Я был горд, когда обзор технологий МТИ пригласил меня стать первым гостем куратор из 10 прорывных технологий. Сужая список было сложно. Я хотела выбрать вещи, которые не только будут создавать заголовки в 2019 году, но плен этот момент в технологической истории, которая заставила меня задуматься о том, как инновации развивались с течением времени.

Мои мысли пошли—все—сохи. Плуги являются отличным воплощением истории инноваций. Люди используют их начиная с 4000 г. до н. э., когда в Месопотамии фермеров аэрируемые почвы с заостренными палками. Мы медленно мастерить и улучшать их до сих пор, и сегодня пашет технологические чудеса.

Эта история является частью нашей март-апрель 2019

Увидеть остальную часть вопроса
Подписаться

Введение читать Билла Гейтса

Но что именно является целью плуг?

Так же, как и его вступительное эссе, читать Билл Гейтс в беседе с главным редактором Гидеон Личфилд. Ниже-его выбирает за 10 прорывных технологий.

Ловкость робот

Николас Ортега

Ловкость робот
  • Почему это важно , если роботы могут научиться справляться с сложностям реального мира, они могли бы сделать гораздо больше задач.
  • Ключевые Игроки OpenAI
    Университет Карнеги-Меллон
    Университет штата Мичиган
    Беркли
  • Наличие 3-5 лет

Роботов учат сами, чтобы справиться с физическим миром.

Несмотря на все разговоры о машинах, занимают рабочие места, промышленные роботы все еще неуклюжая и негибкая. Робот может многократно подобрать компоненты на конвейере с удивительной точностью и никогда не скучно—но переместить объект на полдюйма, или заменить его чем-то незначительно отличается, и машина будет неумело шарить или лапу в воздухе.

Но пока робот еще не может быть запрограммирован, чтобы выяснить, как схватить любой предмет, просто глядя на него, как это делают люди, он теперь может научиться управлять объектом самостоятельно через виртуальный проб и ошибок.

Одним из таких проектов является Дактиль, робот, который научил себя, чтобы перевернуть строительный блок игрушка в его пальцы. Дактиль, который исходит от некоммерческой организации OpenAI Сан-Франциско, состоит из вне-шельфа руку робота окружает множество источников света и камер. Используя то, что известно как обучение с подкреплением, нейронная-сеть программа узнает, как понять и повернуть блок в искусственной среде, прежде чем рука пытается его по-настоящему. Программа экспериментов, случайным образом, во-первых, укрепление связей в сети с течением времени, как он становится ближе к своей цели.

Это, как правило, не возможно передать, что типа виртуальной практики в реальный мир, потому что такие вещи, как трение или разнообразии свойств различных материалов так трудно смоделировать. Группа OpenAI получил вокруг этого путем добавления случайности для виртуального обучения, давая робот прокси к сложностям реальности.

Нам понадобятся дальнейших прорывов для роботов, чтобы освоить расширенные ловкость, необходимые в реальной склада или фабрики. Но если исследователи смогут надежно использовать этот вид обучения, роботы могли бы в конечном итоге собрать наши гаджеты, загрузить наши посудомоечные машины, и даже помочь бабушке из постели. —Будет Рыцарь

Новая волна атомной энергетики

Боб Mumgaard/науки о плазме и термоядерные центр/МТИ

Развитая термоядерная и ядерных реакторов приближается к реальности.

Новые атомные проекты, которые уже набрала обороты в прошлом году, обещая сделать этот источник питания безопаснее и дешевле. Среди них ИЖ реакторов деления поколение, эволюция от традиционной конструкции; малые модульные реакторы; термоядерные реакторы, технологией, которая, казалось, навеки вне досягаемости. Разработчики IV конструкций деления поколения, такие как наземные канадских энергетических и Вашингтонского TerraPower, вступили в R&D партнерства с ЖКХ, стремясь к поставке сетки (несколько оптимистично, может быть) к 2020-м годам.

