Великие изобретения будущего. Будущие открытия

Почему А. Эйнштейн делал открытия? Альберта Эйнштейна однажды спросили как он сделал свои открытия. Он ответил примерно так. - Я, наверное, задержался в своем развитии. Дети обычно думают над такими вопросами: Что такое время, пространство? Взрослые уже не думают. Они

Несмотря на свою новизну и инновационные методы, синтетическая биология принадлежит к самым востребованным и перспективным направлениям генной инженерии. Темп развития данной области знания позволяет говорить о создании абсолютно искусственного организма уже в ближайшем будущем.

Ему будут присущи поведенческие образцы и биологические функции человека, включая способность к естественному размножению. Эти бактерии будут широко использоваться для изготовления лекарств и получения современного биотоплива.

Воплотить грандиозные задумки поможет огромный банк ДНК, который станет местом обитания для тысяч фрагментов цепочек ДНК. Генетический материал даст ученым возможность собирать код клетки по принципу конструктора. Проблема состоит в том, что когда кто-то создает код, обязательно находятся те, кто хочет его взломать. Ярким подтверждением тому служат компьютерные технологии.

Развитие синтетической биологии повлечёт за собой развитие биохакерства. Желая нанести вред какому-либо представителю человечества, взломщик создаст бактерии, способные перебирать на себя функции управления человеческим мозгом и передавать их биохакеру. Это типичная проблема компьютерного мира, на которую мы уже не обращаем особого внимания. В случае со взломом биологических материалов технологии станут серьезным оружием в неправильных руках.

Еще слишком рано говорить о том, что темпы развития синтетической биологии сравнимы со стремительным внедрением в нашу жизнь информатики и кибернетики. Тем не менее уже, в мае 2010 года было объявлено о создании первой синтетической клетке, проектирование которой было осуществлено на компьютере при помощи цифрового кода. Ее творцом стал американец Крэйг Вентер, окрестивший живое изобретение первым биологическим наследником компьютера со способностью самовоспроизведения.

Японцы хотят озеленить пустыни

Результатом совместного труда корпорации Panasonic и Киотского университета стал грандиозные проект по превращению безжизненных тонн песка в роскошные цветущие оазисы. Разработанная технология озеленения пустынь состоит в распылении специального реагента, который помогает почве удерживать до 70% попадающей в нее влаги. Важно, что данное напыление никоим образом не препятствует свободному поступлению воздуха в почву и его нормальной циркуляции.

Свою заинтересованность в проекте уже выразили ряд стран, для которых борьба с пустынной территорией стоит в списке приоритетных задач. Это государства, расположенные в Африке, на Ближнем Востоке и в Центральной Азии. В контексте уровня развития данных стран существенным плюсом технологии озеленения является ее относительно невысокая стоимость. Изготовление одной тонны реагента для распыления стоит всего лишь 100 долларов. Ожидается, что технология приобретет популярность к 2016 году.

Мамонты возвращаются!

Вы думали, что мамонты прекратили свое существование много веков назад? Технологический прогресс заставит вас пересмотреть свое отношение к парадигме прошлое-современное-будущее. Научные эксперименты сегодняшнего дня направлены не только изобретение идеальных функциональных гаджетов, изучение космического пространства или поиски механизмов защиты окружающей среды.

Некоторые светлые умы человечества «горят идеей» вернуть к жизни вымерших животных, методом осуществления чего должно стать клонирование.

Первые попытки клонирования мамонтов были предприняты в 1990-ых годах. Тогда ученые пытались оживить исчезнувшее с лица планеты животное с использованием его мышечной ткани, сохранившейся в вечной мерзлоте. Эксперимент не увенчался успехом. Жизнеспособность клеток, пролежавших столько времени в условиях минусовых температур, была нулевой.

Тем не менее, в 2008 году исследователям удалось клонировать мышь с использованием генетического материала животного, пролежавшего в мерзлоте 16 лет. Эксперимент проводился в Центре биологии развития доктором Терухико Вакаямой. Сегодня методику пытается усовершенствовать Акира Иритани, работающий профессором в Киотском университете. Его старания направлены на клонирование организма, хранившегося 5 тысяч лет.

