Прогнозировать будущее достаточно сложно, а пытаться предугадать как будут развиваться технологии будущего практически невозможно. Меняются концепции и дизайн, подходы к разработке и способы производства, ежегодно появляются новые и уходят в небытие старые решения. Человечество находится на пороге новой эры, где можно будет создавать вещи, о которых прошлого века фантасты могли только мечтать. Самые интересные из них могут появиться в ближайшую сотню лет.
Плавающие города
По современным прогнозам, к 2100 году средняя температура на планете вырастет как минимум на 1 градус Цельсия. Вследствие этого поднимется уровень моря, угрожая береговым поселениям всего мира. Одним из решений этой проблемы могут стать плавучие города, которые Институт Систейдинга пытается продвигать на протяжении многих лет. Такой проект уже развивают во Французской Полинезии, где Blue Frontiers планирует проект Floating Island.
«Я предвижу огромные плавающие города, которые могут двигаться, объединяться вместе и отделяться друг от друга – это те технологии будущего, которые могут стать реальностью уже через сто лет. Не только из-за необходимости ввиду появления серьезных экологических проблем, но и потому, что технологии сделают океан гораздо более гостеприимным», – сказал Пол Армстронг, основатель консалтинговой компании Here /Forth.
По его словам, 4D-печать и графен станут двумя изобретениями, которые позволят людям построить эти города, а специальные наноботы могут использоваться для очистки, чтобы справляться с загрязнениями океанов, даже такими серьезными, как Большое тихоокеанское мусорное пятно.
Увеличенная длительность жизни
Ожидаемая продолжительность жизни для предсказываемых ООН 11,2 миллиарда людей вряд ли резко возрастет к 2100 году, но пожилые люди станут здоровее.
«Медики смогут лучше заботиться о пожилых людях. Стоит ожидать появления индивидуальной медицины, от высококачественного генетического ресеквенирования до биохакинга и wetware-технологий, которые пока еще находятся в зачаточном состоянии», – заявил Армстронг.
Соединение типа «мозг-компьютер» уже не за горами, хотя разработка программного обеспечения и интерфейсов потребует времени. Еще одной массовой тенденцией может стать персонализированная медицина. Скорее всего, в людских домах появятся медкапсулы для стационарной диагностики проблем со здоровьем и импланты, которые будут делать то же самое на ходу.
Освоение воздушного пространства
Благодаря таким начинаниям, как инициатива использования дронов для доставки посылок компании , технологии будущего помогут по-новому взглянуть на освоение воздушного пространства.
В настоящее время глобальное воздушное пространство разграничено «коридорами», которыми пользуются исключительно коммерческие и военные самолеты, но это может измениться. В будущем могут появиться вертикальные колонны, используемые самолетами для прыжков в стратосферу, смещающиеся геомаршруты, позволяющие пассажирским беспилотным летательным аппаратам безопасно проходить на любой высоте, и подвижные геоограждения, защищающие движущийся транспорт от столкновения.
Такое активное использование воздушного пространства может привести к всплеску беспилотных летательных систем - дронов. Использование в городах и сокращение времени реагирования на аварийные ситуации с использованием такого транспорта существенно облегчит жизнь в мегаполисах. Небо сейчас - бесценный ресурс, который человечество едва освоило.
Отсутствие недостатка в питьевой воде
Жителям «голубой планеты» все еще не хватает «голубой воды». Количество засух возрастает, а там где есть засуха – есть дефицит и неизбежные конфликты. Тем не менее потенциальных войн за воду можно будет избежать, если человечество научится одному простому трюку - пить океаны.
Опреснительные установки могут удалить соль и минералы из жидкости, чтобы сделать ее питьевой, но на обработку морской воды уходит масса энергии. На помощь может прийти идея от энергетической компании Atmocean , базирующейся в Нью-Мексико. Проект включает в себя работающие без топлива насосы для нагнетания волн, которые позволят более эффективно собирать морскую воду на берегу. Использованная несколько лет назад в Перу система также дополнительно может вырабатывать электричество.
От получения питьевой воды, до ирригации, аквакультуры и озеленения пустынь – достижения в технологии опреснения могут иметь огромное значение.
Функциональная пища
Через сотню лет человечество начнет использовать совершенно другой способ потребления пищи и ведения сельского хозяйства. От переизбытка пищи до интеллектуального потребления и удовлетворения нужд организма по индивидуальным критериям с использованием вживленных имплантов из наноматериалов - это то, что уже становится реальностью.
В США Управление по контролю за продуктами и лекарствами недавно утвердило электронную таблетку со встроенным датчиком, оповещающим врачей о принятии лекарств пациентами. Такое же устройство можно использовать для определения необходимых организму наборов веществ, что существенно снизит потребление и повысит уровень здоровья.
Вместо поедания кузнечиков и приготовления протеиновых коктейлей такие технологии будущего помогут людям освободить время для более важных дел.
Использование искусственного интеллекта для ядерного синтеза
Страхи по поводу порабощения человечества разумными машинами все еще выглядит слишком надуманным. Чего действительно стоит бояться тем, кто будет жить через сотню лет, так это недостатка в энергии. Ее потребление на душу населения сейчас растет настолько быстро, что спасти человечество от энергетического голода может только чудо. Возможно, этим чудом станет ядерный синтез.
По заверениям генерального директора Tokamak Energy , Джонатана Карлинга, синтез будет неотъемлемой частью энергетического баланса к 2100 году, обеспечивая от 15% до 35% мировой энергии. Компания уже тестирует свой третий реактор ядерного синтеза, работа которого в теории способна обеспечить энергией небольшой город. Электричество с помощью ядерного синтеза можно будет получить менее чем через 15 лет, благодаря использованию новых высокотемпературных сверхпроводников и передовых решений, таких как искусственный интеллект и гибкая среда разработки.