Малые модульные реакторы, как правило, производят в десятки мегаватт (для сравнения, традиционный ядерный реактор производит около 1000 МВт). Такие компании, как возможность группировки Орегон, скажем, миниатюрных реакторов может сохранить деньги и снизить экологические и финансовые риски.

Даже наблюдается прогресс на слияние. Хотя никто не ожидает поставку до 2030 года, компаний, как General Fusion и систем Содружества Фьюжн, дочерним предприятием MIT, добиваемся некоторого прогресса. Многие считают слияние несбыточная мечта, но ведь реакторы не расплавятся и не создавать долгоживущих высокоактивных отходов, она должна гораздо меньше сопротивления, чем обычной атомной. (Билл Гейтс является инвестором в TerraPower и систем Содружества Фьюжн.) —Лью Филлипс

Предсказания недоношенных детей

Ненов | Гетти

Предсказания недоношенных детей
  • Почему это важно 15 миллионов детей рождаются преждевременно каждый год; это самая распространенная причина смерти детей в возрасте до пяти
  • Ключевой игрок Акна ДХ
  • Наличие тест может быть предложен в офисах доктора в течение пяти лет

Простой тест крови может предсказать, если беременная женщина рискует родить преждевременно.

Наш генетический материал в основном живет внутри наших клеток. Но небольшое количество “свободной” ДНК и РНК также плавать в нашей крови, часто выпущенные умирающие клетки. У беременных женщин, что внеклеточный материал по алфавиту нуклеиновых кислот из плода, плаценты и матери.

Стивен Квейк, а биоинженер из Стэнфорда, нашел способ, чтобы использовать это для решения одной из наиболее сложных проблем медицины: примерно одна из 10 детей, рожденных преждевременно.

Свободноплавающей ДНК и РНК, могут дать информацию, которая ранее требовались инвазивные способы захвата клеток, таких, как взятие биопсии опухоли или прокол живота беременной женщине, чтобы выполнить амниоцентез. Изменилось то, что теперь легче обнаружить и последовательность небольших количеств свободных клеток генетический материал в крови. В последние годы исследователи приступили к разработке анализа крови на рак (путем выявления явные ДНК из опухолевых клеток) и для пренатального скрининга заболеваний, как синдром Дауна.

Тесты для этих условиях полагаться на поиск генетических мутаций в ДНК. РНК, с другой стороны, – это молекула, которая регулирует выражение—как Гена много белка получают из гена. Последовательность плавающая РНК в крови матери, землетрясение может обнаружить колебания в экспрессии семи генов, которые он определяет как связанные с преждевременными родами. Что позволяет ему идентифицировать женщин, которые могут доставить слишком рано. Сразу насторожило, врачи могут принять меры, чтобы предотвратить преждевременные роды и дать ребенку больше шансов на выживание.

Технология анализа крови, землетрясение, говорит, быстро, легко, и менее, чем $10 измерений. Он и его коллеги запустили стартап, Акна ДХ, для ее реализации. —Бонни Рохман

Гут зонд в таблетку

Брюс Петерсон

Гут зонд в таблетку
  • Почему это важно устройства делает его легче для скрининга и исследования кишечника заболеваний, в том числе один, который держит миллионы детей в бедных странах с растущим правильно
  • Ключевой игрок Массачусетского общего госпиталя
  • В наличии сейчас используется у взрослых; тестирование у младенцев начинается в 2019 году

Небольшой, устройство swallowable захватывает детальные изображения кишечнике без наркоза, даже у младенцев и детей.

Дисфункция экологической кишечнорастворимые (ЕФД) может быть одно из заболеваний дорогой вы никогда не слышали. Отмечены воспален кишечник, которые пропускающий влагу и поглощают питательные вещества плохо, она широко распространена в бедных странах и является одной из причин, почему многие люди там недоедают, имеют задержки в развитии, и никогда не достигнет нормальной высоты. Никто не знает точно, что вызывает ЕФД и как это можно предотвратить или лечить.

Практические скрининга для того чтобы обнаружить это поможет медицинским работникам знать, когда вмешиваться и как. Терапии доступны уже для детей, но и для диагностики и изучения заболеваний в организме таких маленьких детей часто требует обезболивающих их и вставив трубку под названием эндоскоп в глотку. Это дорого, неудобно, и не практично в тех районах мира, где ЕФД распространена.

