Изобретения и открытия, изменившие Мир

Список самых перспективных революционных открытий и технологий по итогам года традиционно составляет Массачусетский технологический институт (MIT). Эксперты уверены, что именно они в ближайшем будущем откроют новые возможности для человечества и изменят мир.

Лечение рака с помощью иммунной инженерии

Доступность: 1-2 года

Генетически измененные клетки иммунной системы могут спасать жизни больным раком.

В конце прошлого года мир был потрясен результатами экспериментального метода лечения лейкемии — рака крови — с помощью измененных Т-клеток (одни из видов лимфоцитов — клеток иммунной системы) пациента.

Т-клетки, которые также называют Т-киллеры, уничтожают поврежденные клетки собственного организма. Учёные берут Т-клетку и изменяют её ДНК, чтобы она могла распознавать также больные клетки.

Впервые на человеке это метод протестировали осенью 2015 года — в лондонском госпитале Great Ormond Street, используя разработки компании Cellectis. Результаты многие называли чудом: 12-месячной девочке Лейле Ричардс не помогали никакие традиционные методы лечения, но она полностью выздоровела после этого эксперимента.

Новый метод генетических изменений растений

Доступность: через 5-10 лет

Технология редактирования генома, известная как CRISPR, уже не первый раз попадет в список самых перспективных. Она позволяет усиливать устойчивость растений к засухе, болезням и другим негативным факторам. Но что не менее важное — растения, измененные с использованием этого метода, не приравниваются к ГМО, которые запрещены во многих странах.

Дело в том, что если для создания ГМО пересаживаются гены чужеродных организмов, то метод CRISPR работает только с одним организмом, редактируя исключительно его гены.

Метод позволяет вставить желаемую последовательность ДНК в нужное место, причем организм принимает изменения, поскольку технология основана на естественном процессе по защите полезной бактерии.

Таким образом, технология, появившаяся еще несколько лет назад, оказывается проще и в то же время эффективней ранее известных способов изменения ДНК. Ученые надеются, что со временем на CRISPR не введут запреты, как на ГМО.

Разговорные интерфейсы вместо тачскринов

Доступность: уже сейчас

На смену сенсорным экранам и тачскринам идут разговорные интерфейсы.

Годами фантасты и футуристы говорили о временах, когда техника будут управляться голосом, но в последние несколько лет этот способ «общения» с компьютером максимально приблизился к реальности. Вспомните хотя бы Siri от Apple, Now от Google и Cortana от Microsoft — крупнейшие компании уже сделали шаг навстречу голосовому управлению.

Однако больше всего разговорный интерфейс развит в Китае, благодаря лидеру IT-индустрии Baidu. На улицах Пекина в районе Саньлитунь, где расположено огромное количество баров и магазинов, можно встретить сотни людей, которые управляют устройствами без помощи экранов.

Прорыв Baidu сделала в прошлом ноябре, разработав технологию распознавания голоса Deep Speech 2, которая работает с удивительной чёткостью, понимая речь иногда даже лучше, чем человек.

Многоразовые ракеты

Доступность: уже сейчас

Тысячи ракет улетали в космос, но до прошлого года ни одна не возвращалась обратно так: медленно и контролируемо опускаясь на опору, будто посадка — это снятый на пленку и запущенный в обратном порядке взлет. Если человек все-таки научиться «сажать» ракеты, это сделает полеты в сотни раз дешевле, ведь ракеты стоят десятки миллионов долларов.

Прорыв в этой области стал возможен благодаря двум миллиардерам: Илону Маску (Space X) и Джеффу Безосу (Blue Origin). Первую ступень ракеты New Shepard в ноябре успешно посадила Blue Origin, (причем это с той же ракетой в январе этого года), а в декабре посадку удалось совершить более тяжелой ракете-носителю Falcon 9 компании Space X. Сейчас последний пытается посадить ракету-носитель на плавающую платформу.

Ранее «Футурист» , что принесет миру соперничество Безоса и Маска.