В настоящее время ИИ используется для разработки важнейших моделей физики плазмы, помогая ученым предсказать как будут проходить реакции. Как только верный алгоритм будет получен, человечество сможет навсегда обеспечить себя энергией.
Все эти технологии будущего могут стать реальными уже до конца этого столетия. Смогут ли они спасти человечество от созданных им же , или же останутся лишь футуристическими сказками – пока неизвестно, но сам факт их наличия вселяет уверенность в то, что люди смогут перерасти себя и открыть новые горизонты для своей эволюции.
Невероятно, но факт, появление смартфонов было предсказано еще в 70-х годах прошлого века; в 1982 году влияние интернета на повседневную жизнь было оценено как “колоссальное”. Столь верные прогнозы принадлежат эксперту в вопросах глобализации и всесторонней оценке грядущих перемен Рэю Хэммонду — футурологу с мировым именем. В рамках проекта “Experience Intel. Look Inside” Рэй рассказал, как изменится наша жизнь в течение следующих 20 лет.
Людям сложно подобрать слова для названия вещей, которыми они будут пользоваться через десятилетия. Например, «проектор» изначально именовали не иначе как «волшебный фонарь», а «холодильник» – «ледяной ящик». Однако это не мешает прогнозировать и предвосхищать саму суть технологий, а также то, какие возможности будут доступны людям с изобретением новых устройств, ведь основное внутри, а не снаружи, как у человека, так и гаджетов.
Обозримое будущее видится Хэммонду в рамках нескольких мегатенденций, кардинально повлияющих на жизнь человека:
Рост населения планеты (с 7 до 9 миллиардов)
«Как мы накормим и напоим столько людей?» — задается вопросом ученый. И тут же предлагает решение: “Еды хватит для всех, ведь ее производство станет низкозатратным и эффективным”. Также по мнению футуролога, земляне задействуют для удовлетворения своих потребностей обычную морскую воду, создав многочисленные опреснительные установки высокой производительности.
Возобновляемые источники энергии
Ветер и солнце поделятся с нами своей неиссякаемой энергией, чтобы обеспечить человечество электричеством. Буквально к концу XXI века такие способы получения энергии будут преобладать над существующими.
Глобализм
Слово, многими воспринимаемое с опаской, по прогнозу Рэя, позволит серьезно сократить угрозу терроризма и насилия на Земле. Звучит необычно. Попробуем разобраться в этом.
Одной из составляющих глобализма является образование – все более качественное и доступное в последнее время. Именно благодаря ему люди могут жить полной и качественной жизнью, создавая лучшие условия для будущего своих детей. Как результат, будет наблюдаться кардинальное снижение числа бедных людей, а так же войн и беспорядков.
Основная идея заключается в том, что прогрессивному человечеству следует позаботиться о странах, изолированных сегодня от мирового сообщества, таких, например, как Африка и Северная Корея. По мнению Рэя включение этих стран в глобальный жизненный процесс позволит сделать жизнь на планете безопасной и комфортной для всех, и именно в этом заключается главная миссия развитых стран. В противном случае, в мире будут страны-изгнанники, действующие подобно Самоли.
Здравоохранение
Далее оратор перешел к теме здоровья, являющейся актуальной во все времена. Рэй – один из немногих людей на Земле сегодня, у которых расшифрован геном ДНК. Поистине, человек из будущего. По его мнению, медицина в ближайшие десятилетия станет индивидуальной, отвечающей на запросы каждого отдельного человека. Стволовые клетки, расшифровка генома и нано-медицина совсем скоро скажут свое веское слово в увеличении продолжительности жизни. Люди, которым сейчас 20-30 лет, считает Хэммонд, благодаря инновационным технологиям, проживут на 30 лет дольше, чем они думают.
Роботы
Развитие микропроцессоров, используемых во многих электронных устройствах, окружающих нас, характеризуется периодическим удвоением их производительности. Однако, если еще совсем недавно она увеличивалась вдвое каждые 2 года, то сейчас процесс занимает меньше 12 месяцев. Это означает, что роботы, под которыми Рэй подразумевает различные технические гаджеты, уже намного быстрее, точнее и эффективнее могут выполнять работу, на которую человек тратил так много сил и времени. Есть ли предел такому совершенству и к чему приведет такая сингулярность? Пока это никому неизвестно. Однако, отвечая на вопрос, во что превратится к 2030 году знакомый каждому мобильный телефон или смартфон, ученый указал на свое ухо. Зачем? Именно там расположится чип, который не только будет выполнять роль телефона, органайзера, он станет неким Мировым Мозгом (Google, как его называют сейчас), который будет лучшим другом человека, всегда готовый прийти на помощь, подсказать, позвонить и выполнить почти любое желание владельца. Профессия переводчика вполне может кануть в Лету, ведь Мария (так Хэммонд назвал чип в честь своей жены) сможет переводить с любого языка в режиме реального времени. Только представьте, насколько расширятся границы и возможности для каждого homo sapiens. Будет достаточно одного взгляда на человека, чтобы узнать о нем почти всю информацию.
Через 20 лет преуспеют в решении многих проблем человечества, но не смогут превзойти людей в категориях творчества и интеллигентности.
Какими будут технологии будущего? Сколько существует человек, столько и пытается приоткрыть завесу тайны. В 1985 году, когда на экраны вышел блокбастер о путешествии во времени, сканеры отпечатков пальцев, дроны и видеочаты, увиденные главным героем, казались фантастикой. Смартфонами никого не удивишь, а в 70-х годах прошлого века прогнозы футуролога Рэя Хэммонда воспринимались со скепсисом.
