1. Internet, ki se ga ne da hekati
Nizozemski raziskovalci bodo do konca leta med Delftom in Hagom (11 kilometrov) vzpostavili kvantni internet oziroma internet s kvantnim šifriranjem, ki bo omogočal varno komunikacijo. V sporočila, ki bodo poslana prek tega omrežja, namreč ne bo mogoče vdreti.
Omrežje, ki ga gradi ekipa Tehnološke univerze v Delftu pod vodstvom fizičarke Stephanie Wehner, bo s pomočjo kvantnih tehnologij povezovalo štiri mesta na Nizozemskem. Znanstveniki so se zadnja leta naučili, kako prenašati pare fotonov prek optičnih kablov tako, da bodo informacije, kodirane v njih, popolnoma varne. Tehnologija temelji na kvantnem obnašanju atomskih delcev, ki se imenuje kvantno prepletanje, in onemogoča prikrito branje informacij, ne da bi vplivali na njihovo vsebino.
Ekipa iz Kitajske je sicer s podobno tehnologijo zgradila dva tisoč kilometrov dolgo omrežno hrbtenico med Pekingom in Šanghajem, vendar projekt delno temelji na klasičnih komponentah, ki periodično prekinjajo kvantno povezavo, da bi vzpostavile novo, s tem pa se pojavljajo tveganja za hekerske vdore. Omrežje med Delftom in Hagom bo tako prvo, ki bo informacije med mestoma prenašalo s pomočjo kvantnih tehnologij od začetka do konca.
Ekipa je demonstrirala pošiljanje prepletenih delcev na oddaljenost 1,5 kilometra, za povezovanje mest pa bo treba vgrajevati kvantne repetitorje, ki jih razvijajo v Delftu in tudi drugje. Repetitorji bodo na voljo predvidoma v šestih letih, globalno omrežje pa do konca desetletja.
2. Skrajno poosebljena medicina
Danes obstajajo tako redke usodne bolezni, da zanje ni ne zdravila ne laboratorija, ki bi jih preučeval. Povedano zelo enostavno, gre za bolezni, ki so preveč redke, da bi se ukvarjali z njimi (too rare to care). Nova vrsta zdravil, ki se jih lahko prilagodi genom posamezne osebe, utegne to spremeniti. Če je vzrok neke izjemno redke bolezni specifična napaka DNK, bo vsaj možnost za genski popravek.
V MIT Technology Review navajajo primer šestletne Mile Maskovec iz Kolorada, ki je zbolela za Battenovo boleznijo. Gre za eno izmed redkih gensko pogojenih nevroloških bolezni, pri kateri se zaradi nezmožnosti odstranjevanja celičnih odpadkov v živčevju pojavijo nevrološke težave, kar privede do neizogibne smrti. Na pobudo družine ter sklada za zdravljenje Mile in podobnih malih bolnikov so raziskovalci razvili zdravilo milasen, ki je omogočilo stabiliziranje Milinega stanja. Gensko zdravilo lahko deluje tako, da gene bodisi zamenja bodisi ureja, lahko pa – kot v Milinem primeru – tudi briše ali popravlja napačna genska sporočila. Zdravljenje se lahko digitalno programira, velika težava pa je financiranje razvoja in proizvodnje zdravila za eno osebo, ki zahteva delo številnih raziskovalcev in angažiranje proizvodnih zmogljivosti.
3. Globalizacija digitalnega denarja
Vzpon digitalnih valut (kriptovalut) bo usodno vplival na finančno zasebnost. Junija lani je Facebook razkril globalno digitalno valuto libra. Resna nasprotovanja G7, EU in drugih so onemogočila njeno uvajanje, vsaj v prvotni obliki. Tako bo najbrž Kitajska postala prvo veliko gospodarstvo z digitalno različico lastnega denarja, s katero želi zamenjati fizično gotovino.
Kitajska je libro dojela kot grožnjo, saj bi bila večinoma podprta z ameriškimi dolarji, kar bi lahko dodatno okrepilo nesorazmerno moč ZDA v svetovnem finančnem sistemu, ki izvira iz vloge dolarja kot dejanske rezervne valute. Nekateri sumijo, da namerava Kitajska svoj digitalni juan (renminbi) promovirati tudi mednarodno.
Izvršni direktor Facebooka Mark Zuckerberg je oktobra v ameriškem kongresu obljubil, da bo libra »razširila finančno vodstvo Amerike, pa tudi naše demokratične vrednote in nadzor po vsem svetu«. Tako se je začela digitalna denarna vojna.
4. Zdravila proti staranju
Na ljudeh že preizkušajo nove vrste zdravil proti staranju, katerih namen ni podaljšanje življenja, ampak zdravljenje posameznih bolezni z upočasnjevanjem ali celo obračanjem procesa staranja. Zdravila se imenujejo senolitiki in delujejo tako, da odstranjujejo tako imenovane starajoče se celice, ki se z leti nabirajo v organizmu. Te lahko povzročijo blažje vnetje, ki ovira normalne mehanizme popravljanja celic in ustvarja toksično okolje za bližnje celice.
