10 أهم التقنيات من عام 2019 وفقا بيل غيتس و معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

بيل غيتس: "كان لي شرف تقديم قائمة من عشرة التكنولوجيات المتقدمة. لاختيار عشرة فقط من أجل هذه القائمة كان من الصعب. أردت أن تختار الأشياء التي سوف تظهر في رؤوس في 2019 ، ولكن لالتقاط هذه اللحظة في التكنولوجية التاريخ و حصلت لي التفكير في كيفية الابتكار تطورت على مر الزمن. ثم تذكرت المحراث — من بين جميع الأشياء. المحاريث تماما تجسد تاريخ الابتكار.

لقد اعتاد الناس عليها من 4000 قبل الميلاد في بلاد ما بين النهرين عندما بدأ المزارعون الأولى تشبع التربة مع الأكسجين مع مساعدة من شحذ العصي. ومنذ ذلك الحين ونحن ببطء وتحسينها ، ولكن الحديث المحاريث — عجائب التكنولوجيا.

ولكن ما هو الغرض من المحراث في الواقع؟".

مرنة الروبوتات

الروبوتات تعلم كيفية التعامل مع العالم المادي.

على الرغم من كل الحديث عن حقيقة أن تأخذ آلات العمل الروبوتات الصناعية لا تزال الخرقاء ومرنة. يمكن للروبوت مرارا وتكرارا إيجاد عنصر على خطوط التجميع مع دقة مذهلة و ابدأ لحظة مملة, ولكن نقل الكائن جزء من البوصة ، أو استبدال ذلك مع شيء مختلف قليلا ، وسوف آلة خرقاء تلمس على سطح أو ما يكفي من الهواء.

على الرغم من أن الروبوت لم تكن مبرمجة على فهم كيفية انتزاع أي كائن ننظر في الأمر كما يفعل البشر الآن يمكن أن تعلم كيفية إدارة نفسك من خلال الظاهري التجربة والخطأ.

واحد مثل هذا المشروع ديناصور, الروبوت التي علمت نفسها أن تتحول لعبة مكعب في يده. داكتيل التي وضعت منظمة غير ربحية OpenAI هو واحد ذراع الروبوت ، وتحيط بها مجموعة من مصادر الضوء والكاميرات. باستخدام ما يسمى التعلم تعزيز البرنامج يعتمد على الشبكات العصبية, الروبوت تعلمت لانتزاع وتحويل مكعب في بيئة محاكاة ، قبل أن تفعل هذه الخدعة نفسي. مع عشوائية في البداية ، مواصلة تعزيز العلاقات في الشبكة مع مرور الوقت ، وبذلك الروبوت إلى الهدف.

عادة لنقل هذا النوع من الممارسة الافتراضية في العالم الحقيقي هو مستحيل ، لأن الأشياء مثل الاحتكاك أو خصائص مختلفة من مواد مختلفة يصعب نموذج. OpenAI الفريق تجاوز هذا عن طريق إضافة العشوائية في التعلم الافتراضي إعطاء الروبوت على سبيل المثال من فوضى الواقع.

موجة جديدة من الطاقة النووية

خيارات متقدمة مفاعلات الاندماج النووي و الانشطار تصبح أقرب إلى الواقع.

نووية جديدة التصاميم التي زخما في العام الماضي ، وعد هذا المصدر من الطاقة أكثر أمانا وأقل تكلفة. من بينها — الانشطار مفاعلات من الجيل الرابع ، وهو تطور من التصميم التقليدي; مفاعلات صغيرة; مفاعلات التجميع الذي دائما شيء بعيد المنال. مهندسي الجيل الرابع من المفاعلات النووية ، مثل الكندي الأرضية والطاقة واشنطن التيراباور, في شراكة مع المرافق ، على أمل إقامة العرض في الشبكة بحلول عام 2020.

مفاعلات صغيرة تنتج عادة عشرات ميغاواط من الطاقة (على سبيل المقارنة ، نموذجية المفاعلات النووية تنتج حوالي 1000 ميغاواط). شركات مثل NuScale ولاية أوريغون الادعاء بأن مصغرة المفاعلات سوف تكون قادرة على توفير المال والحد من المخاطر البيئية.