Так Гильермо Tearney, патологоанатом и инженер на общей больнице Массачусетс (двуручная) в Бостоне, разрабатывает небольшие устройства, которые могут использоваться, чтобы осмотреть живот на признаки ЕФД и даже получать биоптаты тканей. В отличие от эндоскопов, они просты в использовании при первичном визите.

Swallowable капсулы Tearney содержат миниатюрные микроскопы. Они прикреплены к гибкой нити, как троса, что обеспечивает силу и свет, посылая изображения в портфель-как консоли с монитором. Это позволяет медицинскому работнику приостанавливать капсулы в точках интереса и вытащите его, когда он закончил, что позволяет стерилизовать и использовать повторно. (Хотя это звучит кляп вызывающие, команда Tearney разработал метод, который они говорят, не вызывает дискомфорта.) Она также может нести технологий, которые позволяют получить изображение всей поверхности желудочно-кишечного тракта на решение одной клетки или захвата трехмерных сечений пару глубоких миллиметров.

Эта технология имеет несколько применений, в последствие он используется для пищевода Барретта, предвестником рака пищевода. Для ЕФД, Tearney команда разработала еще меньшая версия для использования в младенцев, которые не могут проглотить таблетку. Он был испытан на подростков в Пакистане, где ЕФД является распространенной, и тестирование младенцев запланировано на 2019 год.

Маленький зонд поможет исследователям ответить на вопросы о развитии таких ЕФД как, какие клетки оно влияет и можно ли участвовать и бактерии оценить вмешательства и возможных методов лечения. —Кортни Хамфрис

Пользовательские противораковых вакцин

Бумажный Кораблик Творчества | Гетти

Пользовательские Противораковых Вакцин
  • Почему это важно обычной химиотерапии тяжелым бременем на здоровые клетки и не всегда эффективны в отношении опухолей
  • Ключевые игроки BioNTech
    Компании Genentech
  • Наличие в человеческом тестирования

Лечение провоцирует естественную защиту организма уничтожать только раковые клетки путем выявления мутаций, уникальных для каждой опухоли

Ученые находятся на пороге коммерциализации первые персонализированные вакцины от рака. Если он работает, как надеялся, вакцину, которая провоцирует иммунную систему человека, чтобы выявить опухоль на его уникальные мутации, может эффективно закрыли многих видов рака.

С помощью естественной защиты организма избирательно уничтожать только опухолевые клетки, вакцина, в отличие от обычной химиотерапии, ограничивает повреждение здоровых клеток. Атакующий клетки иммунной системы могут также быть бдительными в пятнистость всяких залетных раковых клеток после первичного лечения.

Возможности таких вакцин начал формироваться в 2008 году, спустя пять лет после проекта “Геном человека” был завершен, когда генетиков опубликована первая последовательность раковой опухоли.

Вскоре после этого следователи начали сравнивать ДНК опухолевых клеток, что здоровых клеток и других опухолевых клеток. Эти исследования подтвердили, что все раковые клетки содержат сотни, если не тысячи специфических мутаций, большинство из которых являются уникальными для каждой опухоли.

Несколько лет спустя, немецкий стартап под названием BioNTech предоставили убедительные доказательства того, что вакцина, содержащая копии эти мутации могут стимулировать иммунную систему организма вырабатывать Т-клетки грунтованный искать, атаковать и уничтожить все раковые клетки, содержащие их.

В декабре 2017 года, BioNTech начались большие испытания вакцины у онкологических больных, в сотрудничестве с биотехнологической компании Genentech гиганта. Продолжающийся судебный процесс направленных, по меньшей мере 10 солидных раков и стремится зачислить свыше 560 пациентов по всему миру.