Сегодня футурологи прогнозируют спрей-одежду, внутренние органы, напечатанные на 3D-принтерах и жизнь до 1000 лет в качестве бонуса.
В будущем новые технологии вытеснят некоторые профессии. Специалисты по информационным технологиям уверены, что повсеместное распространение нанороботов начнется уже к 2045 году. Они заменят:
- дворников;
- уборщиков;
- строителей;
- разнорабочих.
Роботы-программисты и медицинские диагносты – более отдаленная реальность.
Удаленное присутствие
Отдельные технологии будущего в действии уже сегодня. Одна из них – удаленный доступ. Удаленная работа, банкинг, покупка билетов, других товаров и услуг стала нормой.
С годами редкие перемещения в физическом пространстве станут нормой для людей. Спектакли, концерты, музеи они тоже будут посещать удаленно.
Аналитики единодушны в том, какие технологии в будущем станут прорывом. Первенство они отдают искусственному интеллекту в разных сферах его применения. Электронный мозг многократно превзойдет человеческий и станет ему надежным помощником.
Наступит эпоха автопилотов, управляющих самолетами, пассажирскими поездами, автомобилями, кораблями.
Возобновляемая энергия
Достаточный запас энергии является необходимым условием для дальнейшего технического прогресса. Любая статья о технологиях будущего прямо или косвенно затрагивает тему чистой возобновляемой энергии.
Футурологи считают, что в обозримой перспективе главными источниками станут энергия солнца и ветра. Использоваться они будут в глобальном масштабе.
Энергоэффективные современные технологии в будущем поспособствуют модернизации бытовой техники. Интересен российский концепт биохолодильника. Его автор, дизайнер Юрий Дмитриев, предлагает холодильник, в котором нет дверей, полок, морозильных камер. В качестве охлаждающего вещества используется биополимерный гель.
Гель без запаха, работает с минимальным потреблением энергии. Пользователю нужно только вставить продукты в него, а компактный холодильник можно установить на полу, стене или подвесить к потолку.
Идеи будущего в технологиях, предложенных дизайнером Торресом из Испании, выглядят как спрей-одежда. Уникальность в том, что в состав спрея включены полимеры и специальные волокна. Они делают готовые вещи эластичными и практичными.
Распылил препарат на тело, подождал несколько минут, пока он застынет, и снял готовую рубашку, платье, юбку. Спрей-одежду можно стирать, надевать повторно.
Собачий слух
У собак слух намного острее, чем у людей – они воспринимают высокочастотные звуки до 45 кГц. В обозримой перспективе острота человеческого слуха может превзойти к этому показателю.
В Лондоне есть компания, работающая над созданием трехмерного слуха. Инновационный девайс внешне похож на очки, в которые встроены 4 сверхчувствительных микрофона. Разработчики уверяют, что с прибором острота слуха у людей повысится до 80 кГц.
Больные, нуждающиеся в трансплантации, ждут органов годами. Современные технологии и будущее вселяют надежду на то, что жизнеспособные внутренние органы можно будет распечатывать на 3D-принтере через 30-50 лет.
3D печать – динамично развивающийся сегмент. Ученые разработали картриджи – они заполняются клеточной суспензией и умным гелем. После распечатывания гель охлаждается и испаряется – остаются только живые клетки.
Основная сложность заключается в том, что распечатанные органы пока не умеют выполнять функции живых органов человеческого организма.
Сила мысли
Самые новые технологии будущего позволят управлять бытовыми приборами на расстоянии, используя силу мысли. Включить микроволновую печь, кофеварку, другую технику получится, не вставая с дивана.
Разработкой чипа мысленного управления занимаются сразу две компании. Их аппарат будет устанавливаться под кожу и улавливать сигналы, посылаемые мозгом, по принципу энцефалографа.
По такому же принципу покупатели смогут оплачивать товары в магазине – деньги спишутся со счета по сигналу имплантированного чипа.
Предсказывать события люди смогут без экстрасенсов – с помощью ПО «Recorded Future». В нем уже хранится более 100 миллионов событий.
Алгоритмы программы смогут прогнозировать развитие ситуации через год, 5 лет на основе анализа имеющейся информации, как только разработчики их доработают и протестируют.
1000 лет бонусом
Какие будут в будущем технологии, покажет время. Геронтолог Обри де Грей из Кембриджа считает, что при таких темпах развития человек сможет прожить тысячу лет. Ученый работает над методикой, которая обеспечит нормальное восстановление и размножение здоровым клеткам, а больные клетки – убьет. Грей уверяет, что его метод будет доступен уже через 8 лет.
Современная наука и передовые технологии будущего достигли того уровня развития, который позволит нам в ближайшем будущем заполучить сверхъестественные физические и умственные сверхспособности любого фантастического супергероя.
Представленные ниже одиннадцать устройств, придуманных учёными-новаторами, просто выходят за границы наших представлений о возможностях человека:
В то время как технически это устройство можно рассматривать как «экспериментальный сверхлёгкий летательный аппарат», компания «Martin Aircraft Company» из Новой Зеландии не сомневается, что теперь, благодаря их изобретению, человек сможет летать.
Вскоре новые летательные аппараты «Martin Jetpack» будут доступны для продажи за 200 000 долларов. По расчётам разработчиков Martin Jetpack сможет достигать скорости 100 километров в час и подниматься на высоту 2,5 километра, а также держаться в воздухе на протяжении получаса.
