Сразу несколько настоящих чудес произошло в последние недели года. Например, в Соединенных Штатах благополучно . Эмбрион с 1992-го хранился в замороженном виде, и его пересадили женщине, которая не могла иметь собственных детей.
Ученые из Университета Теннесси, которые сопровождали процедуру, говорят, что произошедшее лучшая демонстрация того, как хорошо современная медицина освоила технологию экстракорпорального оплодотворения. А еще они напоминают, что в мире лежат без дела многие тысячи замороженных эмбрионов, они заготавливаются про запас для процедур ЭКО, и потом пары должны принимать нелегкое решение, что делать с зародышами, которые не понадобились, обычно их просто выбрасывают, ведь за хранение в холоде надо платить. Теперь же доказано, что даже после долгого периода консервации эмбрион можно пустить в дело отдав семьям, которые действительно в этом нуждаются.
Еще одно технологическое чудо произошло у берегов Папуа Новой Гвинеи. Там при помощи новейшего автономного плавающего дрона удалось обнаружить австралийскую подводную лодку, бесследно пропавшую более 100 лет назад. Эта была первая крупная потеря Австралии в Первой мировой войне, и все 35 членов экипажа до сих пор считались пропавшими без вести. Судя по анализу обломков, субмарину погубил взрыв находившихся на борту торпед. Потомков погибших моряков уже известили о находке, точное местоположение которой планируется держать в секрете во избежание разграбления. Поднимать лодку не планируют, она останется братской могилой.
Вообще, дроны в 2017 году очень часто становились героями новостей. Технологию применяют все изобретательнее и разнообразнее. Коптеры уже доставляют донорскую кровь и лекарства на отдаленные острова; сжигают огнеметами мусор на электрических проводах; затаившись, цепляются к стенам и потолку, даже перевозят людей. Дрон российской разработки . Такой летающий мотоцикл способен разгоняться в воздухе до 100 км/ч. Уже принимаются предварительные заказы по цене около 70 тысяч долларов за штуку.
Множество научных новостей в уходящем году касалось космоса. Свою , и переданные им последние снимки Сатурна со спутниками ученым еще предстоит обработать. Уже удалось открыть много интересного: например, кольца Сатурна, скорее всего, возникли не сразу при рождении планеты, а сравнительно недавно 100200 миллионов лет назад, когда по Земле уже ходили динозавры.
Будущее жизни человека, несомненно, будет связано с искусственным интеллектом. Его уже вовсю применяют и в стремительно умнеющих голосовых помощниках в смартфонах и бытовой технике, и в беспилотных машинах, и в промышленности. Во многом нейросети превосходят человека, обыгрывая, например, построенной на интуиции, а не на простом переборе комбинаций.
Роботы за 2017-й стали еще совершеннее. Самый похожий на человека андроид из Японии даже пугает, а разработчики из США показали новейший набор движений, на которые способны их подопечные. Тут и ходьба по лестнице, и преодоление препятствий, и удержание равновесия, и даже .
В уходящем году новый всплеск интереса пережили маленькие, защищенные от воды и ударов, но дающие потрясающую картинку благодаря новейшим микроэлектронным элементам. Некоторые умельцы даже мастерят из простой одежной вешалки и лески систему для получения невообразимо красивых крутящихся видеоселфи, особенно впечатляющих в замедленном режиме Slow motion.
Технологии в 2017-м творили и медицинские чудеса. Благодаря методикам нейростимуляции и микропроведения импульсов удалось дать пусть и нескольким пациентам с параличом, а в России провели две первых операции по установке так называемого американской системы с камерой в очках и подачей сигнала напрямую в сетчатку. Благодаря этому пациенты, не видевшие ничего десятилетиями, снова обретают хотя бы минимальное зрение. И это, конечно, несомненное чудо техники.
