей, жившие 2-3 миллиона лет назад и претендующие на роль «переходного звена» между обезьянами-австралопитеками и людьми.
Прогрессоры: Ли Бергер и работающие с ним палеоантропологии.
Подробности: В 2013 году два спелеолога обнаружили в узком туннеле системы пещер «Восходящая звезда» проход в небольшую камеру, на дне которой покоились сенсационные кости. Палеонтолог Ли Бергер организовал масштабную экспедицию в пещеру, которая теперь зовется Диналеди. Только самым стройным исследователям довелось узреть невиданное для палеонтолога богатство: в пещере обнаружили один практически целый скелет, отлично сохранившиеся кисть и стопу, а в целом более полутора тысяч фрагментов скелетов 15 людей разного пола и возраста. Сенсационности этой находке добавил и налет загадочности. В пещеру вел только один туннель, длинный и крайне узкий, а геологи утверждали, что другого пути никогда и не было. Ученые не обнаружили никаких следов человеческой деятельности: переноса воды, изготовления орудий, огня, который мог бы позволить древним людям ориентироваться в пещере. Но как и, главное, зачем они пробрались сквозь «шкуродер» в эту камеру? Они протискивались наощупь в поисках убежища или места для спокойной смерти, или их соплеменники организовали в пещере нечто вроде первобытного кладбища, перетаскивая туда тела? Помочь с ответом на этот вопрос могла бы датировка окаменелостей. Для этого ученым нужно было исследовать осадок на костях, состав флоры и фауны, вулканический туф или песок. Но ничего этого в замкнутой пещере не было, кроме каменной пыли со стен и потолка, покрывшей слоем толщиной в 15 сантиметров обнаруженные кости. А главной новостью оказалось то, что исследователи обнаружили не уже известных науке предков вроде австралопитеков, останки которых часто находили в этой области.
По итогу исследований группа антропологов описала новый вид наших предков - Homo naledi, или «звездного человека» («naledi» переводится как «звезда» с южноафриканского языка сесото). В двух опубликованных пока статьях подробно описываются особенности кистей и стоп древнего человека. Строение кисти указывает на то, что Homo naledi изготавливали орудия, были искусными древолазами и по пока неизвестной причине имели очень развитые большие пальцы. Ноги «звездного человека» как оказалось были длинными, а стопы мало чем отличались от современных, так что он был приспособлен к долгим пробежкам.
Перспективы: Точное место на генеалогическом древе для Homo naledi пока не найдено, как не установлен и возраст окаменелостей. Для этого ученым потребуется радиоуглеродная датировка костей и дальнейшее изучение системы пещер «Восходящая звезда».
5. Поймали пентакварк
Прорыв: В июле физики объявили об открытии нового класса частиц, существование которых ученые предсказывали полвека назад, но никак не могли доказать - пентакварков.
Прогрессоры: У статьи, рассказывающей об обнаружении пентакварка, около 700 авторов, а вообще честь открытий, сделанных на Большом адронном коллайдере, делят между собой тысячи людей, создававших его и работающих там сейчас.
Подробности: Кварки - это фундаментальные частицы, из которых формируются два класса составных частиц: барионы (это протоны и нейтроны, составляющие ядро атома) и мезоны. Барионы состоят из трех кварков, а мезоны из двух: кварка и антикварка. Обычно кварки не формируют сложные структуры - если собрать несколько кварков вместе, они не объединяются, а сразу распадаются на мезоны и барионы. Объяснить, почему так происходит, современная физика пока не в силах, поскольку теоретически ничто не препятствует объединению кварков в группы по 4 или 5 частиц: в тетра- или пентакварки.
Возможность таких объединений была обоснована в 1964 году, и с тех пор физики провели десятки экспериментов в попытках найти частицы, состоящие из двух кварков и двух антикварков (тетракварки) и из четырех кварков и одного антикварка (пентакварки). К концу первого десятилетия 2000-х о положительных результатах в поиске пентакварков заявили более 10 команд ученых из разных стран. Но ни один из этих результатов не подтвердился в более масштабных экспериментах. Поиски пентакварка стали считаться делом неблагодарным и обреченным на неудачу.
Открытие на Большом адронном коллайдере было сделано почти случайно: физики изучали распад лямбда-бариона и неожиданно увидели пентакварк. Учитывая дурную репутацию пентакварка, к изучению обнаруженной частицы физики подошли очень серьезно, долгое время измеряя массу, параметры и квантовые числа, и перепроверяя результаты. В конце концов, были получены данные очень высокой статистической значимости - существование нового класса частиц было официально доказано.
Перспективы: Пентакварк - это не просто новая частица, а способ объединения кварков в многокомпонентную упорядоченную структуру, о свойствах которой мы пока знаем не много. В Большом адронном коллайдере зафиксировали сразу два пентакварка, близких по массе, и теперь физики будут пытаться объяснить, как это возможно. Вероятно, удастся обнаружить и различные типы пентакварков.
6. Показали ненадежность большинства психологических исследований
Прорыв : Выяснилось, что из 100 психологических экспериментов удаётся воспроизвести только 39. Полученные результаты должны привести к изменению процесса получения научного знания.
Прогрессоры: «Коллаборация за открытую науку» во главе с Брайаном Нозеком.
Подробности : Воспроизводимость результатов - одно из главных свойств науки. Какой смысл говорить, что вам удалось осуществить управляемую термоядерную реакцию, в которой произведённая энергия превысила затраченную, если никто не сможет потом повторить ваш успех? Ведь это фактически будет означать, что человечество не получило ничего нового, даже если вы и правы. Результаты же психологических исследований зачастую обещают довольно много и достаточно громко звучат. Всем интересно, отличается ли, например, реакция страха у детей и взрослых. Однако оказалось, что подтвердить результаты подобных экспериментов не так-то просто. Психологи из «Коллаборации за открытую науку» в течение четырёх лет занимались воспроизведением экспериментов, опубликованных в ведущих психологических журналах, и итоги этого исследования оказались неутешительными. По мнению учёных, им удалось воспроизвести лишь 39 работ из 100, и это при том, что 97% первоначальных публикаций заявляло о статистической значимости своего результата. Ну… Могло быть и хуже, не так ли?