2. Телекинез
Две компании – Neurosky и MC10 создали аппарат, который позволит управлять различными объектами одной силой мысли. Устройство будет работать по принципу всем известной электроэнцефалографии мозга с использованием «нейронной пыли» – миниатюрного чипа, который будет имплантироваться под кожу. Таким образом, в скором времени мы сможет включить, скажем, кофеварку, лишь подумав об этом лёжа на диване.
3. Предсказание будущего
Новое программное обеспечение под названием «Recorded Future» хранит около 100 миллионов событий из прошлого, настоящего и будущего. Эта технология использует алгоритмы, чтобы обобщать и анализировать всю информацию, а также прогнозировать возможное будущее развитие событий.
Конечно, данный продукт не мог ни заинтересовать маркетологов, инвесторов и спецслужбы для того, чтобы получить возможность предсказывать будущее. Пентагон также запустил свой собственный проект, который использует аналогичные данные в режиме реального времени, чтобы изучить реакцию отдельных индивидуумов и толпы на определённые ситуации в будущем.
4. Плащ-невидимка
Легендарный плащ-невидимка, являющийся частью поп-культуры, сегодня стал ближе к реальности, чем мы могли предположить. Учёные из военных и научно-исследовательских институтов уже работают над устройством, которое будет способно преломить свет вокруг объекта, что позволит ему исчезнуть из поля зрения.
5. Острый слух
Острота слуха у собак намного превосходит нашу. Они могут различать очень высокие частоты – до 45 кГц, а койоты – аж до 80 кГц.
Есть хорошая новость для людей, которые завидуют этой способности животных. Лондонская компания «Industrial Facility» разрабатывает новый девайс под названием «сверхнаправленное образование луча». Он похож на обычные очки и оснащён четырьмя микрофонами, которые создают трёхмерный слух, благодаря чему люди будут способны слышать как койоты.
6. Чтение мыслей
Кто бы не хотел иметь возможность прочитать мысли, к примеру, своего босса или возлюбленного? Подобное устройство смогло бы открыть перед человеком неограниченные возможности. В то же время не всегда данная способность применялась бы исключительно в благих целях.
Однако это не помешало команде учёных из Йельского университета попытаться прочесть мысли своих испытуемых при помощи сканирования мозга, которое позволяет реконструировать образы, возникающие у человека в голове на основе нейронной активности.
Один из ведущих авторов исследования Алан Коуэн отметил, что дальнейшее развитие данной технологии может быть полезно при изучении сознания людей, больных аутизмом, имеющих расовые и гендерные предубеждения или находящихся в наркотическом опьянении.
7. Сверхчеловеческая сила/скорость
Компания «Raytheon» представила свою новую разработку – экзоскелет, благодаря которому человек, обладающий самыми заурядными физическими данными, будет способен поднять до 90 килограмм веса несколько сотен раз, при этом не затрачивая особых усилий. В таком костюме без труда можно пробить кулаком пакет из четырёх трёхсантиметровых досок.
И это только начало. Благодаря появлению нанотехнологий и материалов, таких как графен и арсенид кадмия, мы стоим на пороге «золотого века» экзоскелетов и нечеловеческих сверхспособностей.
8. Дыхание под водой или искусственные жабры
Для любителей подводного плавания эта новинка, возможно, станет самой ожидаемой. Названная «Like-A-Fish» («Словно рыба») эта жаберная система даёт возможность добывать кислород прямо из морской воды.
Разработчик искусственных жабр Алон Изхар-Боднер предложил снижать давление морской воды в герметичной камере. Это позволит восстановить растворённый в воде кислород в газообразном состоянии. Углекислый газ высвобождается при понижении давления, когда открывается крышка. Полученный таким образом кислород попадает в кислородный баллон.
9. Бионическое зрение и микроскопическое видение предметов
В настоящее время исследователи Вашингтонского университета занимаются разработкой бионических контактных линз, которые, как ожидается, помогут слабовидящим, а также дадут возможность людям с хорошим зрением видеть то, что зрительно трудно воспринять.
Линзы будут оснащены навигационной системой, выходом в Интернет и даже играми. Данная разработка чем-то будет напоминать «умные очки» Google Glass, только бионические линзы будут на порядок более усовершенствованными.
Однако наука не остановилась и на этом: теперь токийская компания «JEOL» проектирует микроскоп, который позволит нам увеличивать объекты в 50 миллионов раз от их первоначального размера.
10. Хождение по стенам
Новое изобретение учёных из Корнелльского университета, которое поможет почувствовать себя героем фантастического фильма, будет называться «устройством быстрой адгезии». Оно управляет поверхностным натяжением, чтобы происходило сцепление с какой-либо поверхностью. Вероятно, косплей супермена скоро выйдет на новый уровень.
11. Ясновидение
Найджел Кернер создал фантастический микрочип под названием «Soul Catcher 2025» («Ловец душ 2025»), который будет вживляться в череп позади глаз, чтобы записывать чувства и даже мысли человека.
Доктор Крис Уинтер из «British Telecom» считает, что данная технология в сочетании с передовой биогенетикой когда-нибудь позволит воссоздать человека физически, эмоционально и духовно, то есть, по сути, будет создана некая база данных всех человеческих знаний.