Сканер отпечатка пальца стал золотым стандартом и используется практически во всех смартфонах, даже бюджетных. Но Apple решила двигаться дальше и в 2017-м представила свой юбилейный смартфон с новой технологией Face ID. Теперь, чтобы разблокировать iPhone, достаточно взглянуть на него. Более того, если в других смартфонах функция распознавания лиц всего лишь опция, то Apple просто отказалась от Touch ID в пользу более продвинутой технологии.
Face ID не просто так уделяют столько внимания. Чтобы полностью реализовать задумку, Apple пришлось разработать систему датчиков и камер под названием True Depth. Система состоит из инфракрасной камеры, системы подсветки и проектора точек. Вместе они создают 3D-слепок лица и сохраняют в память телефона. Когда пользователь посмотрит на телефон в следующий раз, True Depth сфотографирует его лицо, сравнит со слепком в памяти и разблокирует смартфон.
Хотя у технологии есть недостатки, на которые невозможно закрыть глаза, Apple определённо дала толчок другим компаниям, которые будут разрабатывать свои аналоги Face ID. Скорее всего, в будущем функция распознавания лиц станет новым стандартом на рынке смартфонов.
Блокчейн
Технология блокчейна у всех на слуху - в основном благодаря шумихе вокруг биткойна и других криптовалют. Но не все понимают, для чего она нужна. Если не вдаваться в технические детали, блокчейн - это быстрый и надёжный инструмент для передачи информации. Речь идёт в первую очередь о финансовых операциях, в которых участвуют крупные суммы денег. Буквально на днях Сбербанк и «Альфа-Банк» провели первый межбанковский перевод при помощи блокчейна.
Финансовой сферой применение блокчейна не ограничивается. Медицина, авторские права, энергетика, интернет вещей и многие другие области, в основе которых лежит передача информации, могут использовать технологию блокчейна для оптимизации процессов.
4К и HDR
Совсем недавно телевизоры с поддержкой 4К считались дорогой игрушкой, но 2017 год доказал, что это не так. Всё больше видео на YouTube выходят в разрешении 4К. Netflix тоже постепенно внедряет новый формат изображения, не отстаёт и киноиндустрия. С выходом PS4 Pro и Xbox One X многие геймеры задумались об апгрейде своей техники.
Помимо более высокого разрешения, многие 4К-телевизоры поддерживают технологию HDR (High Dynamic Range), или широкий динамический диапазон. Это очень важный момент, ведь HDR повышает точность цветопередачи и качество изображения в целом. А значит, на экране мы сможем увидеть больше деталей.
Конечно, нет острой необходимости бежать сломя голову в ближайший магазин электроники. Однако многие уже показывают свою заинтересованность в продвижении нового формата изображения, который в скором времени вытеснит Full HD с рынка.
Безрамочные смартфоны
Главный тренд этого года. Стоит оговориться, что термин «безрамочный смартфон» не совсем верный. Рамка есть, у некоторых моделей она весьма заметна. Изменился формат дисплея, что вполне закономерно, ведь производители не смогли бы бесконечно увеличивать размеры смартфонов.
По всей видимости, широкоформатный дисплей стал стандартом для рынка смартфонов, учитывая, что даже бюджетные модели стали «безрамочными».
Квантовые технологии связи
Альберт Эйнштейн внёс большой вклад в развитие квантовой физики
Квантовая связь - самый безопасный способ передачи информации, но в то же время самый затратный. Речь не только о передаче текстовой связи, но также об аудио- и видеозвонках. С появлением новых технологий не придётся беспокоиться о том, что вас могут прослушивать.
К сожалению, из-за технологических ограничений квантовая связь - явление исключительно локальное, а до всемирного квантового интернета нам ещё далеко. Однако учёные и инженеры некоторых стран неустанно работают в этом направлении.
Большая часть новостей приходит из Китая, который не только запустил квантовый спутник на орбиту, но и создал первую квантовую коммерческую сеть. В Австрии группа специалистов из Университета Вены смогла разработать прототип квантового роутера, который решает проблемы, ограничивающие передачу информации на большое расстояние по оптоволоконным линиям связи.
