Технологии, которые изменят будущее

Возможно, самым большим ограничением человеческого интеллекта является его срок годности. Вы будете учиться всю жизнь, но несмотря на то, какими умными станете в итоге, ваше тело, которое, по сути, является всего лишь контейнером, умрет. Люди пытались преодолеть это путем написания книг и собранием библиотек, но до чего же трудно навсегда сохранить хотя бы кусочек данных, хранящихся в 100 миллиардах нейронов головного мозга.

Некоторые футурологи видят свет в конце этого туннеля. Что если взять и оцифровать все содержимое нашего мозга, а потом загрузить эти данные в компьютер или робот? Предприниматель и медиамагнат Дмитрий Ицков недавно рассказал, что такая возможность появится уже в ближайшее десятилетие. Но это только первый шаг. Через тридцать лет можно будет скопировать и загрузить человеческое сознание в машину или даже голографическое виртуальное тело — то есть, создать программное обеспечение, копирующее человека.

Звучит безумно. Но учитывая прогресс в сфере нейросинаптических компьютерных чипов — то есть, машин, которые имитируют нейроны и синапсы головного мозга — сложно просто посмеяться над смелым прогнозом Ицкова. Посмотрите на эти финансирования: миллиард евро был выделен на развитие Blue Brain Project — виртуальной симуляции человеческого мозга во всей его сложной красоте. Такие чипы смогут не только хранить информацию, но имитировать действия настоящих клеток мозга.

А значит, мы не просто сможет создать полную копию своего мозга, но и работать после смерти, когда «контейнер», то есть мясо, будет негодно. Сколько бы пьес смог написать Шекспир, проживи он еще сто лет? Сколько дал бы живому великорусскому языку Пушкин, не застрели его Дантес? Была бы копия мозга Пушкина, его можно было бы спасти. И что бы он сказал сегодня.

Газогидраты – это молекулы газа метана, «облепленные» вокруг молекулами воды. Такой «газ в клетке» образуется при определенной комбинации температуры и давления: например, при нулевой температуре давление должно быть не менее 25 атмосфер. Такое давление и температура встречается в море на глубине 250 метров и более.

Внешне газогидраты похожи на грязноватый снег или кристаллы, которые на поверхности стремительно испаряются. Если их поджечь, они горят жарким пламенем. Это неудивительно – из одного литра газогидрата получается почти 180 литров метана.

Японская государственная компания JOGMEC сообщила о первой успешной экспериментальной добыче природного газа метана из газогидратов, залегающих на морском дне. Японцы надеются решить все побочные проблемы с добычей газа из донных газогидратов в течение нескольких лет, и тогда страна превратится из импортера в экспортера газа.

Японская технология может открыть огромные возможности для самых разных стран мира, имеющих выход к морю. А газ метан может стать на долгое время основой нашей энергетики: и как топливо для электростанций, и как источник энергии для автомобилей.

Все идет к тому, что люди будут менять органы в собственном теле, как запчасти в автомобиле. Сегодня врачи умеют пересаживать большинство органов: почки, легкие, сердце, печень, даже роговицу. Но для трансплантации органа непременно нужен донор – живой или мертвый. А доноров всегда меньше, чем людей, в них нуждающихся. И чем больше развивается трансплантология, тем острее дефицит органов. Но параллельно развиваются и клеточные технологии, которые позволят решить эту проблему.

Стволовые клетки, которые, созревая, превращаются в клетки любых тканей и органов, известны давно. В 2006 году японский биолог Синъя Яманака посредством сложных генетических манипуляций как будто повернул клеточное время вспять и зрелую дифференцированную клетку вернул в состояние стволовой. Благодаря этой работе он прославился на весь мир и получил Нобелевскую премию. Получил вполне заслуженно: ведь если мы умеем получать стволовые клетки, то с их помощью можно ремонтировать поврежденные органы и даже выращивать новые.

Еще перспективнее выглядят эксперименты по выращиванию целых органов в пробирке. Для этого, помимо стволовых клеток, требуется только каркас органа. Чтобы изготовить его, ученые из Главной массачусетской клиники поставили лабораторный эксперимент на крысах: взяли почку от одного животного и с помощью мыльного раствора удалили из нее все живые клетки. Так получился «скелет» органа, состоящий из соединительной ткани. Этот скелет ученые заполнили стволовыми клетками от мыши-реципиента и поместили все это в раствор, содержащий все необходимые вещества.

Пока что все эти эксперименты успешно проведены на мышах. Начать клинические испытания на людях не позволяют пока соображения безопасности, однако, по словам исследователей, эти проблемы могут быть улажены в течение ближайших пяти – десяти лет.