Перспективы: Конечно, на первый взгляд этот результат совсем не похож на прорыв в науке. Ведь он означает, что психологические эксперименты чаще всего проводятся неверно, либо неверно оценивается надежность их результатов. Но ведь гораздо лучше, если проблема осознана и исправлена, чем когда все старательно делают вид, что её не существует. И здесь исследование «Коллаборации за открытую науку» приходится как нельзя кстати. Учёные, поняв, что статистическая значимость результатов не всегда позволяет судить о важности открытия, постараются сделать исследовательский процесс прозрачнее, а результаты – достовернее. Возможно, нас скоро ждёт целая научная революция, которая в корне изменит способы получения знания в психологии. А заодно, глядишь, и психологическим экспериментам доверять больше станут.
7. Выделили антибиотик нового типа
Прорыв: В июле в журнале Nature была опубликована статья об открытии впервые за 30 лет нового класса антибиотиков - теиксобактина.
Прогрессоры: Антибиотик «вырастила» команда биологов из США, Германии и Великобритании.
Подробности: Большинство используемых сейчас антибиотиков были созданы в 60-х годах 20-го века, и с тех пор многие бактерии выработали к ним устойчивость. Некоторые возбудители опасных болезней, таких как туберкулез, когда-то подавлялись обычным пенициллином. Но сейчас туберкулез и другие полузабытые инфекции могут снова стать массовыми убийцами.
Парадокс в том, что отчасти именно из-за стремительности, с которой любые новые антибиотики теряют свою эффективность, фармацевтические компании перестали вкладывать деньги в модификацию существующих препаратов и поиск новых форм. Опустили руки, можно сказать. Проблему устойчивости бактерий к антибиотикам называют одной из главных угроз человечеству в ближайшем будущем.
Исследователи компании NovoBiotics Pharmaceuticals использовали совершенно новый способ получения антибиотиков. Они не стали обращаться к известным штаммам, которые можно вырастить в лаборатории, а решили искать новый антибиотик в главном источнике бактерий - в почве. Ученые разработали устройство, которое можно опустить в землю и позволить бактериям развиваться в естественной для них среде. Вещества, которые выделили эти бактерии в процессе жизнедеятельности, затем протестировали на мышах, зараженных опасными заболеваниями. Одно из таких веществ обладало выраженными антибиотическими свойствами и оказалось очень эффективно против большинства граммположительных бактерий, устойчивых ко всем другим антибиотикам. Это антибиотик нового типа.
Обычно антибиотики «портят» белки бактерий, а те в ответ приспосабливаются к его атакам, так меняя структуру белка, что он делается нечувствительным к антибиотику. Но найденное вещество повреждает столь важные ферменты, отвечающие за строительство клеточной стенки бактерии, что любое их изменение смертельно для бактерии. При условии, что новый антибиотик будет применяться с большой осторожностью - только в тех случаях, когда другие лекарства бессильны, устойчивость к нему бактерии смогут выработать не раньше, чем через 30-40 лет.
Перспективы: Компания планирует вывести новое лекарство на рынок в течение пяти лет, и оно станет спасением для тех, кого сейчас нельзя излечить. Однако главное достижение ученых не в этом: способ поиска новых антибиотиков, который они открыли, возможно, откроет новую эру в создании антибиотиков и нам будет что противопоставить угрозе глобальных эпидемий, вызванных мутировавшими бактериями.
8. Решили охладить планету
Прорыв: Строго говоря, это не научное достижение, а дипломатическое и общественное, но на научной основе и весьма важное. В декабре страны ООН приняли новое климатическое соглашение - Парижское. Согласно ему до конца века планета не должна потеплеть больше, чем на два градуса Цельсия. Страны обязуются сделать все возможное, чтобы снизить этот порог даже до полутора градусов.
Прогрессоры: Представители всего человечества - Парижское соглашение приняли 195 стран мира.
Перспективы: За последние 5000 лет Земля нагрелась всего на 4-5°C, но с 1980-го года по 2020-ый температура на поверхности планеты увеличивается на 0,25°C каждое десятилетие. В пессимистичном сценарии ООН, в 21-ом веке планета нагреется на 2.6–4.8°C, такое потепление скажется на жизни миллиардов людей. Таяние ледников, которое приведет в повышению уровня моря и затоплению островов и побережий континентов, засухи и глобальные катаклизмы, такова лишь часть прогнозируемых последствий.
Промышленность и энергетика большинства стран мира зависят от сжигания ископаемого топлива. Именно этот процесс в наибольшей степени ответственен за выбросы парниковых газов, которые по мнению большинства ученых провоцируют глобальное потепление. Отказаться от ископаемого топлива сейчас невозможно, но в рамках соглашения страны ООН договорились работать над постепенным переходом к безуглеродной экономике. Энергия будет расходоваться более эффективно, страны будут внедрять новые, экологически безопасные технологии, использовать возобновляемые источники энергии и диверсифицировать экономику в тех случаях, когда она слишком сильно зависит от добычи и потребления углеводородного топлива. Каждая страна самостоятельно определяет, насколько ей удастся снизить количество выбросов.
Участники конференции в Париже отдавали себе отчет в том, что такие серьезные преобразования могут вызвать трудности в экономике многих стран, как поставщиков, так и активных потребителей углеводородного топлива. Самые уязвимые страны будут ежегодно получать финансовую поддержку от других государств, различных международных организаций и коммерческого сектора. Государства создадут рынок выбросов, введут новый налог и будут стимулировать инвестиции в новую энергетику и промышленность.
Перспективы: Парижское соглашение является юридически обязывающим, однако оно еще не подписано. Чтобы оно вступило в силу, его должны ратифицировать по крайней мере 55 стран. Этот процесс начнется в апреле 2016 года и будет продолжаться весь год. Если соглашение будет подписано, и страны будут придерживаться зафиксированных в нем обязательств, у человечества увеличится шанс сохранить планету такой, какой она была последние 5000 лет.
9. Соединили мозги животных в работающую сеть
Прорыв: Нейрофизиологи из университета Дьюка объединили мозги нескольких крыс в сеть и заставили эту сеть решать задачи.
Прогрессоры: Мигель Николесис и сотрудники его лаборатории.