كان هناك أيضا التقدم المحرز في مجال التوليف. على الرغم من أن لا أحد يتوقع التسليم حتى عام 2030 ، شركات مثل جنرال الانصهار الانصهار نظم الكومنولث ، فرع من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، قد أحرزت بعض التقدم. يعتقد الكثيرون أن الاندماج هو مجرد أضغاث أحلام ، ولكن منذ المفاعلات سوف لا تكون قادرة على إذابة وخلق طويلة الأمد النفايات المشعة ، مجتمع أكثر استعدادا للذهاب إلى توزيعها على النقيض من المفاعلات النووية التقليدية. بيل غيتس استثمرت في التيراباور ورابطة الانصهار نظم بالمناسبة.

التنبؤ الخدج

اختبار دم بسيط يمكن التنبؤ ما إذا كان هناك خطر الولادة المبكرة عند النساء الحوامل.

المادة الوراثية يعيش معظمهم داخل الخلايا. ولكن عدد قليل من "الخلية الحرة" DNA و RNA أيضا السباحة في الدم ، غالبا ما يقف تموت الخلايا. في النساء الحوامل هذا خلوي المواد أبجدية حساء من الأحماض النووية الجنين, المشيمة من الأم.

ستيفن الزلزال ، مهندسا بيلوجيا في جامعة ستانفورد ، وقد وجدت طريقة لاستخدام هذا مرق من أجل حل واحدة من أصعب المشاكل في الطب: تقريبا كل عشر ولد الطفل قبل الأوان.

التعويم الحر DNA و RNA يمكن أن توفر المعلومات المطلوبة سابقا الغازية طرق التقاط الخلايا مثل الورم خزعة أو ثقب بطن المرأة الحامل إلى إجراء بزل السائل الأمنيوسي. هي عليه الآن أسهل للكشف عن تسلسل كمية صغيرة من الخلايا خالية من المواد الجينية في الدم. في السنوات الأخيرة بدأ العلماء إلى تطوير اختبارات الدم السرطان (للكشف عن الحمض النووي من الخلايا السرطانية) قبل الولادة للكشف عن أمراض مثل متلازمة داون.

الاختبارات على البحث عن مثل هذه الظروف تعتمد على العثور على الطفرات الجينية في الحمض النووي. الحمض النووي الريبي ، من ناحية أخرى ، هو الجزيء الذي ينظم التعبير الجيني — مقدار البروتين هو جين. سكويره التعويم الحر RNA في دم الأم ، الزلزال كان قادرا على الكشف عن الاختلافات في التعبير عن سبعة جينات الذي يربط مع الولادة المبكرة. هذا يسمح له تحديد النساء مع وجود احتمال معين للولادة قبل الأوان. بعد التنبيه يمكن أن يصف الأطباء الاحتياطات والسيطرة إعطاء الطفل فرصة أكبر في البقاء على قيد الحياة.

ووفقا الزلزال ، التكنولوجيا الأساسية اختبار الدم سريعة وسهلة تكلف أقل من $ 10 على القياس.جنبا إلى جنب مع زملائهم ، أطلق بدء التشغيل اغدام Dx لوضع التحليل على تيار.

المعوية التحقيق في شكل حبوب منع الحمل

جهاز صغير يمكنك ابتلاع, يجعل صور مفصلة من القولون من دون تخدير ، حتى في الرضع والأطفال.

البيئة المعوية الخلل الناجم عن البيئة (المؤسسة) ، يمكن أن تكون واحدة من أكثر الأمراض المكلفة العديد من التي كنت قد سمعت. ملحوظة التهاب الأمعاء الذي ينقل وسوء امتصاص المواد الغذائية ، فمن على نطاق واسع في البلدان الفقيرة هو واحد من الأسباب لماذا الناس يعانون من سوء التغذية يعانون من التقزم لم تصل إلى النمو الطبيعي. لا أحد يعرف بالضبط ما الذي يسبب هذا الاضطراب ، كيفية الوقاية منه أو التعامل معها.