Трудно предсказать момент появления квантового интернета, но, когда это произойдёт, мы получим самую защищённую информационную сеть.
Скоростная транспортная сеть
Концепт-арт скоростного поезда Илона Маска
Илон Маск - Тони Старк в реальном мире. Миллиардер и филантроп XXI века полон идей и не стеснён в средствах. Пока амбициозный проект по колонизации Марса на стадии разработки, Маск работает над другими идеями. Одна из них - сверхзвуковой поезд Hyperloop.
Идея состоит в сети подземных тоннелей, по которым на больших скоростях будут двигаться кабины в форме бобов. Звучит безумно. И правда, пока Илону Маску удалось разогнать поезд только до 300 км/ч. Но целеустремлённости изобретателю не занимать, а значит, рано или поздно у него получится построить сверхскоростную транспортную систему, которая будет опоясывать всю планету.
Умные колонки
Умная колонка Apple HomePod
Физическое воплощение интеллектуальных ассистентов, таких как Siri и Google Assistant. В прошлом году вышла умная колонка Google Home, а в этом - HomePod от Apple. Обе компании хотят связать всю умную электронику на базе своих ОС и локализовать центр управления через умные колонки.
К сожалению, в России проверить такие устройства в действии нет возможности, официально они не продаются. К тому же многого они ещё не умеют и используются как необязательное дополнение для умного дома: могут включить музыку, рассказать про погоду или вызвать такси.
К разработке таких колонок уже подключились другие крупные компании, так что в ближайшее время ждём больше умных гаджетов для дома.
Революция в 3D-печати
До сих пор технология 3D-печати воспринимается большинством как что-то фантастическое. Тем не менее 3D-принтеры вовсю используются практически везде: в медицине, промышленности, архитектуре, в космических программах.
Технология настолько амбициозна, что не все до сих пор осознают возможность напечатать пиццу или дом, но факт остаётся фактом. Только в 2017 году напечатали первую деталь для АЭС, протез берцовой кости и антирадиационные щитки для МКС. Кто знает, может, через 30 лет и людей на 3D-принтере будем печатать.
Экологически чистый транспорт
Модель электрокара от Volvo
Первое, что приходит на ум, - это Tesla Motors, и не зря. Компания Илона Маска всегда на слуху. Кроме того, не так давно он представил новенький Tesla Roadster и впечатляющий тягач Tesla Semi.Если вы не пробыли в изоляции весь этот год, то наверняка слышали о криптовалютах. Мир разделился на два лагеря, как это обычно и бывает. Одни видят в виртуальных валютах будущее, другие утверждают, что биткойн - очередная финансовая пирамида. Как бы то ни было, нельзя отрицать, что это явление повлияло на весь финансовый рынок. Во многих странах Европы даже установили терминалы для обмена этой валюты.
Судя по реакции банкиров, финансовых аналитиков и властей, можно предположить, что криптовалюта может создать ряд проблем для них. Её сложно контролировать, если вообще возможно. Остаётся ждать и наблюдать: кто знает, возможно, в будущем нас ждёт смена экономической системы во всём мире.
Начинают развиваться и обретать популярность технологические новинки, ориентированные на архитекторов.
Вот список 10 потрясающих архитектурных технологий 2017 года, которые показывают каким станет наше будущее через несколько лет.
1. Крыши с интегрированной солнечной батареей максимально адаптированные под привычные для нашего глаза покрытия. Будут помощниками в решении проблемы по изменению климата и оказанию положительного воздействия на окружающую среду.
2. Технологии умного дома ,от кастрюли Panasonic, которая сама размешивает соус, до беспроводного термостата Nest, который изучает ваше поведение и регулирует в соответствии с этим температуру дома, или смарт-динамика Amazon Echo, передающего ваши голосовые команды другим приборам. Умный дом, новейшие технологии которого поражают своим разнообразием, постепенно становится все доступнее. Известные компании постоянно совершенствуют устройства, позволяющие соединить уже имеющиеся и новые гаджеты в единую сеть.