Научные достижения сегодняшнего дня – основа для изменения привычного нам мира завтра. Что-то изменит мир в ближайшее время, что-то – в далекой перспективе. Мы рассмотрели современные тренды и представили, как они изменят мир в будущем. Если, конечно, изменят. Заодно попробовали оценить вероятность того, что рассмотренные тренды станут массовыми и изменят мир еще при нашей жизни. ()
Энергия из воздуха
Вероятность: 85%
Скоро наши дома «поумнеют». А чтобы это случилось, они должны быть наполнены многочисленными устройствами, которые и сделают нашу жизнь легче. Датчики движения, температуры, загрязнения воздуха, различные фото- и видеокамеры и многое другое. Всем им требуется питание. Но вести к ним провода или менять постоянно батарейки накладно. Сразу несколько групп исследователей работают над тем, чтобы различные гаджеты могли получать энергию, что называется, из воздуха.
Окружающее нас пространство заполнено радиоволнами, например радиосигналами диапазона Wi-Fi. Ученые из Вашингтонского университета взяли стандартный Wi-Fi роутер, внесли в него небольшие изменения, и теперь его можно использовать в качестве источника энергии для удаленных устройств. При этом он по-прежнему может выполнять свою основную функцию, на качестве связи переделка не отразилась. Ученым удалось запитать электроэнергией небольшую фотокамеру и термодатчик. Причем ни одно из этих устройств не имело своей аккумуляторной батареи, вместо нее для хранения заряда применяется суперконденсатор. Такая технология получила название Power over Wi-Fi. Причем эту технологию можно использовать как для устройств «умного дома», так и маломощных гаджетов, например фитнес-браслетов.
А вот технология Freevolt, разработанная компанией Drayson Technologies, позволяет использовать энергию радиоволн различных диапазонов. Созданное компанией устройство выбирает энергию из радиоволн сразу нескольких радиочастот. В основе устройства – многополосная антенна и выпрямитель, который предназначен для преобразования переменного тока в постоянный. Продемонстрировали технологию в компании, применив ее в переносном датчике загрязнения воздуха CleanSpace. Устройство оценивает экологическую обстановку вокруг пользователя и отсылает информацию на его смартфон.
По мере снижения энергопотребления различных устройств, когда им для выполнения своих задач будет требоваться минимальное количество электроэнергии, будет расти и популярность беспроводной передачи энергии. Технология приблизит нас к массовому распространению интернета вещей и «умных» домов. Даже если вы и не будете жить в по-настоящему «умном» доме, пару гаджетов, заряжающихся по воздуху, вы будете иметь через пару лет точно. Если, конечно, в вашем доме имеются необходимые источники радиоволн, например Wi-Fi роутер. Остановить развитие технологии, а вернее, сделать ее непопулярной среди пользователей, может, пожалуй, только радиофобия.
Нейросети повсюду
Вероятность: 95%
То, что раньше было не под силу обычным компьютерам, станет возможно благодаря искусственным нейронным сетям. Их, в отличие от компьютеров архитектуры фон Неймана, можно обучать. Да и сами они способны к самообучению. Компьютеры на основе нейросетевых технологий можно применять там, где сложно описать языком программирования то, что требуется от машины. Поэтому они вытеснят привычные нам машины и людей из многих сфер деятельности. Заодно благодаря ним у нас появятся возможности, которых не было ранее.
©Carsten Koall/AFP/Getty Images
Везде, где мы будем общаться с «умной» машиной, будут присутствовать нейросети. Голосовые помощники и умный поиск. Роботы-помощники в магазинах, интерактивные сервисы и самоуправляемые автомобили. За каждой «умной» железякой будет стоять именно технология искусственных нейронных сетей.
CRISPR/Cas9 меняет генную инженерию. Мы побеждаем рак и ВИЧ
Вероятность: 95%
Генная инженерия должна изменить мир вокруг нас и нас самих. Это очевидно и вряд ли кто-то будет спорить. Вопрос только в том, когда это случится. Технологии изменения генома всегда были сложны и дороги. Но новый метод точного редактирования генов CRISPR/Cas9, кажется, вскоре изменит ситуацию.
В Великобритании в этом году было выдано первое разрешение на применение этой технологии для редактирование генома эмбрионов человека. Пока что только в исследовательских целях. Эмбрионы после эксперимента должны быть уничтожены. Опыты по генетической модификации эмбрионов человека с помощью технологии CRISPR/Cas9 недавно прошли в Китае. И это только начало.
©defeatshyness.com
Что же случилось? Все просто. Молекулярные биологи нашли созданный природой механизм редактирования генома и учатся его применять. Механизм прост и эффективен. Природа наделила им бактерий и архей, которые борются с его помощью с атакующими их вирусами. Ученые же хотят применить его и для редактирования генома животных, растений и, конечно же, человека. CRISPR – подобие архива, иммунологическая память, где хранятся фрагменты ДНК вируса, когда-либо атаковавшего бактерию или ее предков. Cas9 – инструмент, своего рода природная машина для обнаружения в бактериальной ДНК фрагментов вируса, копия которого есть в архиве. Найдя нужный фрагмент, он разрезает его, тем самым защищая клетку от заражения. После чего система репарации клетки заменяет разрушенные участки.
А теперь представим, что этой системе можно предложить любой фрагмент ДНК для поиска и уничтожения, например фрагмент ДНК вируса иммунодефицита человека. Ученые из Темпльского университета уже провели такой эксперимент на крысах и мышах. В результате целевой фрагмент ВИЧ был вырезан из ДНК в каждой ткани живого организма. А в Китае исследователям удалось подавить рост и запустить программу самоуничтожения раковых клеток. Эксперимент также был проведен на мышах. Но опыты на людях уже не за горами. В июле китайскими молекулярными биологами уже получено разрешение на проведение опытов с добровольцами.
В отличие от других технологий, CRISPR/Cas9 позволяет редактировать геном как эмбрионов, так и живых взрослых организмов.