عملية فحص الكشف عنها من شأنه أن يساعد الممارسين أن تعرف متى وكيف تتدخل. العلاج المتاحة للأطفال الرضع ، ولكن تشخيص و دراسة المرض في الأمعاء مثل الأطفال الصغار غالبا ما تتطلب التخدير و إدخال المنظار في الحلق. أنها مكلفة ، غير مريح وغير عملي في أجزاء من العالم حيث يوجد هذا الخلل في الأمعاء.

إذا غييرمو تيرني ، الشرعي و مهندس في مستشفى ماساتشوستس العام في بوسطن ، هو تطوير جهاز صغير يمكن استخدامها للتحقق من الأمعاء على علامات المؤسسة الأوروبية من أجل الديمقراطية أو حتى الحصول على خزعة من الأنسجة. وعلى النقيض من المناظير, فهي سهلة الاستخدام عند تقديم الإسعافات الأولية.

تيرني كبسولات تحتوي على البلع مصغرة المجاهر. فهي تعلق مرنة خيطية الأسلاك التي توفر الطاقة و التغطية عند إرسال الصور إلى وحدة مراقبة. وهذا يعطي العامل الصحي فرصة تعليق كبسولة في أماكن مثيرة للاهتمام والحصول عليه في النهاية ، ومن ثم تعقيمها وإعادة استخدامها. على الرغم من أنه يبدو غريبا فريق تيرني طورت طريقة لا تسبب عدم الراحة. كما يتيح لك التقاط كامل سطح الجهاز الهضمي مع القرار وصولا إلى الخلايا وحيدة أو القبض على ثلاثة الأبعاد عبر أقسام لعمق بضعة ملليمترات.

التكنولوجيا لديها العديد من التطبيقات ، و هي تستخدم في فحص المريء باريت السلائف إلى سرطان المريء. عن المؤسسة فريق تيرني وقد وضعت نسخة أصغر من أجل الأطفال الذين لا يستطيعون ابتلاع حبوب منع الحمل. تم اختباره على المراهقين من باكستان ، حيث المشتركة المؤسسة الأوروبية من أجل الديمقراطية و الرضع اختبار المقرر 2019.

المسبار الصغير سوف يساعد الباحثين في الإجابة على الأسئلة حول تطوير المؤسسة الأوروبية من أجل الديمقراطية على سبيل المثال ما فإنه يؤثر على الخلايا و أي نوع من البكتيريا تشارك وتقدير تدخل العلاجات المحتملة.

الفردية لقاحات السرطان

هذا العلاج تشجع دفاعات الجسم الطبيعية إلى تدمير الخلايا السرطانية وتحديد الطفرات فريدة من نوعها لكل الورم.

العلماء على وشك تسويق أول شخصية لقاح مضاد للسرطان. إذا أنها سوف تعمل كما هو مخطط لها ، مثل لقاح يحفز الجهاز المناعي على التعرف على الورم في فريدة من نوعها لها الطفرات التي يمكن فعالة في تعطيل بعض أنواع السرطان.

باستخدام دفاعات الجسم الطبيعية الانتقائي تدمير الخلايا السرطانية, هذا اللقاح ، على عكس التقليدية تشيموثيرابيس ، يحد من تلف الخلايا السليمة. مهاجمة الخلايا المناعية سوف تكون في حالة تأهب ظهور أي الضالة الخلايا السرطانية بعد العلاج الأولي.

إمكانية حدوث مثل هذه اللقاحات بدأت في التبلور في عام 2008 بعد خمس سنوات من الانتهاء من مشروع الجينوم البشري human genome project عند علماء الوراثة نشرت أول سلسلة من سرطان الخلايا السرطانية.

بعد ذلك بوقت قصير بدأ العلماء لمقارنة الحمض النووي من الخلايا السرطانية مع الحمض النووي من الخلايا السليمة وغيرها من الخلايا السرطانية. وأكدت هذه الدراسات أن جميع الخلايا السرطانية تحتوي على المئات إن لم يكن الآلاف من الطفرات محددة, التي هي فريدة من نوعها لكل الورم.

بضع سنوات في وقت لاحق, الألمانية بدء التشغيل BioNTech قدمت أدلة دامغة على أن اللقاح يحتوي على نسخ من هذه الطفرات يمكن أن تحفز نظام المناعة في الجسم لإنتاج خلايا تي ، تهدف إلى العثور على الهجوم و تدمير كل الخلايا السرطانية.