Роботы, которые учат друг друга

Доступность: 3-5 лет

Роботы могут стать гораздо полезней, если смогут обучать друг друга. Этот процесс им заменит детство и воспитание, которые помогает узнать мир человеку.

Обучение возможно в том числе благодаря тому, что большинство роботов работает на базе одной операционной системы под названием ROS. Происходить это должно так: например, робот учится держать чашку, отправляет информацию в «облако», а откуда её берет уже другой робот.

Профессор Стефани Теллакс из Брауновского университета в США уверена, что в первую очередь роботы должны научиться управляться с предметами.

ДНК в приложении для смартфона

Доступность: в этом году

Онлайн-хранилище информации о генах поможет проще и быстрее получать информацию о здоровье, в том числе определять предрасположенности человека к разным заболеванием.

Летом американская компания Helix заявила, что создаст приложение для хранения информации о генах человека в мобильных телефонах. Компания планирует запустить его в этом году или в крайнем случае в следующем.

Покупателям приложения, которое, конечно же, будет платным, придется делиться образцом своего ДНК, чтобы информацию можно было проанализировать. Не исключено, что вскоре появится приложение, которое покажет, как именно вы будете выглядеть в старости, основываясь на информации о ДНК, или с кем из знаменитостей вы можете состоять в родстве.

Массовая солнечная энергетика

Доступность: в следующем году

Будущее солнечной энергетики строится сейчас в американском городе Буффало компанией SolarCity, среди основателей которой Илон Маск.

Здесь через год должен появиться целый индустриальный парк Gigafactory, который станет самым эффективным в производстве солнечных батарей: 10 000 панелей в день или гигаватт солнечной энергии в год.

Завод будет крупнейшим в Северной Америке и одним из крупнейших в мире. Благодаря массовому производству панели станут дешевле, а значит куда более доступными для домохозяйств уже к концу 2017 года, когда завод достигнет полной мощности производства.

Корпоративный мессенджер Slack

Доступность: уже сейчас

Американский корпоративный мессенджер Slack уже называли убийцей корпоративной почты, а теперь ему предрекают изменение всей культуры корпоративного общения.

Он был запущен в 2013 году и спустя три года ежедневно им пользуется больше 2 миллионов пользователей.

Приложение позволяет общаться с коллегами, создавать диалоги, обмениваться файлами как с компьютера, так и с мобильника. Казалось бы, ничего особенного. Однако настолько популярным приложение сделал с одной стороны тренд — многие трудяги общаются сейчас именно с помощью мобильного устройства, тем более что зачастую приходится контактировать с людьми, которых нет в данный момент в офисе.

С другой стороны, приложение интегрирует сообщения из других мессенджеров, что позволяет ликвидировать сложности — когда с разными пользователями приходится общаться в разных приложениях.

Автопилот Tesla

Доступность: уже сейчас

Производитель электрокаров Tesla Илона Маска фактически сделал возможным вождение полностью на автопилоте. И все благодаря новому программному обеспечению, которое можно загрузить в «напичканые» сенсорами, камерами и радарами электромобили компании.

В результате водитель чувствует себя практически как пилот самолета: электромобиль может сам менять скорость, перестраиваться и парковаться. Раньше производители типа BMW, GM и Mercedes могли предложить только автоматическую параллельную парковку.

Счастливые обладатели автомобиля выкладывают ролики, где они едут, вовсе не прикасаясь к рулю. И хотя пока такой прогрессивный способ вождения не очень легален, это, безусловно прорыв, который вскоре может изменить всю индустрию.

Энергия из воздуха

Доступность: 2-3 года

Ученые из Вашингтонского университета разработали технологию, которая позволит отказаться от аккумуляторов.

Гаджеты будут использовать волны, исходящие от расположенных рядом телевизоров, радио или Wi-Fi-роутеров, и с помощью обратного рассеяния преобразовывать его.

То есть вместо того, чтобы создавать собственный сигнал, гаджет будет принимать, например, радиосигнал, а затем перенаправлять его. Остается лишь решить проблему с расстоянием, на котором можно будет таким образом работать с данными.

