Ja atceraties, kādas mājas bija piecdesmitajos gados, tad varat redzēt, ka pat tad bija daudz lietu, kas joprojām pastāv mūsdienās - veļas mazgājamās mašīnas, putekļu sūcēji, televizori, automašīnas. Bet, ja mēs atgriezīsimies pirms 50 gadiem, 1900. gadā, mēs pamanīsim, ka tad pasaule bija pilnīgi atšķirīga.
Ikdienas tīrīšana vai mazgāšana bija laikietilpīga un darbietilpīga. Un 20. gadsimta sākumā elektrība un iekšdedzes dzinēji radikāli mainīja pasauli, kurā dzīvo cilvēki, mainīja pilsētas un mūsu ikdienas dzīvi.
Šodien mēs piedzīvojam apmēram to pašu periodu ar atšķirību, ka mūsu pasauli mainīs nevis divas tehnoloģijas, bet gan trīs: genoma rediģēšana, jauna skaitļošanas arhitektūra un materiālu zinātne.
Šīs tehnoloģijas tikai sāk iekļūt tirgū no laboratorijām. Varbūt kādu dienu viņi neatpazīstami mainīs mūsu pasauli.
Crispr
2006. gadā Dženifera Dugna saņēma zvanu no Kalifornijas Bērklijas universitātes kolēģes Džilianas Banfīldas, kuru viņa pazina, izmantojot saraksti.
Banfīlds pētīja baktēriju dzīvi ekstremālos apstākļos, kas bija tikai netieši saistīts ar Dugna darbu, kurš pētīja RNS un citu šūnu struktūru bioķīmiju.
Reklāmas video:
Zvana mērķis bija ieinteresēt Dugnu interesēties par mikrobioloģijā nesen atklātu fenomenu - dīvainu DNS secību, kas atrodama baktērijās.
Dugna bija ieintriģēta un savā laboratorijā sāka pētīt šīs sekvences, kuras sauca par Crispr. 2012. gadā viņa atklāja, ka tos var izmantot kā spēcīgu gēnu rediģēšanas rīku.
Veselības aprūpē Crispr var izmantot tādu slimību ārstēšanai kā vēzis, multiplā skleroze un sirpjveida šūnu slimības.
Šīs ir tikai dažas no slimībām, kuras šī tehnoloģija var izārstēt, un vairākas tehnoloģijas jau ir saņēmušas apstiprinājumu testēšanai.
Turklāt šo tehnoloģiju izmanto arī lauksaimniecībā, lai sintezētu ķīmiskas vielas, piemēram, plastmasu un degvielu.
Post-digitālā skaitļošana (kvantu un neiromorfā)
Pēdējo desmitgažu laikā pasaule ir piedzīvojusi reālu digitālo revolūciju, kas notika pēc Mūra likuma parauga, saskaņā ar kuru uz integrētās shēmas mikroshēmā novietoto tranzistoru skaits divkāršojas ik pēc 24 mēnešiem.
Tomēr drīz būs nepieciešams nākt klajā ar jaunu likumu, jo vecā darbība palēninās un drīz tiks pārtraukta pavisam.
Mūsdienās veco likumu var aizstāt divas iespējas - kvantu skaitļošana, kas izmanto subatomiskos efektus, lai izveidotu gandrīz neierobežotu skaitļošanas telpu. Otrā tehnoloģija ir neiromorfiska skaitļošana, kas atkārto cilvēka smadzeņu struktūru.
Kvantu skaitļošana ir īpaši laba fizisko sistēmu, piemēram, materiālu un bioloģisko sistēmu, stimulēšanai, kā arī liela mēroga optimizācijas procesiem.
Neiromorfā skaitļošana var būt miljoniem reižu efektīvāka nekā tradicionālie procesori, padarot to par ideālu tādiem uzdevumiem kā malas skaitļošana.
Abām tehnoloģijām ir sava sarežģītība, un, iespējams, būs vajadzīgs vairāk nekā desmit gadu, līdz kļūst skaidrs, kāda būs to ietekme.
Neskatoties uz to, abas tehnoloģijas attīstās ļoti ātri.
Materiālu zinātne
Lai risinātu dažas problēmas, mēs vienmēr izmantojam materiālus. Piemēram, lai izveidotu tīrāku vidi, mums ir nepieciešami efektīvāki saules paneļi, vēja turbīnas un akumulatori.
Ražotājiem ir nepieciešami jauni, modernāki materiāli, lai izveidotu šādus produktus.
Mums ir nepieciešami arī jauni materiāli, lai aizstātu citus materiālus, lai novērstu piegādes traucējumus.
Tradicionāli jaunu materiālu izstrāde ir bijis ļoti ilgs un sarežģīts process.
Lai sasniegtu nepieciešamās īpašības, zinātniekiem bija jāiziet daudzi testi un izmēģinājumi.
Tas padarīja pētījumu ļoti dārgu un dārgu.
Tomēr šodien zinātnē notiek īsta revolūcija.
Jaudīgas modelēšanas metodes kopā ar palielinātu skaitļošanas jaudu un mašīnmācību ļauj zinātniekiem automatizēt daudzus procesus, kas paātrina jaunu materiālu izstrādi, dažos gadījumos vairāk nekā simts reizes.
Konkrētākam piemēram, ņemsim Boeing 787 Dreamliner.
Daudzējādā ziņā šis lidaparāts ir līdzīgs tā priekšgājējam, izņemot jaunus, kompānijas izstrādātus, augsto tehnoloģiju materiālus, kas to padarīja par 20% vieglāku un par 20% efektīvāku.
Tas ir ļoti nozīmīgs efekts, ja ņemam vērā pasaules aviācijas tirgu.
Materiālu revolūcija sola vienlīdz noderīgu arī citām nozarēm.
Zinātnieki uzskata, ka mēs ieejam jaunā laikmetā, kas izraisīs vairāk pārvērtību nekā digitālā revolūcija, kas notikusi pēdējos 30 gados.