5 pionierskich technologii, które doładują ludzkość do 2035 r

Biotechnologia i inżynieria genetyczna

Poczyniono znaczne postępy w zakresie wydłużania ludzkiego życia i niektórzy naukowcy niektórzy naukowcy uważają, że do końca tej dekady możemy zobaczyć terapie odwracające wiek. Inne obiecujące projekty obejmują:

1. Terapie genowe oparte na CRISPR: Postępy w CRISPR-Cas9, w szczególności ulepszone systemy dostarczania, takie jak nanocząsteczki lipidowe, umożliwiają precyzyjne leczenie zaburzeń genetycznych, takich jak anemia sierpowata, mukowiscydoza i rzadkie schorzenia, takie jak zespół Retta. Projekty takie jak te realizowane przez Anavex Life Sciencesz ich lekiem blarcamesine na Alzheimera i zespół Retta, są obiecujące w badaniach klinicznych, a wnioski o zatwierdzenie przez organy regulacyjne zostaną złożone jeszcze w tym roku.
2. rozwój technologii mRNA: Poza szczepionkami, platformy mRNA są opracowywane pod kątem nowotworów, chorób autoimmunologicznych i zaburzeń genetycznych. Samoamplikujące się RNA, które wymaga mniejszych dawek dla uzyskania efektów terapeutycznych, jest kluczowym celem na 2025 r., z zastosowaniami w medycynie spersonalizowanej i onkologii.
3. Biologia syntetyczna dla zrównoważonej produkcji: Projekty biologii syntetycznej, takie jak te z LenioBio's ALiCE do bezkomórkowej ekspresji białek, tworzą zrównoważone alternatywy dla farmaceutyków, biopaliw i mięsa hodowanego w laboratoriach. Wysiłki te mają na celu standaryzację i skalowanie produkcji, a rynek biologii syntetycznej ma osiągnąć wartość 100 miliardów dolarów do 2030 roku.
4. Bioremediacja i biotechnologia środowiskowa: Projekty inżynierii mikrobiologicznej wykorzystują genetycznie zmodyfikowane bakterie i grzyby do walki z zanieczyszczeniami. Na przykład, zmodyfikowane populacje drobnoustrojów rozkładają tworzywa sztuczne, usuwają wycieki ropy naftowej i detoksykują metale ciężkie, oferując skalowalne rozwiązania w zakresie zrównoważonego rozwoju środowiska.
5. Bioprinting dla przeszczepów narządów: Biodrukowanie wielu materiałów zmierza w kierunku tworzenia tkanek hybrydowych, a ostatecznie funkcjonalnych narządów, takich jak serca i nerki. Projekty te mają na celu skrócenie list oczekujących na przeszczep, a w ciągu następnej dekady spodziewany jest znaczący postęp.

Obliczenia kwantowe

Podczas gdy komputery kwantowe mogą teoretycznie stanowić zagrożenie dla niektórych tradycyjnych systemów bezpieczeństwa cyfrowego i kryptografii, korzyści płynące z wykładniczego skoku mocy obliczeniowej dla nauki znacznie przewyższają problemy związane z bezpieczeństwem. Do najbardziej znaczących projektów w tej dziedzinie należą:

1. Google's Willow Chip and Error Correction Breakthrough: Zespół Google ds. kwantowej sztucznej inteligencji opracował chip Willow, osiągając kamień milowy w kwantowej korekcji błędów (QEC) poprzez przekroczenie progu QEC. Projekt ten demonstruje zmniejszone poziomy błędów przy zwiększonej liczbie fizycznych kubitów, torując drogę dla skalowalnych, odpornych na błędy komputerów kwantowych do 2029 roku, z zastosowaniami w chemii i materiałoznawstwie.
2. Chip Majorana 1 firmy Microsoft i inicjatywa Quantum Ready: Chip Majorana 1 wykorzystujący topologiczne kubity, ma na celu skalowanie do miliona kubitów na jednym chipie. Ich inicjatywa Quantum Ready Initiative, we współpracy z programem US2QC DARPA, koncentruje się na prototypach odpornych na uszkodzenia dla aplikacji korporacyjnych, których komercjalizacja ma nastąpić w ciągu kilku lat.
3. IonQ's Quantum Networking i wdrożenia komercyjne: Firma IonQ rozwija sieci kwantowe i wdrożyła swój system Forte Enterprise za pośrednictwem Amazon Braket. Przejęcie Oxford Ionics i partnerstwa z DARPA i AstraZeneca przyspieszają praktyczne zastosowania w cyberbezpieczeństwie i odkrywaniu leków.
4. Generowanie losowości Quantinuum dla cyberbezpieczeństwa: Quantinuumwe współpracy z JPMorganChase i instytucjami badawczymi opracowała projekt generowania prawdziwej weryfikowalnej losowości przy użyciu komputerów kwantowych, co ma kluczowe znaczenie dla kryptografii. Opiera się to na ich technikach wirtualizacji kubitów, ulepszając aplikacje cyberbezpieczeństwa.
5. Neutralna platforma Atom Computing: Platforma Atom Computingprzekraczająca 1000 qubitów, wykorzystuje neutralne atomy do skalowalnych, odpornych na zakłócenia obliczeń kwantowych. W ramach współpracy z firmą Microsoft zademonstrowano korekcję błędów przy użyciu 28 logicznych kubitów, co przyczyniło się do rozwoju komercyjnych maszyn kwantowych dla nauki o materiałach i nie tylko.