1. Для начала профессор планирует отправиться в Сибирь, чтобы найти подходящий фрагмент мышечной ткани. Его размеры должны составлять как минимум 3 квадратных сантиметра. Если самостоятельные поиски образца не будут успешными, Иритани планирует обратиться за помощью к российским коллегам.
2. Следующим пунктом плана исследователя является выделение ядра из клеток вымершего животного. Из них будут выбраны относительно здоровые ядра, которые будут помещены в яйцеклетки самок африканского слона. Предполагается, что это животное станет практически идеальной суррогатной матерью.
3. Зачатие плода заберет приблизительно 2 года работы, а вынашивание будет эквивалентно примерно 600 дням.

Иритани утверждает, что эксперимент имеет немалый шанс на успех, и результатов можно ожидать уже через 4-5 лет.

«Армагеддон» как прототип исследований НАСА

Фильм «Армагеддон», выпущенный в прокат в 1999 году, собирал в кинотеатрах массы поклонников кино фантастического жанра. Они восторгались, удивлялись и трепетали перед знамением «его величества будущего» с захватывающими космическими путешествиями и благородными миссиями спасения человечества. И кто бы мог тогда подумать, что высадка людей на объект небесного происхождения – это не причудливая выдумка сценаристов, а реальность завтрашнего дня.

В 2015 году сотрудники НАСА планируют отправить на метеор экспедицию. Ее члены должны будут собрать необходимую информацию, а также взять образцы из космических объектов с целью проверки их на пригодность для добычи различных ископаемых. Куратором миссии выступает доктор Абель. Он акцентирует внимание на том, что несмотря на всю грандиозность миссии, ее осуществление будет гораздо менее динамичным и драматичным, чем в фильме «Армагеддон».

Экспедиция обещает немало трудностей и опасностей, однако количество желающих занять место в команде исследования прибавляется с каждым днем. На данный момент НАСА не проводит отбор кандидатов, ограничившись заявлениями о том, что высокий уровень сложности отборочных испытаний позволит отсеять большинство желающих.

Основная проблема состоит в высадке астронавтов на поверхность астероида. Самостоятельная посадка корабля на небесное тело невозможна в силу очень слабой гравитационной силы астероида. Поскольку его скорость равна от 54 до 900 тысяч километров в час, космический корабль должен развить такую же скорость, чтобы команда могла перебраться с корабля на астероид. После проведения необходимых тестов астронавты таким же образом вернутся на борт корабля.

Коллапс традиционной системы образования

В ходе форума «Интерра-2013», который состоялся в Новосибирске, было сделано заявление о скором крахе школьного и университетского образования. Мысль была озвучена Павлом Лукшой, руководителем корпоративных образовательных программ Московской школы управления «Сколково». Специалист предполагает, что развитые страны мира откажутся от традиционного подхода к образованию через 25 лет.

Начало несистемному образованию положат «цифровые университеты», где каждый сможет выбирать необходимые качественные материалы. Текст уже не будет базовым средством передачи информации, а документы об уровне образования вроде диплома уйдут в прошлое уже через 10 лет.

Перенаселение планеты грозит дефицитом пищи

Американские ученые подсчитали, что население Земли пополнится 2,5 миллиардами новых жизней уже через 40 лет, что позволит ему достигнуть отметки 9,6 миллиардов человек. Вместе с тем, запасы продовольственных товаров будут слишком малы, чтобы обеспечить потребности большинства обитателей планеты. Первыми жертвами нехватки еды предположительно станут Китай и Индия.

Пищевой кризис можно было бы преодолеть за счет вырубки лесов и посева на образовавшихся территориях зерновых культур. Однако данная мера будет иметь своим последствием другую проблему экологического характера. Если деревья не будут поглощать углекислые газы, это грозит усилением парникового эффекта.

Таким образом, единственным способом борьбы с пищевым кризисом будет выращивание большего количества зерновых культур. Увеличение существующих посевов в два раза не будет достаточным для населения планеты через 40 лет. Чтобы предотвратить возможный голод, человечество должно разработать схемы повышения урожайности, а также отказаться от биотоплива. Очень полезно будет усовершенствовать удобрения, сократить долю мяса в рационе человека, а также уменьшить объем пищевых отходов.