Подробности: Ученые подошли к проблеме взаимопонимания радикально. Нейрофизиологи из университета Дьюка объединили мозги четырёх взрослых крыс, причём получившийся «брейнет» («brainet» - мозговая сеть) решал вполне жизненные задачи, такие как обработка изображений, хранение и поиск информации и даже предсказание (предощущение) погоды. В некотором роде, был получен своеобразный органический компьютер, производительность которого превышала производительность отдельного мозга. Что по этому поводу думали испытуемые крысы, к сожалению, не сообщается. А ведь интересно было бы узнать, каково это - иметь общий мозг на четверых…
Перспективы: Исследования Николесиса способствуют развитию нейрокомпьютерных интерфейсов и методов реабилитации людей с нарушенными двигательными функциями, но главное тут скорее в том, что создан прецедент практической реализации «брейнета». Более того, четыре несчастных связанных электродами крысы переводят из разряда фантастики в разряд перспективных технологических проектов «нейронет» - будущий аналог интернета, в котором взаимодействие людей, животных и машин осуществляется с помощью нейрокоммуникаций. Трудно даже представить, какую жизнь это принесет людям. Быть может у человека, связанного нервной сетью с миром, вообще не будет отдельного «Я», останется лишь «Мы», примерно как в известной антиутопии Евгения Замятина.
10. Обратили вспять процесс старения
Прорыв: Разработан метод, позволяющий удлинять на целую тысячу нуклеотидов человеческие теломеры - концевые участки хромосом, от длины которых во многом зависит процесс старения нашего организма.
Прогрессоры: Группа исследователей из Стендфордского университета под руководством Хелен Блау.
Подробности: Воспроизводство здоровых клеток в организме происходит путем их деления. В ходе каждого деления концы теломер уменьшаются. У молодых людей теломеры имеют длину, эквивалентную 8-10 тысячам нуклеотидов. По мере взросления и старения эти «колпачки» уменьшаются и в какой-то момент достигают точки «невозврата» - клетка прекращает делиться и окончательно умирает. А постепенное умирание клеток, несущее в себе «замусоривание» организма и есть, как считают многие ученые, главная причина старения.
Зависимость процессов старения организма от состояния теломер была известна и раньше, как и то, что здоровый образ жизни замедляет их укорачивание, но сотрудники Стендфорда предложили принципиально иной способ: они доказали, что можно использовать медицинское вмешательство извне для непосредственного увеличения концевых участков хромосом.
Основным инструментом новой технологии стала модифицированная РНК, несущая ген теломеразной обратной транскриптазы. После введения такой РНК клетки начинают вести себя как молодые и активно делится. Правда, удлиненные концы теломер снова начинают укорачиваться с каждым новым делением.
Перспективы: Люди всегда искали ответ на вопрос «Как жить долго и счастливо». И если со счастьем не все так просто, то благодаря результатам завершившихся исследований, мы имеем неплохие шансы значительно продлить свои дни. Продолжение исследований сулит успех в создании препаратов, регулярный прием которых позволит увеличить срок активной жизни клеток, из которых состоит наше тело, а это значит, что мы получим несколько нелишних лет для поиска ответа на вторую часть вопроса - о счастье.
Плоды прогресса
10 технологий, вошедших в жизнь людей в 2015 году
1.Гироскутер вместо ховерборда
Для целого поколения 2015-й был, помимо прочего, годом прибытия Марти Макфлая «назад в будущее». В отличие от фильма, в сегодняшней реальности ховербордов (то есть летающих скейтбордов) пока не предвидится. Зато стремительно входят в моду гироскутеры. По словам разработчиков, устройство, состоящее из горизонтальной площадки для ног и двух колес, управляемых двумя электромоторами, работает как вестибулярный аппарат человека: гироскопические датчики дают сигнал электромоторам вращаться вперед или назад при переносе центра тяжести. вперед) соответственно. Пока гироскутеры используют все больше знаменитости и любители передовых гаджетов, но не исключено, что эти устройства скоро потеснят самокаты и ролики. Гироскутерам осталось только стать более безопасными.
2.Генетически модифицированные животные
Уходящий год принес несколько важных сдвигов в деле распространения создаваемых в лаборатории животных. Генетически модифицированные комары, разработанные британской компанией Oxitec, были выпущены в бразильском городе Пирасикаба как средство борьбы с лихорадкой. Искусственная мутация в генах комаров-самцов передает самкам ген, который убивает их потомство до наступления половой зрелости. Эта мера должна резко сократить популяцию комаров-переносчиков лихорадки.
Другой громкой новостью стало разрешение на производство и употребление в пищу в США первого ГМ-животного. Им стал лосось AquAdvantage с внедренными ДНК, которые влияют на рост рыбы. Лосося сочли одинаково безопасным как для здоровья человека, так и для окружающей среды.
3.Маленький, быстрый, дешевый курьер
Речь не о гномах, а о дронах - маленьких летательных аппаратах с дистанционным управлением. Количество используемых в коммерческих целях беспилотников в 2015 году росло лавинообразно. Уже сейчас они доставляют товары клиентам, отслеживают ситуацию на дорогах и используются во многих других целях, спектр которых будет только расширяться: например, дроны скоро будут передавать интернет-сигнал в самых отдаленных уголках Земли. Крупнейший американский интернет-магазин Amazon обещает в ближайшем будущем с помощью нового сервиса доставлять товары весом до 2,3 кг в течение получаса и всего за 1 доллар. А в Японии оснащенных сетями дронов запускает в небо полиция: беспилотников стало так много, что появилась необходимость отлавливать потенциально опасных.
4.Персонализированная реальность
В 2015 году Facebook предоставил пользователю возможность отмечать публикации людей, которых он хотел или не хотел бы видеть в своей ленте новостей. До этого момента лента новостей пользователя наполнялась полностью автоматически: компьютер анализировал историю его лайков, комментариев и просмотров, чтобы выявить предпочтения и наполнить ленту информацией, которая может заинтересовать именно его. Теперь машина анализирует и то, какие публикации вы сознательно приоритизируете или исключаете из своей ленты, чтобы вам приходилось как можно меньше это делать. Тем не менее, возможность самостоятельно участвовать в формировании ленты новостей окончательно изменила функцию социальной сети. Теперь это не просто сайт, на который вы заходите, чтобы узнать, что нового в жизни ваших знакомых, и даже не для того, чтобы узнать новости. Это информационное пространство, где вы узнаете именно и только то, что хотите знать.
