Топ 10 на най-важните иновации според Бил Гейтс

Основателят на корпорацията Microsoft Бил Гейтс е разказал пред учените за най-важните иновации, които са в състояние да повлияят върху бъдещето на човечеството. Гейтс е направил  подбора по молба на списание Technology Review, издавано от Масачузетския технологичен институт. Председателят на Microsoft е отбелязал същественото повишение на сръчността и координацията при роботите, което в бъдеще ще ги превърне в пълноценни домашни помощници. Персонализирана помощ ще се оказва и от гласови асистенти с невронни мрежи.

Тоалетна без канализация

Изследователи работят над нов вид тоалетна, която да е достатъчно евтина за развиващите се стани и да може да преработва и изхвърлените отпадъци. Бил Гейтс активно подкрепя разработването на тоалетни, които да преработват отпадъците на място, без използване на голямо количество вода за канализация преработка на фекалиите в отделна пречиствателна станция.
През 2011 г. Бил Гейтс подкрепи конкурс в тази област. От момента на стартирането, вече има представени няколко образци. Разглеждат се и такива варианти, свързани с нагряване на отпадъците, за производство на богат въглеводороден материал за обогатяване на почвата. Сега се работи над подобряване на проектите, постигане на по-голяма универсалност, съобразена с различните общности, а и разбира се постигане на по-голяма масовост.

Уловител на въглероден диоксид

Дори ако се постигне забавяне при изхвърлянето на въглероден диоксид, ефектът от затопляне на парниковите газове може да се запази в разстояние на хиляди години. За да се предотврати опасното повишение на температурата, според ООН, светът през това столетие ще трябва да отстрани от атмосферата 1 трилион това въглероден диоксид.
Канадският стартап Carbon Engineering, основан от климатолога от Харвард Дейвид Кийт през 2009 г. планира да разшири своята пилотна програма и да увеличи производството на синтетични горива, използвайки улавянето на въглероден диоксид като ключова съставка. (Бил Гейтс е инвестирал в Carbon Engineering).

Разположен в Цюрих завод за пряко улавяне на въздуха Climeworks ще произвежда метан от въглероден диоксид и водород, а втори завод в Швейцария ще продава въглероден диоксид за индустрията за безалкохолни напитки.

Ако обаче се използва в газираните напитки или в синтетичните горива, въглеродният диоксид ще се връща обратно в атмосферата. Крайната цел е завинаги да се блокира изхвърлянето на парникови газове. Така също полученият от въздуха СО2 може да се влага във въглеродни влакна, полимери или бетон. Сега отделянето на въглеродният диоксид от въздуха от инженерна гледна точка е един от най-трудните и скъпоструващи методи за борбата с измененията в климата.

Електрокардиограма на китката

Умни часовници с поддръжка на ЕКГ се появиха неотдавна. Тези устройства предлагат на потребителите удобство при носене, като предлагат и достатъчна точност, близка до тази на класическите медицински устройства. Съвместимата с Apple Watch гривна от стартапа AliveCor, е в състояние да определя аритмията, която е честа причина за образуване на тромби и причиняване на инсулти и е получила разрешение от FDA (американското управление за контрол над медикаментите) през 2017 г. През миналата година Apple пусна собствени часовници с ЕКГ.
В съвременните преносими устройства се използва един датчик, докато в реалното ЕКГ са 12. Затова и нито едно от преносимите устройства засега не може да открие инфаркт, когато се появи. Но това скоро ще се промени.

Свободно разговарящи гласови помощници

Гласовите асистенти се усъвършенстват. Разширеното синтезиране на речта дава възможност взаимодействието с машините да стане по естествено и да се създадат настоящи цифрови помощници. Например технологията Google Duplex може да осъществява позвънявания от лицето на даден човек и да запазва места в ресторант, или зала, имитирайки човешкият говор. В Китай потребителите вече свикнаха с AliMe Alibaba , който координира доставките на пратки по телефона. Изкуственият интелект засега работи на основата на статистиката.

Изкуствено месо

Производството на месо в лабораториите предвижда извличане на мускулната тъкан от животни и отглеждането му в биореактори. Крайният продукт прилича много на неутрална текстура, а учените работят над вкусът му. Учени от университета Маастрихт в Нидерландия, които се занимават с мащабно производство на лабораторно месо, смятат, че още през следващата година ще са готови с такова за бургер.
Като вариант може да има и месо на растителна основа, както правят това от Beyond Meat и Impossible Foods. Те взимат гранулиран протеин от грах, соя, пшеница, картофи и растителни масла за имитация на текстурата и вкус ана месото от животни.
Beyond Meat построи нов завод в Калифорния на площ от 2400 кв м и вече е продала над 25 млн. хамбургера чрез 30 хил. магазина и ресторанти. В бъдещият бургер с такова месо ще се изискват 10 пъти по-малко емисии от настоящият телешки бургер.