Можно вылечить больного человека, а можно предотвратить передачу негативной наследственной информации потомкам. Чем лучше мы изучим человеческий геном, тем больше у нас будет возможностей его исправлять и улучшать. А это уже путь к проектированию детей. Так называемые «дизайнерские дети» будут не только лишены наследственных заболеваний, но и получат заложенные от рождения и необходимые в жизни «бонусы» в виде интеллектуальных и атлетических способностей, красоты и здоровья.
Квантовая связь и безопасное будущее
Вероятность: 95%
Квантовая связь и квантовые компьютеры, пожалуй, две технологии, объединенные словом «квант» и находящиеся в центре внимания. Но если до повсеместного применения квантовых компьютеров еще далеко, то квантовые коммуникации – дело совсем близкого будущего. Китай только запустил свой первый экспериментальный спутник квантовой связи, а эксперты уже пророчат, что объем рынка квантовой связи в ближайшие 5 лет может достигнуть 7,5 млрд долларов США. Что эта технология значит для нас? Китайский спутник способен передавать неподдающиеся перехвату ключи с орбиты на Землю. Вывод на орбиту большего количества таких спутников позволит создать глобальную сеть квантовой связи к 2030 году, заявляет главный научный сотрудник проекта QUESS Цзянь-Вэй Пань.
Широкое внедрение квантовых линий связи означает, что будущее будет хотя бы отчасти таким, каким мы его ожидаем. По дорогам будут ездить беспилотные автомобили, в небе парить дроны, а, к примеру, деньги на наших банковских счетах будут оставаться в полной безопасности. Разве что-то может этому помешать? Да, уязвимости в каналах передачи информации. Благодаря технологиям квантовой связи, а точнее, квантовой криптографии как ее части, можно безопасно передавать информацию. А это значит, что ни хакер, жаждущий реализовать свои способности, ни террорист не смогут воспользоваться уязвимостью информационных каналов. Сейчас и самоуправляемый автомобиль, движущийся на скорости 120 км/ч, и беспилотник, зависший над головой, и банковский сервер можно взломать. И последствия этого будут печальными. Только представьте себя в беспилотном автомобиле, управление которым захватил хакер. Квантовая физика позволяет создать защищенные линии связи и защититься от атак злоумышленников. А значит, сделать будущее более безопасным.
Повсеместное применение технологии блокчейн
Вероятность: 65%
Глава Сбербанка Герман Греф считает, что в ближайшем будущем эта технология «перевернет все индустрии без исключения, от сельского хозяйства, заканчивая банками, и, к несчастью, государственные органы тоже». Сбербанк и платежная система Qiwi продвигают блокчейн в нашей стране. За рубежом консорциум R3, разрабатывающий технологию блокчейн, объединил ведущие банки и финансовые компании. Его цель – разработка технологии блокчейн с открытым кодом для банковских структур.
Простому читателю технология, возможно, знакома в связи с популярной криптовалютой Bitcoin и одноименной пиринговой платежной системой. Многочисленные майнеры по всему миру добывают биткоины и сатоши с помощью своих компьютеров. Но на самом деле майнинг криптовалют есть не что иное, как проверка транзакций, то есть совершение необходимых для поддержания системы вычислительных операций. За это майнеры и получают свою «добытую» криптовалюту. Да и после биткоина появилось множество других криптовалют.
© trenchreynolds.com
Сегодня технологией заинтересовались госструктуры и ведущие финансовые учреждения. И под блокчейном подразумеваются не только криптовалюты. Эксперты предлагают разделить сферы применения технологии на три группы: непосредственно цифровые валюты, использование в рамках электронного правительства и в области «умных» контрактов и открытых активов.
Сама технология блокчейн (от англ. «blok» – цепочка и «chain» – цепь) представляет собой распределенную базу данных, которая состоит из блоков информации. Каждый такой блок содержит в себе записи о транзакциях, совершенных участниками системы. Сами блоки хранятся на компьютерах участников системы. Это делает взлом и изменение базы данных чрезвычайно трудной задачей.
Банкам блокчейн позволит избавиться от множества расходов, сопровождающих транзакции денежных средств и повысить их скорость. Кроме того, это альтернатива системе межбанковских переводов SWIFT.
В то же время блокчейн позволяет отказаться от регулятора, которым, как правило, выступает государство. Особенно категорически настроены против технологии именно силовые ведомства. Ведь криптовалюта, неподконтрольная государственным финансовым регуляторам, может использоваться преступными и террористическими организациями для совершения теневых сделок. Примеры тому уже есть. Именно поэтому и появилось предложение разделить сферы применения технологии и выделить из нее отдельно криптовалюты. Но блокчейн можно использовать не только для хранения информации о сделках с цифровыми валютами, но и, например, для учета сделок с недвижимостью. Готово ли общество к тому, чтобы информация об их собственности хранилась не в централизованном государственном реестре, а в распределенной базе на компьютерах множества пользователей?
Применение молекулярных машин
Вероятность: 85%
Нобелевская премия по химии этого года вручена за проектирование и синтез молекулярных машин. Ее получили ученые Жан-Пьер Соваж, сэр Фрэзер Стоддарт и Бернард Феринга. И это неудивительно, ведь перед нами открываются фантастические перспективы. Как и во многих других случаях, идею молекулярных машин ученые подсмотрели у природы. Окружающий мир наполнен ими. Практически все функционально активные белки – это молекулярные машины, говорит В. А. Аветисов доктор физико-математических наук, руководитель лаборатории теории сложных систем Института химической физики им. Н. Н. Семенова. В каждой живой клетке насчитывается по несколько тысяч таких машин.