5.Интернет для лампочек
В мире искусственного освещения, как и повсюду в жизни, разворачивается цифровая революция и всеобщая «интернетизация» - только вместо людей к сети подключаются светильники. Технологии освещения сливаются с информационными технологиями благодаря светодиодам (по-английски — LED) — это полупроводниковый прибор, излучающий свет, когда через него пропускают ток. Светодиоды гораздо экономичнее других лампочек, но самая притягательная их способность в том, что их параметрами можно управлять. Образцовым примером для стремительно растущего рынка умных светильников служит Hue компании Philips, которым легко управлять со смартфона, меняя цвет, цветовую температуру и яркость, или выставляя различные программные режимы - допустим, ранним утром программа задает холодный свет, стимулирующий людей к работе, а вечером - теплый, приятный и успокаивающий. А внешние датчики позволяют, например, автоматически корректировать уровень освещения в зависимости от погоды и времени суток. Изменения в освещении, происходящие благодаря светодиодам, важны не только в быту - в уходящем году их начали использовать в сельском хозяйстве, которое становится все менее «сельским» - сельскохозяйственные культуры выращиваются в помещениях с искусственно регулируемым светом, где для каждого вида, допустим, салата, подбираются оптимальные параметры светового излучения.
6.Сборка роботов на дому
Микрокопьютеры и готовые наборы для создания собственных электронных устройств в 2015 году переживали бум. Набирало популярность и сообщество мейкеров - так теперь называют «самоделкиных», любящих мастерить «умные» устройства дома, для себя. Собрать собственного робота на базе программируемого мини-компьютера вроде Galileo или Edison, нескольких датчиков и с подключением к глобальной сети теперь может любой - ассортимент конструкторов расширяется, стоимость компонентов снижается, соединять и комбинировать их все легче, а учебные материалы доступны в Интернете бесплатно. В 2015 году такие гиганты, как Intel, IBM, Microsoft и Amazon предложили пользователям «облачную» инфраструктуру для управления самодельными устройствами, хранения и обработки создаваемых ими данных. Кстати, обработка данных, поступающих от таких поделок по всему миру, может открыть новую эру в «оцифровке мира» и формировании разнообразных баз данных.
7.Ломая языковые барьеры
Взаимодействие людей, говорящих на разных языках, всегда было огромной проблемой. Трудно даже представить себе глобальное мироустройство и культуру без языковых барьеров, но похоже, люди планеты начнут понимать друг друга без переводчика совсем скоро. В 2015 году Skype запустил сервис синхронного перевода речи собеседников, говорящих на английском, немецком и французском языках (а перевод смс-сообщений - с 50 языков мира). Это, явно, только начало революции в мире автоматизированного синхронного перевода, - похоже, наконец приходит время достраивать Вавилонскую башню.
8.Суперкомпьютер в роли врача
Корпорация IBM, создавшая суперкомпьютер Watson, весной запустила облачную платформу IBM Watson Health. Проще говоря, искусственный интеллект Watson теперь живет в облаке и используется для анализа медицинских данных. В частности, помогает врачам точнее ставить диагнозы и подбирать лечение. IBM уже заключила несколько соглашений с крупными мировыми брендами, работающими в области оказания медицинских услуг. Watson обучили для работать с большими массивами медицинских данных, чтобы этот искусственный интеллект мог использовать опыт исследователей со всего мира. Watson постоянно совершенствуется, получая новые данные, помогает индивидуализировать рекомендации для пациента и реже двуногих врачей совершает ошибки.
9.Дети от трех родителей
Правительство Великобритании в феврале утвердило поправки в закон, разрешающие донорство митохондрий, - так Соединенное Королевство стало первой страной, в которой у детей могут быть гены не двух, а трех родителей. Митохондрии — крошечные, но имеющие собственный геном «аккумуляторы» живой клетки. Примерно 6500 детей в год по всему миру рождается с поломками митохондриальной ДНК, смертельными или ведущими к серьезным поражениям мозга. Митохондриальная ДНК у человека передается только по материнской линии, - и ученые придумали, как избавиться от поломок путем трансплантации митохондрий от здоровой женщины на стадии «зачатия в пробирке». Перед голосованием в Палате Общин более двух часов шли дебаты, и позиция сторонников поправки во главе с министром здравоохранения оказалась для большинства парламентариев убедительней позиции церкви и других противников поправки.
10.Компьютеры обрели зрение
Фиксировать изображение на фотографии или видео — не то же самое, что «видеть», то есть, «понимать», что именно там изображено. Научить машины видеть - значит, научить их называть объекты, узнавать людей, понимать отношения, эмоции, действия и намерения. В уходящем году был сделан важнейший шаг в этом направлении - благодаря нейросетевым методам так называемого «глубокого обучения», стали появляться программы, способные распознавать объекты, иногда даже лучше людей и даже описывать предложениями увиденное на фотографии. Конечно, это еще не полноценное видение, - например, компьютер не может оценить красоту картины. Но постепенно машины обретают зрение. В самое ближайшее время появится механизм поиска информации по ключевым словам в бесчисленных фотографиях и видеороликах интернета. Шаг за шагом, и мы не заметим, как будем воспринимать мир посредством не только своих, но и компьютерных глаз.
– Евгения Яковлева
Новые технологии и открытия входят в нашу жизнь так быстро, что в какой-то момент мы перестаём понимать, фантастика это или уже реальность.
Характерный признак ракового гена
Не каждая опухоль одинаково смертельна. Например рак простаты даёт намного больший процент излечений, чем опухоль в пищеводе. Хорошая новость, однако, в том, что изучив мутировавший геном опухоли, доктора могут точно определить, будет ли рак чувствителен к определённому виду химиотерапии или окажется безответен к известным способам лечения. Другими словами, знание подтипа ракового гена позволяет перейти сразу к именно к той клинической терапии, которая сохранит жизнь пациента.
Летающие автомобили
Может быть, для некоторых это всё ещё звучит как сцена из научно-фантастического фильма, но летающие машины уже существуют. Детище американской компании «Террафуджия» расходует примерно семь литров бензина на 100 километров как автомобиль и 19 литров в час как самолёт. Машина передвигается по воздуху со скоростью 185 км/ч и может пролететь без посадки около 800 км. Вы уже можете купить такую сегодня: первоначальный взнос 10 тысяч долларов.