Африканский континент станет самым населенным материком мира

Издание La Repubblica предполагает, что в недалеком будущем страны Африки объединятся в одну огромную державу. Специалисты заявляют, что государство-континент станет местом жительства большинства населения планеты. Согласно предварительным оценкам, Африка превратится в самый населенный материк уже к 2050 году.

Тенденция очевидна, ведь в большинстве стран мира наблюдается замедление темпов роста населения, в то время как Африканский континент неизменно демонстрирует динамичный рост показателей.

Эксперты Института демографических исследований (Франция) считают, к середине века Африка будет Родиной для каждого третьего ребенка.

Топ-открытия ближайшей сотни лет: версия BBC

Авторитетное информационное агентство Великобритании BBC опубликовало список наиболее ожидаемых открытий. План их реализации рассчитан на 100 лет, а итоговое место каждого из них определено на основе опроса интернет-пользователей.

Год 2012. Подводные фермы

Население планеты недавно превысило отметку в 7 миллиардов людей. Большое количество людей – это не только больше вариаций в выборе рабочей силы, но и большие потребности в плане удовлетворения голода. Ученые активно трудятся над созданием своего рода «пищевых заповедников» на дне океана, где будут заниматься выращиванием рыбы, моллюсков и водорослей. На сегодня – частично реализовано.

Год 2012. Системы контроля климата

Разработка подобных устройств началась уже давно. Сегодняшний уровень технологического развития позволяет нам становиться свидетелями немалых успехов. Маловероятно, что мы как жители городов сможем заказывать желаемую погоду, однако эти системы будут использоваться властями для максимальной эффективности сельскохозяйственных работ, а также с целью предотвращения стихийных бедствий. На сегодня – частично реализовано.

Год 2012-2015. Изменение карты США

Опасения правящей элиты связаны со штатом Калифорния. Богема данного региона понимает, что уровень ее жизни намного выше среднестатистических показателей страны, и не скрывает своего желания отделиться. Впрочем, Калифорния может исчезнуть из перечня штатов США и по другой причине, состоящей в нахождении в сейсмоопасной зоне.

Год 2050-2075. Появление новой расы людей

Информация будет беспрепятственно доставляться прямо в мозг человека и обратно. Будут созданы искусственные организмы, помещение своего мозга в которые даст возможность человеку модифицировать себя и продлить срок своей функциональности. Потребление большого количества пищи заменят подзарядкой.

Год 2100. Мозговая сеть

Сеть значительно добавит в функциональности, когда она будет избавлена от проводов и необходимости локализации. Она будет в голове человека, предоставляя возможность отправлять сообщения и разговаривать с людьми из других городов с помощью одной силы мысли.

Эй, будущее, поспеши. Когда я еще учился в школе, уже тогда я мечтал о костюмах-невидимках и ховербордах, чего уж говорить о прошлом поколении, выросшем на всяких «Назад в будущее» и «Гарри…», а нет, это уже следующее поколение. Есть масса штуковин, воплощения которых мы ждали и ждем. Фантастика былых лет наобещала нам с три короба и парящих скейтбордов, но ничего из этого вокруг не наблюдается. Да, у нас есть Segway (кто-нибудь еще помнит, что это такое?) и iPad, но это слабое утешение. С каждым годом наши запросы растут. Наука на нашей стороне, а значит все будет.

В этой статье мы рассмотрим десятку вечно будущих изобретений, которых так долго ждали. Какое из них поджидает нас за углом, а какое останется реликтом послевоенных воздыханий?

Самоуправляемый автомобиль

Мы, люди, чаще всего являемся самой опасной частью автомобиля. Поэтому ученые давно работают над автоматизированными дорожными технологиями. В 1990-х Министерство транспорта США проспонсировало Национальный консорциум автоматизированной шоссейной системы (NAHSC), который успешно продемонстрировал возможности экспериментального транспорта, оснащенного радиолокационными, магнитными и визуальными датчиками, к самостоятельному передвижению по отведенному участку. Американское оборонное агентство перспективных проектов DARPA тоже вело программу по разработке и развитию автономных транспортных средств, которые вылились в 2007 Urban Challenge.

