Деякі вас злякають, але більшість зірвуть дах: 12 топових технологій 2022 року

«Майбутнє вже настало, — одного разу написав американський письменник-фантаст та засновник стилю кіберпанк Вільям Гібсон. — Просто воно ще нерівномірно розподілено».

Деякі з вас, дорогі читачі, можуть з легкістю дожити до 150 років, навіть зберегти мізки та пружні форми. Гарнезно звучить, чи не так? Ось зачекайте, скоро ви дізнаєтеся, що ваша онука проходить літнє стажування на Місяці, а її син може завантажити свій розум у комп’ютер та обдурити смерть.

Редакція Highload публікує переклад матеріалу.

Перекладено бюро перекладів «Профпереклад».

Я не перебільшую. Ймовірно, я скоріше недооцінюю технологічні прориви, що сталися за останній рік. Надаю вам список цих неймовірних досягнень, які можуть стати надбанням мас вже найближчим часом.

CRISPR редагує ДНК для боротьби з генетичними захворюваннями

CRISPR — це технологія, побудована на двох ключових молекулах для редагування геному. Перша молекула (Cas9) працює як біологічні ножиці. Вона вирізає частину ДНК у конкретних секторах, які потрібно відредагувати (видалити, модифікувати чи вбудувати нові). Інша молекула — ензим, що діє як GPS. Вона направляє ножиці Cas9 у потрібні точки ДНК, де проводиться редагування.

CRISPR в основному призначена для блокування або заміни зіпсованих генів, щоб вилікувати те чи інше захворювання. Зміни не поширюються на дітей пацієнтів, тобто ризики усуваються, а у геном ніхто не втручається.

У вересні 2021 року було проведено два окремі експерименти з CRISPR. І вже є результат — вдалося повернути людині зір. Один з пацієнтів буквально через місяць після лікування знову почав бачити кольори вперше за багато років (випадково помітив червону машину, що проїхала повз).

У ході експериментів вперше використали ін’єкції. Зазвичай дослідники видаляють хворі клітини з тіла пацієнта, редагують їх у лабораторії та вводять назад. Цей прорив обіцяє більш безболісне лікування для страждаючих від генетичних захворювань.

А тепер страшне.

CRISPR можна використовувати для моделювання суперлюдей ще в дитинстві. Вже можна редагувати геном ембріона так, щоб дитина народилася красивою, з ідеальним тілом та геніальним мозком. І щоб прожила довше.

Єдине, що поки не дозволяє нам перейти межу — порядність та міжнародні угоди. Втім, рано чи пізно хтось порушить правила — на загальне щастя чи страх. Ну, тому що ми, люди, постійно так робимо.

Neuralink перетворює телепатію на реальність

На початку 2021 року дослідники з Neuralink вживили 1024 ультратонких електродів у мозок мавпи на ім’я Пейджер. Цей інтерфейс поєднував милу мавпу з комп’ютером.

Після цього Пейджер раз-по-раз грав у простеньку відеогру, поки вчені відкалібровували алгоритми Neuralink. Через деякий час (і після кількох бананових смузі) система зуміла розшифрувати наміри мавпочки, і вона почала грати в гру телепатично.

«Це не магія, — заявив у відео один із представників компанії. — Neuralink працює за рахунок запису та розшифровки електричних імпульсів, що надходять із мозку» .

Наступна мета компанії — дати можливість паралізованим людям користуватися комп’ютерами та телефонами силою думки.

При паралічі неможливо маніпулювати ні джойстиком, ні мишею, тому калібрування проводитимуться за допомогою розумових вправ — наприклад, буде потрібно уявляти рух рук.

А після цього Neuralink  планує підключити людей до штучного інтелекту, щоб можна було завантажувати свою свідомість у комп’ютер. 

Задля реалізації цих проєктів знадобиться колосальна обчислювальна потужність. Поки що це проблема, але ми все ближче підбираємось до її вирішення завдяки квантовій теорії. До речі, про неї…

IBM переходить на квантові обчислення

Квантові обчислення — це сфера, що спеціалізується так званій «комбінаторній оптимізації» (мовою математиків). По суті, це аналіз численних варіантів для пошуку найкращого можливого рішення: у які цінні папери інвестувати, яка комбінація ліків краще працює, чи як дешевше будувати електромобілі.

Звучить все ще аж надто абстрактно?

Припустимо, ви хочете розсадити за обіднім столом десять людей так, щоб вечір для всіх пройшов якнайкраще. На вибір нам дається понад три мільйони комбінацій. Так, класичний комп’ютер може допомогти вам знайти оптимальне рішення. Але в більш масштабних ситуаціях на такі розрахунки підуть місяці, оскільки звичайний комп’ютер перебиратиме всі можливі комбінації по черзі.