Открыта первая планета с ЧЕТЫРЬМЯ солнцами
Международная команда астрономов объявила об открытии планеты, чьи небеса освещены четырьмя солнцами – это первая известная планета такого типа. Она находится в пяти тысячах световых лет от Земли, и получила название PH1 в честь Planet Hunters («Охотники за планетами») -программы Йельского университета, в которой участвуют волонтёры, занятые поиском новых планет.
NASA начинает использовать роботизированные экзоскелеты
Экзоскелет X1 весит примерно 25 кг, содержит четыре моторизированных сустава и шесть пассивных. В зависимости от настроек, он может мешать движению, что пригодится астронавтам для физических упражнений в невесомости, либо помогать, позволяя ходить людям с парализованными ногами.
Искусственные листья генерируют электричество
Используя относительно недорогие материалы, Даниель Г. Носера создал первый в мире настоящий искусственный лист. Замкнутые секции имитируют фотосинтез, но в результате получается водород, а не кислород. Водород может быть собран в топливные ячейки и использован для создания электричества, даже в самых удалённых местах на Земле.
В Греции используется автобус на автопилоте
Внедрение автоматического транспорта в Европе началось с греческого города Трикала, где четыре маленьких автобуса без водителей уже совершают пробные поездки по улицам. Эти автобусы запущены в рамках поддерживаемого ЕС проекта CityMobil2, призванного запустить в Европе автоматические дорожно-транспортные системы с самоуправляемыми автобусами. Каждый автобус может перевозить от 10 до 12 пассажиров на скорости до 20 километров в час. Эта скорость кажется небольшой, но помните, что эти автобусы электрические, бесшумные и не загрязняют окружающую среду.
3D-принтер создаёт полноразмерные дома за один сеанс
Гигантский принтер под названием D-shape, созданный Энрико Дини, способен напечатать двухэтажное здание вместе с комнатами, лестницами, трубами и стенами. Используя лишь песок и минеральные вяжущие вещества, принтер формирует материал такой же крепкий, как усиленный бетон, и выглядящий, как мрамор. Процесс создания занимает примерно четверть времени по сравнению с традиционным зданием. Напечатанный дом имеет закругленную архитектуру, и может быть построен без использования специальных знаний и навыков.
Получена первая фотография ДНК
С помощью электронного микроскопа Энцо ди Фабрицио и его команда из итальянского Института Технологий в Генуе сумели сфотографировать знаменитую двойную спираль Уотсона-Крика во всей красе, расположив нити ДНК на кремниевой подложке с выступающими из неё столбиками. Эта техника позволит учёным увидеть, как белки, рибонуклеиновые кислоты и другие биомолекулы взаимодействуют с ДНК
Генетически модифицированный шёлк крепче стали
В университете Вайоминга учёные модифицировали группу шелковичных червей, чтобы производить шёлк, который крепче стали. Супер-крепкий шёлк может использоваться в разных областях, например, это могут быть крепкие хирургические нитки для медиков, биоразлагаемая альтернатива пластику для бизнеса или лёгкая броня для военных.
Робот DARPA может обходить препятствия
«DARPAtv» из Агентства передовых оборонных исследовательских проектов в 2012 году опубликовало вирусное видео на тему роботов. Робот, названный ими Pet-Proto, проходил по специально оборудованному препятствиями маршруту, автономно принимая решения. Множество людей, просмотревших этот ролик, высказали мнение, что когда этот робот сможет делать то же самое без помощи проводов, человечество обречено
Лазерное оружие уже реальность
Вы видели эти сверкающие лазеры в фильмах «Звёздные войны» и «Терминатор» и наверное думали, что они существуют только в мире научной фантастики. Итак, вы ошибались! Армия США имеет лазерное оружие под названием Мститель. Он в двадцать раз горячее кухонной конфорки и может разрезать артиллерийский снаряд. Сейчас он используется для разрушения самодельных взрывных устройств, которые наносят армии США больший ущерб, чем любое другое оружие.
Глазные протезы возвращают зрение слепым
Недавно два слепых человека в Великобритании получили глазные импланты в результате восьмичасовой операции. После многих лет слепоты, оба восстановили «полезное» зрение за несколько недель, теперь они видят очертания объектов и цветные сны. Врачи ожидают дальнейшее улучшение по мере того, как мозг заново приспособится к зрению
Человек с параличом всех конечностей успешно использует роботизированную руку, управляемую силой мысли
В 2012 году женщина с параличом всех конечностей научилась управлять механической рукой при помощи силы мысли настолько хорошо, что могла есть шоколадки. Но команда университета из Питтсбурга на этом не остановилась. Улучшая технологию руки и сотрудничая с пациенткой Ян Шейерманн, исследователи с тех пор позволили ей кроме простого захвата освоить четыре новых движения – растопыренные пальцы, щепоть, горсть и отведение большого пальца, что расширяет возможности манипуляции.
Можно проглотить камеру размером с пилюлю вместо введения эндоскопа
Колоноскопия может быть весьма неприятной процедурой. Когда результаты неразборчивы, приходится проводить повторное исследование, что вызывает стресс у пациента. Американское Управление по контролю за едой и лекарствами одобрило устройство, которое можно использовать в случае повторного исследования и которое подвергает организм минимальному воздействию. Это миниатюрная камера, получившая название PillCam Colon. Её необходимо проглотить, чтобы она прошла по желудочно-кишечному тракту.
Трёхмерный дисплей inFORM позволяет удалённое манипулирование физическими объектами
Игольчатый дисплей inFORM , изобретённый Tangible Media Group из Массачусетского технологического института позволяет пользователям взаимодействовать с данными с минимальным физическим барьером. Он также позволяет пользователям виртуально проникать сквозь экран и манипулировать физическими объектами, которые могут находиться в тысяче миль. Текущая версия inFORM имеет очень ограниченное пространственное разрешение, но наблюдение его в действии даёт сильное впечатление потенциала таких устройств.