في كانون الأول / ديسمبر 2017 BioNTech بالتزامن مع التكنولوجيا الحيوية العملاقة جينينتيك بدأت ضخمة اختبار اللقاح في مرضى السرطان. البحوث الجارية تهدف إلى 10 سرطان خطط لتغطية 560 المرضى في جميع أنحاء العالم.

كل الشركات على تطوير تكنولوجيا الإنتاج الجديدة بأسعار زهيدة وبسرعة إنتاج الآلاف من اللقاحات الفردية. وسوف يكون من الصعب ، لأن اللقاح يشمل خزعة من الورم تسلسل وتحليل الحمض النووي ونقل هذه المعلومات إلى موقع الإنتاج. بعد إنتاج لقاح ينبغي اتخاذها على الفور إلى المستشفى ؛ تأخير يمكن أن تكون قاتلة.

برغر بدون بقرة

كما مختبر نمت و الخضار الخيارات هي قريبة من نفس الطعم والقيمة الغذائية من اللحوم الحقيقية ، دون أن تسبب ضررا على البيئة.

وتتوقع الأمم المتحدة أنه بحلول عام 2050 سيكون العالم 9.8 مليار نسمة. و هؤلاء الناس الحصول على أكثر ثراء. أيا من هذه الاتجاهات لا يبشر بالخير بالنسبة لتغير المناخ ، خصوصا عندما يترك الناس من الفقر ، فإنها تبدأ في تناول المزيد من اللحوم.

هذا التاريخ ، وفقا التوقعات الناس سوف تستهلك 70% من اللحوم أكثر مما كانت عليه في 2005. و اتضحالتي تنمو الحيوانات من أجل الغذاء هو أحد أسوأ من أفعالنا تجاه البيئة.

اعتمادا على الحيوان ، إنتاج كيلوغرام واحد من بروتين اللحوم الصناعية الغربية أساليب يتطلب 8 إلى 50 مرة أكثر من المياه في 12 – 34 مرات المزيد من الأراضي و 12 إلى 40 مرة أكثر من الوقود الأحفوري من إنتاج كيلوغرام من البروتين النباتي.

المشكلة هي أن الناس من غير المرجح أن تتوقف عن استخدام اللحوم الغذائية قريبا. وهذا يعني أن مختبر نابعة من اللحوم والخضار يمكن أن تكون بدائل أفضل طريقة للحد من الدمار.

إنتاج اللحوم في المختبر ينطوي على اتخاذ العضلات من الحيوان المزروعة في المفاعلات الحيوية. المنتج النهائي تبدو طبيعية ، ومع ذلك ، لا يزال العلماء يعملون على الذوق. علماء من جامعة ماستريخت في هولندا تعمل على نطاق واسع في إنتاج معمل اللحوم ، أعتقد أن تنمو برغر في المختبر العام المقبل. واحدة من عيوب مختبر نمت اللحوم هو أنه في هذه الحالة ، فوائد على البيئة هي الحد الأدنى من انبعاثات الكربون ستنخفض في أفضل بنسبة 7%.

كما البديل — لجعل اللحم النباتي ، كما هو الحال ما وراء اللحم و من المستحيل الأطعمة (بيل غيتس, بالمناسبة, هو مستثمر في الشركات على حد سواء). يحصلون على بروتين البازلاء, فول الصويا, القمح و البطاطا و الزيوت النباتية إلى تحاكي نسيج ونكهة اللحوم الحيوانية.

ما وراء اللحم قد 2400 متر مربع من الأراضي في ولاية كاليفورنيا قد باعت أكثر من 25 مليون البرغر في 30,000 المحلات التجارية والمطاعم. ختم ما وراء اللحم من المحتمل توليد 90% أقل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الطبيعي برجر مصنوع من الأبقار.

الماسك ثاني أكسيد الكربون

عملية ومعقولة طرق التقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء يمكن أن تمتص الفائض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

حتى إذا كنا تبطئ انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، فإن تأثير ارتفاع درجة حرارة غازات الدفيئة يمكن أن تستمر لآلاف السنين. لمنع خطورة ارتفاع درجة الحرارة, وفقا للأمم المتحدة ، العالم في هذا القرن سوف تحتاج إلى إزالتها من الغلاف الجوي 1 تريليون طن من الكربون.

