Če se spomnite, kakšne so bile hiše v petdesetih letih prejšnjega stoletja, potem lahko vidite, da je bilo tudi takrat veliko stvari, ki še danes obstajajo - pralni stroji, sesalniki, televizorji, avtomobili. Če pa se vrnemo 50 let nazaj, leta 1900, bomo opazili, da je bil takrat svet popolnoma drugačen.
Vsakodnevno čiščenje ali umivanje je bilo zamudno in naporno. In šele na začetku 20. stoletja so elektrika in motorji z notranjim zgorevanjem korenito spremenili svet, v katerem ljudje živijo, spremenili mesta in naše vsakdanje življenje.
Danes gremo približno v isto obdobje, s to razliko, da se bo naš svet spremenil ne z dvema tehnologijama, temveč s tremi: urejanje genomov, nova računalniška arhitektura in ved o materialih.
Te tehnologije šele začnejo prodreti na trg iz laboratorijev. Morda bodo nekega dne spremenili naš svet do prepoznavnosti.
Crispr
Leta 2006 je Jennifer Dugna prejela klic od kolegice iz kalifornijske univerze v Berkeleyju, Gillian Banfield, ki jo je poznala po korespondenci.
Banfield je preučeval življenje bakterij v ekstremnih razmerah, kar je bilo le posredno povezano z delom Dugna, ki je proučeval biokemijo RNA in drugih celičnih struktur.
Promocijski video:
Namen razpisa je bil zainteresirati Dugna pri preučevanju pojava, ki so ga pred kratkim odkrili v mikrobiologiji - čudno zaporedje DNK, ki ga najdemo v bakterijah.
Dugna je bila zaintrigirana in je v svojem laboratoriju začela preučevati te sekvence, imenovane Crispr. Leta 2012 je odkrila, da jih lahko uporabimo kot močno orodje za urejanje genov.
Zdravilo Crispr se lahko v zdravstvu uporablja za zdravljenje stanj, kot so rak, multipla skleroza in bolezen srpastih celic.
To je le nekaj bolezni, ki jih ta tehnologija lahko pozdravi, in številne tehnologije so že dobile odobritev za testiranje.
Poleg tega se ta tehnologija uporablja tudi v kmetijstvu za sintezo kemikalij, kot so plastika in goriva.
Post-digitalno računalništvo (kvantno in nevromorfno)
V zadnjih nekaj desetletjih je svet doživel resnično digitalno revolucijo, ki je bila pod znakom Mooreovega zakona, po kateri se število tranzistorjev, nameščenih na čip integriranega vezja, podvoji na vsakih 24 mesecev.
Vendar pa bo kmalu treba pripraviti nov zakon, saj se delovanje starega upočasni in se bo kmalu v celoti ustavilo.
Danes obstajata dve možnosti, ki lahko nadomestita stari zakon - kvantno računalništvo, ki uporablja subatomske učinke za ustvarjanje skoraj neomejenega računalniškega prostora. Druga tehnologija je nevromorfno računanje, ki posnema strukturo človeških možganov.
Kvantno računanje je še posebej dobro za spodbujanje fizičnih sistemov, kot so materiali in biološki sistemi, in za večje optimizacijske procese.
Neuromorfno računanje je lahko več milijonov krat učinkovitejše od tradicionalnih procesorjev, zato je idealno za naloge, kot je robno računalništvo.
Obe tehnologiji imata svoje zapletenosti in verjetno bo minilo več kot desetletje, preden bo postalo jasno, kakšen bo njihov vpliv.
Kljub temu pa se obe tehnologiji zelo hitro razvijata.
Znanost o materialih
Za reševanje nekaterih težav vedno uporabljamo materiale. Na primer, da bi ustvarili čistejše okolje, potrebujemo učinkovitejše sončne panele, vetrne turbine in baterije.
Proizvajalci potrebujejo nove, naprednejše materiale za ustvarjanje takšnih izdelkov.
Za nadomestitev drugih materialov potrebujemo nove materiale, da preprečimo motnje v oskrbi.
Tradicionalno je bil razvoj novih materialov zelo dolg in zapleten proces.
Za dosego zahtevanih lastnosti so morali znanstveniki prestati številne teste in preizkuse.
Zaradi tega je bila raziskava zelo draga in draga.
Vendar se danes v znanosti dogaja prava revolucija.
Zmogljive tehnike modeliranja, skupaj s povečano računalniško močjo in strojnim učenjem, omogočajo znanstvenikom avtomatizacijo številnih procesov, kar pospeši razvoj novih materialov, v nekaterih primerih več kot stokrat.
Za bolj konkreten primer vzemimo Boeing 787 Dreamliner.
To letalo je v marsičem podobno predhodniku, z izjemo novih, bolj tehnoloških materialov, ki jih je podjetje razvilo, zaradi česar je bilo 20% lažje in 20% učinkovitejše.
To je zelo pomemben učinek, če upoštevamo svetovni letalski trg.
Revolucija materialov obljublja, da bodo na enak način koristile tudi drugim industrijam.
Znanstveniki verjamejo, da vstopamo v novo dobo, ki bo privedla do večjih preobrazb kot digitalna revolucija, ki se je zgodila v zadnjih 30 letih.