Инженеры создали отвечающую на прикосновения тонкую искусственную кожу
Новое изобретение инженеров из Калифорнийского Университета в Бекркли может помочь роботам стать более чувствительными к прикосновению. Исследовательская команда под руководством профессора отдела электротехники и компьютерных наук Али Джавея, создала первую интерактивную сеть сенсоров, используя гибкий пластик. Новая электронная кожа или е-кожа мгновенно подсвечивается в ответ на прикосновение. Чем интенсивнее нажатие, тем ярче подсветка. Мы можем только полюбопытствовать, знал ли Джеймс Кэмерон что-то такое, чего мы не знали, когда снимал фильм про первого терминатора в 80-х.
Учёные создали искусственную матку, как в фильме «Матрица»
Это может звучать, как сценарий жуткого фильма (да-да, я говорю о «Матрице») но искусственная матка уже существует в реальности. В Токио исследователи разработали технику под названием EUFI — внематочное вынашивание плода. Они взяли зародыши коз, вставили катетеры в широкие артерии в пуповине и снабжали зародыши обогащённой кислородом кровью, пока те находились в инкубаторе, заполненном искусственной амниотической жидкостью, подогретой до температуры тела. Благодаря этим исследователям мы на один шаг ближе к тому, чтобы стать батарейками для наших механических хозяев.
Человеческий мозг взломан
На ежегодной технической конференции USENIX исследователи продемонстрировали уязвимость в человеческом мозге. Используя открыто продающуюся гарнитуру для энцефалограммы и взаимодействующую с ней компьютерную программу, они показали, что возможно взломать ваш мозг, принуждая вас выдать информацию, которую вы бы хотели оставить в тайне. Дело в том, что на энцефалограмме появляются характерные пики, если испытуемый узнаёт знакомые образы, например пин-код от банковской карты или лицо ребёнка.
Технология плащей-невидимок сделала огромный шаг вперёд
Компания из Британской Колумбии «HyperStealth Biotechnology» показала функционирующий прототип своей новой ткани для армии Канады и США в этом году. Материал, названный «квантум стелс» отклоняет световые волны от носителя без использования батареек, зеркал или камер. Он может блокировать субъекта не только от взглядов, но и от инфракрасных сканеров.
Видеть сквозь стены как Супермен теперь реально
В Массачусетском университете технологий инженеры работают над устройством, которое позволит пользователю собирать данные о том, что движется с другой стороны стены. Прототип под названием Wi-Vi транслирует движение в той же манере, что и эхолокатор.
Первая в мире нога, полностью управляемая силой мысли, выходит на прогулку
Соединённая с хозяином при помощи двух нервов и компьютерных сенсоров, эта бионическая нога работает так же, как обычная человеческая нога. Уровень ошибок оценивается около 1,8 %, это настолько близко к безупречному управлению мыслью, насколько может современная наука. Созданная в Чикагском центре бионической медицины, эта нога является самым последним достижением в протезировании.
Эти изобретения достойны не просто нашего внимания, но и успеха на мировой арене. Ведь эти технологии могут круто изменить наш образ жизни. Хорошая новость – их не придется ждать долгие годы, потому что они уже здесь и готовы к использованию!
15. Светящиеся растения
На протяжении долгого времени ученые искали более дешевые и эффективные методы искусственного освещения. Наконец, они добились успеха. Им удалось создать несколько видов растений, которые излучают свет в темноте. Такие растения можно использовать в городской среде, чтобы сократить расходы на электричество. Не говоря уже о том, что каменным джунглям немного растений не помешает.14. Вертикальные фермы
Чтобы убедиться, что человечество всегда будет обеспечено здоровой и свежей пищей, ученые и фермеры объединились и создали инновационный метод ведения сельского хозяйства. От традиционного он отличается тем, что растения выращиваются в закрытом помещении, при этом уклон делается на экономию пространства. Благодаря этому методу люди в городах смогут выращивать еду сами или покупать свежие продукты в магазинах в любое время года.
13. Интернет с воздушного шара
Около четырех миллиардов людей в мире все еще не обладают доступом в интернет. Крупные интернет-компании регулярно придумывают новые способы, как сделать интернет доступным во всех уголках Земли. Так появилась идея запустить в атмосферу воздушные шары, которые будут «доставлять» интернет в труднодоступные районы. Такой проект поможет жителям развивающихся стран лучше ознакомиться с окружающим миром и найти более высокооплачиваемые рабочие места.
12. Биотехнология
Биотехнология – это отрасль науки, которая ищет возможности объединения технологий и живых организмов для использования в полезных целях. Полезные продукты варьируются от пищи, включая сыр, йогурт и кефир, до лекарств и биологических сенсоров. Биотехнология продолжает совершенствоваться и предлагать новые решения. На данный момент в биотехнологии популярна идея зерновых культур, устойчивых к засухам и содержащих больше витаминов.
11. Виртуальная реальность
В виду популярности видеоигр, игровые компании постоянно разрабатывают все более изощренные способы подарить игроку незабываемый опыт. Их главная цель – заставить нас почувствовать, что мы живем в игре, а не сидим дома перед монитором. Чтобы добиться этого эффекта, различные компании выпускают самые разные продукты для погружения в виртуальную реальность. Один из самых интересных вариантов – маска, которая во время игры позволяет даже почувствовать ароматы дикой местности.
10. Мясо из пробирки
Многие люди прекращают есть мясо, потому что не хотят навредить животным. Им на радость ученые придумали метод, который позволяет создавать мясо в лаборатории. Мало того, что это урезает ресурсы и энергию, которые тратятся на выращивание животного, это мясо более полезное и на вкус ничем не отличается от настоящего. Не говоря уже о том, сколько на планете освободится места, когда исчезнут животноводческие фермы.
9. Экзоскелеты
Конечно, нам еще далеко до костюма Железного Человека, но первые шаги уже сделаны – экзоскелеты больше не предмет фантазии, а самая настоящая реальность. Они возвращают людям с травмами позвоночника возможность ходить и наслаждаться жизнью в полной мере. Со временем эти примитивные экзоскелеты станут только лучше – проще в использовании, удобнее и дешевле.
8. Устройства, управляемые силой мысли
Если вы постоянно забываете, куда положили смартфон – эта новость придется вам по душе. Ученые разработали метод, который позволяет управлять приборами силой мысли. Эта технология впервые была испробована на людях, которые утратили подвижность. Она оказалась настолько успешной, что уже в 2004 люди играли в пинг-понг силой мысли. Такая технология определенно упростит нам жизнь, не говоря уже о том, какие возможности она открывает для видеоигр будущего.