في الصيف الماضي ، هارفارد عالم المناخ ديفيد كيث وقد حسبت أن نظريا آلة يمكن التعامل معها بأقل من 100 دولار للطن إذا كانوا استخدام الأسلوب المباشر الهواء القبض. أنها أرخص بكثير من التقديرات السابقة التي أجبرت العديد من العلماء على التخلي عن التكنولوجيا مكلفة للغاية ، على الرغم من أن الأمر سوف يستغرق سنوات أن التكاليف قد انخفضت إلى هذا المستوى.

ولكن عند التقاط الكربون لا يزال لديك لمعرفة ما يجب القيام به مع ذلك.

بدء التشغيل الكندية الكربون الهندسية التي كيت تأسست في عام 2009 ، خطط لتوسيع نطاق البرنامج التجريبي وزيادة إنتاج الاصطناعية الوقود باستخدام التقاط غاز ثاني أكسيد الكربون العنصر الأساسي. (بيل غيتس استثمرت في الهندسة الكربون).

يقع في زيوريخ مصنع الهواء مباشرة التقاط Climeworks سوف تنتج غاز الميثان من ثاني أكسيد الكربون و الهيدروجين و ثاني مصنع في سويسرا لبيع غاز ثاني أكسيد الكربون عن المشروبات الغازية الصناعة.

ومع ذلك ، إذا كنت تستخدم في وقود اصطناعي أو الصودا غاز ثاني أكسيد الكربون سوف تذهب مرة أخرى إلى الغلاف الجوي. والهدف النهائي هو دائم كتلة انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري. بعض منهم يمكن رست في ألياف الكربون ، البوليمرات أو ملموسة ، ولكن حيث أنه سيكون من الأسهل فقط لوضعها تحت الأرض. فقط في هذه الحالة ، وهذا نموذج الأعمال القليلة الدعم.

في الواقع ، إزالة CO₂ من الهواء ، من وجهة نظر الهندسة هي واحدة من الأكثر صعوبة و تكلفة طرق التعامل مع تغير المناخ. ولكن نظرا لمدى ببطء ونحن الحد من انبعاثات خيارات جيدة الأيسر.

تخطيط القلب على معصمك

على موافقة الجهات التنظيمية و التقدم التكنولوجي جعل من السهل على الناس الرصد المستمر من القلب باستخدام جهاز يمكن.

بتتبع اللياقة البدنية — تافهة الجهاز الطبي. ممارسة التمرينات الرياضية أو الشريط فضفاض يمكن الخلط بين استشعار أن يقرأ نبضك. ولكن القلب التي يستخدمها الأطباء في تشخيص اضطرابات قبل أن يسبب السكتة الدماغية أو النوبات القلبية يتطلب زيارة للعيادة في كثير من الأحيان الناس ببساطة لم يكن لديك الوقت لإجراء الاختبار في الوقت المحدد.

الساعات الذكية مع دعم تخطيط القلب ممكنا بفضل القواعد الجديدة و الابتكارات في الأجهزة والبرمجيات ، توفر الراحة من جهاز يمكن ارتداؤها مع دقة مقربة من دقة الطبية.

حزام أبل ووتش ، التي وضعتها AliveCor التي يمكن الكشف عن الرجفان الأذيني ، سبب كثرة الجلطات الدموية والسكتات الدماغية ، وقد تلقت موافقة ادارة الاغذية والعقاقير في عام 2017. في العام الماضي أصدرت أبل الخاصة وظيفة تخطيط القلب المتكاملة في الساعة.

بعد ذلك بوقت قصير ، شركة Withings كما أعلنت عن خطط لشراء ساعة مع تخطيط القلب.

في اليوم الأجهزة القابلة للارتداء لا يزال استخدام واحد فقط الاستشعار, في حين أنه في الحقيقة ECG 12. ولا يمكن ارتداؤها ليست بعد قادرة على الكشف عن نوبة قلبية عندما يتعلق الأمر.

لكن هذا قد يتغير قريبا.