Индивидуални ваксинации срещу рак

Такъв тип лечение ще предизвиква естествена защита на организма и унищожаване само на раковите, клетки, идентифициране на мутацията, характерна за всеки тумор. Учените са на прага на комерсиализацията на първата персонализирана ракова ваксина. Ако тя работи така, както се надяват, то ваксината ще предизвиква имунната система на човека към откриването на тумора чрез уникални мутации – това би било ефективно средство срещу  много видове рак.
Използвайки естествената защита на организма за унищожаване само на туморните клетки, ваксината, за разлика от обичайната химиотерапия ще ограничава увреждането на здравите клетки. Атакуващи имунни клетки също така ще могат да унищожават отделни ракови клетки след първоначален курс на лечение.
Възможността за появата на такава ваксина се появи през 2008 г., пет години след завършването на   Human Genome Project, когато генетиците публикуваха първата последователност на раковите туморни клетки. По-нататъшните изследвания потвърдиха, че всички ракови клетки съдържат стотици, ако не и хиляди специфични мутации, повечето от които са уникални за всеки тумор.
Няколко години по-късно немската стартираща компания  BioNTech предостави убедително доказателство за това, че ваксина, съдържаща копие на такива мутации, може да катализира имунната система на организма за производство на Т-клетки, предназначени да откриват, атакуват и унищожават всички ракови клетки. През декември 2017 г. BionTech заедно с биотехнологичният гигант  Genentech започна мащабно тестване на ваксината сред онкологично болни. Продължаващото изследване е насочено към 10 ракови заболявания и се планира да обхване 560 пациенти в света. Двете компании разработват нови технологии за производство, за да може евтино и бързо да се произведат хиляди индивидуални ваксини.
Проверка на чревната среда чрез таблетки

Малко устройство за поглъщане дава възможност за получаване на подробно изображение на червата без анестезия, дори и при бебетата и децата. Разстройството на храносмилателната система е може би една от най-разпространените болести -  EED (Environmental enteric dysfunction), за което хората са чували малко.
Гилермо Тирни, патолог и инженер от Масачузетската болница MGH в Бостън разработва малко устройство, което ще може да се използва за проверка на червата и наличието на EED и дори за получаване на биопсия. За разлика от ендоскопа, то е просто и лесно за използване.
Капсулите за поглъщане съдържат миниатюрни микроскопи, които дават възможност за изследване в дълбочина.

Прогнозиране на преждевременно раждане

Прост анализ на кръвта може да предскаже дали има риск от преждевременно раждане сред бременните жени. Нашият генетичен материал се съдържа основно вътре в клетките. Но малко количество от безклетъчни молекули ДНК и РНК отделяни от умиращи клетки също се намират в нашата кръв. При бременните този материал е смес от нуклеиновите киселини на плода, плацентата. Именно тези безклетъчни ДНК и РНК могат да предоставят информацията, по-рано получавана чрез инвазивни методи. Според учените технологията, лежаща в основата на анализа на кръвта е бърза, проста и е струва по-малко от 10 долара за изследване.

Умни роботи

Промишлените роботи са все още непохватни. Роботът може дълго време да изпълнява монотонна работа, но в рамките на зададени определени условия. За пример може да се посочи поточна линия: ако се премести предмет на по-различно разстояние, машината спира. Бил Гейтс прогнозира, че след 3-5 години роботите ще могат да се научат да управляват обектите самостоятелно, посредством алгоритми за самообучение. Един такъв проект е Dactyl, роботът, който се е научил да обръща с пръстите си играчка блокче. Мрежа от неврони учи машината как да хваща и завърта блокчето с пръстите си в моделирана среда, като реди всичко манипулаторът се опитва да се прави със задачата си. В началото с промишлените роботи ще се извършват случайни експерименти, ще се засилват връзките в мрежата до времето, когато алгоритмите се доближат до целевите резултати.

Нова ядрена енергетика

Новите технологии по отношение на ядрените и термоядрените реактори обещават да направят този източник на енергий по-евтин и безопасен. Сред тях са реактори от IV поколение, малките модулни реактори и накрая – пълноценните термоядрени реактори. Малките модулни реактори обичайно произвеждат десетки мегавати енергия (за сравнение, традиционният ядрен реактор произвежда около хил. МВт). Компании като NuScale в Орегон твърдят, че микрореакторите пък могат да спестят пари и да намалят финансовите и екологични рискове.
В областта на термоядреният управляем синтез също се наблюдава някакъв прогрес, но по-рано от 2030 г. едва ли в този сектор ще има кардинална промяна. Много смятат, че синтезът е несбъдната мечта, но тъй като такива реактори не могат да се взривяват и да създават радиоактивни отпадъци, тяхната поява може да се превърне в пробив. Между другото Бил Гейтс е инвеститор в компаниите TerraPower и Commonwealth Fusion Systems, които работят в тази област.

По Вестифинанс, със съкращения