Две компании разрабатывают новые технологии производства, чтобы произвести тысячи лично настроенный вакцин дешево и быстро. Это будет сложно, потому что создание вакцины включает в себя проведение биопсию опухоли пациентки, секвенирования и анализа ДНК, так и прет, что информация на производственную площадку. После производства вакцины должен быть незамедлительно доставлен в больницу; задержки может быть смертельной. —Адам Институтами

Корова-бесплатно бургер

Брюс Питерсон/Стиль: Моника Мариано

Корова-бесплатно бургер
  • Почему это важно животноводство причины катастрофической вырубки лесов, загрязнения воды и выбросов парниковых газов
  • Ключевые игроки за мясо
    Невозможно Пищевыми Продуктами
  • Наличие растительной основе теперь; выращенные в лаборатории приблизительно в 2020 году

Обе выращенные в лаборатории и растительных альтернатив приближенные по вкусу и питательной ценности мясо без опустошения окружающей среды.

ООН ожидает, что в мире есть 9,8 млрд человек к 2050 году. И эти люди богатеют. Ни тенденция является хорошим предзнаменованием перемен—особенно климата, так как людям вырваться из нищеты, они, как правило, едят больше мяса.

К этой дате, согласно предсказаниям, люди будут потреблять на 70% больше мяса, чем в 2005 году. И получается, что выращивание животных для потребления человеком является одним из худших вещей, которые мы делаем для окружающей среды.

В зависимости от животного, производя фунта мясного белка с западными индустриальными методами требует от 4 до 25 раз больше воды, 6 в 17 раз больше Земли, и от 6 до 20 раз больше ископаемого топлива, чем производить полкило растительного белка.

Проблема в том, что люди, вероятно, не остановится в ближайшее время едят мясо. Что означает, выращенные в лаборатории и растительных альтернатив может быть лучшим способом, чтобы ограничить разрушения.

Делая лаборатории по выращиванию мяса включает в себя извлечение мышечной ткани животных и выращивают в биореакторах. Конечный продукт выглядит так же, как что вы бы получить от животного, хотя исследователи до сих пор работают на вкус. Исследователи из Маастрихтского университета в Нидерландах, которые работают, чтобы произвести выращенные в лаборатории мясо на весы, думаю, что они будут иметь выращенный в лаборатории гамбургер доступен в следующем году. Один недостаток в выращенных в лаборатории мяса заключается в том, что экологические преимущества по-прежнему отрывочны в лучшем случае—в последнем докладе Всемирного экономического форума говорится, выбросы от лаборатории по выращиванию мяса будет только около 7% меньше, чем выбросы от производства говядины.

Чем лучше экологические аргументы могут быть сделаны на растительной основе мясо из таких компаний, как за мясо и невозможно пищевыми продуктами (Билл Гейтс является инвестором обеих компаний), которые используют белки гороха, сои, пшеницы, картофель и растительные масла, чтобы имитировать текстуру и вкус мяса животных.

Помимо мяса есть новый 26,000 квадратных футов (2400 квадратных метров завода) в Калифорнии и уже продано свыше 25 миллионов бургеров от 30 000 магазинов и ресторанов. Согласно анализу центром для устойчивых систем в Университете штата Мичиган, а за котлетой, вероятно, производят на 90% меньше выбросов парниковых газов, чем обычный бургер, сделанный из коровы. —Markkus Ровито

Нико Ортега

Улавливатель углекислого газа
  • Почему это важно удаления co2 из атмосферы может стать одним из последних действенных способов, чтобы остановить катастрофические изменения климата
  • Ключевые игроки углерода машиностроения
    Climeworks
    Глобальный Термостат
  • Наличие 5-10 лет

Улавливатель углекислого газа

Практические и доступные способы улавливания диоксида углерода из воздуха может впитать избыток выбросов парниковых газов.

Даже если мы замедлить выбросов углекислого газа, эффект потепления от парниковых газов может сохраняться в течение тысячи лет. Для предотвращения опасного повышения температуры, сейчас комиссии по изменению климата ООН считает, мир надо удалить аж на 1 триллион тонн углекислого газа из атмосферы этого века.