3. Генеративный дизайн, то есть создание визуальных образов с помощью техники, способной не только «думать», но и определять эстетику продукта. Это творческое партнерство человека и программы, использующей определенный алгоритм в обработке визуальных данных.
4. Аддитивный дизайн , т.е. 3D печать в промышленном масштабе. Различные компании Китая и Арабских Эмиратов регулярно демонстрируют, насколько широки возможности этой технологии. Среди особо интересных достижений - разработка компании Autodesk, которая создала программное обеспечение позволяющее изготавливать сложные конструкции, используя при этом энергию обычных вычислительных систем.
5. Мобильные приложения ,которые являются хорошими помощниками архитекторам и предлагают полезные разработки для всех этапов проекта, от создания концепции до собственно строительства.
6. Облачный сервис. BIM (Building Information Modeling) - информационное моделирование здания, т. е. сбор и обработка абсолютно всей информации о строении: архитектурно-конструкторской, технологической, экономической и любой другой. Получается, что с помощью BIM объект проектируется как единое архитектурное, технологическое, экономическое целое, и если изменить параметры в какой-то одной области, изменятся автоматически и в другой.
7. Виртуальная реальность. VR-технологии — это созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. Для создания убедительного комплекса ощущений реальности компьютерный синтез свойств и реакций виртуальной реальности производится в реальном времени.
8. Дополненная реальность. AR-технологии — это результат введения в поле восприятия любых сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия информации. Например, очки смешанной реальности Microsoft HoloLens позволяют наложить план здания, маркетинговые и другие 2D материалы на 3D BIM-модель. С развитием мобильных устройств дополненная реальность становится неотъемлемой частью рабочих процессов в архитектуре, строительстве и дизайне.
9. Сенсорный экран для CAD и BIM. Сенсорные экраны вовсю используются для просмотра чертежей на ходу. Этот гаджет станет толчком для развития и совершенствования тач-скринов, ориентированных на архитекторов и дизайнеров.
Будущее IT-отрасли в 2017 году определит искусственный интеллект, «умные» вещи, виртуальная и дополненная реальность и блокчейн, развитые технологические платформы для бизнеса. Такие выводы сделали эксперты исследовательской компании Gartner на симпозиуме ITxpo-2016 , который прошел в Орландо. Корреспондент Теплицы социальных технологий перевел статью о 10 главных технологиях будущего.
По мнению вице-президента Gartner Дэвида Кирли (David Cearley), 10 названных стратегических трендов подготовят основу для интеллектуальной цифровой сети. Все технологии охватывают передовые методы машинного обучения и развитие искусственного интеллекта, взаимопроникновение физического и цифрового миров.
1. Искусственный интеллект и машинное обучение
В 2017 году исследователи обратят внимание на обработку естественного языка и нейронных сетей. Глубокие нейронные сети (ГНС) выйдут за рамки классических вычислений и начнут служить для создания систем, которые могут самостоятельно изучать окружающий мир. То есть ГНС помогут автоматизировать задачи и решить проблемы, связанные с трендом «информация обо всем».
Продвинутые алгоритмы позволят сделать интеллектуальными просто «умные» машины – от беспилотных автомобилей до виртуальных помощников.
Эксперты Gartner советует организациям подумать о том, как они смогут использовать эти технологии, чтобы быть конкурентными.
2. Интеллектуальные приложения
Это могут быть программы, помогающие человеку в повседневных делах, наподобие «умного» сортировщика электронных писем. Другой вариант – более сложные виртуальные помощники, ориентированные в том числе на бизнес. Эксперты Gartner утверждают, что к 2018 году большинство из крупнейших в мире компаний начнут использовать интеллектуальные приложения, чтобы улучшить качество обслуживания клиентов.
