15 stora genombrott forskare ser på under 2019

Världens rika och fattiga människor

Världens rika och fattiga människor
15 stora genombrott forskare ser på under 2019
15 stora genombrott forskare ser på under 2019
Anonim

När du tänker på "vetenskapliga genombrott" tänker du förmodligen på de viktigaste historieförskjutande. Newtons gravitationslagar! Einsteins relativitetsteori! Penicillin!

Men för varje lärobokvärdig tältstång-upptäckt finns det ett dussin mer fantastiska paradigm-krossande avslöjanden - de flesta flyger totalt under radarn. Det har kommit till den punkten där forskare kunde upptäcka komplexa organiska material från Saturnus och det skulle inte ens knäcka framsidan. (Det hände förresten, just i år.)

Så för att kasta lite ljus på det okända har vi rundat upp alla de stora genombrott som forskare är på att fynda. Håll koll. När allt kommer omkring kommer stor vetenskap inte alltid så uppenbart som ett äpple som faller ur ett träd.

1 DNA-lagring

Shutterstock

Många vetenskapliga genombrott har framkallats genom att följa Mother Nature's ledning. Ett främst exempel på detta är DNA-lagring - med hjälp av syntetiska DNA-strängar för att lagra enorma mängder data. Precis som DNA i den mänskliga kroppen innehåller stora mängder information, har forskning funnit att några gram DNA kan lagra en exabyte data (det är en kvintillion byte för dem som räknar) och hålla det säkert intakt i tusentals år.

Processen har varit långsam och dyr eftersom den kräver omvandling av O och 1 till DNA-molekylerna adenin, tymin, cytosin och guanin. Men forskare har gjort framsteg. Nästa år kommer den första kommersiella DNA-lagringstjänsten, Harvard Life Labs Catalog, att lanseras, och en prototypmaskin från Cambridge Consultants, som kan koda en terabit per dag, förväntas lanseras samma år.

2 En bättre titt på svarta hål

Även om vi har kunnat bekräfta existensen av svarta hål genom att mäta rörelser från enskilda stjärnor som kretsar kring dem, har det visat sig vara svårare att få bilder av dessa ljus eliminera saker. Men forskare har kommit på idén att avbilda den genom att använda ett stort antal radioteleskop för att samtidigt mäta samma objekt från ett brett spektrum av platser och sedan sammanfoga dem för att få en helhetsbild.

Det är åtminstone planen för Event Horizon Telescope, som har tagit bilder av det massiva Skytten A-teleskopet och nu sammanför dem för att allmänheten ska njuta av. Och om några stora problem är upparbetade - som att förbättra bildernas upplösning - kan vi få en bättre bild av det under 2019.

3 Kvantberäkning

Med hjälp av principerna för kvantmekanik är detta tillvägagångssätt ett steg upp från de vanliga binära 0s och 1s till den mer komplexa qubit. Kör på kvantealgoritmer för att bearbeta information förväntas dessa mycket kraftigare maskiner göra maskininlärning mer kraftfull än det redan är - och kan hjälpa till med medicinska och andra vetenskapliga genombrott. IBM har officiellt förklarat att "Quantum Computing is Here", och du kan förvänta dig att se att det tar fart under det kommande året.

4 Kvantinternet

På grund av genombrott inom kvantberäkning kan du förvänta dig att se tekniken som används på internet, vilket gör att qubits kodade med information kan skickas och tas emot (utan att avlyssnas av skadliga utomstående). Kina har redan utvecklat "kvantkapabla satelliter" som kan vara värd för ett sådant "kvantinternet" och du kan förvänta dig att se stora genombrott på detta område under det kommande året.

5 Immunoterapi-framsteg för behandling av cancer

Shutterstock

Nej, det är osannolikt att botemedel mot cancer kommer att ske under 2019, men vi kommer troligtvis se utvecklingen inom immunterapi - en biologisk behandling som använder kroppens eget immunsystem för att bekämpa cancer.

"Forskare skapar livsförändrade nya cancerbehandlingar genom begreppen gemensam terapi och konstruerade T-celler, " enligt Cleveland Clinic, som inkluderar detta som en medicinsk innovation att förvänta sig under det kommande året. "Med den nära dagliga upptäckten av nya immunterapeutiska mål och biomarkörer är det hopp om att effektiva terapier snart kommer att finnas för alla tumörprofiler."

6 Robotkirurger

Om tanken på maskiner som utför operation har du föreställt dig mardrömsscenarier ur Alien- filmer, gissa vad? Roboter har genomfört operationer på människor i flera år. Från ryggraden till endovaskulära procedurer har maskiner minskat utrymmet för fel i operationerna och är beredda att bli ännu mer sofistikerade under året som kommer. Som de från Cleveland Clinic uttryckte det, "Fortsatt framsteg inom fältet har lett till mer exakta och effektiva operationer med förbättrade kirurgiska resultat, " och de förväntar sig att det skulle vara ett av de medicinska framstegen under 2019.

7 Blockchain-baserad sekretess

Eftersom oro för att skydda individens integritet och förhindra dataintrång fortsätter att växa, letar forskare och företag som Evernym och Shopin efter sätt att tillämpa blockchain-protokolltekniken på dessa identitetshanteringsinsatser. Till exempel skapar Shopin en "shopparprofil" av användare inbyggda blockchain, vilket begränsar vilken information stora företag som Google kan lära sig om dig. När Europas nya allmänna dataskyddsförordning inleds (och det offentliga bakslaget till informationsdelning fortsätter att spela ut) kan du förvänta dig att se snabbare rörelser inom detta område.

