Главные тренды по версии Массачусетского технологического института и Билла Гейтса

Каждый год «Технологическое обозрение MIT», одно из самых уважаемых изданий в своей области, представляет десять новых технологий, которые должны изменить мир к лучшему. В нынешнем году редакция «Обозрения» и сама сделала небольшую революцию, предоставив возможность отобрать десятку внешнему куратору. Им стал бизнесмен, который, кажется, всегда будет ассоциироваться с прорывными технологиями, даже несмотря на то, что в практическом плане его обогнали едва ли не все конкуренты. Этот человек — Билл Гейтс.

Ловкие роботы (появятся через 3–5 лет)

Промышленные роботы слишком неуклюжи. Они справляются со стандартными обязанностями, но как только ситуация или обстановка меняется даже едва заметно, от производительности и точности робота ничего не остается. На сборочном конвейере он не видит, к примеру, что некоторая деталь передвинута на пару миллиметров. А если и видит, то не может перестроиться.

Специалисты по «ловким роботам» учат машины самостоятельно манипулировать объектами методом проб и ошибок. Одним из таких проектов является робот Dactyl, разработанный некоммерческой организацией OpenAI. Это механическая рука, окруженная несметным количеством камер, датчиков и ламп и работающая на нейронно-сетевом ПО. Она учится манипуляциям с новыми предметами разной формы или размера без помощи человека. От успеха эксперимента зависит, как быстро крупные роботы появятся не только на производстве, но и в домашнем хозяйстве, где ловкость особенно нужна.

Промышленные роботы слишком неуклюжи. Они справляются со стандартными обязанностями, но как только ситуация или обстановка меняется даже едва заметно, от производительности и точности робота ничего не остается. На сборочном конвейере он не видит, к примеру, что некоторая деталь передвинута на пару миллиметров. А если и видит, то не может перестроиться.

Специалисты по «ловким роботам» учат машины самостоятельно манипулировать объектами методом проб и ошибок. Одним из таких проектов является робот Dactyl, разработанный некоммерческой организацией OpenAI. Это механическая рука, окруженная несметным количеством камер, датчиков и ламп и работающая на нейронно-сетевом ПО. Она учится манипуляциям с новыми предметами разной формы или размера без помощи человека. От успеха эксперимента зависит, как быстро крупные роботы появятся не только на производстве, но и в домашнем хозяйстве, где ловкость особенно нужна.

Безопасные и дешевые ядерные реакторы (коммерчески будут доступны в 2020-х годах)

О ядерных реакторах четвертого поколения говорят и пишут с начала века. Они должны сделать получение электроэнергии еще более дешевым и безопасным. Работы ведутся в направлении уменьшения реакторов и, кроме того, создания новых их видов.

Кроме собственно реакторов четвертого поколения (эволюция нынешних технологий) работы активизировались в области создания мобильных реакторов (SMR) и реакторов термоядерного синтеза.

Некоторые разработчики, такие как канадская Terrestrial Energy и американская TerraPower, уже подписали соглашения с энергетическими компаниями о вводе реакторов в эксплуатацию в 20-х годах нынешнего столетия. SMR-реакторы уже существуют, а термоядерные реакторы должны появиться к 2030-м годам.

В них верит и сам Билл Гейтс, ставший инвестором сразу двух компаний в этой области — TerraPower и Commonwealth Fusion Systems.

Прогнозирование риска недоношенности (ближайшие пять лет)

В мире ежегодно рождается 15 млн недоношенных детей. Это, в свою очередь, является главной причиной смертности у детей в возрасте до пяти лет. Ученый Стивен Куэйк и компания Akna Dx работают над созданием анализа крови, который бы выявлял риск преждевременных родов. В отличие от тестов, выявляющих риск онкологических заболеваний или синдрома Дауна, которые основываются на изучении свободно циркулирующей ДНК, тест доктора Куэйка основывается на отслеживании и определении изменений в свободно циркулирующей РНК.

Отклонения в экспрессии семи генов, которые, по его мнению, отвечают за преждевременные роды, помогают определить риск рождения недоношенного ребенка. Остальное — дело врачей, которые могут отсрочить такие роды, увеличив шансы ребенка на выживание. Стоить такой тест будет $10.

Зонд в таблетке (уже существует для взрослых, тестирование для детей начнется в 2019 году)

Одно из самых распространенных и самых дорогих заболеваний, говорят эксперты «Обозрения», так называемая «тропическая энтеропатия», болезнь ЖКТ, из-за которой воспаленный кишечник с большим трудом поглощает питательные вещества. Результат — истощение, задержки развития. Болезнь, широко распространенная в бедных странах, изучена очень плохо.

Врач и инженер Клинической больницы Массачусетса Гильермо Тирни разработал микроскопические приспособления, которые могут и передавать информацию о наличии признаков заболевания, и даже получать мельчайшие кусочки ткани для биопсии.

Кроме того, они настолько удобны, что могут использоваться даже в поликлиниках.

Приспособление представляет собой капсулу, в которой скрыт микроскоп. Тончайший катетер подает в капсулу электроэнергию и свет и, кроме того, передает видеоизображение. По словам доктора Тирни, он разработал методику, позволяющую избежать малейшего дискомфорта для пациента. Разумеется, прибор можно использовать для выявления и других заболеваний ЖКТ.

Вакцины от рака «с примеркой» (тестируются на пациентах)
Обычная химиотерапия самым негативным образом влияет и на здоровые клетки, кроме того, она не всегда эффективна. Поэтому ученые разрабатывают персонализированную вакцину против рака.

Как объясняют эксперты MIT, в случае успеха она должна таким образом спровоцировать иммунную систему человека, чтобы та смогла самостоятельно идентифицировать новообразование. Тем самым будет снижено негативное влияние на здоровые клетки.