3. «Умные» вещи
В этот список входят уже известные девайсы, такие как дроны, беспилотные автомобили или 3D-принтеры. Также речь идет и о гаджетах будущего, интеллектуально взаимодействующих с человеком. Будет создан так называемый «интернет вещей» (IoT: Internet of Things). Это могут быть датчики на производстве, «умные» протезы и чипы в медицине, устройства, обеспечивающие безопасность детей, и многое другое.
4. Виртуальная (VR) и дополненная (AR) реальность
Технологии виртуальной и дополненной реальности уже широко применяются. VR отлично работает в передаче уникального опыта других людей и используется в дистанционном обучении. AR позволит различным предприятиям накладывать графику на объекты в реальном времени, конечно, это улучшит производственный процесс.
Такие технологии становятся все более доступными. Вам не нужно покупать шлем виртуальной реальности за $1000, а достаточно простых картонных очков для смартфона за $15. С их помощью вы сможете легко посмотреть 3D-видео и «походить» по разнообразным местам нашей планеты.
5. Цифровые «двойники»
Так называют динамическую модель физической вещи или среды, основанную на сенсорных датчиках. Эта технология будет использоваться в разных сферах для моделирования, анализа и контроля. Цифровой «двойник», например, в промышленности, позволит выявить слабые места реальной системы для проведения ремонта. По оценке экспертов, в течение ближайших 3-5 лет цифровых близнецов обретут «сотни миллионов вещей».
6. Блокчейн
По-другому технологию блокчейн называют «цепочкой распределенных данных». Она существует в виде базы и содержит информацию обо всех транзакциях, проведенных участниками системы. Информация хранится в виде «цепочки блоков», в каждом из которых записано определенное число транзакций.
Но возможности блокчейна не ограничиваются криптовалютой. Технология может оптимизировать крупные реестры правительств и корпораций, структурировать большой объем данных, обеспечить прозрачность любых действий.
Еще технология может помочь малому и крупному бизнесу: повысить эффективность, сократить штат и свести бумажный документооборот к минимуму.
7. Диалоговые системы
Эксперты Gartner считают, что будет создана динамическая сеть между людьми, процессами, услугами и вещами. И она сможет поддерживать интеллектуальные цифровые экосистемы. По сути, это новый цифровой опыт взаимодействия людей друг с другом и устройствами. Скоро поисковые системы, онлайн-сервисы и различные программы смогут принимать и корректно обрабатывать любые голосовые команды.
8. Цифровые технологические платформы
В будущем каждая компания будет работать с сочетанием пяти цифровых технологических платформ: информационные системы, опыт работы с клиентами, аналитика и прогнозирование, IoT и бизнес-экосистемы. В частности, создание новых платформ, услуг для IoT и диалоговых систем станет одним из ключевых направлений до 2020 года. Так что компании должны решить, каким образом они будут развивать платформы для решения задач цифрового бизнеса
9. Механика приложений и сервисов
Технологии проникают повсюду, взаимодействие человека с цифровым миром уже становится непрерывным процессом. Это происходит за счет глобального распространения Интернета, подключения к нему всех основных устройств и их синхронизации. Наиболее простой пример – «умный» дом.
Такое взаимопроникновение технологий позволит нам оптимально использовать все компоненты глобальной IT-сети (смартфон, ноутбук, автомобиль, телевизор).
10. Адаптивная архитектура безопасности
С увеличением числа хакерских атак компании должны будут задуматься о цифровой безопасности. Вскоре обеспечение многоуровневой безопасности станет важным требованием для любого предприятия. По мнению экспертов, лидеры в области IT должны сконцентрироваться на выявлении и ликвидации угроз.
И в этой ситуации может пригодиться блокчейн-технология. Дело в том, что при ее использовании идентификация человека, контроль и проверка достоверности занимают минимальное время. К тому же блокчейн гарантирует абсолютную точность.