Czysta energia i technologie klimatyczne

1. Zaawansowane rozwiązania w zakresie magazynowania energii: Projekty takie jak Tesla's Megapack i baterie półprzewodnikowe nowej generacji są odpowiedzią na nieregularne dostawy energii odnawialnej. Te systemy magazynowania w skali sieci równoważą podaż i popyt, a koszty akumulatorów litowo-jonowych spadną o 40% tylko w 2024 r., umożliwiając powszechne zastosowanie w integracji energii słonecznej i wiatrowej.
2. Produkcja zielonego wodoru: Inicjatywy takie jak H2Pro's E-TAC która rozdziela wodę z ponad 95% wydajnością, oraz szwedzki projekt Hybrit wykorzystujący wodór wolny od paliw kopalnych do produkcji stali, skalują produkcję czystego wodoru do zastosowań przemysłowych i transportowych, oferując długoterminowe magazynowanie energii i dekarbonizację.
3. Wychwytywanie, wykorzystanie i składowanie dwutlenku węgla (CCUS): Firmy takie jak Climeworks, Carbon Cleani Global Thermostat rozwijają technologie bezpośredniego wychwytywania dwutlenku węgla z powietrza (DAC). Projekty CCUS na skalę komercyjną w procesach przemysłowych firm Shell i Chevron również zyskują na popularności, wspierane przez rosnący rynek kredytów węglowych i rurociąg do wychwytywania 88 milionów ton metrycznych CO2.
4. Małe reaktory modułowe (SMR) i fuzja jądrowa: Zaawansowane projekty nuklearne, w tym SMR od firm takich jak NuScale oraz badania nad fuzją jądrową prowadzone przez startupy takie jak Commonwealth Fusion Systemszmierzają w kierunku komercjalizacji. Mają one na celu zapewnienie niezawodnej, niskoemisyjnej energii, wraz z renesansem energetyki jądrowej napędzanym popytem na energię napędzanym przez sztuczną inteligencję.
5. Zdecentralizowane systemy energetyczne i mikrosieci: Projekty takie jak Green Project Technologies' platformy danych ESG i narzędzia do zarządzania energią oparte na sztucznej inteligencji (np. AutoGrid, Grid.io) umożliwiają społecznościom generowanie i dystrybucję energii odnawialnej. Systemy te zwiększają odporność sieci i optymalizują wykorzystanie energii słonecznej i wiatrowej, szczególnie w regionach o niedostatecznym zasięgu.

Robotyka i automatyzacja

Dziedzina ta zaczyna zyskiwać znaczącą popularność, a duże firmy, takie jak Nvidia i Tesla już teraz koncentrują się na tej dziedzinie. Inne godne uwagi projekty obejmują:

1. Roboty humanoidalne do zastosowań przemysłowych i usługowych: Projekty takie jak Apptronik's Apollo, 1X Technologies' NEO Gammai Figure AI's BotQ koncentrują się na robotach humanoidalnych do zadań w sektorach produkcji, magazynowania i usług. Roboty te integrują sztuczną inteligencję w celu dynamicznej kontroli ruchu i zdolności adaptacyjnych, a firma Apptronik pozyskała 350 milionów dolarów na skalowanie produkcji do zastosowań motoryzacyjnych i logistycznych.
2. Roboty współpracujące (Coboty) z ulepszoną sztuczną inteligencją: Firmy takie jak Robotnik rozwijają coboty ze sztuczną inteligencją i uczeniem maszynowym w celu zapewnienia możliwości adaptacji w czasie rzeczywistym i uproszczonego programowania, dzięki czemu są one dostępne dla MŚP. Roboty te doskonale sprawdzają się w precyzyjnych zadaniach, takich jak montaż i pakowanie, ze zwiększonymi funkcjami bezpieczeństwa do współpracy człowieka z robotem w dynamicznych środowiskach.
3. Autonomiczne manipulatory mobilne: Manipulatory mobilne, takie jak Robotnik RB-KAIROS+ i RB-VOGUI, łączą platformy mobilne z ramionami robotycznymi do zadań takich jak przenoszenie materiałów i inspekcja w branżach takich jak logistyka i elektrownie jądrowe. Systemy te zwiększają wydajność operacyjną poprzez autonomiczną nawigację w złożonych środowiskach.
4. Robotyka w budownictwie i rolnictwie: Canvas rewolucjonizuje budownictwo dzięki opartym na sztucznej inteligencji zrobotyzowanym narzędziom do montażu płyt kartonowo-gipsowych, poprawiając szybkość i precyzję, z dofinansowaniem w wysokości 43 mln USD. W rolnictwie, CNH Industrialprzejęcie zrobotyzowanych kombajnów do zbioru jabłek i truskawek Advanced Farm zwiększa skalę zautomatyzowanych zbiorów.
5. Platformy robotyki open source: Evezortobor i ramiona robotyczne SCARA firmy Evezor, zbudowane na platformach open-source, takich jak ROS, demokratyzują automatyzację dzięki przystępnym cenowo, modułowym konstrukcjom i programowaniu typu "przeciągnij i upuść". Podobnie, NVIDIA Isaac Sim i GR00T N1 wspierają ogólny rozwój robotyki, umożliwiając szersze innowacje w różnych branżach.

Skompilowany za pomocą Grok 3