8 3D-metalltryck

3D-utskrift fortsätter att ge ett stort löfte för ett brett spektrum av branscher, men på grund av kostnader och dess fortfarande begränsade funktionalitet är det fortfarande större i teorin än i praktiken. Det kommer sannolikt att förändras 2019, eftersom 3D-utskrift är redo att se sitt senaste genombrott: tryckning av metall. HP har sin Jet Fusion-modell i verk, medan Nike och GE har sina egna planer. Även om det fortfarande är långt borta från utbredd konsumentbruk, kan flytt till metalltryck revolutionera tillverkning och industri.

9 flygbilar

Nej, du bör inte förvänta dig att se maskiner som liknar de eleganta bilarna från dina favorit sci-fi-epiker. Men du kan förvänta dig att i år se utvecklingen mot bilar som inte behöver vägar. Till exempel "Liberty" från det holländska företaget Pal-V, som använder en drivanordning med dubbla framdrivning, så att den kan köra och flyga (så högt som 11.480 fot i luften). Det är fortfarande lite dyrt, på nästan $ 600 000, men förväntar dig att fler utvecklingar gör dessa mer överkomliga snart.

10 botemedel för förlamning

Shutterstock

Ett fullständigt botemedel kan vara långt borta, men åtminstone den delvisa vändningen av förlamning ser allt närmare verkligheten. Det schweiziska företaget EPFL har gjort framsteg när det gäller forskning som bedrivs på en delvis förlamad makak-apa med ett "Brain-Spinal Interface System", som det beskriver som överbryggande "ryggmärgsskadan i realtid och trådlöst. Chipet tolkar och avkodar signalen från hjärnans motoriska cortex och skicka information till elektroderna på ytan av ryggmärgsryggen. " Det kan vara året då detta blir verklighet.

11 Framstick av redigering av genom

Även om vi förblir obekväma med tanken på att manipulera gener, har sådana genterapier som ersätter mutanta gener som orsakar sjukdom med friska, fungerande sådana gjort stora framsteg och är redo för ett genombrott mycket snart.

Under 2012 hjälpte en uppsättning molekylära verktyg som kallas CRISPR - som är inriktade på och kan hjälpa till att redigera gener med större noggrannhet - få en sådan strategi närmare verkligheten. Men de högt profilerade etiska fel som gjorts av en kinesisk forskare som använder tekniken visade att detta förblir ett kontroversiellt, om lovande, vetenskapligt område.

12 Hjärnkartläggning

Shutterstock

Den mänskliga hjärnan är på många sätt svårare än yttre rymden för oss att få våra sinnen runt, men i år kan vi komma närmare en fullständig förståelse för hur vår hjärna faktiskt fungerar. European Human Brain Project har nyligen fått en infusion av miljarder dollar för att få en fullständigare bild av hjärnan och dess miljarder individuella nervceller. Under 2019 kan vi se ankomsten av något som Google Earth, men för mänskliga hjärnor, så att vi kan zooma in på specifika områden och för att få ett bättre, mer fullständigt sammanhang.

13 Självhälsande material

Vad händer om din telefon skulle kunna reparera sig själv så som ett snitt läker? Det är tanken bakom självhelande material, som använder inbäddade inre lim, läkemedel eller formminnesmaterial för att reparera sig själva efter att ha skadats eller böjt tillbaka till den form de ursprungligen hade. Stora framsteg har redan hänt inom detta område, från en polymer som kan läka "som hud" till material som använder växtliknande kemiska reaktioner med koldioxid. Nästa år kommer denna utveckling bara att spridas ytterligare.

14 AI-förbättrad CCTV

TV med stängd krets har i flera år varit nyckeln till att fånga brottslingar och upptäcka saknade personer (och till många underhållande YouTube-videor) Men i år kan det hända att CCTV sparkar upp ett hack genom att integrera konstgjord intelligens.

AI-förbättrad övervakning skulle lägga stor data och ansiktsigenkänningsteknologi på kameratekniken, vilket möjliggör snabbare identifiering och placering av individer (och massor av nervositet från de som oroar sig för våra framsteg mot Minority Report - stilövervakning). Gartner förutspår att 2023 kommer att bli en minskning med 80 procent av de saknade människor tack vare denna utveckling. Hitachi och Nvidia är bland de företag som utvecklar AI-övervakning, och det kan vara året tekniken tar fart.

15 AI-förbättrad virtuell vård

Kalla det husets samtal för 2000-talet. Tack vare framstegen inom teknik och datainsamling kommer detta att bli året som "virtuell vård" blir vanligt - med kroniskt sjuka patienter som registrerar sig i AI-förbättrade program som gör det möjligt för läkare och kliniker att checka in med patienter, diagnostisera sjukdomar och förskriva behandling utan måste träffas ansikte mot ansikte.

I själva verket har framsteg redan gjorts på detta område, och en föreslagen ny regel som gör det möjligt för Medicare Advantage-stödmottagare att få tillgång till telehälsa hemifrån och vägen mot hur det är troligt att bara växa. Gartner förutspår att besöken på akutrum kommer att reduceras med 20 miljoner år 2023 tack vare sådana framsteg. Och för en ny titt på vad som är i horisonten, här är 25 expertprognoser om framtiden som kommer att locka dig.