Транзистор

Базовый блок для любой электроники. Первые патенты на полевые транзисторы были получены в 1928 году в Германии. Но официальным днем рождения изобретения считается 16 декабря 1947 года, когда специалисты Bell Labs впервые продемонстрировали действующий биполярный транзистор. Транзисторы заменили вакуумные лампы в большинстве электронных устройств, без них была бы невозможна и компьютерная революция.

Персональный компьютер

Прототип РС - Xerox Alto был разработан фирмой Хerox в 1973 году, но до серийного производства дело не дошло. Поэтому первым массовым персональным компьютером по праву считается аппарат корпорации IBM, выпущенный в августе 1981 года. В нем было 64 килобайта оперативной памяти и два флоппи-дисковода, с которых и загружалась операционная система - в качестве нее использовалась DOS от Microsoft.

Компьютерная мышь

Устройство, которое упростило наше общение с компьютером, было создано еще в 1962 году группой американских ученых под руководством Дугласа Энгельбарта. Разработку финансировало NASA: предполагалось, что устройство может быть использовано на орбите. Но NASA оно не устроило. Современный вид мышь приобрела с помощью специалистов компании Xerox: в 70-х годах они представили устройство как часть компьютера Alto.

Мобильный телефон

Работы по его созданию велись параллельно несколькими группами. Первыми оказались специалисты фирмы Motorola под руководством Мартина Купера. В апреле 1973 года он сделал первый звонок по мобильнику - коллегам-конкурентам из Bell Labs. В серийное производство телефон пошел лишь спустя десять лет.

Микропроцессор

40 лет назад корпорация Intel создала процессор Intel 4004 - чип, благодаря которому, по сути, наступила эра персональных компьютеров. Интересно, что изначально процессор создавался вовсе не для компьютера, а по заказу фирмы Busicom - производителя калькуляторов.

Интернет

Первая компьютерная сеть была создана в 1969 году и объединила четыре американских университета. Все работы финансировались Министерством обороны США и были засекречены. В 1991 году интернет стал общедоступным и быстро распространился по всему миру. К 1997 году в Сети были зарегистрированы 10 млн пользователей, а сегодня - уже около двух миллиардов.

Спутниковая система навигации, позволяющая определить местоположение любого объекта, изначально тоже разрабатывалась как военная технология. Первый спутник этой системы США вывели на орбиту в 1974 году. В 1993-м американское правительство решило предоставить сигнал системы для бесплатного пользования гражданским службам и частным лицам.

Сенсорный экран

Был изобретен еще в 1972 году, но долгое время применялся в основном в узкоспециализированном медицинском и промышленном оборудовании. Первое действительно коммерчески успешное использование сенсорного экрана - это игровая приставка Nintendo DS, выпущенная в 2004 году, а ставший всем уже привычным мультитач появился только с выходом iPhone в 2007-м.

В 2004 году Марк Цукерберг создал сеть Facebook для общения студентов Гарвардского университета. И хотя первой технологией, которая способствовала свободному общению людей по всему миру, по праву считается интернет, Цукерберг, безусловно, вывел ее на новый уровень.

Беспроводная технология, с помощью которой удобно выходить в интернет, была создана в конце 80-х и примерно тогда же выпущена на рынок. Распространение получила немного позже, когда интернет стал общедоступен. Одна из причин популярности планшетов, смартфонов и ноутбуков, так как сейчас можно поймать Сеть практически где угодно и спокойно работать без тянущейся к сетевой розетке «пуповины».

В прошлом году компания McKinsey предоставила исследование: «Прорывные технологии: достижения, которые изменят нашу жизнь, бизнес и мировую экономику», которое указывает на список технологий, способных потрясти мировую экономику и социальные процессы на ближайшее десятилетие.

