MIT Technology Review опубликовал в своем последнем номере ежегодный рейтинг прорывных технологий – «10 Breakthrough Technologies 2016». Это десять новинок из сферы науки и технологий, которые кардинально изменят или уже изменили нашу жизнь. Мы представляем вам краткий обзор самых важных открытий человечества за недавнее время…

 

 

.Иммунная инженерия

 

 

Генетически модифицированные иммунные клетки смогут помочь больным раком, ВИЧ и рассеянным склерозом и другими заболеваниями. Технология станет доступна в течение 1–2 лет и станет настоящим прорывом – возможно, с помощью иммунной инженерии больным раком и ВИЧ нужно будет проходить только один курс лечения. Исследователи также надеются, что с помощью этого способа в будущем удастся побороть и инфекционные заболевания.

Американская биофармацевтическая компания Cellectis смогла разработать метод, с помощью которого из крови больного извлекаются Т-лимфоциты (т. н. иммунные клетки-киллеры), в их ДНК вносятся изменения так, чтобы впоследствии они уничтожали именно поврежденные при лейкемии кровяные клетки. Процесс редактирования ДНК стал доступен с помощью технологий генного редактирования TALEN и CRISPR. Уже 300 пациентов успешно опробовали на себе этот метод лечения, а один из случаев завершился полной ремиссией.

Различные фармацевтические фирмы и биотехнологические компании сейчас работают над тем, чтобы донести этот способ лечения до массового рынка. IT-гигант Google (а точнее, его проект Verily) также принимает участие в подобных разработках, но конкретные цели пока не раскрываются.

Раковые клетки на дисплее во время электронной выставки CeBit.

Есть большая вероятность, что Т-лимфоциты из двух разных организмов не могут сосуществовать, поэтому в планах ученых – научиться создавать «универсальные» клетки-киллеры. Их можно будет без опаски пересаживать от одного человека к другому, которому их не хватает.

Помимо этого, ученые пытаются научиться контролировать процесс поиска и уничтожения Т-лимфоцитами других клеток с помощью определенного лекарства, чтобы они «включались» только в определенные моменты и в нужном месте. Более того, исследователи хотят найти возможность программировать клетки-киллеры так, чтобы для уничтожения зараженной клетки им понадобилось бы засечь два маркера, а не один – то есть чтобы они стали избирательнее.

Но такие намерения часто подвергаются критике, потому что опыты с нацеленными на раковые клетки Т-лимфоцитами в легких, мозгу и печени представляет угрозу жизни пациентов. Легкого способа найти лекарство от рака, к сожалению, пока нет.

Точная генная инженерия растений

К 2050 году численность населения планеты должна достичь 10 млрд человек. Чтобы прокормить такое количество людей, необходимо увеличить продуктивность сельского хозяйства. Повысить устойчивость и производительность сортов растений стало возможным с помощью генного редактирования – технологии CRISPR, которая уже используется в лабораториях по всему миру.

Издание пишет, что метод будет широко использоваться через 5–10 лет. В Китае технология уже применяется для создания устойчивой к грибку пшеницы и для увеличения урожайности риса, однако не ясно, разрешат ли власти страны выращивать такие растения повсеместно.

В Великобритании с помощью CRISPR пытаются создать засухоустойчивый сорт ячменя. Метод уже подхватили различные компании, селекционеры и исследовательские лаборатории. Пока точно не известно, будут ли введены правительствами стран какие-то особые меры регулирования по отношению к подобным продуктам.

Голосовой интерфейс

Совершенствующиеся технологии распознавания речи все больше отдаляют человека от интерфейса его гаджетов, сенсорных экранов и клавиатур. Будущее компьютеров и мобильных устройств – за голосовым управлением.

Технология голосового управления доступна уже сейчас. Подобные функции в своих гаджетах предоставляют компании Apple, Microsoft и Google. И хотя голосовое управление пока не очень надежно и часто неправильно понимает запросы, направление быстро развивается.

Лидером в этой области является китайская компания Baidu (предоставляет веб-сервисы и является автором одноименного поисковика). Она разработала самую совершенную на данный момент технологию распознавания речи, которая работает даже на шумных улицах Пекина и «слышит» с другого конца комнаты.

Baidu имеет лабораторию в Кремниевой долине, где в 2014 была создана технология Deep Speech, отличающаяся высокой точностью распознавания китайского языка, включая все его сложные интонационные нюансы, которые способны иногда полностью менять значение слова.