Размеры молекулярных машин составляют всего лишь несколько нанометров. Это значит, в оптический микроскоп их увидеть уже невозможно, ведь они меньше длины волны видимого света. В невидимом нашему глазу мире они с легкостью манипулируют молекулами и одиночными атомами. Перетаскивают их с одного места на другое. Сближают атомы так, чтобы между ними образовалась химическая связь или, наоборот, растаскивают их, рвут молекулы на части и разрывают химические связи, их скрепляющие.
Теперь и мы можем научиться делать такие машины. Где же их можно применять? Для начала это может быть адресная доставка лекарств к больному органу. Большинство лекарств имеют побочные эффекты именно потому, что наряду с больным органом они действуют и на здоровые. Лекарственные препараты практически не умеют выбирать. Попадая в общую кровеносную систему они могут действовать и на другие органы. Молекулярные машины позволят организовать систему доставки лекарственного препарата именно к конкретному органу или ткани.
Молекулярные машины могут выступать сборщиками сложных молекулярных структур, и мы получим материалы с заданными свойствами. Или, наоборот, разбирать их по атому. Хороший способ утилизации, например полимеров.
Сами размеры таких наномашин говорят о том, что они идеально подходят для работы в очень маленьких объектах. Например, в клетках. Там уже работают тысячи своих природных машин. Теперь туда можно будет отправить и искусственные. Зачем? Например, подправить геном. Ведь уже упомянутый белок Cas9 в комбинации с направляющей РНК и есть программируемая молекулярная машина для разрезания ДНК.
Массовое внедрение беспилотного транспорта
Вероятность: 95%
Десятки компаний по всему миру уже занимаются разработкой беспилотных транспортных средств. Причем как автомобильные, такие как Volvo, General Motors, Volkswagen, Toyota, Audi, BMW и, конечно, Tesla, так и те, которые автомобили никогда не выпускали, – Google, Baidu, Uber и других.
Даже отечественный «КамАЗ» участвует. В прошлом году на заводе был создан прототип первого в нашей стране беспилотного автомобиля на базе серийного грузовика. Автомобилями, как грузовыми, так и легковыми, дело не ограничивается. Беспилотное летающее такси представлено было китайской компанией Ehang.
Считается, что беспилотный автомобиль будет безопаснее непредсказуемого и несовершенного человека, склонного к тому же пренебрегать правилами дорожного движения. Оснащенные всевозможными датчиками и сенсорами (радарами, камерами, навигационными системами, а также мощными компьютерами для принятия решений), они будут куда более совершеннее человека. Как было подсчитано, повсеместное распространение самоуправляемых автомобилей сократит количество дорожных аварий на 90%, что спасет жизни множества людей.
Если убрать из автомобиля водителя, то можно существенно сэкономить и на зарплате, чему, безусловно, будут рады транспортные компании. А еще беспилотную машину можно будет гонять по маршруту сутки напролет с минимальными техническими перерывами. Все это сулит большие прибыли перевозчикам.
В один прекрасный день беспилотных автомобилей станет больше, чем управляемых водителем. А через какое-то время вождение автомобиля будет чем-то вроде конных прогулок по выходным. Уже совсем скоро ежедневные поездки на работу и домой мы будем доверять автопилоту. В какой-то момент человек за рулем на скоростном хайвэе в потоке беспилотных автомобилей, несущихся на большой скорости, станет существенным фактором опасности, и многие дороги просто закроют для автомобилей, управляемых живым водителем.
Сам автомобиль через какое-то время уже не будет являться самостоятельной транспортной единицей. Автомобили в будущем будут информационно связаны между собой. Они будут обмениваться полезной информацией друг с другом и с объектами дорожной инфраструктуры.
В будущем не только автомобили будут «умными» но и города, им будет, что «рассказать» друг другу.
Для того чтобы не создать аварийную ситуацию, беспилотники будут постоянно сверять параметры своего движения с соседними автомобилями. Вовремя сообщать о снижении скорости и повороте. Выбирать маршрут в зависимости от плотности движения и погодных условий. На дороге беспилотные автомобили будут больше похожи на косяк рыб, синхронно плывущих в одном на правлении. Пользуясь автомобилем, человек будет пользоваться не столько отдельным автомобилем, сколько целой транспортной системой, в которой беспилотный автомобиль всего лишь только один из ее элементов.
В тоже время это все-таки дело будущего. И в целом, прогноз Илона Маска , сделанный этим летом, о том, что через три года большинство автомобилей будут передвигаться без водителя, кажется слишком оптимистичным.
Добыча ресурсов на астероидах
Вероятность: 85%
Небольшой по размерам Люксембург, затерявшийся между Францией, Германией и Бельгией, неспроста называют Железным Герцогством. Долгое время ведущими отраслями промышленности этой страны были добыча железной руды и производство стали. Сегодня залежи железной руды уже истощились. Но, видимо, маленькому герцогству не дает покоя его прошлое. В этом году было заявлено о желании сделать Люксембург хабом для компаний, занимающихся исследованиями и добычей космических ресурсов. Юристы страны уже готовят необходимую законодательную базу. Это значит, что частные компании, зарегистрированные в Люксембурге, получат юридическую защиту своего права собственности на все ресурсы, которые извлекут из астероидов.
А если вопрос переходит из научной сферы в сферу юридическую, то здесь уже пахнет деньгами и перспективами. Впрочем, как и с CRISPR/Cas9. За право считаться первооткрывателями этой технологии уже начались патентные войны. О своем желании заняться добычей сырья на астероидах уже заявили частные американские компании Planetary Resources и Deep Space Industries, которые высказали свою заинтересованность в инициативе Люксембурга.