الصرف الصحي دون الصرف الصحي

كفاءة الطاقة المراحيض يمكن أن تعمل حتى بدون شبكات الصرف الصحي ومعالجة النفايات في الموقع.

حوالي 2.3 مليار شخص يفتقرون إلى خدمات الصرف الصحي. عدم وجود المراحيض العمل يشجع الناس على تفريغ البراز في مكان قريب البرك والجداول تنتشر البكتيريا والفيروسات والطفيليات التي يمكن أن تسبب الإسهال والكوليرا. الإسهال هو السببوفاة واحد من تسعة أطفال في جميع أنحاء العالم.

العلماء يعملون على تطوير نوع جديد من مرحاض التي سوف تكون رخيصة بما فيه الكفاية في العالم النامي يمكن أن تجمع فقط ، ولكن أيضا لإعادة تدوير النفايات.

في عام 2011 ، بيل غيتس قد خلق نوع من X جائزة في هذا المجال المنافسة "إعادة اختراع المرحاض". منذ إطلاق عدة فرق قدمت نماذجهم. جميع النفايات المصنعة محليا ، لذلك ليس هناك حاجة لكمية كبيرة من الماء للقيام بها في المجاري.

أيضا أن تنظر في خيارات ساخنة النفايات لإنتاج الكربون-المواد الغنية إلى تسميد التربة.

"السلس" الحديث "مساعدين الظاهري"

أساليب جديدة يمكن التقاط العلاقات الدلالية بين الكلمات ، وجعل آلات أفضل في فهم اللغة الطبيعية.

نحن معتادون على مساعدين الظاهري — اليكسا يلعب الموسيقى في غرفة المعيشة ، سيري مجموعات إنذار على الهاتف ولكنها لم ترق بعد إلى مستوى التوقعات من حيث مظاهر الذكاء. كان من المفترض أن تجعل حياتنا أسهل ، ولكن بالكاد خدش التربة. أنها تعترف إلا في نطاق ضيق من الأوامر بسهولة تعطلت.

بعض من أحدث التطورات في حاجة إلى توسيع ذخيرة المساعدات الرقمية. في يونيو / حزيران 2018 ، والباحثين من OpenAI تطوير تقنية ، والذي يعلم منظمة العفو الدولية مميز النص بالنسبة لك ، وتجنب إنفاق المال والوقت على للتصنيف ووضع العلامات على جميع البيانات يدويا. بضعة أشهر في وقت لاحق قدم جوجل بيرت نظام تعلمت التنبؤ الكلمات في عداد المفقودين من خلال دراسة الملايين من الجمل. في اختبار الاختيار من متعدد فعل وكذلك الناس في سد الثغرات.

هذه التحسينات ، جنبا إلى جنب مع أفضل تركيب الكلام يسمح لنا بالانتقال من البسيط تعليمات المساعدين منظمة العفو الدولية إلى التحدث معهم. أنها تمكنهم من التعامل مع مهام بسيطة مثل وتدوين الملاحظات حول الاجتماعات ، البحث عن المعلومات و الشراء عبر الإنترنت.

بعض على استعداد بالفعل. جوجل دوبلكس, والمثير للدهشة "الإنسان" جوجل تحديث المساعد يمكن أن تأخذ المكالمات الخاصة بك من المتطفلين و البائعين من التلفزيون. فإنه يمكن أيضا إجراء المكالمات نيابة عنك إلى الجدول الزمني الخاص بك مطعم أو شراء التذاكر.

في الصين المستخدمين تعودنا على AliMe من بابا الذي ينسق تسليم حزم على الهاتف و المتداولة في أسعار البنود في الدردشة.

ولكن على الأقل برنامج منظمة العفو الدولية إلى فهم ما تريد ، فإنها لا تزال لا تفهم الاقتراح. خطوط تجميع أو التي تم إنشاؤها بواسطة إحصائيا مما يدل على مدى صعوبة هو أن تعطي أجهزة الكمبيوتر فهم اللغة. عندما نتغلب على هذه العقبة ، وسوف نرى ثورة أخرى. منسق الخدمات اللوجستية إلى الممرضة المعلم أو حتى صديق.

اختراق من هذه القائمة هل أنت شخصيا تتوقع ؟ تخبرنا عن ذلك .