А ось квантові комп’ютери аналізують комбінації  одночасно, і результат ми отримуємо набагато швидше.

Наприклад, звичайний комп’ютер битиметься над яким-небудь комбінаторним обчисленням з тиждень. А у нового квантового комп’ютера IBM на цю ж операцію витратиться лише секунда. Так, одна секунда замість тижня.

«Сподіваємося, що за допомогою Eagleназва комп'ютера, користувачі зможуть зайнятися дослідженнями незвіданих обчислювальних просторів», — заявили у IBM.

Головною метою було масштабувати квантові комп’ютери в «системи, що змінюють парадигми та здатні вирішити деякі з найактуальніших глобальних проблем».

Ін’єкційні чіпи стають дедалі популярнішими

У травні 2021 року дослідницька група з Columbia Engineering опублікувала доповідь про крихітний чіп з усіх розроблених до цього дня. Він розміром із пилового кліща і його видно лише під мікроскопом. Вражає й те, що він працює як автономна система — жодних дротів чи допоміжних пристроїв.

Цей чіп розроблявся як медичний пристрій для збору біологічної інформації про ту чи іншу частину тіла (куди вживлюють, там і збирає). Для живлення та зв’язку з пристроєм використовується ультразвук.

«Ми хотіли подивитися, наскільки крихітним можна зробити чіп, — заявили розробники. — Цей пристрій може стати проривом у розробці бездротових мініатюрних медичних імплантів для сенсорного збору інформації з медичною метою. У результаті він може пройти ліцензування для застосування на людях».

Повторюю: поки що цей пристрій не годиться для застосування на людях. Розслабтеся, у вакцинах від коронавірусу їх немає і не буде. Насамперед їх планують тестувати на пацієнтах з неврологічними захворюваннями, а також на космонавтах, оскільки і ті, й інші потребують постійного моніторингу.

Багатофункціональна ракета Starship для польотів на орбіті

Багаторазові ракети — така собі чаша Грааля у сфері опанування космосу. Вони в сотні разів знижують вартість запуску в космос, та ще й скорочують кількість майбутнього металобрухту на орбіті.

У травні 2021 року SpaceX провела успішний тестовий політ над своїм об’єктом у південному Техасі. Ракета Starship піднялася майже на 10 тис. метрів, виконала кілька маневрів та граціозно приземлилася на те саме місце, звідки злетіла.

Відео: один із тестових польотів Starship

За словами Ілона Маска, головного інженера Starship, вантажопідйомність ракети становить близько 100 метричних тонн за один політ. Він планує запуски на орбіту вже на початку 2022 року, а поки що продовжує вдосконалювати конструкцію.

Після цього Starship можна запускати у масове виробництво, а звідти вже неподалік майбутнє, в якому людство облаштує бази на Місяці і колонії на Марсі. Тим часом продовжуємо збирати інформацію про зовнішній космос.

Міні-гвинтокрил NASA досліджує Марс

Марсохід Perseverance, розроблений у NASA, приземлився на Червону планету у лютому 2021 року. Він має досліджувати та проаналізувати територію Марса, шукати сліди та ознаки життя.

Насамперед Perseverance надіслав нам чудові фото сусідньої планети. Потім випустив міні-гвинтокрил перевірити, чи здатен він літати в атмосфері Марса. Відповідь позитивна: гвинтокрил ідеально літав над поверхнею планети 30 секунд.

«Ми поки що не знаємо, куди саме приведе нас цей міні-гвинтокрил, — йдеться у прес-релізі NASA . — Але сьогоднішні результати показують, що небеса — не межа, принаймні, на Марсі».

На нинішній моделі немає камер та сенсорів, але майбутні пристрої можуть бути оснащені і тим, і іншим. Тепер ми знаємо, що можемо змусити нашу техніку літати на Марсі. Наступний крок — оптимізувати технологію та ретельніше вивчити умови планети, яка може стати людству другим домом.

Смарт-одяг для людей та роботів

Уявіть собі одяг, який аналізує ваші рухи та коригує поставу. Або зимову рукавичку, яка є ще й пультом дистанційного керування. Особистий тренер цілодобово при вас, а вашому дідусеві достатньо підняти палець, щоб увімкнути відеозв’язок з вами.

Але досить фантазувати, бо хлопці з Массачусетського технологічного інституту (МТІ) вже все це зробили.

Вчені створили спеціальну пряжу. Зроблений з неї одяг реагує на тиск. Спеціальний алгоритм збирає та аналізує дані, а потім переводить їх у потенційне застосування, що підходить не тільки для людей.

«Уявіть, що у нас є роботи з тактильними відчуттями та шкірою, подібною до людської», — каже  Уен Шу, учений-початківець у ступені доктора наук МТІ. Завдяки смарт-одягу роботи зможуть краще аналізувати навколишній простір та миттєво коригувати свої переміщення.

