Ако си спомняте какви са били къщите през 50-те години, тогава можете да видите, че и тогава имаше много неща, които съществуват и до днес - перални, прахосмукачки, телевизори, коли. Но ако се върнем преди 50 години, през 1900 г., ще забележим, че тогава светът беше напълно различен.
Ежедневното почистване или миене беше отнемащо време и трудоемко. И точно в началото на 20 век двигателите с електричество и вътрешно горене коренно промениха света, в който живеят хората, промениха градовете и ежедневието ни.
Днес преминаваме през приблизително същия период с тази разлика, че светът ни ще бъде променен не от две технологии, а с три: редактиране на геноми, нова изчислителна архитектура и материалознание.
Тези технологии тепърва започват да проникват на пазара от лаборатории. Може би някой ден те ще променят нашия свят до неузнаваемост.
Crispr
През 2006 г. Дженифър Дъгна получи обаждане от своята колежка от Калифорнийския университет в Бъркли, Джилиън Банфийлд, когото познаваше по кореспонденция.
Банфийлд изучава живота на бактериите в екстремни условия, което само косвено е свързано с работата на Дъгън, който изучава биохимията на РНК и други клетъчни структури.
Промоционално видео:
Целта на призива беше да заинтригува Дъгну да изучава феномен, който беше открит наскоро в микробиологията - странна ДНК последователност, открита в бактериите.
Дъгна била заинтригувана и започнала да изучава тези последователности, наречени Криспр, в своята лаборатория. През 2012 г. тя откри, че те могат да бъдат използвани като мощен инструмент за редактиране на гени.
В здравеопазването Crispr може да се използва за лечение на състояния като рак, множествена склероза и сърповидно-клетъчно заболяване.
Това са само няколко от заболяванията, които тази технология може да излекува и редица технологии вече са получили одобрение за тестване.
В допълнение, тази технология се използва и в селското стопанство за синтезиране на химикали като пластмаса и горива.
Пост-цифрови изчисления (квантови и невроморфни)
През последните няколко десетилетия светът стана свидетел на истинска цифрова революция под знамето на закона на Мур, според която броят на транзисторите, поставени върху чип на интегрална схема, се удвоява на всеки 24 месеца.
Скоро обаче ще е необходимо да се излезе с нов закон, тъй като действието на стария се забавя и скоро ще спре напълно.
Днес има две възможности, които могат да заменят стария закон - квантовите изчисления, които използват субатомни ефекти, за да създадат почти безгранично изчислително пространство. Втората технология е невроморфните изчисления, които възпроизвеждат структурата на човешкия мозък.
Квантовите изчисления са особено добри за стимулиране на физически системи като материали и биологични системи и за мащабни процеси за оптимизация.
Неуроморфните изчисления могат да бъдат милиони пъти по-ефективни от традиционните процесори, което го прави идеален за задачи като ръбови изчисления.
И двете технологии имат свои сложни слоеве и вероятно ще отнеме повече от десетилетие, преди да стане ясно какво ще бъде тяхното въздействие.
Въпреки това и двете технологии се развиват много бързо.
Материалознание
За да разрешим някои проблеми, винаги използваме материали. Например, за да създадем по-чиста среда, се нуждаем от по-ефективни слънчеви панели, вятърни турбини и батерии.
Производителите се нуждаят от нови, по-модерни материали, за да създадат такива продукти.
Нуждаем се и от нови материали, които да заменят други материали, за да се предотврати прекъсването на доставките.
По традиция разработването на нови материали е много дълъг и сложен процес.
За да постигнат необходимите свойства, учените трябваше да преминат през многобройни тестове и опити.
Това направи изследването много скъпо и скъпо.
Въпреки това днес в науката се случва истинска революция.
Мощните техники за моделиране, съчетани с повишена изчислителна мощност и машинно обучение, позволяват на учените да автоматизират много процеси, което ускорява разработването на нови материали, в някои случаи повече от стократно.
За по-конкретен пример, нека вземем Boeing 787 Dreamliner.
В много отношения този самолет е подобен на своя предшественик, с изключение на нови, по-високотехнологични материали, които компанията е разработила, което го прави с 20% по-лек и 20% по-ефективен.
Това е много съществен ефект, ако вземем предвид глобалния авиационен пазар.
Революцията на материалите обещава да облагодетелства други индустрии по същия начин.
Учените смятат, че навлизаме в нова ера, която ще доведе до повече трансформации в сравнение с дигиталната революция, настъпила през последните 30 години.