И все же это изобретение будущего мы, вероятнее всего, скорее увидим, чем нет. С середины 2000-х годов ученые и инженеры Google работают над автономными автомобилями, которые используют программное обеспечение на базе искусственного интеллекта и Google Maps для навигации. С каждым годом самоуправляемые машинки Google получают все больше одобрения и прав, демонстрируют все больше. В режиме бета-теста они проехали уже намного больше миллиона километров, не прикасаясь к рулю, конечно.

Пока непонятно, сможет ли обычный человек позволить себе - скорее они будут чем-то вроде машин напрокат, но это поначалу. Настанет день, и на дорогах не останется больше автомобилей с водителями. В конце концов, реакция и поле зрения у компьютера может быть гораздо выше, чем у человека. Tesla, кстати, тоже готовится к выпуску самоуправляемого автомобиля. Поговаривают, уже в 2016 году на колеса встанет Tesla, способная выполнять 90% водительской работы самостоятельно.

Летающий автомобиль

Мечты о летающем автомобиле нас не отпускают. Гленн Кертисс выкатил Autorplane в 1917 году, первую попытку создать такой транспорт, и эта тенденция дизайна продолжается и по сей день. ежегодно обновляет свои модели, давая нам надежду, но базовая концепция такого гибридного автомобиля-самолета остается прежней.

Популярная мечта о летающих автомобилях, впрочем, утыкается в ту же проблему, что и ховерборд: невозможность создать антигравитационную технологию. Возможность манипулировать антигравитацией мгновенно изменила бы транспортную среду, но пока к ней никак не подступиться, не за что взяться. Хотя пытаются. В период с 1996 по 2002 год проект NASA Breakthrough Propulsion Physics исследовал возможности антигравитации.

Французские ученые сделали скейтборд, способный левитировать в нескольких дюймах от земли, благодаря технологии чрезвычайно холодных сверхпроводников. Да, он может лететь только по прямой линии и низенько, но кого волнует. Когда появятся сверхпроводники, способные работать при комнатной температуре, появятся и летающие автомобили, как в «Пятом элементе», а с ними и ховерборды, как в «Назад в будущее».

Подводный город

Люди древности считали океан полным загадок. Что за миры и сказочные создания скрываются в водных глубинах? Сегодня наше понимание существенно расширилось, но воды мира по-прежнему наполнены загадкой и вызывают благоговение. Мы стали меньше мечтать о городах с русалками и утонувшей Атлантиде, заменив это на подводные метрополии и колонии на морском дне.

Особенно это рвение проявилось в конце 50-х – начале 60-х, когда Жак Ив Кусто с проектом Conshelf и Морская лаборатория ВМФ США вдохнули реальность в подводную жизнь. Обе программы доказали, что люди могут жить и работать под водой в течение длительного времени. Испытуемые выращивали подводные сады, строили подводные конструкции и жили как акванавты.

Полвека спустя подводных городов как не было, так и нет. Появились нереализованные проекты вроде полупогруженного Trilobis 65 Жан-Карло Земы и подводного небоскреба в Дубае, но под водой так никто и не живет. Проблема в том, что хотя люди могут жить под водой, это не дешево и не просто. А также не нужно.

Не было обстоятельств, которые привели бы к тому, что люди серьезно задумались бы о жизни под водой, и когда дело доходит до океанической разведки, беспилотные подводные и автоматизированные станции на морском дне справляются гораздо лучше людей. Мир приветствует автоматизацию, и создание автономных подводных аппаратов уводит нас от подводных городов все дальше.

Слуги-роботы

Наиболее очевидным ответом на жалобу по поводу отсутствия роботов-слуг является такой: «Чувак, купи себе румбу». Правда, Roomba совсем не похож на человека и только и умеет, что драить полы, ползая туда-сюда в течение часа раз в день-два.

Конечно, наши планы на рабов от мира роботов выходят за пределы автоматического пылесоса. Нам нужен настоящий , способный самостоятельно передвигаться по дому и делать всю грязную работу, от уборки туалета до приготовления пищи.

Но чтобы робот мог сновать по кухне и взаимодействовать с нами, он должен быть способным к социальному обучению. По-настоящему социальный робот будет придирчиво оглядывать окружающую среду в поисках нарушений чистоплотности. И настоящий робот-слуга должен быть автономным, при этом предугадывая человеческие потребности. Ученые Корнелльского университета предполагают, что в следующие несколько лет мы, наконец, увидим робота, способного выполнять специфические задачи. Пока что разработки варьируются от робота, способного достать бутылку из холодильника, до робота, способного доставить ее и газету на третий этаж гостиницы на лифте, сплясав за «спасибо» рудиментарную сальсу. Не густо, конечно, но на «безробье» и так сойдет.