Julija lani je podjetje Unity Biotechnology iz San Francisca predstavilo začetne rezultate pri pacientih s srednjo ali močno obliko osteoartritisa kolena. Rezultati širših kliničnih preizkusov bodo na voljo v drugi polovici leta 2020. Podjetje razvija podobna zdravila še za s staranjem povezane bolezni oči in pljuč ter nekatere druge zdravstvene težave.
Podjetje Alkahest vbrizgava bolnikom z blago ali srednje izraženo alzheimerjevo boleznijo komponente iz krvi mladih oseb. S tem želijo ustaviti njihovo umsko in funkcionalno pešanje.
Raziskovalci iz medicinske fakultete na univerzi Drexel so decembra začeli poskuse s kremo, ki vsebuje imunosupresivno zdravilo rapamicin, ki naj bi upočasnilo staranje človeške kože. Drugi raziskovalci izvajajo podobne poskuse, da bi ugotovili, ali je mogoče s »hekanjem« odložiti pojav nekaterih drugih bolezni, povezanih s staranjem (rak, artritis, demenca in srčne bolezni).
5. Molekule, ki jih odkriva umetna inteligenca
Raziskovalci s pomočjo umetne inteligence (UI) odkrivajo obetavne zdravilom podobne spojine. Ocenjujejo, da lahko število molekul, ki se lahko spremenijo v zdravila, doseže nepredstavljivih 10 na 60. potenco, kar je več, kot je atomov v sončnem sistemu.
Znanstveniki s pomočjo strojnega učenja pregledujejo velike podatkovne baze molekul in njihovih lastnosti, da bi lahko hitreje in ceneje odkrivali nove kandidate za zdravila. Septembra lani je ekipa raziskovalcev Insilico Medicine iz Hongkonga in univerze v Torontu s pomočjo algoritmov sintetizirala šest kandidatov za zdravila. S pomočjo postopkov globokega učenja in generativnih modelov je identificirala okoli 30 tisoč novih molekul z želenimi lastnostmi. Pri testiranje šestih kandidatov je bil eden posebej aktiven in se je potem v testih na živalih izkazal za obetavnega.
6. Mega ozvezdja majhnih satelitov
Sateliti so postali tako majhni in sorazmerno poceni, da jih bomo lahko v vesolje pošiljali v grozdih. To bo imelo ogromen vpliv na komunikacije in vse drugo, kar od satelitov pričakujemo. Takšni sateliti lahko na primer pokrijejo celoten planet z internetom velike hitrosti. Aplikacije za takšne mega grozde satelitov trenutno preučujejo in testirajo SpaceX, OneWeb, Amazon, Telesat in drugi.
SpaceX namerava v tem desetletju lansirati 4,5-krat več satelitov, kot jih je človeštvo izstrelilo od Sputnika do danes. Včasih je izstrelitev satelita v orbito stala nekaj več kot 50 tisoč evrov na kilogram oziroma okoli 200 milijonov evrov za štiritonski komunikacijski satelit.
Današnji sateliti spaceX starlink so težki 227 kilogramov, arhitektura, ki jo lahko uporabimo večkrat znova, in cenejša proizvodnja pa omogočata, da jih v eno nosilno raketo lahko natovorijo več deset. Lansiranje z nosilno raketo spaceX falcon 9 tako stane skromnih 2.500 evrov na kilogram.
SpaceX je lani lansiral 120 satelitov starlink, letos pa jih nameravajo vsak drugi teden izstreliti po 60. OneWeb bo letos izstrelil več kot 30 satelitov. Tisoče satelitov bo tako kmalu zagotavljalo dostop do interneta tudi najrevnejšemu in najbolj odmaknjenemu prebivalstvu na planetu. Slaba plat zgodbe je možnost, da se bodo sateliti zaletavali, zaradi česar bi lahko po vesolju krožilo na milijone ostankov. To bi lahko na koncu privedlo do tega, da bi sateliti postali celo neuporabni.
7. Dirka za kvantno prevlado
Kvantni računalniki počasi postajajo resničnost, njihove funkcionalnosti pa še naprednejše, kot je bilo pričakovano. Google je oktobra lani prvi napovedal »kvantno prevlado«, ko je računalnik s 53 kubiti (kvantnimi biti) v manj kot treh minutah izvedel izračun, za katerega naj bi najmočnejši računalnik na svetu potreboval 10 tisoč let. IBM se je sicer na Googlovo poročilo odzval s komentarjem, da je lahko pohitritev največ »tisočkratna«. Kakorkoli že, Googlov dosežek je vsekakor mejnik.