Отчет описывает, как такие технологии изменят существующую систему, а также их преимущества и возможные проблемы. Кроме этого, авторы предлагают свои рекомендации, по которым бизнес-лидеры смогут воспользоваться такими изменениями. Аналитики компании McKinsey изучили огромные объемы научных исследований, оценили заключенные венчурные сделки, опросили экспертов, лидеров общественного мнения. Результатом оказался список из 12 ключевых технологий, которые обладают наиболее перспективным развивающим эффектом и одновременно разрушительным потенциалом: быстро развиваются, способны произвести значительный экономический эффект, распространяются за границы традиционных дисциплин и могут привести к появлению новых бизнес-возможностей и существенному изменению рынка труда. Важно, что эти изменения могут затронуть сотни миллионов рабочих мест планеты.

Как рассчитано в отчете, суммарная выгода человечества от внедрения данных технологий за десть лет оценивается в диапазоне от $ 14 трлн. до $ 33 трлн., притом значительную часть прироста получат именно экономически развитые страны. Тридцать три триллиона долларов это весь ВВП США и ЕС одновременно. Аналитики сообщают, что такая оценка рассчитана после анализа ключевых возможностей и последствий их массового внедрения. В действительности может оказаться, что такая оценка может быть даже занижена, так как авторы данного отчета не анализировали стоимость влияния на смежные и связанные отрасли.

12 прорывных технологий:

Мобильный Интернет . К 2025 году, численность интернет-пользователей на планете увеличится более чем на 3,5 миллиарда человек, из них 2 миллиарда получат доступ к Интернету благодаря мобильным устройствам, позволяющим выходить в Интернет откуда угодно. Таким образом, многие из тех, кого не затрагивало разделение труда на автоматизированную и человеческую и не имел доступа к разнообразной информации, современному образованию, здравоохранению, государственным услугам, теперь получат такой доступ и этим дело не ограничится, поскольку потенциал у различных приложений мобильного интернета огромен. Так, удаленный мониторинг состояния здоровья пациентов приведет к сокращению затрат на лечение хронических заболеваний на 10-20%, производительность труда в управлении транзакциями в платежных системах может повыситься на 50%, а в розничной торговле — на 6-15%, издержки на административную работу могут сократиться на 60-75%.

Автоматизация интеллектуального труда . Машины начали занимать многие места индустриальных рабочих, теперь очередь за «умными» профессиями, которыми занимаются более 230 миллионов человек по всему миру. В ближайшие 10 лет многие задачи типичного работника умственного труда начнут поддаваться автоматизации. На вычислительные устройства может быть переложена большая часть нынешних функций инженеров, учителей, мед. работников, юристов, финансистов и управляющих, причем в некоторых случаях автоматизация может привести и к полной замене людей компьютерами. До 140 миллионов работников умственного труда во всем мире окажутся в новых обстоятельствах, когда сама суть их работы может измениться. В таких и подобных секторах останутся лишь две категории работников — самые высокопрофессиональные и самые неквалифицированные, средний слой будет практически весь размыт. При этом высокопрофессиональным специалистам придется обучиться пользоваться появившимися возможностями искусственного интеллекта, а самым неквалифицированным — смириться с тем, что оплата их труда будет ниже себестоимости соответствующих систем пришедшим на смену. Скорее всего, все те, кто захочет реализовать этот потенциал, вероятно, столкнутся с серьезными технологическими, регуляторными и организационными барьерами. Многие руководители не рискнут вкладывать в технологии, которые не были проверены временем, да и сам персонал может оказать серьезное сопротивление. Кроме того, автоматизация работы топ менеджмента может потребовать глобальных изменений в принципах организации труда. Повышение производительности труда без инноваций и переобучения сотрудников может вести к снижению заработных плат и росту неравенства в доходах.

«Интернет вещей» . Это разного рода встроенные в машины сенсоры и приложения, а также вся инфраструктура для автоматизированной работы. Начиная с 2010г. число подсоединенных друг к другу машин увеличилось в четыре раза. Наиболее показательный пример: использование дистанционного контроля для лечения заболеваний, системы «умный дом» и другие.