Что если питьевую воду можно было бы с легкостью получать из пустынного воздуха без использования электричества? Что если врач мог бы произвести биопсию при подозрении на рак у больного без какого-либо лезвия? Ожидается, что инновации, которые сделают эти и другие прогнозы реальностью, совсем скоро станут частью нашей жизни. Scientific American и Экспертная сеть Всемирного экономического форума рассказали о 10 самых передовых технологиях 2017 года, которые могут изменить привычный уклад жизни. Во второй части текста мы расскажем еще о пяти из них. О первой пятерке технологий читайте .
ИНЖЕНЕРИЯ: Точное земледелие увеличивает урожайность
По мере роста мирового населения фермерам необходимо будет производить все больше и больше продуктов питания. Тем не менее, пахотные земли не могут увеличиваться, а угрожающая угроза продовольственной безопасности может легко перерасти в региональную или даже глобальную нестабильность. Чтобы адаптироваться к новым задачам, крупные фермы все чаще используют точное земледелие для увеличения урожайности, сокращения отходов и смягчения экономических рисков.
Традиционное земледелие опирается на решения, касающиеся посадки, уборки, орошения и применения пестицидов и удобрений на основе региональных условий и исторических данных. Прецизионное же, или точное, сельское хозяйство задействует датчики, роботов, GPS, картографические инструменты и программное обеспечение для анализа данных, чтобы обеспечить надлежащий уход за растениями без увеличения рабочей силы. Стационарные или роботизированные датчики и камеры бесперебойно отправляют на компьютер изображения отдельных растений и данные о них - скажем, информацию о размере стебля, форме листа и увлажненности почвы вокруг растения. Фермеры получают обратную связь в режиме реального времени, а затем доставляют воду, пестициды или удобрения в откалиброванных дозах только в те области, которые в ней нуждаются. Эта технология также может помочь фермерам решить, когда выращивать и собирать урожай.
В результате точное земледелие может улучшить управление временем, сократить потребление воды и химических веществ, а также производить более здоровый и качественный урожай - все они приносят пользу фермерам и сохраняют ресурсы при одновременном снижении химического стока.
Многие стартапы сегодня разрабатывают новое программное обеспечение, датчики, данные на основе антенн и другие инструменты для точного земледелия. Этим же заняты крупные компании, такие как Monsanto, John Deere, Bayer, Dow и DuPont. В рамках этих разработок производители семян применяют технологии для улучшения «фенотипирования растений». С течением времени, анализируя отдельные растения (какие из них процветают и в каких условиях), компании могут соотносить реакцию растений на окружающую среду с их геномикой. Эта информация, в свою очередь, позволяет компаниям выпускать семена, которые будут наилучшим образом расти в определенных почвах и погодных условиях.
АВТОМОБИЛИ: Водородные транспортные средства на массовом рынке
Электрические транспортные средства с питанием от батарейки, которые не выделяют углекислого газа во время движения, скоро станут основным транспортом, несмотря на то, что сегодня они составляют менее 1% подвижного состава на дорогах по всему миру. Многочисленные нововведения в таких характеристиках, как стоимость и срок службы батареи, сделали цены настолько конкурентоспособными, что Tesla имеет более 400 000 предварительных заказов на модель за 35 000 долларов США, которую планируют запустить в продажу в середине 2018 года.
К сожалению, другая большая надежда на транспортные средства, которые не выделяют углерод, - те, что работают на топливных клетках, питающихся водородом, - слишком дорогие для широких продаж. Однако множество лабораторий и предприятий планируют сократить расходы, заменив один из самых дорогих компонентов в топливных элементах - катализатор. Многие коммерческие катализаторы для топливных элементов содержат драгоценный металл - платину, который не только дорогой, но еще и слишком редкий, чтобы поддерживать его повсеместное использование в транспортных средствах.