Как считается, практически все применяемые в промышленности металлы, которые мы добываем из верхних слоев Земли, имеют астероидное происхождение. Современные месторождения образовались в результате ранней метеоритной бомбардировки нашей планеты. Значит, рано или поздно нам придется подняться в космос и взять ресурсы из космической кладовой.
Космическая деятельность, связанная с добычей ресурсов за пределами планеты, станет таким же естественным явлением, как связь, навигация и космическое зондирование Земли, без которых мы уже не представляем свою жизнь. Наряду с космическим туризмом добыча полезных ископаемых в космосе станет новым видом космического предпринимательства.
Впрочем, надо понимать, что космическая добыча полезных ископаемых еще долго не вытеснит земную. И дело здесь не только в том, что пока добыча ресурсов на космических объектах стоит нереально дорого. Сейчас нас, например, интересуют в космосе редкие металлы. Они так и называются редкоземельными, потому что редко встречаются на нашей планете. Благодаря своим исключительным свойствам они применяются в радиоэлектронике, приборостроении, машиностроении, химической промышленности, металлургии и других отраслях. Именно с них, вероятно, и стоит начинать промышленное освоение астероидов. Спрос на редкоземельные металлы не упадет. Наоборот, широкая доступность позволит найти им большее применение. А это может привести к революционным изменениям во всех отраслях, где они используются. В частности, это приведет к появлению новых материалов с уникальными свойствами.
А вот другие металлы могут уже пригодиться в космосе. Там, куда доставлять их с Земли экономически нецелесообразно. Строительство объектов в космосе будет вестись из материалов, имеющих космическое происхождение. Таким образом, в космическом пространстве будет сосредоточена не только добыча, но и металлургия, и переработка. Орбитальные туристические отели, производства, научные станции будут собраны из элементов, произведенных в космическом пространстве. Кроме того, космическая металлургия имеет множество преимуществ перед земной. В частности, она позволяет получать сплавы высокой однородности и чистоты. А если говорить о колонизации космоса, и в том числе Марса, то без освоения ресурсов астероидов мы обойтись точно не сможем.
Колонизация Марса
Вероятность: 85%
Главный идеолог всего, что связано с Марсом, – Илон Маск. Во всяком случае, сейчас.
Конечно, к тому, что говорит и делает Маск, можно относиться критично. Но освоение Красной планеты как запасного дома для нашей цивилизации – задача необходимая. Наша цивилизация прошла долгий путь, и было бы весьма печально, если бы какая-либо катастрофа или внутренний конфликт уничтожили человечество. Если планы главного мечтателя так и останутся нереализованными, то идею освоения Марса подхватят другие.
В сентябре Маск уже представил широкой общественности свой проект системы межпланетного транспорта – Interplanetary Transport System. По замыслу Маска, ITS предназначена для доставки на Красную планету первых колонистов. А в итоге численность населения марсианской колонии в следующем веке должна составить миллион человек. Вероятно, техническая составляющая проекта к этому моменту все-таки изменится. Мы не обладаем еще множеством технологий, которые позволят землянам создать автономную, максимально самостоятельную колонию на Марсе. Будущим марсианам придется самим добывать себе полезные ресурсы, необходимые для строительства колонии, вырабатывать энергию, вести сельское хозяйство. Только самое высокотехнологичное оборудование и материалы будут доставляться с Земли.
При этом не стоит путать колонизацию с терраформированием. На создание на Красной планете условий, хоть сколько-нибудь напоминающих те, что мы имеем на Земле, могут потребоваться долгие годы. Даже по оценкам Маска, на это уйдет несколько сотен лет. Но и это в лучшем случае
Обнаружение внеземных цивилизаций
Вероятность: 10%
Пожалуй, ни одно научное открытие не способно будет перевернуть наше сознание так, как обнаружение достоверных признаков существования внеземных цивилизаций. В нашей культуре, да и в некотором роде науке, инопланетяне давно существуют. Мы их ждем, боимся, смотрим о них фильмы и читаем книги. Британский физик Стивен Хокинг предупреждает, что инопланетяне могут быть опасны для Земли. Но мы все же надеемся, что это не так и направляем сигналы в космос. Разработанные Карлом Саганом послания внеземным цивилизациям мы разместили в «Вояджерах» и «Пионерах». Проект SETI, направленный на поиск внеземных цивилизаций, действует с 1959 года.
Известное уравнение Дрейка призвано помочь определить число внеземных цивилизаций в нашей Галактике (именно Галактике, а не всей Вселенной), с которыми мы можем установить контакт. Вот только большинство параметров в этом уравнении нам неизвестно и определяется учеными на основе своих предположений. Фрэнк Дрейк на основе своих предположений и используя созданную им формулу, тоже подсчитал количество таких цивилизаций. В итоге оказалось, что таких цивилизаций на всю нашу галактику Млечный Путь диаметром около 30 тысяч парсек всего десять. Но с 1961 года прошло уже много времени. И шансов найти следы внеземных цивилизаций не прибавляется.
©conservativerevival.com
Кроме того, возможно, мы еще недостаточно знаем обо всех необходимых условиях для возникновения разумных форм жизни. Например, если окажется верна гипотеза о том, что жизнь и разумные цивилизации могут возникать только в коротационных торах – узких кольцах в «теле» галактики, – то наши шансы найти братьев по разуму снижаются многократно. Солнечная система как раз и находится в таком галактическом «поясе жизни». Здесь межзвездный газ вращается синхронно с рукавами галактик, то есть его относительного движения практически нет, а значит, не образуется ударных волн. Это одно из самых спокойных мест нашей Галактики. Радиус этого узкого кольца – тора в «теле» Млечного Пути – всего 250 парсек.