Билет на Марс

20 июля 1969 года «Аполлон-11» высадил первого человека на Луну. Дальше от Земли, чем тогда, мы пока не забирались; впервые люди вообще стояли на другом объекте нашей Солнечной системы, с удивлением глядя на далекий мир, который они называли «домом». Тогда казалось совершенно естественным, что наше чудесное путешествие продолжится на Марсе.

Еще в 1946 году специалист по ракетам, нацист, впоследствии добровольно-принудительно перебравшийся в США, Вернер фон Браун набросал «Проект Марс», по которому на Марс должно было отправиться не меньше 70 астронавтов вместе с флотом из 10 космических аппаратов. Этот амбициозный проект стал первым техническим проектом пилотируемой экспедиции на Красную планету. Но далеко не последним: как американская, так и советская космические программы готовили пилотируемые миссии на Марс. Марсоход «Кьюриосити», приземлившийся на Марсе в августе 2012 года, пока знаменует собой последнюю попытку собрать научные образцы, изучить среду планеты и - даже не подготовить - «понюхать» красную почву перед отправкой людей.

Но отправить дружелюбный марсоход на Марс куда проще, чем людей. Придется позаботиться о радиационной защите, починить туалет, решить, что делать для защиты от длительного пребывания в космической изоляции. Пока планы на Марс ориентируются на 2030-е годы. Посмотрим, что из этого получится.

Еда в таблетках

Еще с 1800-х годов футурологи мечтали о миниатюрной, на 100% искусственной еде из химических веществ, которую можно было бы потреблять в форме таблеток или капсул. Некоторые увидели в этом способ избавиться от ежедневной готовки, другие - уберечь животных от убийц, третьи - прокормить растущее население планеты. В 1936 году в Popular Science вышла статья, в которой предсказывалось, что «современные алхимики» в пищевых лабораториях наконец создадут еду в таблетках, которая будет содержать все необходимо для жизни - подвиг, который навсегда избавит «человека жрущего» от зависимости от природных ресурсов, от страха перед голодом и от самого голода.

Много лет эта идея подогревалась научной фантастикой, как пища в микроволновке. Проблема в том, что пока кто-то не выяснит, как изменить законы физики, получить ежедневное питание из таблетки будет практически невозможно. Посчитайте сами: обычный человек поглощает порядка 2000 калорий каждый день, и один грамм жира - самый эффективный способ их получить - содержит порядка девяти калорий. Чтобы закрыть ежедневную калорическую необходимость, придется поглотить 450 капсул стандартного размера, которые будут весить с полкило. А еще нужны другие питательные вещества - белок, углеводы, витамины, минералы, клетчатка - все, что нужно для здоровья. Кроме того, жизнь с таблеткой вместо еды на завтрак, обед и ужин будет невыносимо печальной. Люди едят, потому что им нравится есть, потому что еда вкусная. А таблетки нет.

Джетпак

В фильмах и играх герой частенько использует реактивный ранец, чтобы куда-нибудь учесать. Причем делает это с легкостью, будто так и надо. Впервые о джетпаках задумались немецкие ученые во времена Второй мировой войны, и после войны Пентагон решил разработать собственную версию.

В 1950-х годах дальновидный инженер Уэнделл Мур из Bell Aerosystems в Нью-Йорке создал собственную версию джетпака, 57-килограммовый «ракетный пояс» при содействии канистры жидкого азота. Однако американские военные в конечном итоге отказались от реактивных ранцев как от практического способа передвигаться по полю боя, отчасти потому, что могли оставаться в воздухе чуть меньше минуты.

Однако с каждым годом мы подходим к обещанным джетпакам все ближе. Новозеландская Martin Aircraft успешно испытывает свои джетпаки P12. И хотя такой ранец поднимается без пассажира на полтора километра в воздух, с пассажиром он будет лететь всего в шести метрах над землей и в 7,6 метра над водой. И вы не поверите, но компания получила кучу заказов. А недавно пара смельчаков совершила полет на джетпаках вместе с «Боингом». Смотрелось это, конечно, шикарно. Еще пару лет и - к гадалке не ходи - самолеты канут в небытие.