Исследователи стараются уменьшить содержание платины разными способами: предлагают более эффективно использовать ее, заменив металл (целиком или только часть) палладием или любым другим недорогим металлом, таким как никель, медь и так далее. Коммерческие катализаторы, как правило, состоят из тонких слоев наночастиц платины, нанесенных на углеродную пленку, поэтому исследователи также тестируют альтернативные субстраты.
Станислав С. Вонг и его коллеги объединяют относительно небольшие количества платины или палладия с более дешевыми металлами, такими как железо, никель или медь, производя много легированных сортов, которые гораздо более активны, чем коммерческие катализаторы. Группа Вонга превратила металлы в сверхтонкие одномерные нанопроволоки (примерно два нанометра в диаметре). Они имеют высокое отношение площади поверхности к объему, что увеличивает количество активных центров для каталитических реакций.
Естественно, катализаторы без платины были бы идеальными. В конце 2016 года Санг Хун Ю из Ульсанского национального института науки и технологий (ЮНИСТ) в Южной Корее сообщил, что катализатор углеродных нанотрубок, легированный железом и азотом, обладает активностью, сравнимой с коммерческими катализаторами. Кроме того, Лиминг Даи из Case Western Reserve University и его коллеги изобрели катализатор, не содержащий никакого металла вовсе - это пеноуглерод, легированный азотом и фосфором, который так же активен, как и стандартные катализаторы.
Изобретение и подготовка материала, который обладает отличной каталитической активностью, является лишь частью проблемы, отмечает Вонг. Исследователи также работают над расширением существующих методов лабораторного производства, чтобы обеспечить согласованность активности и долговечности лучших вариантов. На всех этапах работы экспериментаторы получают помощь от теоретиков, которые применяют сложные компьютерные модели, чтобы выяснить, как влияют всевозможные переменные на производительность - от химических составов, размеров и форм металлических наночастиц до подробных архитектур опорных структур. Такое сотрудничество, говорит Вонг, должно однажды дать возможность рационально разработать превосходные катализаторы для доступных транспортных средств на топливных элементах.
МЕДИЦИНА И БИОТЕХНОЛОГИЯ: Геномные вакцины (состоящие из ДНК и РНК вместо белка) борются с инфекционными заболеваниями
Стандартные вакцины для профилактики инфекционных заболеваний состоят из убитых или ослабленных патогенов или белков из этих микроорганизмов. Вакцины, которые лечат рак, также зависят от белков. Новый перспективный вид вакцин состоит из генов. Геномные вакцины обещают много преимуществ, в том числе быстрое производство, когда вирус, такой как Зика или Эбола, внезапно становится более вирулентным или распространенным. Десятки геномных вакцин уже вступили на этап клинических испытаний.
Большинство вакцин работают, обучая иммунную систему распознавать врага. Геномные вакцины же принимают форму ДНК или РНК, которая кодирует желаемые белки. При инъекции гены попадают в клетки, которые затем выделяют выбранные белки. По сравнению с производственными белками в клетках или яйцах, получение генетического материала должно быть проще и дешевле. Кроме того, одна вакцина может включать кодирующие последовательности для нескольких белков, и ее можно легко изменить.
В настоящее время ведется ряд клинических испытаний для проверки безопасности и иммуногенности, в том числе для птичьего гриппа, Эбола, гепатита С, ВИЧ и рака молочной железы, легких, предстательной железы, поджелудочной железы и других видов. Одно исследование уже демонстрирует эффективность: национальные институты здравоохранения начали многопрофильное клиническое исследование, чтобы проверить, может ли ДНК-вакцина защищать от вируса Зика.
ЭНЕРГИЯ: Устойчивое проектирование резко сокращает отходы
В последнее десятилетие строительство и модернизация отдельных домов для сокращения потребления энергии и воды резко возросла. Тем не менее, применение «зеленой» конструкции сразу к нескольким зданиям может быть еще лучшей идеей. Обмен ресурсами и инфраструктурой может сократить количество отходов, а модернизация обедневших районов или районов с умеренным доходом может также сэкономить средства людям.