Облачные информационные технологии . Модель обеспечения повсеместного и удобного сетевого доступа к вычислительным ресурсам (сетям передачи данных, серверам, устройствам хранения данных, приложениям и сервисам) может значительно уменьшить расходы на инфраструктуру информационных технологий и оперативно реагировать на изменения вычислительных потребностей. Облачные технологии уже сейчас позволили серьезно удешевить IT-услуги.

Передовая робототехника. Представляет собой не только производственную робототехнику, но и множество различных систем, включая экзо-скелеты, которые увеличивают физические возможности человека, например, людей с ограниченными возможностями.

Самоуправляемые и полу-самоуправляемые автомобили . Общий пробег беспилотных автомобилей компании Гугл достигает более 500 тысяч километров. За весь этот километраж произошла только одна авария, да и та — по вине человека.

Передовая геномика . Направление будет развивается на стыке ДНК секвенирования и анализа огромных массивов данных. Главные области применения это медицина , сельское хозяйство, а также биотопливо на основе микроорганизмов и водорослей.

Накопление и хранение энергии . Прогресс в технологиях накопления и хранения энергии позволит сделать более экологически чистые гибридные автомобили полноценными конкурентами традиционных, стабилизировать работу электросетей и упростить процесс электрификации труднодоступных регионов.

Трехмерная печать . Представляет собой метод послойного создания физического объекта на основе виртуальной трехмерной модели. За четыре года стоимость домашнего принтера 3Dпечати упала в 10 раз.

Высокотехнологичные материалы . Например: нанолекарства, суперконденсаторы, сверхемкостные батареи, сверхгладкие покрытия и ультратонкие экраны.

Новые методы поиска и добычи нефти и газа . Так, в Соединенных Штатах, где добыча газа на основе сланцев и нефти из малопроницаемых пластов на сегодняшний день ведется наиболее активно, эти современные технологии продемонстрировали способность существенно влиять на структуру энергоснабжения и во многом уже изменили ее.

Возобновляемые источники энергии. К 2025 году на Возобновляемые источники энергии, прежде всего, солнце и ветер, может прийтись до 16% мирового энергоснабжения. Генерация энергии из двух этих источников выросла с 2000 года в 19 раз.

Преимущества и потенциал этих технологий - огромен, утверждают авторы исследования, но они потребуют вложений и внимания правительств, которые должны будут внедрять условия для их запуска и развития. Если правительства начнут выжидательную позицию, ожидая, когда эти технологии окажут свое полное влияние на экономику, для них это будет уже поздно, чтобы воспользоваться открывающимися перспективами и преимуществами или должным образом реагировать на последствия. В связи с этим, бизнес-лидеры должны подготовить свои стратегии в условиях постоянно развивающихся технологий, обеспечить, чтобы их компании ориентировались на будущее и использовать новые технологии для повышения внутренней производительности. Прорывные технологии изменят положение бизнеса, создав новые продукты, услуги, поэтому руководители должны выходить рамки традиционных существующих моделей. Компании также должны развивать навыки сотрудников, которые отвечают современным требованиям, и сравнить потенциальные преимущества с возможными рисками, которые они представляют.

Современный мир настолько динамичен, что буквально каждый день приносит новые научные открытия и новые технологии, способные радикально изменить жизнь человека. Причём многие из них уже не фантастика, а успешно используются на производстве и в быту. О них-то и пойдёт речь в нашем обзоре.

1. Hyperloop

Развитие транспорта в XXI веке стало одним из наиболее актуальных вопросов. Несколько лет тому назад, в 2013 году, был предложен концептуальный проект Hyperloop, целью которого является создание сети принципиально новых поездов, движущихся за счет магнетизма внутри специальных вакуумных тоннелей. Такой поезд сможет разгоняться до 800 миль в час. В прошлом 2015 году в США начали строить первый участок дороги Hyperloop, на котором будут проводить первую серию ездовых тестов.