Resnični cilj kvantnega računalništva je zgraditi stroj, ki bo z dovolj kubiti reševal uporabne probleme. To pa je zahtevna naloga, saj več ko je kubitov, težje je vzdrževati njihovo kvantno stanje. Googlovi strokovnjaki verjamejo, da bo njihov pristop omogočil od sto do tisoč kubitov, kar bi bilo lahko dovolj za koristna opravila, čeprav ni o tem nihče povsem prepričan.
Kaj pa naprej? Stroji, ki bi lahko razbili današnjo kriptografijo, bi potrebovali milijone kubitov, za kar bodo potrebna desetletja. Precej lažje pa bo zgraditi stroj, ki bo modeliral molekule.
8. Tanka umetna inteligenca
Umetna inteligenca (UI) ima danes težavo: znanstveniki v želji po snovanju čedalje močnejših algoritmov uporabljajo čedalje večje količine podatkov in računalniške moči ter se zanašajo na centralizirane storitve v oblaku. S tem se povečujejo izpusti ogljikovega dioksida, hkrati pa prihaja do omejitev hitrosti in zmanjšanja zasebnosti UI-aplikacij.
In tu na sceno stopi tanka umetna inteligenca. Gre za nove algoritme s skrčenimi modeli globokega učenja in enakimi sposobnostmi. Nova generacija specializiranih UI-čipov obljublja več računalniške moči v manj fizičnega prostora in z manj energije.
Zaradi tanke umetne inteligence bodo storitve glasovnih pomočnikov, samopopravkov in digitalnih kamer postale boljše in hitrejše. Ko bo potreben dostop do modela globokega učenja, ne bo več potrebno stalno poseganje v oblak. Google je na primer lani objavil, da lahko Google Assistant poganja na telefonu uporabnika brez pošiljanja zahtevkov oddaljenemu strežniku.
Pojavljajo se tudi nove aplikacije, kot so analize medicinskih posnetkov in samovozeča vozila s hitrejšim odzivanjem. Vzporedno z vse širšo uporabo izboljšanih tankih UI-aplikacij se bodo izboljševali tudi zlonamerni nadzorni sistemi, prevarantski videoprispevki, diskriminacijski algoritmi in podobne grožnje.
9. Diferencialna zasebnost
Ameriška vlada je uvedla postopek tako imenovane diferencialne zasebnosti (differential privacy), ki bo uradu za popis pomagala anonimizirati podatke o 330 milijonih prebivalcev ZDA, ki jih bodo zbirali letos. Podobno metodo sta že uporabljala Apple in Facebook pri združevanju podatkov brez identifikacije posameznih uporabnikov.
Urad bo v podatke vnašal netočnosti oziroma šume. Na primer, starejše osebe bo »naredil« mlajše, bele bo »naredil« temnopolte, in obrnjeno … Več bo šuma, težje bo podatke deanonimizirati in zlorabiti.
Diferencialna zasebnost je matematična tehnika, ki meri stopnjo povečanja zasebnosti z rastjo šuma. Če bodo izkušnje dobre, bodo podobno metodo uporabljale tudi druge vladne agencije, za zdaj pa sta za rezultate anonimiziranja zainteresirana tudi Kanada in Združeno kraljestvo.
10. Spremljanje posledic podnebnih sprememb
Raziskovalci bodo v prihodnosti opazovali vpliv podnebnih sprememb na skrajne vremenske pojave ter s tem ljudem pomagali, da se bodo lahko bolje pripravili na hudo poslabšanje vremena.
Septembra lani je deset dni po začetku tropske nevihte Imelda raziskovalna ekipa za hitre odzive objavila, da so na neurje nedvomno vplivale podnebne spremembe. Primerjava računalniških simulacij v visoki ločljivosti sveta s podnebnimi spremembami in brez njih, ki jo je izvedla mednarodna spletna pobuda World Weather Attribution (WWA), je pokazala, da je v prvem primeru 2,6-krat večja verjetnost za pojav skrajnih vremenskih pojavov, ki bodo za 28 odstotkov intenzivnejši kot v primeru, da podnebnih sprememb ne bi bilo.
Znanstveniki so še pred desetletjem neradi povezovali katerikoli poseben vremenski dogodek s podnebnimi spremembami. Zadnja leta so jih številne resne raziskave posledic skrajnih vremenskih pojavov prepričale o nasprotnem. Raziskave temeljijo na precej izboljšanih orodjih in postopkih, kot sta dolgotrajno beleženje podrobnih satelitskih podatkov in sposobnost izvajanja simulacij v visoki ločljivosti.
Nove študije vpliva podnebnih sprememb omogočajo tudi napovedovanje stopnje poplav ali temperature toplotnih valov v primeru poslabšanja globalnega segrevanja. Dolgoročno nam lahko pomagajo graditi boljša mesta in infrastrukturo v svetu podnebnih sprememb.
Celoten pregled in opis tehnologij lahko najdete NA TEJ SPLETNI POVEZAVI>>.