Кроме того, задействованные иммунные клетки смогут реагировать на оставшиеся после первоначального лечения отдельные раковые клетки.

Впервые всерьез о такого рода вакцинах заговорили более десяти лет назад. Ученые определили, что всякая раковая клетка имеет сотни, если не тысячи особенностей, присущих только ей. Позже ученые из стартапа BioNTech доказали, что вакцина, содержащая копии этих конкретных мутаций, может служить катализатором для иммунной системы к производству цитотоксических Т-лимфоцитов, в задачи которых входит выявление, борьба и уничтожение всех раковых клеток, имеющих такие мутации.

Клинические испытания начались в 2017 году в сотрудничестве с фарматехнологической компанией Genentech. Эксперты говорят, что достижение этой цели само по себе дело непростое, поскольку предполагает биопсию новообразования, анализ ДНК и передачу полученной информации на производство.

Искусственное мясо (появится к 2020 году)

По прогнозам к 2050 году потребление мяса в мире увеличится на 70% по сравнению с 2005 годом. Чтобы снизить нагрузку на природу, ученые предлагают создавать аналоги мяса на основе растений и выращивать его в лабораториях. По словам представителей Маастрихтского университета, которые уже выращивают мясо в пробирках, в будущем году стоимость гамбургера, произведенного в лабораторных условиях, не будет отличаться от гамбургера из обычной говядины.

Правда, у этого направления есть один серьезный, с точки зрения защитников окружающей среды, недостаток: производство мяса в пробирках почти такое же «грязное», как и обычное скотоводство.

Предпочтительнее, по мнению MIT и Билла Гейтса,— производство заменителей мяса растительного происхождения. Господин Гейтс, кстати, инвестировал сразу в две компании, лидирующие на этом рынке,— Beyond Meat и Impossible Foods.

Компании используют горох, сою, пшеницу, картофель и растительные масла для того, чтобы имитировать вкус и текстуру настоящего мяса. У производимого ими мяса есть одно очевидное достоинство — производство на 90% «чище» производства обычного мяса.

Уловители CO2 (5–10 лет)

Изъятие CO2 из атмосферы, говорят эксперты MIT, возможно, единственный более или менее эффективный способ борьбы с изменением климата.

Чтобы избежать опасного повышения температуры, человечеству необходимо убрать из атмосферы 1 трлн тонн CO2. Правда, до сих пор к этому способу никто всерьез не относился — слишком дорого.

Гарвардский ученый Дэвид Кит утверждает, что теоретически машины могут сделать это довольно дешево — меньше чем за $100 за тонну. Более того, он уже знает, что делать с тем газом, который он сможет уловить. Его компания, Carbon Engineering, в которую также вложился Билл Гейтс, готова производить синтетическое топливо, в котором CO2 будет основным ингредиентом.

В свою очередь, у швейцарской Climeworks есть два завода. На одном она перерабатывает уловленный газ в метан, другой — обрабатывает его таким образом, чтобы продавать производителям газированных напитков.

ЭКГ на запястье (ждет одобрения властей)

Серьезное исследование работы сердца, такое как, к примеру, ЭКГ, все еще требует посещения врача. Проблему пытается решить стартап AliveCore. В 2017 году он выпустил совместимый с Apple Watch браслет, который отслеживает мерцание предсердий,— частую причину тромбоэмболии и инсультов. В 2018 году Apple представила уже собственную подобную технологию.

Однако для снятия ЭКГ в условиях медицинского учреждения используются 12 сенсоров, в то время как во всех до сих пор одобренных властями устройствах присутствует только один.

Как говорят эксперты MIT, пока не существует ни одного носимого устройства, которое смогло бы засечь сердечный приступ или инфаркт моментально, в реальном времени.

Однако AliveCore уже представил Американской ассоциации кардиологов предварительные результаты испытаний своего нового приложения и двухсенсорного устройства, которое может выявить некоторые виды сердечных приступов.

Туалет без канализации (1–2 года)

2,3 млрд человек живут в чудовищных санитарных условиях. Это является причиной многочисленных смертей.

В 2011 году Билл Гейтс учредил специальную премию «Придумаем туалет заново». Благодаря ей сразу несколько групп ученых и изобретателей представили прототипы уборных, которые перерабатывают отходы на месте, а многие из которых и вовсе не требуют наличия канализации.

Прототипы не лишены недостатков. И главный из них — негибкость в том, что касается масштаба использования. К примеру, проект, предложенный стартапом Biomass Controls, рассчитан на десятки тысяч использований в день, и поэтому для небольших деревень или общин он просто не подходит. Другой, представленный исследователями из Университета Дьюка, наоборот, может обслуживать только несколько домохозяйств. Кроме того, все эти проекты достаточно дороги.

Говорливые AI-помощники (1–2 года)

У нынешних голосовых ассистентов есть серьезный недостаток: они выполняют только определенные задания, а любое отклонение в произношении или выборе слов делает их беспомощными.

Уже упоминавшийся стартап OpenAI, который научил робо-руку двигаться плавно и учиться самостоятельно, представил разработку и в этой сфере. Технология позволяет искусственному интеллекту учиться самостоятельно, экономя время на разбивку по категориям и механическую загрузку информации.

Google представила свою систему BERT, которая научилась предсказывать пропускаемые говорящим слова, изучив миллионы предложений.

В результате возможности ассистентов сразу расширились. Google Dupleх может, например, самостоятельно принимать телефонные звонки, чтобы вам не досаждали спамеры, а может и забронировать столик в ресторане. В Китае все большую популярность получает AliMe от Alibaba, который (или которая) может заменить вас при доставке вещей и даже поторговаться с поставщиком.

Филипп Ночевка