7. Сверхскоростной транспорт
Мир не устает расширяться, и все чаще мы испытываем необходимость оказаться в двух местах одновременно. Поэтому человечество постоянно ищет способы более быстрого передвижения. Один из лучших примеров новых технологий в этой области – гиперпетля Илона Маска. Она обещает быть настолько быстрой, что шестичасовой путь от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско будет преодолеваться за тридцать минут. И это не единственный подобный проект, находящийся в разработке.
6. Изменение генома
Из-за того, что рождается все больше людей с генами, которые усложняют им жизнь и повышают риск смертности, генетики создали технологии, которые позволяют «вырезать» вредные гены, добавлять новые и «включать и выключать» уже имеющиеся. И это не просто способ сделать ллюдей здоровыми – эта технология может помочь людям, которые, например, всегда мечтали быть спортсменами, но лишены необходимых генов. Конечно, такая процедура не гарантирует результат на 100%, и людям все еще придется много работать, чтобы овладеть желаемыми навыками.
5. Современное опреснение
Хотя люди уже давно научились добывать питьевую воду при помощи опреснения, старые методы слишком трудоемкие и недостаточно эффективные. Теперь у человечества сложилось более глубокое понимание физики и химии, и ученые создали более эффективные способы опреснения воды. Теперь это можно делать не только быстрее и дешевле, но и с дополнительными преимуществами. Среди них – бесплатные полезные ископаемые. Да, в воде их полно, и опресненная вода может стать дешевым источником полезных ископаемых, необходимых для производства. Плюс, миллиарды тонн опресненной воды могут напоить всю планету.
4. Настоящий трикодер
Если вы фанат научной фантастики, то наверняка знакомы с этим устройством из «Стартрека». Именно его персонажи сериала использовали для измерения медицинских показателей. Реальная версия этого прибора умеет измерять кровяное давление, насыщение крови кислородом, пульс, температуру, дыхание, а также диагностировать 12 заболеваний, включая ветрянку и ВИЧ.
3. Дроны в сельском хозяйстве
Все больше и больше фермеров просят помощи у современных технологий. Одним из таких помощников стали дроны. Хотя внешне они напоминают тех, которые используются в армии и кинопроизводстве, функционал у них сильно отличается. Их главная задача – делать инфракрасные снимки, которые позволяют фермерам определить, где семена прорастают успешно, а где начинаются проблемы. Некоторые компании создают сельскохозяйственных дронов, которые смогут уничтожать вредных насекомых, плесень и прочие неприятные для урожая вещи.
2. Супер материалы
С более глубоким пониманием химии мы научились создавать новые, потрясающие материалы. В их число входит графен – материал, который состоит лишь из одного слоя атомов углерода. Благодаря такой толщине, он легко растягивается, обладает высокой теплопроводностью и при этом он в 200 раз крепче стали. Графен может использоваться в создании… да чего угодно. Графен сделает бронетехнику, одежду, компьютеры и многие другие вещи намного лучше и куда более долговечными.
1. 4D принтеры
Вы наверняка слышали о 3D принтерах. Но вряд ли вы знаете о существовании 4D принтеров. Оба выполняют одну задачу – печатают материалы или специальные предметы – но 4D создает объекты, которые способны изменяться под внешним воздействием. Дело в том, что условия жизни постоянно меняются, и то, что нам было нужно вчера, может уже не понадобиться через год. Чтобы избежать создания вещей, которые прослужат лишь короткий срок, исследователи создали принтеры и материалы, которые удивительным образом адаптируются ко всем типам перемен в окружающей среде, повреждениям и другим потенциальным опасностям.
Технологии
Мир совершенствуется каждый день, изобретая и открывая что-то новое, и без этих достижений мы бы не продвинулись так далеко.
Ученые, исследователи, разработчики и дизайнеры со всего мира пытаются воплотить то, что упростит нашу жизнь и сделает ее интереснее.
Вот, несколько технологий будущего , которые поднимают нашу жизнь на совершенно другой уровень.
Новые технологии будущего
1. Биохолодильники
Российский дизайнер предложил концепцию холодильника, названного "Bio Robot Refrigerator", который охлаждает еду с помощью биополимерного геля . В нем нет полок, отделений и дверей - вы просто вставляете еду в гель.
Идея была предложена Юрием Дмитриевым для конкурса Electrolux Design Lab. Холодильник использует всего 8 процентов энергии дома для контрольной панели и не нуждается в энергии для фактического охлаждения.
Биополимерный гель холодильника использует свет, генерируемый при холодной температуре, чтобы сохранять продукты. Сам гель не имеет запаха и не липкий, а холодильник можно установить на стене или на потолке.
2. Сверхбыстрый 5G Интернет от беспилотников с солнечными панелями
Компания Google работает над дронами на солнечных панелях, раздающими сверхскоростной Интернет в проекте, названном Project Skybender . Теоретически беспилотники будут предоставлять Интернет услуги в 40 раз быстрее , чем в сетях 4G, позволяя передавать гигабайт данных в секунду.
Проект предусматривает использование миллиметровых волн для предоставления сервиса, так как существующий спектр для передачи мобильной связи слишком заполнен.
Однако эти волны имеют более короткий диапазон, чем мобильный сигнал 4G. Компания Google работает над этой проблемой, и если удастся решить все технические проблемы, вскоре может появится Интернет небывалой скорости.
3. 5D диски для вечного хранения терабайтов данных
Исследователи создали 5D диск, который записывает данные в 5 измерениях, сохраняющиеся миллиарды лет. Он может хранить 360 терабайт данных и выдержать температуру до 1000 градусов .
Файлы на диске сделаны из трех слоев наноточек. Пять измерений диска относятся к размеру и ориентации точек, а также их положению в пределах трех измерений. Когда свет проходит через диск, точки меняют поляризацию света, которая считывается микроскопом и поляризатором.
Команда из Саутгемптона, которая разрабатывает диск, смогла записать на диск Всеобщую декларацию прав человека, Оптику Ньютона, Магна Карту и Библию. Через несколько лет такой диск уже не будет экспериментом, а станет нормой хранения данных.
4. Инъекции частиц кислорода
Ученые из Бостонской детской больницы разработали микрочастицы, наполненные кислородом, которые можно вводить в кровоток , позволяя вам жить, даже если вы не сможете дышать.