В поиске сюрприза прошлым летом, ученый Гарвардского климата Дэвид Кит подсчитали, что машины могли бы, теоретически, провернуть все это за менее чем $100 за тонну, на основе подхода, известного как прямой захват воздуха. Это на порядок дешевле, чем более ранние оценки, что привело многих ученых уволить технологии как слишком дорого, хотя все еще много лет для покрытия расходов, упадет на любом месте рядом с такого уровня.

Но после захвата углерода, вам все еще нужно выяснить, что с ней делать.

Карбон Инжиниринг, канадский стартап Кит основал в 2009 году, планирует расширить свой экспериментальный завод, чтобы увеличить производство синтетического топлива, с помощью захваченного диоксида углерода в качестве ключевого ингредиента. (Билл Гейтс является инвестором в карбон Инжиниринг.)

Прямые Цюрихе Climeworks захватить авиационный завод в Италии будет производить метан из захваченного диоксида углерода и водорода, в то время как второй завод в Швейцарии будут продавать двуокиси углерода в безалкогольных напитков промышленности. Так будет глобальный термостат в Нью-Йорке, который достроил в прошлом году свой первый коммерческий завод в Алабаме.

Еще, если он используется в синтетическое топливо или соду, углекислый газ будет в конечном итоге обратно в атмосферу. Конечной целью является замок парниковых газов навсегда. Некоторые из них могут быть вложены в продукты, такие как углеродные волокна, полимеров или бетона, но гораздо больше просто должны быть под землей, дорогостоящая работа, что без бизнес-модели, кажется, скорее всего, поддержат.

На самом деле, тянет со2 из воздуха, с инженерной точки зрения, один из самых сложных и дорогостоящих способов борьбы с изменением климата. Но учитывая, как медленно мы уменьшим выбросы, там не осталось хороших вариантов. —Джеймс Храма

Брюс Петерсон

ЭКГ на запястье

Утверждение нормативных и технологических достижений, что делает его легче для людей, чтобы постоянно контролировать их сердца носимых устройств.

Фитнес-трекеры не серьезными медицинскими приборами. Интенсивная разминка или свободная группа может связываться с датчиками, которые считывают ваш пульс. Но электрокардиограмма—какие врачи используют для диагностики патологий прежде, чем они вызвать инсульт или сердечный приступ— требует поездки в клинику, и люди часто не могут пройти тест в срок.

ЭКГ с поддержкой смарт-часов, что стало возможным благодаря новым правилам и инновации в области аппаратного и программного обеспечения, предлагают удобство носимого устройства с что-то ближе к точности медицинская.

Apple наблюдать совместимый группа из Кремниевой долины стартап AliveCor, который может обнаружить фибрилляции предсердий, частой причиной тромбов и инсульта, получила одобрение от FDA в 2017 году. В прошлом году фирма Apple выпустила свою собственную FDA-очищенный компонент ЭКГ, встроенные в сами часы.

Здоровье-устройстве компании приложение Withings также объявила о планах по ЭКГ-оборудованная часы вскоре после.
Текущая носимых устройств до сих пор используют только один датчик, в то время как реальная ЭКГ 12. И не носки, но можно обнаружить сердечный приступ, как это происходит.

Но это может скоро измениться. Прошлой осенью, AliveCor представила предварительные результаты американской Ассоциации Сердца на приложение и два-датчик системы, которые могут обнаружить определенный тип сердечного приступа. —Карен Хао

TheDman | Гетти

Уборка без канализации
  • Почему это важно 2,3 миллиарда человек не имеют доступа к безопасной санитарии, и многие умирают в результате
  • Ключевые игроки Университета Дьюка
    Университет Южной Флориды
    Контроль Биомассы
    Калифорнийский технологический институт
  • В наличии 1-2 года

Уборка без канализации

Энергосберегающие туалеты могут функционировать без канализации и очистке на месте.

Около 2,3 миллиарда человек не имеют хорошей санитарии. Отсутствие нормального туалета призывает людей сбросить фекалии в близлежащих прудах и ручьях, распространяя бактерии, вирусы и паразитов, которые могут вызвать диарею и холеру. Диарея вызывает в девяти случаев смерти детей во всем мире.