Одним из ярких примеров является проект Oakland EcoBlock, который возглавляет в Калифорнийском университете в Беркли Харрисон Фракер , профессор архитектуры и городского дизайна. Это многопрофильное мероприятие, в котором участвуют городские дизайнеры, инженеры, социологи и эксперты в области политики из городов, штатов и федеральных органов власти, научных кругов, частного сектора, некоммерческих организаций и общественных организаций.
Программа, которая была запланирована очень детально, позволит построить от 30 до 40 смежных старых домов в районе с низким и средним уровнем дохода вблизи знаменитого калифорнийского моста «Золотые Ворота». Проект нацелен на применение существующих технологий для резкого сокращения потребления ископаемого топлива и воды, а также выбросов парниковых газов. Исследователи, обеспечивая долгосрочный комфорт и безопасность жителей, ожидают быстрое возмещение средств, потраченных на инфраструктуру.
Исследователи планируют устанавливать панели солнечных батарей на здания по всему сообществу, отправляя энергию на смарт-микрогрид (локальная энергосистема, которая предполагает создание на определенной территории собственных энергосетевых структур, способных работать автономно). Избыточная солнечная энергия будет храниться. Сообщество также будет делиться электромобилями, которые будут иметь доступ к местным зарядным станциям. Эти меры должны сократить ежегодное потребление электроэнергии более чем наполовину и привести число выбросов углекислого газа к нулю
По оценкам Агентства по охране окружающей среды, до 50% потребления воды в Калифорнии население затрачивает на уход за газонами и садами. По оценкам исследователей, реорганизация на уровне системы EcoBlock снизит спрос на питьевую воду до 70%. Разработчики будут обрабатывать и повторно использовать сточные воды из туалетов, а также воду, сбрасываемую стоками и выпускаемую стиральными машинами. Переработанная жидкость будет тратиться на садоводство и орошение. Также будут собирать дождевую воду и доставлять ее в туалеты и шайбы, устанавливать эффективные светильники и краны. Обработанные твердые отходы, тем временем, будут включены в компост.
ВЫЧИСЛЕНИЯ: Квантовые вычисления становятся более доступными и помогают решать новые проблемы
Квантовые вычисления захватили умы человечества почти 50 лет. Причина проста: они предлагают путь к решению проблем, которые не могут быть решены классическими машинами. Так, квантовые вычисления могут помочь решить вопрос симуляции химии именно для разработки новых молекул и материалов, решения сложных задач оптимизации.
До недавнего времени доступ к прототипам квантовых компьютеров был лишь у специалистов в нескольких лабораториях по всему миру. Но прогресс за последние несколько лет позволил построить первые в мире образцы таких устройств, которые могут, наконец, проверить идеи, алгоритмы и другие методы, которые до сих пор были строго теоретическими.
Существующие машины по-прежнему слишком малы, чтобы полностью решить проблемы более сложные, чем те, с которыми сегодня могут справиться суперкомпьютеры. Однако разработчики достигли огромного прогресса: созданы алгоритмы, которые будут работать быстрее на квантовой машине. В настоящее время существуют методы, которые увеличивают когерентность (время жизни квантовой информации) в сверхпроводящих квантовых битах более чем в 100 раз по сравнению с периодом десятилетней давности. В 2016 году IBM предоставила публичный доступ к первому квантовому компьютеру в облаке с графическим интерфейсом для его программирования, теперь интерфейс основан на популярном языке программирования Python. Открытие этой системы в мире стимулирует инновации, которые жизненно важны для достижения этой технологии. На сегодняшний день более 20 опубликованных научных работ используют инструмент квантовых вычислений. Академические исследовательские группы, более 50 стартапов и крупных корпораций по всему миру сосредоточены на том, чтобы сделать квантовые вычисления реальностью.