Микрочастицы состоят из одного слоя капсул липидов, которые окружают небольшой пузырь кислорода. Капсулы размером 2-4 микрометра подвешены в жидкости, которая контролирует их размер, так как пузыри большего размера могут быть опасны.
При введении, капсулы, сталкиваясь с красными кровяными клетками, передают кислород. Благодаря этому методу удалось ввести в кровь 70 процентов кислорода.
5. Подводные транспортные туннели
В Норвегии планируют построить первые в мире подводные плавающие мосты на глубине 30 метров под водой с помощью больших труб, достаточно широких для двух полос.
Учитывая сложности перемещения по местности, в Норвегии решили работать над созданием подводных мостов. Ожидается, что проект, на который уже затрачено 25 миллиардов долларов, будет закончен в 2035 году.
Предстоит еще учесть и другие факторы, например, влияние ветра, волн и сильных течений на мост.
6. Биолюминесцентные деревья
Группа разработчиков решила создать биолюминесцентные деревья с помощью фермента, встречающегося у некоторых медуз и светлячков .
Такие деревья смогут освещать улицы и помогут прохожим лучше видеть ночью. Была уже разработана небольшая версия проекта в форме растения, светящегося в темноте. Следующим шагом станут деревья, освещающие улицы.
7. Сворачивающиеся в рулон телевизоры
Компания LG разработала прототип телевизора, который можно свернуть как рулон бумаги .
Телевизор использует технологию светодиодов на основе полимерной органики, чтобы уменьшить толщину экрана.
Кроме LG, другие крупные производители электроники, такие как Samsung , Sony и Mitsubishi работают над тем, чтобы сделать экраны более гибкими и портативными.
Развитие технологий в будущем
8. Бионическая линза для све р хчеловеческого зрения
Канадский врач собирается проводить клинические тестирования "бионических линз", которые в 3 раза улучшают стопроцентное зрение с помощью 8-минутной безболезненной операции.
Новая линза будет доступна уже к 2017 году, улучшая естественный хрусталик глаза. Во время операции шприц внедряет линзу с физиологическим раствором в глаз, и через 10 секунд сложенная линза распрямляется и располагается над естественным хрусталиком, полностью корректируя зрение.
9. Спрей-одежда
Испанский дизайнер Манел Торрес (Manel Torres) изобрел первую в мире спрей-одежду. Вы можете нанести спрей на любую часть тела, а затем снять его, смыть и снова носить .
Спрей сделан из специальных волокон, смешанных с полимерами, которые придают ткани эластичность и долговечность. Эта технология позволит дизайнерам создавать уникальные предметы одежды с оригинальным дизайном.
10. Портреты, полученные из ДНК
Студентка Хизер Дюи-Хагборг создает 3D портреты из ДНК, найденных на сигаретных окурках и жевательных резинках на улице.
Последовательности ДНК она вводит в компьютерную программу, которая создает облик человека с образца. Обычно в ходе этого процесса выдают 25-летнюю версию человека. Затем модель распечатывают в 3D портреты в натуральную величину.
11. Покупки в виртуальной реальности
Один из таких магазинов был открыт на железнодорожной станции в Южной Корее, где вы можете сделать заказ, сфотографировав штрих-код , и ваши покупки доставят домой.
Сеть магазинов Homeplus установила шесть дверей-экранов с изображениями полок в натуральную величину c товарами, которые вы приобрели бы в супермаркете. Под каждым товаром есть штрих-код, который можно отсканировать и отправить с помощью приложения.
Вы можете сделать заказ на станции по дороге на работу, и товары доставят к вам домой вечером.
12. Беспилотные автомобили
Ожидается, что к 2020 году появится около 10 миллионов беспилотных автомобилей , что снизит количество смертей на 2500 между 2014 и 2030 годом.
Многие производители автомобилей уже начали внедрять некоторые функции автоматического вождения в производимых автомобилях.
Также есть множество компаний, пытающихся разработать технологии для самоуправляемых автомобилей, как например, Google, объявивший о прототипе беспилотного автомобиля. Полностью автономный автомобиль ожидается к 2019 году.
13. Город под куполом
В Дубае идет строительство торгового центра, называемого "Mall of the World", накрытого выдвижным куполом , который контролирует климат внутри, и снабжает кондиционированием воздуха.
Комплекс займет площадь 4,46 км2 и и будет включать крупный центр красоты и здоровья, культурно-развлекательный район, отели на 20 тысяч номеров и многое друге. Это будет самый крупный торговый центр с закрытым тематическим парком.
14. Искусственные листья, преобразующие углекислый газ и солнечный свет в топливо
Ученые разработали новые солнечные элементы, преобразующие углекислый газ в атмосфере в топливо с помощью Солнца .
Хотя предпринималось немало попыток преобразования углекислого газа во что-то полезное, впервые был разработан реальный метод. В отличие от других технологий, для которых нужны благородные металлы, такие как серебро, этот метод использует материал на основе вольфрама, который в 20 раз дешевле и действует в 1000 раз быстрее.
Эти солнечные элементы используют углекислый газ из атмосферы, чтобы произвести синтетический газ – смесь газообразного водорода и окиси углерода, который можно напрямую сжигать или преобразовывать в углеводородное топливо.
Технологии ближайшего будущего
15. Плазменное силовое поле, защищающее автомобили от несчастных случаев и столкновений
Компания Boeing запатентовали метод создания плазменного поля, быстро нагревая воздух, чтобы быстро поглощать ударные волны.
Силовое поле можно будет генерировать с помощью лазеров или микроволнового излучения. Созданная плазма представляет собой воздух, нагретый до более высокой температуры, чем окружающий воздух, с другой плотностью и составом. Компания считает, что оно сможет отражать и поглощать энергию, генерируемую взрывом, защищая тех, кто находится внутри поля.
Если технологию удастся воплотить в жизнь, это станет революционным развитием в военной области.
16. Плавучие города
Плавающий экополоис, названный Lilypad, был предложен архитектором Винсентом Каллеба (Vincent Callebaut) для будущих климатических беженцев в качестве долговременного решения проблемы повышения уровня моря. Город может вместить 50 000 людей, используя возобновляемые источники энергии.