2. Вертикальное растениеводство

Согласно прогнозам ученых, уже к 2050 году урбанизация на Земле приведет к тому, что 80% людей будет жить в городах. Кто будет кормить такую массу горожан? Вопрос этот сложный и крайне тревожный. По счастью на него есть сразу несколько разумных ответов. Одним из наиболее убедительных (ответов) является предложенная сравнительно недавно концепция вертикального растениеводства. Иначе говоря, фермерские хозяйства будут располагаться прямо в городах, более того,

3. Трехмерная печать

9. Нанотехнологии

Понятие « » достаточно широкое касается самых разных отраслей. Однако, как и в случае с «высшим протезированием», особые надежды и чаяния наука возлагает на использование подобных технологий в медицине. Методы, которые открывает данное направление, позволят как лечить самые тяжелые болезни, так и корректировать ДНК человека.

10. Химическая обработка дерева

Химическая обработка такого материала, как дерево, в последние несколько десятилетий далеко шагнула. Сегодня, обработанный при помощи специальных масел и смол материал повышает свою прочность в 4-6 раз, относительно необработанного дерева. Коэффициент прочности настолько высок, что сегодня многие ученые и инженеры задумываются о возможности использования такого дерева вместо пластмассы.

1. Химическая обработка дерева

2. Hyperloop

3. Вертикальное растениеводство

4. Трехмерная печать

Технология 3D-печати определенно точно уже в обозримом будущем станет в производстве такой же революцией, как разделение труда, мануфактура и конвейер. Сегодня эта технология набирает все большую популярность, а средства трехмерного производства становятся все более доступными. Важно и то, что данный метод производства, применим к самым разным отраслям, начиная от радиоэлектроники и машиностроения, заканчивая кондитерским делом.

5. «Умные» системы для дома

Системы класса «умный» дом существуют уже сегодня, более того, они уже имеют достаточно широкий функционал. Наиболее прогрессивные образцы даже способны узнавать жильцов дома, их родственников и друзей. Такие системы способны невероятно повысить комфорт жизни и что немаловажно – энергетическую эффективность жилья. На сегодняшний день дело осталось за малым – сделать такие системы доступными широкому кругу людей, и как показывает история научно-технического прогресса нашей цивилизации - это неизбежно.

6. Голограммы

Плод умов писателей-фантастов в XXI веке претворяется в реальность. Хотя долгое время голограммы были чем-то фантастическим, сегодня есть уже десятки концептуальных и опытных образцов данной технологии. Спектр применения – безграничен. Главным образом голограммы планируют использовать как альтернативу современным экранам и мониторам.

7. Домашние роботы и дроны

Автоматизированная бытовая техника набирает все большую популярность. Развитие умных систем и совершенствование алгоритмов и датчиков ориентации в пространстве, позволяют создавать все более совершенных бытовых дронов. В последние годы на рынке появились относительно доступные роботы-пылесосы, газонокосильщики и многие другие им подобные.

8. Бионика

Смесь техники и биологии – еще в середине XX столетия фантасты и футуристы описывали подобные вещи как ужасное вмешательство в «промысел Божий», с результатом в виде бездушных киборгов. Сегодня мораль меняется, и все больше людей не видят ничего плохого в возможности улучшения человеческого тела при помощи имплантации и протезирования. И хотя тема эта весьма неоднозначная, сложно поспорить с тем, что именно «высокое» протезирование помогло бы возвращать зрение слепым, слух глухим и конечности тем, кто их потерял.

9. Искусственный интеллект

И конечно, нельзя не упомянуть о такой отрасли, как робототехника. В последние 10 лет здесь достигнуто много внушающих оптимизм результатов. В последние 5 лет, прогресс отдельных корпораций и научных группы даже начинает пугать. Так, в 2015 году компьютер смог обыграть человека в «Го» - самую сложную для компьютеров настольную игру. В этом же году сразу несколько игроков рынка представили свои самообучающиеся алгоритмы – де-факто, предтече полноценного искусственного интеллекта.

10. Нанотехнологии

Понятие «нанотехнологий» достаточно широкое касается самых разных отраслей. Однако, как и в случае с «высшим протезированием», особые надежды и чаяния наука возлагает на использование подобных технологий в медицине. Методы, которые открывает данное направление, позволят как лечить самые тяжелые болезни, так и корректировать ДНК человека.