Новости всё Наука - iCity.life Красноярск

Создается впечатление, что вместе с прогрессом человеческой цивилизации прогрессируют и ее проблемы. Промышленная революция привела к изменению климата: океаны забиты пластиком, а планета постепенно превращается в Венеру. Сколько бы мы ни пытались улучшить нашу жизнь, всегда создается противодействие и мы получаем в ответ новые задачи. Решение проблем превращается в замкнутый круг, но мы не унываем — и снова находим новые решения. Давайте посмотрим, какие десять крупнейших глобальных проблем могли бы решить технологии.

Секвестрация углерода

Одного сокращения выбросов парниковых газов будет недостаточно, чтобы предотвратить резкое повышение глобальной температуры. Нам также необходимо убрать огромное количество углекислого газа из атмосферы, что не только будет невероятно дорого стоить, но и поставит нас перед острой проблемой того, что делать со всем этим CO2. Все больше стартапов изучают способы переработки углекислого газа в продукты вроде синтетического топлива, полимеров, углеродного волокна и бетона. Это многое обещает, но нам нужен дешевый способ хранения миллиардов тонн углекислого газа, которые нам, возможно, придется извлечь из атмосферы.

Хранение электроэнергии в сети

Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, становятся дешевле и используются все шире, но они не генерируют электричество, когда солнце не светит, а ветер не дует. Это ограничивает объем энергии, который могут поставлять эти источники, а также скорость нашего отказа от устойчивых источников, таких как уголь и природный газ. Стоимость создания достаточного количества аккумуляторов для резервного питания целых сетей на время, когда возобновляемые источники недоступны, будет астрономической. Различные ученые и стартапы работают над созданием более дешевых форм хранения энергии в сети, включая проточные батареи или емкости с расплавленной солью. В любом случае, нам крайне необходим более дешевый и эффективный способ хранения огромных объемов электричества.

Универсальная вакцина от гриппа

Пандемия гриппа бывает редко, но уносит много жертв. По меньшей мере 50 миллионов человек умерли в 1918 году от пандемии гриппа H1N1. Совсем недавно около миллиона человек погибло в ходе пандемий 1957-1958 и 1968 годов. В 2009 году полмиллиона человек умерло от возвращения H1N1. Число погибших в последнее время ниже, поскольку вирус проявил более мягкий штамм. Возможно, в следующий раз нам не повезет — и особенно мощный штамм вируса начнет размножаться слишком быстро, чтобы мы успели среагировать и создать вакцину для эффективной борьбы с ним. Универсальная вакцина от гриппа, которая защищает не только от относительно менее опасных версий гриппа, но и от катастрофической вспышки, которая случается раз в столетие, представляет собой важнейшую задачу медицины.

Лечение деменции

По крайней мере 1 из 10 пожилых людей старше 65 лет болеет Альцгеймером; 3 из 10 — старше 85 лет. Поскольку продолжительность жизни людей увеличивается, число людей, живущих с этой болезнью — по всему миру — может резко возрасти. Болезнь Альцгеймера остается достаточно непонятой: окончательные диагнозы возможны только после смерти, и даже тогда врачи спорят о различиях между болезнью Альцгеймера и другими формами деменции, или старческого слабоумия. Тем не менее, достижения в области нейробиологии и генетики начинают проливать больше света. Это понимание дает ключ к тому, как можно замедлить или даже прекратить разрушительное воздействие этого состояния.

Очистка океанов

Миллиарды крошечных кусочков пластика — микропластика — плавают по всему океану, даже на дне Марианской впадины. Большая часть этих отходов поступает из пакетов или трубочек, которые со временем распадаются. И они отравляют птиц, рыб и людей. Ученые опасаются, что воздействие как на здоровье человека, так и на окружающую среду будет слишком сильным, и могут потребоваться столетия, чтобы очистить сотни миллионов тонн пластика, накопившегося за десятилетия. Поскольку загрязнение настолько рассеянное, его трудно устранить, и хотя существуют прототипы методов для борьбы с массивными загрязнениями океанических участков, не существует решения для берегов, морей и водных путей.

Энергоэффективное опреснение

На Земле примерно в 50 раз больше соленой воды, чем пресной. По мере роста мирового населения и усугубления климата, потребность в пресной воде становится все острее. Израиль построил крупнейшие в мире опреснительные установки обратного осмоса и теперь получает большую часть воды для своих домашних нужд из моря, но этот метод слишком энергоемкий, чтобы его можно было применять во всем мире. Могут помочь новые типа мембран; также электрохимические методы могут сделать соленую воду применимой для орошения. Что касается технологий адаптации к изменению климата, создание питьевой воды из океана должно быть главным приоритетом.

Безопасный самоуправляемый автомобиль

Автономные автомобили проехали миллионы километров на дорогах общего пользования. Пилотные программы по доставке и заказу такси постепенно реализуются все шире. Однако машины без водителя пока не готовы к захвату дорог в целом. У них возникают проблемы на загруженных дорогах и в снежную погоду. Если бы их можно было сделать надежными и безопасными, мы бы смогли переосмыслить транспорт навсегда. Пробки на дорогах перестали бы существовать как явление, а города можно было бы перестроить, поскольку в парковках больше не было бы нужды. Кроме того, ожидается, что самоуправляемые автомобили смогут сократить количество смертельных инцидентов на дорогах.

Воплощенный искусственный интеллект

Прошлой осенью в Интернете появилось видео от Boston Dynamics, на котором был запечатлен робот Atlas во всей красе. Там он прыгал по ступенькам как коммандос. И это произошло всего через два года после того, как AlphaGo победил лучшего в мире игрока в го. Atlas не может играть в го (он воплощен в теле робота, но не является суперкомпьютером), а AlphaGo не умеет бегать (зато он очень умный, хоть и бестелесный). Что произойдет, если засунуть сознание AlphaGo в тело Atlas? Многие ученые говорят, что истинный общий искусственный интеллект может зависеть от способности связывать внутренние вычислительные процессы с реальными вещами в физическом мире, и что ИИ приобретет эту способность, научившись взаимодействовать с физическим миром подобно людям и животным.

Прогнозирование землетрясений

Более 100 000 человек погибли в результате землетрясения на Гаити в 2010 году, а цунами в Индийском океане в 2004 году, вызванное одним из мощнейших землетрясений, погубило почти четверть миллиона человек в Индонезии, Шри-Ланке, Индии и других странах. Мы умеем предсказывать ураганы за дни и недели, но землетрясения до сих пор появляются неожиданно. Прогнозирование землетрясений с некоторой уверенностью в среднесрочной перспективе позволило бы планировщикам найти долгосрочные решения. Предупрежденные даже за несколько часов люди могли бы покинуть небезопасные районы и спасти миллионы жизней.

Расшифровка мозга

Наш мозг остается глубокой загадкой для нейробиологов. Все, что мы думаем и помним, все наши движения, должны каким-то образом кодироваться в миллиардах нейронов в наших головах. Но каким кодом? В понимании того, как наш мозг хранит и передает мысли, есть много неизвестного. Взлом этого кода может привести к прорыву в том, как мы относимся к психическим расстройствам, таким как шизофрения и аутизм. Это позволит нам улучшить интерфейсы, которые напрямую связывают наш мозг с компьютерами или даже другими людьми, и это изменит жизнь людей, парализованных травмами или дегенеративными заболеваниями.