Сейчас исследователи работают над созданием нового вида туалет, что достаточно дешево для развивающихся стран и может не только утилизировать отходы, но и лечить.

В 2011 Билл Гейтс создал то, что, по сути, премия X в этой области—изобретать себя. С момента запуска конкурса, несколько команд положили образцы в поле. Все отходы локально, поэтому нет необходимости в большом количестве воды, чтобы носить его в далекий очистные сооружения.

Большинство прототипов являются самодостаточными и не нуждаются в канализацию, но они похожи на традиционные туалеты размещаются в небольших зданиях или контейнерах. В NEWgenerator туалет, разработанный в Университете Южной Флориды, отфильтровывает вредные вещества при анаэробном мембрану, которая имеет поры меньшего размера, чем бактерии и вирусы. Еще один проект, из Коннектикута управления на основе биомассы, является НПЗ размер контейнерные перевозки; она нагревает отходов с получением богатого углеродом материала, который может, среди прочего, плодородная почва.

Одним недостатком является то, что туалеты не работают по каждой шкале. Биомасса управления продукта, например, предназначен в первую очередь для десятков тысяч пользователей в сутки, что делает его менее хорошо подходит для небольших деревень. Другая система, разработанная в университете Дьюк, предназначен для использования только на несколько близлежащих домов.

Поэтому сейчас задача состоит в том, чтобы сделать эти туалеты дешевле и более приспособлены к сообществам разных размеров. “Это здорово, чтобы построить одну или две единицы”, – говорит Даниэль Йех, адъюнкт-профессор в Университете Южной Флориды, который возглавлял команду NEWgenerator. “Но, чтобы действительно иметь влияние в мире технологии, единственный способ сделать это-массовое производство юнитов.” —Эрин Виник

Брюс Петерсон

Красноречивый помощников Ма
  • Почему это важно АИ-специалисты могут теперь проводят беседы на основе задач, таких как бронирование заказ ресторана или координации пакет высадки, а не просто подчиняться простым командам
  • Ключевые игроки в Google
    Алибаба
    Амазонки
  • В наличии 1-2 года

Красноречивый помощников Ма

Новые технологии, которые захватывают семантических отношений между словами делают лучше машины на понимание естественного языка.

Мы привыкли помощников—Алекса ИИ играть музыку в гостиной, Сири установка будильников на телефоне—но они не дожили до их предполагаемого СМАРТС. Они должны были упростили нашу жизнь, но они едва сделал вмятину. Они признают только узкий круг директив и легко подставляли отклонений.

Но некоторые недавние авансы собираетесь расширить репертуар вашего цифрового помощника. В июне 2018 года, исследователи в OpenAI разработана методика, которая обучает ИИ на непомеченном текст, чтобы избежать затрат средств и времени классификации и маркировки все данные вручную. Несколько месяцев спустя, команда Google представила систему под названием Берт, что научились прогнозировать пропущенные слова, изучая миллионов предложений. В множественного выбора теста, он, как и людям в заполнении пробелов.

Эти усовершенствования, наряду с усилением синтеза речи, разрешили нам перейти от помощников А. И. простые команды для разговоров с ними. Они будут в состоянии справиться с ежедневными мелочами, как ведет протоколы заседаний, найти информация, или покупки в интернете.

Некоторые из них уже здесь. Гугл дуплекс, устрашающе человека-как обновить помощника в Google, смогут забрать ваши звонки на экран для спамеров и телемаркетинга. Она также может совершать звонки для вас, чтобы запланировать столик в ресторане или парикмахерского салона.

В Китае, потребители привыкают к Алиме алибэбы, который координирует поставки пакет по телефону и торговаться о цене товаров через чат.

Но в то время как программы ИИ стало лучше выяснить, что вы хотите, они до сих пор не могу понять предложение. Линии по сценарию или автоматически по статистике, отражающей, насколько трудно наполнить машин с истинным пониманием языка. Как только мы пересечем этот барьер, мы увидим еще один шаг эволюции, возможно у координатора по логистике няня, учитель или даже друг? —Карен Хао

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here