Також відзначимо, що смарт-тканина чудово підходить для масового виробництва. Цілком можливо, що дуже скоро до моди увійдуть костюми супергероїв як у Залізної людини, тільки без металу, лазерів та гармат.

DeepMind розшифровує біологічні загадки

У липні 2021 року розробник штучного інтелекту DeepMind вирішив «велику загадку» біології — проблему згортання білка. Іншими словами, тепер можна передбачити, як працює наша біологічна система у дуже дрібних масштабах.

Дослідницька група, відповідальна за цей прорив, виклала всі результати у безкоштовній базі даних із функцією пошуку (на кшталт Google). Тепер у вчених є понад 350 тис. структур білка для розробки покращених ліків, прискорення експериментів та навіть боротьби з пандеміями.

Щоб краще зрозуміти проблему згортання білка, уявіть своє тіло як суперскладну мозаїку з мікроскопічних частинок. Ці частинки можна комбінувати у різний спосіб, і таких комбінацій — сотні тисяч. Залежно від розташування цих дрібних структур ваше тіло поводитиметься по-різному — захворіє, опиратиметься вірусам або зцілиться.

Біологи давно знали, що ця проблема нам під силу. Але щоб її вирішити, нам були потрібні колосальні обсяги обчислювальної потужності, тому ми і застрягли на цьому питанні років на п’ятдесят.

А у липні 2021 року компанія Google розробила алгоритм на основі штучного інтелекту, який вирішив проблему з одного маху.

Високотехнологічне штучне серце з Австралії

Перша версія вже існує і називається BiVACOR TAH. Її розробили як «пристрій довгострокової дії, який може повністю замінити рідне серце пацієнта».

Термін служби BiVACOR TAH становить 10 років, потім його необхідно замінити. Невеликі розміри дозволяють імплантувати його дітям, і жінкам.

Потужності апарату при цьому вистачить і молодому міцному хлопцю, який ходить до спортзалу. Крім того, пристрій досить автономний, заряду вистачає на десять годин роботи.

Нинішні розробки спрямовані на зниження інвазивності технології та відмову від дротів (зараз воно працює як портативне обладнання).

Це дасть пацієнтам небачену свободу, і вони зможуть повернутися до нормального життя, яке раніше обмежувало хворобу. Не кажучи вже про те, що вони стануть першими справжнімикіборгами .

Концентрована сонячна енергія

На думку деяких істориків, один розумний давньогрецький вчений на ім’я Архімед захищав місто від загарбників за допомогою «променів смерті». Нібито він використовував відполіровані щити для фокусування сонячних променів і таким чином спалював римські кораблі на відстані.

І хоча правдивість цієї історії під питанням, сама технологія вже давно не нова. Компанії, що займаються розвитком сонячної енергетики, захоплюють та утримують сонячну енергію в рідині, яка потім живить турбіни, що генерують електрику. Це якщо зовсім коротко.

Концентрована сонячна енергія (КСЕ), перш за все, хороша тим, що дозволяє зберігати величезні обсяги енергії з дуже низькими витратами на саму технологію. Замість дорогих електричних батарей на станціях використовують термосні резервуари для зберігання теплової енергії. При необхідності її перетворюють на електрику (до речі, з нульовими викидами CO2).

Розвиток цієї технології трохи сповільнився з часом, проте недавні події  у Південній АфриціДивіться відео нижче знову можуть її розкочегарити. Спроби збудувати там сонячну електростанцію баштового типу, що працює на КСЕ, велися з 2016 року. На жаль, робота постійно відкладалася.

Нарешті, у 2021 році уряд уклав контракт із новими інвесторами і проєкт знову ожив. Електростанція вироблятиме 100 мегават для живлення 200 тис. будинків. При цьому обсяги викидів діоксиду вуглецю скоротяться на 440 тонн на рік. Сподіватимемося, інші країни надихнуться цим прикладом і теж перейдуть на більш чисті технології.

МТІ та CFS наближають нас до ядерного синтезу

Ядерний синтез — це процес, який відбувається всередині сонця, де атоми водню стикаються один з одним. У результаті виробляється гелій і вивільняються тонни енергії.

Його можна відтворити і на Землі та побудувати реактор, який генерує більше енергії, ніж споживає, причому майже без шкідливих відходів.

Інакше кажучи, ядерний синтез — це нескінченне джерело «зеленої» енергії.

Як же збудувати такий реактор? Нам потрібні дві технології: мікрохвилі (так, приблизно як у мікрохвильовій печі у вас на кухні, тільки трохи складніше) і супермагніти. Знайти джерело живлення для других — ось де проблема.