В развитых странах растет доля пожилых людей. Поэтому задача обеспечения максимально долгой полноценной жизни человека потихоньку выходит на первый план. Мало того, с изменением демографической ситуации неминуемо будет расти и пенсионный возраст. Одна из главных проблем – это помощь в передвижении человеку, который в силу возраста или болезней уже не может ходить с той же легкостью, что и в молодые годы. И пожилые люди должны иметь возможность перемещаться не только от телевизора в туалет, но и на работу, в гости, заниматься спортом – в общем, вести полноценную социальную жизнь.

Идея создания экзоскелета, который взял бы на себя большую часть нагрузки, буквально витала в воздухе, ее прекрасно пропиарили в нескольких фантастических фильмах. На острие прогресса оказались японские разработки – все же Япония самая «старая» страна мира; доля людей старше 65 лет составляет рекордные 22% (доля подростков до 14 лет – всего 14%).

Ближе всего к фантастическому, киношному, экзоскелету стоит разработка японской компании Cyberdyne – это полноценный робот-экзоскелет HAL. Он позволяет облегчить движения всего тела, включая руки, ноги и туловище. Эта система, работающая автономно около двух с половиной часов, в первую очередь предназначена для реабилитации инвалидов и травмированных людей.

Компания Honda создала нечто менее заметное, но в перспективе более массовое. Речь идет об экзоскелете для ног Walk-assist, с поддержкой или без поддержки веса. Тот, который без поддержки веса, просто помогает работать мышцам бедер и ягодиц. Система с поддержкой веса позволяет приседать, ходить по лестницам и... долго и монотонно работать на конвейере – система отрабатывается как раз на автомобильных заводах компании. С такими экзоскелетами люди в возрасте смогут дольше вести активную жизнь, ну а к внешнему виду легко привыкнуть.

Живя в большом городе, в это трудно поверить, но на планете полно мест, где посреди огромных территорий разбросаны населенные пункты, практически не имеющие нормальной связи ни друг с другом, ни с Большой землей. Прокладывать туда железные или автодороги не имеет никакого экономического смысла, и даже устройство полноценных взлетно-посадочных полос не оправдывает себя. Речной и морской транспорт также далеко не везде доступны, да и медлительны.

Решение транспортного вопроса предложили канадские инноваторы из компании Solar Ship: проект гибридного летательного аппарата наподобие дирижабля, который питался бы электроэнергией от солнечных батарей. Особенность этой системы – дельтовидная форма баллона, в который автодороги не имеет никакого экономического смысла, и даже устройство полноценных взлетно-посадочных полос не оправдывает себя. Речной и морской транспорт также далеко не везде доступны, да и медлительны.

Решение транспортного вопроса предложили канадские инноваторы из компании Solar Ship: проект гибридного летательного аппарата наподобие дирижабля, который питался бы электроэнергией от солнечных батарей. Особенность этой системы – дельтовидная форма баллона, в который относительного веса и очень большой парусности надувного крыла.

В северных широтах России и Канады в летние месяцы суточная солнечная инсоляция немногим отличается от тропической. Поэтому летом такие гибридные дирижабли смогут дешево перемещаться от одного населенного пункта к другому, перевозя людей и грузы. Ну а зимой на них можно будет поставить бензиновые генераторы. Канадцы уже вовсю испытывают в полете прототипы своих дирижаблей, дешевых в производстве и эксплуатации, простых в управлении, безопасных в полете.

Есть мнение, что, несмотря на все удивительные высокотехнологичные методы, которые появляются в медицине, спасут человечество от вымирания не они, а старые добрые вакцины (а также новые вакцины, которые появятся в будущем). Прививка – это самый социально справедливый инструмент в руках врачей: она избавляет от необходимости в затратном лечении, сама стоит сравнительно недорого и предотвращает целые эпидемии. По данным американского Национального института здоровья, один доллар, вложенный в прививку кори, экономит 21 доллар бюджета здравоохранения.

Бытует популярная конспирологическая теория, что фармкомпании навязывают нам опасные и ненужные вакцины исключительно ради обогащения. Нет ничего более далекого от истины: новые вакцины появляются редко именно потому, что в фарминдустрии эта отрасль считается высокорискованной и не особенно прибыльной. Весь рынок вакцин составляет не больше двух процентов от рынка лекарств, и приносят они фармкомпаниям гораздо меньше, чем популярные в народе бессмысленные лекарства от простуды и гриппа.

Тем не менее прогресс идет. Можно условно разделить появление новых вакцин на три этапа. В ближайшие десять лет должны появиться новые, более эффективные и безопасные прививки от тифа, бактериального менингита и пневмококка, а также прививка от шигеллеза. Несколько сложнее с прививкой от стрептококка А.

На третьем этапе, лет через 20–25, появятся прививки от аутоиммунных заболеваний (например, целиакии или детского диабета) и некоторых видов рака (уже сегодня существует прививка от рака шейки матки, источником которого служит папиллома-вирус человека). Так что, несмотря на все усилия антипрививочного движения, человечество должно обрести иммунитет к самым распространенным болезням в ближайшие двадцать лет.