Костюм-кондиционер

Первый кондиционер был разработан Уиллисом Карриером в 1902 году, и через пару десятков лет летом толпы людей начали стекаться в кинотеатры, оснащенные новейшей технологией. Но у кондиционера есть один недостатков: люди должны оставаться в помещении. Почему нельзя надеть кондиционер на тело, чтобы в адский июльский денек идти по улице и не истекать потом? (Да, сейчас, в декабре, сложно порадоваться холодку, но вспомните, как иногда достает жара летом).

В 1953 году обозреватель айовской газеты жизнерадостно предсказал, что в будущем появятся костюмы на молнии со встроенным кондиционером, которые будут держать тело в прохладе летом и в теплоте зимой. Такой костюм сведет на нет необходимость большого гардероба. «Путешествуя, кто-нибудь мог бы просто найти пару носков в карманах своего всепогодного костюма, установить термостат на 25 градусов и согреться», - писал журналист.

Прошло столько лет, а мы все еще ждем, изредка собирая сливки в виде одномоментных изобретений. Одна японская компания в конце 2000-х выпустила рубашку с небольшим встроенным вентилятором, который можно было включить, подсоединив к USB-порту компьютера. После землетрясения и цунами в Японии в 2011 году, когда были строгие ограничения по использованию электроэнергии, японские производители сделали одежду с кондиционером на основе вентиляторов, использующую литий-ионные батареи для работы. Пиджаки, брюки и рубашки продувались воздухом, который циркулировал в изолированном материале. Компанию ждал небывалый успех.

«Мирный атом» в домах

Когда в 1950-х годах началось массовое строительство ядерных заводов для выработки электроэнергии, мир начал фантазировать о будущем, в котором небольшие персональные ядерные реакторы будут у всех и каждого. В 1955 году Роберт Ферри, генеральный менеджер Института бойлерного и радиаторного производства, в речи заявил, что отдельные дома будут нагреваться и охлаждаться небольшими реакторами уже через три-шесть лет.

И хотя 65 лет спустя этого так и не случилось, попытки создать «мини-реакторы», способные запитать небольшие заводы или даже дома, все же были. В 2008 году компания Hyperion Power Generation (ныне Gen4 Energy) заявила, что разработала ядерный реактор «меньше беседки в саду», который мог бы дать энергию 20 000 домам. Однако время прошло, а реактора все нет. И не будет, скорее всего.

Компьютер, который умнее человека

Среди всех спецэффектов и непонятной фантасмагорической символики «Космической Одиссеи 2001 года» Стэнли Кубрика (вышедшей в 1968 году), в памяти зрителей отложилась одна важная деталь: компьютер HAL 9000, который выполнял большинство операций корабля Discovery One. HAL не только говорил как человек и вел себя по-человечески, но и был лучше человека, поскольку никогда не ошибался.

Еще в 2001 году так называемый - как его назвал футуролог и изобретатель Рэй Курцвейл - машина, обладающая самосознанием и в равной или превосходной степени человеческими навыками, оставалась ближе к фантастике, чем реальности.

В 2011 году суперкомпьютер Watson сошелся плечом к плечу с участниками викторины Jeopardy! и уверенно победил. Тем не менее способность компьютера отвечать на вопросы - а Watson в этом преуспел - не означает то, что она умнее человека.

В эссе 2005 года Курцвейл, который считает, что компьютер должен иметь возможность производить 10 квадриллионов вычислений в секунду, чтобы победить все области человеческого мозга, предсказал, что порог будет достигнут к 2020 году. (Watson делает 80 триллионов операций в секунду, слоупок).

Вообще, тема искусственного интеллекта очень и очень глубокая и интересная. Она пугает одних видных мыслителей и предпринимателей нашего века, других же не пугает вовсе. Пол Аллен, соучредитель Microsoft, выразил сомнения по поводу того, смогут ли машины вообще когда-нибудь хотя бы немного приблизиться к человеку по уровню интеллекта. В конце концов, пока не поймем, как работает человеческий мозг, создать компьютерный аналог вряд ли получится. Или получится? Я думаю, да.