Но требования пользователей растут вместе с технологиями. Baidu была вынуждена создать дополнительный сервис DuEr, который мог бы справляться со сложными пользовательскими запросами (например, забронировать столик в ресторане или найти расписание кинотеатров). Сейчас одной из целей компании является «научить» голосового помощника вести более сложные диалоги с пользователем.

Многоразовые ракеты

Полет в космос – очень дорогостоящее предприятие хотя бы потому, что космические ракеты нельзя использовать много раз. После окончания своей миссии они сгорают в атмосфере. Но в прошлом году человечество совершило ранее невозможное – то, что мы давно видели в фантастических фильмах и никогда наяву, – в 2015 году сначала компания Blue Origin, а вслед за ней и SpaceX успешно провели испытания многоразовых ракет.

Новейшее бортовое программное обеспечение позволяет контролировать скорость ракеты, которой необходимо замедлиться перед посадкой на выдвигающиеся опоры. Такие технологии помогут сделать полеты в космос более дешевыми, а значит более доступными.

Роботы, способные обучать друг друга

В отличие от нас, у роботов нет детства, которое служит для человека периодом сбора большого количества данных об окружающем мире. Поэтому такие легкие для нас процессы, как поднятие с пола игрушки или складывание одежды, требуют от роботов долгих усилий, ведь каждому из них нужно самостоятельно «учиться» с нуля.

Роботы Robi

Облегчить этот процесс поможет обучение роботов простейшим навыкам через общую базу. Один робот, освоивший навык, закачивает информацию о нем в систему, а другие роботы ее оттуда извлекают и, таким образом, «учатся» на его опыте.

Теория, придуманная профессором Брауновского университета Стефани Теллекс, станет основой для свободного обмена данными между учеными о возможностях их роботов. Сейчас многие из них работают на основе единой операционной системы – Robot Operating System (ROS). Именно поэтому метод Теллекс вполне реалистичен и воплотится в жизнь уже через 3–5 лет.

ДНК в App Store

Уже в этом году в интернете и в качестве приложения на мобильных платформах (на Android и iOS) должен появиться сервис Helix. У его пользователей будут брать образцы слюны, проводить анализ их ДНК и составлять полное описание генома, которое будет доступно онлайн. Зачем это нужно?

Наши гены определяют расположенность организма к тем или иным болезням. Помимо этого, будущие родители смогут узнать вероятность передачи детям каких-либо наследственных заболеваний. Сейчас компания Helix строит самый большой в мире центр секвенирования генома.

Как обещают его создатели, полный анализ генов человека будет стоить пользователю порядка $100, что примерно в пять раз меньше средней цены подобной услуги в медицинских центрах. Помимо Helix подобными разработками занимается и Veritas Genetics, которая собирается запустить похожее приложение с дополнительной функцией медико-генетического консультирования по FaceTime.

Данные о генах человека Helix сможет передавать авторам других приложений, но пользователи будут контролировать доступ к их анализам. Вероятно, Helix предоставит возможность пользователям скачивать свои анализы – может быть, за дополнительную плату.

Помимо этого, открытым остается и вопрос, как к деятельности сервиса отнесется Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Как правило, медицинские приложения обязаны получать от этого агентства особое разрешение.

«Гигафабрика» SolarCity

Компания Илона Маска SolarCity, занимающаяся производством и установкой солнечных батарей, собирается открыть в следующем году фабрику в Буффало, штат Нью-Йорк. Она будет выпускать солнечные панели на 1 гигаватт энергии в год (по 10 тысяч панелей в день) и должна стать крупнейшей в Северной Америке и одной из самых больших в мире.

Благодаря государственным субсидиям, высокой производительности фабрики, упрощенному процессу создания панелей и использованию в их составе меди вместо серебра, SolarCity рассчитывает, что удастся снизить стоимость солнечных батарей и это сделает солнечную энергетику доступнее для обычных граждан.

Согласно данным министерства энергетики США, для заводов, которые будут введены в эксплуатацию в 2020 году, ориентировочная средняя стоимость электрической энергии, добытой, например, традиционным сжиганием угля, будет составлять 95,1 $/Мвтч, а солнечной энергии – 125.3 $/Мвтч (а если считать субсидии – 114.3 $/Мвтч).