Уникальная разработка учёных из Национального университета Сингапура может не только облегчить жизнь студентам, много работающим в библиотеках с печатными источниками, но и совершить революцию в повседневной жизни людей, лишённых зрения.

Устройство, испытания которого уже начались, состоит из двух частей. На кончик указательного пальца помещается тактильный сканер, а в ушную раковину крепится небольшой аудиомодуль. Когда пользователь прикасается пальцем к бумаге с напечатанным текстом, "умный напёрсток" сканирует текст и передаёт сигнал в аудиомодуль, который "нашёптывает" прочитанное в ухо пользователя.

На текущий момент технология лучше всего показывает себя, если сканер наведён на конкретное слово, однако в будущем разработчики обещают возможность работы с целыми блоками текста, вплоть до слитного чтения путём проведения пальцем по строчкам. Соседей по библиотеке таким образом не побеспокоишь, да и читать можно, не глядя в книгу, отмечают разработчики.

Вдобавок устройство сулит много интересных перспектив, например, возможность перевода текста с разных языков "на лету".

Эра беспилотных автомобилей обещает практически полное избавление от дорожно-транспортных происшествий, которые ежегодно уносят сотни тысяч человеческих жизней по всему миру. Однако до момента, когда автомобили лишатся руля и педалей, ещё далеко. Поэтому учёные ищут альтернативные способы сделать движение автомобильного транспорта более удобным и безопасным.

Так, датский дизайнер Даан Розегаарде в сотрудничестве со строительной компанией Heijmans разработал концепцию "умного шоссе", которое призвано в корне изменить наши представления об автомобильных поездках. Изобретатель подчёркивает, что все инновации, которые он включает в свой проект, уже осуществимы с технической точки зрения.

Итак, Розегаарде предлагает сделать дорогу, идеально подходящую для электромобилей. На ней будет выделенная полоса, способная подзаряжать автомобили прямо в процессе их движения. Зарядка будет осуществляться методом беспроводной передачи энергии, а сама энергия будет накапливаться в аккумуляторах, заряжаемых от солнечных панелей, размещённых на обочине.
Сама поверхность дорожного полотна также "поумнеет". Она будет покрыта так называемой динамической краской, которая сможет переменой цвета оповещать водителей о различных дорожных событиях, пробках впереди, перемене погоды и т. д.

Ещё одно новшество — подсветка — будет встроена в дорожное полотно, что избавит от необходимости ставить отдельное освещение, а для экономии энергии подсветка будет динамической. Она станет включаться только, когда по дороге будут двигаться машины.

Магнитная левитация… поезд-маглев находится в разработке уже в течение достаточно долгого времени. Недавние успешные тестовые запуски маглева в Японии означают, что есть вероятность того, что к 2045 году во всех странах появятся поезда, способные достигать скорости более 480 км/ч.
У них нет колес, таким образом, исключено трение и контакт с путями. Такие поезда как бы левитируют над путями благодаря электромагнитному полю. Японская модель впечатляет, однако одна компания из небольшом городка в Колорадо Лонгмонт устранила еще один барьер, влияющий на скорость, а именно сопротивление ветра.

Если быть честным, этот фактор далеко не решающий. Дэрил Остер (Daryl Oster) из ET3 говорит, что концепция его компании под названием Evacuated Tube Transport - это будущее транспорта. И это вполне может быть правдой. Сама дорога расположена внутри герметичной трубки, внутри которой вакуум. В результате, капсулы предположительно будут способны развивать скорость до 6500 км/ч. При этом пассажиры будут чувствовать себя, как во время неторопливой езды по шоссе. ET3 уже построил прототип капсулы, и сейчас планирует постройку трубы.

Деление ядра (процесс, при котором атомные электростанции производят энергию) контролировать гораздо легче, чем ядерный синтез (процесс, из-за которого солнце обжигает, а ядерное оружие работает). Малые термоядерные реакторы существуют уже давно, но устойчивых крупномасштабных нет.
Консорциум семи «государств» (США, ЕС, России, Китая, Японии, Южной Кореи и Индии) выбрал место во Франции для постройки первого в мире крупного термоядерного реактора.

Ученые признают, что могут пройти десятилетия, прежде чем он заработает, однако ядерный синтез дает в три-четыре раза больше энергии, чем деление.

Проект называется ITER, Международный Термоядерный Экспериментальный Реактор, и это второй по величине совместный международный научный проект, который уступает лишь космической станции. Реактор будет работать на основе магнитного поля и содержать газы, которые будут достигать температуры, сравнимой с температурой солнечного ядра (свыше 150 миллионов градусов по Цельсию). Он будет производить в 10 раз больше энергии, чем потребляет.