Найкращі магніти з доступних нам працюють тільки при охолодженні майже до абсолютного нуля (приблизно 4 градуси за Кельвіном). Для цього потрібна важка техніка та тонна енергії. У 2018 році вчені з МТІ та фахівці зі стартапу Commonwealth Fusion Systems (CFS) вирішили спробувати створити магніти, яким не потрібне таке сильне охолодження. У разі успіху ядерний синтез став би простим і дешевшим.

Через три роки на світ з’явився супермагніт SPARC .

 

SPARC генерує магнітне поле потужністю 20 Тл – цього достатньо, щоб підняти дюжину важких вантажівок у повітря, як пір’їнки.

І для цього потрібна температура 20 градусів Кельвіна замість 4. Вам здається, що різниця невелика? Ці 16 градусів означають, що магніт SPARC займає в 40 разів менше місця, ніж стандартний супермагніт.

У наукових колах ходить популярний мем «До ядерного синтезу завжди залишається 20 років». Але такі винаходи, як SPARC, безперечно обнадіюють на скорочення цього терміну.

Гонка до метавсесвіту буде цікавим видовищем

Метавсесвіт — це світ, побудований на програмному забезпеченні. Дуже схожий на рольову онлайн-гру (хто ще не грав у World of Warcraft?), але з однією ма-а-аленькою відмінністю. Якщо зустрінете там своє керівництво — не страшно.

У метавсесвіті ви зможете робити все, що й так робите в інтернеті: працювати, розважатися, влаштовувати особисте життя. Але досвід буде більш інтерактивним, з повним зануренням у віртуальну реальність.

Поки що невідомо, чи буде метавсесвіт паралельною реальністю або додатковим шаром існуючої. Іншими словами, вона може будуватись на віртуальній реальності (як у фільмі «Першому гравцю приготуватися») або доповненій реальності (як окуляри Тоні Старка).

У будь-якому випадку Цукерберг стане не єдиним учасником цієї гонки. Власне, на нього можна навіть не ставити. Apple і Epic Games здаються найбільш ймовірними кандидатами для створення та комерціалізації метавсесвіту.

Перша використала б свої Airpods у поєднанні з екранами iPhone для створення елегантної доповненої реальності. Друга відкрила б портал у фантастичні світи за допомогою VR-гарнітур. Ймовірно, першими прикладами метавсесвіту від Epic стали б відеоігри просто для розваги. Але пізніші версії можуть охопити і роботу, і туризм.

У будь-якому випадку, конкуренція буде жахливою і породить чимало нового обладнання та програмного забезпечення (так-так, Web3, ми дивимося на тебе).

Бонус: NFT та Web3

Самі собою вони є технологічним проривом. Це скоріше гігантський стрибок у прийнятті та впровадженні. У 2021 році колекціонери та торговці предметами мистецтва витратили 22 млрд доларів на NFT (порівняно зі 100 мільйонами у 2020 році).

Автори, художники і навіть цілі компанії поквапилися застрибнути в цей поїзд на хвилі шаленого ажіотажу і, здається, насолоджуються поїздкою.

Найпоширеніша сфера для NFT є образотворчим мистецтвом, але цим, ймовірно, не обмежиться.

Аспект незамінності можна використовувати для гарантії справжності чогось, присвоєння академічних ступенів, створення внутрішньоігрових об’єктів, цифрового моделювання одягу та багато чого ще.

Але для цього потрібні нові додатки (або dApps, Decentralized Apps — децентралізовані додатки). І будувати їх потрібно на тій же технології, яка породила NFT — так, на єдиному і неповторному блокчейні.

Грубо кажучи, Web3 — це версія інтернету, побудована на блокчейні. Зовні нова мережа виглядає так само, як сучасний інтернет, але з додатковим бонусом. Ми зможемо не лише взаємодіяти з онлайн-платформами, а й отримати якусь частину у власність.

Іншими словами, зараз усім заправляє невелика група людей. Вона вирішує, що можна і чого не можна говорити в мережі або як керувати персональними даними. У Web3 ми всі вирішуватимемо ці питання колективно, голосуванням.

Хоча б тому NFT і Web3 не тільки заслуговують на місця в цьому списку, але й незабаром можуть стати в ньому номером один.

Висновок

Редагування геному, штучні органи, метавсесвіти та зорельоти… Мабуть, мої споконвічні прогнози здаються не такими й шаленими. А може, й здаються. Зрештою, ми не вміємо пророкувати майбутнє, і це цілком природно. Наш мозок завжди чіпляється за більш знайомі речі, тобто за минуле.

До речі, дозвольте знову процитувати Гібсона: «Коли минуле завжди з тобою, воно може виявитися і сьогоденням; а коли воно справжнє, то буде й майбутнім».

Так що можливо краще дивитися вперед, а не назад. Побачити нескінченні можливості і, не побоюсь вжити це слово, сподіватися на світле майбутнє.