Slack

Сервис корпоративной коммуникации Slack (доступен в интернете и на мобильных платформах), уже изменил офисную жизнь. Он был создан в 2013 году, и на данный момент им пользуется 2 млн человек в день. Благодаря его удобному интерфейсу и функциям, компании переходят из мира электронных писем в мир коротких сообщений и чатов.

В Slack можно обмениваться файлами, совершать звонки, подписываться на открытые каналы, создавать «ботов», он дает возможность легко включиться в рабочую переписку как с телефона, так и с компьютера.

Наличие коллективных чатов – каналов – помогает оставаться в курсе корпоративной повестки дня, даже если вас нет в офисе. И вообще, этот сервис делает рабочую переписку менее обременяющей. В итоге и сам рабочий процесс становится сложно отличить от общения с друзьями в соцсетях.

Автопилот Tesla

Еще одна компания Илона Маска совершила в прошлом году технологический прорыв. В октябре 2015 года Tesla выпустила новое ПО (Tesla 7.0) с функцией автопилота для своих электрокаров моделей S и X. Шестьдесят тысяч уже распроданных оснащенных сенсорами машин внезапно получили функцию автопилота. Работает он благодаря установленным на автомобиле камерам, радару, ультразвуковым сенсорам и контролируемым тормозам.

Как пишет MIT Technology review, функция самоуправления в транспортных средствах способна изменить всю существующую транспортную структуру. Помимо Tesla, разработкой и выпуском автономных автомобилей сейчас занимаются и другие компании, в том числе, Mercedes, BMW, Ford Motors и Google. Модели некоторых из них на момент релиза Tesla 7.0 уже могли самостоятельно совершать параллельную парковку, однако автономность электрокаров Tesla на дороге стала настоящим прорывом.

Функция самоуправления автомобиля полностью изменит отношения человека с машиной. Уже сейчас те, кто имел возможность опробовать такой автомобиль в деле, говорят, что очень быстро привыкаешь к тому, что следить за дорогой и держать управление – это дело машины, а не водителя. Однако не все так просто, как кажется. Для того, чтобы машина могла ехать на автопилоте, ее система должна иметь доступ к карте местности, а дорога должна иметь четкие разделительные полосы и быть благоприятной для езды на постоянной скорости.

Наличие самоуправляемых машин на дорогах снизит уровень ДТП, произошедших по ошибке водителя. Как показывает практика, автономный автомобиль способен увернуться от удара, но все же использовать его нужно с осторожностью, тем более, что пока ответственность за все несет именно водитель.

Передача энергии «по воздуху»

Через 2–3 года мы сможем повсеместно заряжать свои гаджеты с помощью Wi-Fi и телекоммуникационных сигналов. Ученые Вашингтонского университета успешно опробовали технику, которая позволяет гаджету заряжаться от сигнала, исходящего от других устройств (например, WI-FI роутеров, теле- или радиовещательных вышек).

Это становится возможным благодаря новому разработанному методу, который основан на технике обратного рассеивания. Эта техника позволяет устройству, не имея никаких встроенных носителей энергии и не будучи источником сигнала, передавать информацию, пользуясь для этого отражёнными электромагнитными волнами (по этому принципу работают, например, билеты в метро).

Сигнал, поступающий от теле- и радиовещательных вышек, сам по себе не приспособлен для того, чтобы заряжать гаджеты. Но специально разработанное устройство-посредник способно выборочно отражать этот сигнал, делая его пригодным для подзарядки гаджетов. В полном соответствии с техникой обратного рассеивания, устройство-посредник не потребляет никакой дополнительной энергии. Оно становится своеобразным «адаптером», способным подключить наши гаджеты к электромагнитным полям, пронизывающим все вокруг.

С WI-FI роутерами исследователи из Вашингтонского университета разобрались по-другому. Им первым удалось создать такое ПО для роутеров, с помощью которого можно было бы напрямую раздавать сигнал другому устройству для зарядки. При этом, это бы не мешало одновременной передаче данных и требовало мало энергии.

В ходе опытов ученым удалось зарядить таким образом несколько устройств (например, температурные датчики и камеры). Благодаря этой технологии, мы сможем навсегда забыть о смене батареек и зарядных устройствах для своих смартфонов. Более того, она сделает возможным подзарядку «по воздуху» даже тех гаджетов, которые работают вообще без аккумуляторов. Это станет настоящим освобождением от розеток и проводов и сможет значительно расширить круг пользователей устройств, имеющих выход в интернет.