Réalisations scientifiques. CRISPR a modifié des gènes à l'intérieur du corps humain. Google a appris à l'IA à s'adapter à des environnements complexes
Systèmes de paiement avec reconnaissance faciale : déjà largement utilisés
Les systèmes de reconnaissance faciale sont utilisés dans de nombreux pays pour rechercher des criminels, contrôler l'accès à des installations sensibles et, dans certains pays, pour confirmer les paiements dans les services bancaires en ligne. Depuis 2014, la société chinoise Alibaba Group teste les algorithmes de reconnaissance faciale développés par Face++. Ils serviront à l'identification et à la confirmation des commandes dans Système de paiement Alipay. La précision de l'algorithme a déjà atteint 80 %.
Cette année, la communauté scientifique a pu cultiver des organites humains en laboratoire, tels que des foies, de minuscules reins et des cerveaux de la taille d'un pois. Ces mini-cellules, comprenant des parties du cortex cérébral et de l'hippocampe, ont été fabriquées à partir de cellules souches par une équipe dirigée par Jürgen Knoblich de l'Institut de biologie moléculaire de Vienne. Les auteurs espèrent que ces organoïdes serviront à étudier les premiers stades du développement cérébral.
Création d'hydrogène métallique
Cette année, une équipe de chercheurs a remarqué que le cerveau des souris s'éclaircissait pendant le sommeil, ouvrant 60 % de canaux supplémentaires entre les neurones et permettant à davantage de liquide céphalo-rachidien de circuler. Ce flux accru, par exemple, transporte des substances associées à la maladie d'Alzheimer, selon les auteurs de la découverte, dirigée par Maiken Nedergaard de l'Université de Rochester. Revue scientifique souligne que ces panneaux solaires ne sont toujours pas aussi efficaces que ceux actuellement vendus.
Une autre entreprise qui introduit progressivement la reconnaissance faciale est . Il utilise la fonctionnalité Selfie Pay, qui permet de confirmer les paiements en ligne à l'aide d'un selfie. Pour que l'application prenne une photo, vous devez hocher la tête ou cligner des yeux - de cette façon, l'algorithme s'assurera qu'il s'agit d'un client en direct et non de sa photo. Le système est déjà testé aux Pays-Bas, aux États-Unis, au Canada et dans les pays de l'UE. Cette année, MasterCard promet d'élargir la liste des pays.
Aujourd'hui, les panneaux de fermes de toit se transforment lumière du soleil en électricité avec un rendement allant jusqu'à 20 %, tandis que la pérovskite actuellement est de 15 %. Ils s’améliorent très rapidement», écrit le magazine. La nouvelle technique consiste à remplacer les lipides par un gel transparent, laissant visibles les neurones et autres cellules cérébrales.
Sur ce moment La technique est limitée à de petits échantillons : il faut neuf jours pour l’appliquer à des sections de quatre millimètres de diamètre du cerveau d’une souris. Grâce à l’analyse atomique de la structure des protéines virales, les chercheurs ont pu développer un éventuel vaccin.
Selfie panoramique : maintenant
Le premier appareil photo amateur, Panono Explorer Edition, qui permet de prendre des photos avec une vue à 360 degrés, est apparu sur le marché en 2015 et a marqué le début d'une nouvelle ère dans la photographie. Après cela, de nombreux appareils photo panoramiques coûtant jusqu'à 500 dollars de Kodak, Samsung, Sony et d'autres sociétés sont apparus sur le marché. Les journalistes des plus grandes publications mondiales utilisent de telles caméras pour filmer des reportages depuis des points chauds. Par exemple, les journalistes du New York Times sur Appareil photo Samsung Gear 360 a filmé une vidéo depuis un camp de réfugiés au Niger.
Une partie de la communauté scientifique espère désormais que la même approche pourra être utilisée contre le virus de l’hépatite C, la dengue et le virus du Nil occidental, entre autres maladies virales. Il s’agit d’une avancée révolutionnaire car ses applications vont du traitement et du développement de stratégies pour des maladies telles que le paludisme ou le cancer, à l’amélioration des cultures transgéniques ou à la modification d’embryons humains.
Nous avons découvert le cœur glacé de Pluton
Avec l'arrivée de la planète naine, la première reconnaissance initiale de notre système solaire.
Le système lymphatique fonctionne dans le cerveau
Le système lymphatique est responsable de l’élimination des déchets de l’organisme et joue un rôle clé dans le fonctionnement du système immunitaire. Les neuroscientifiques ont été surpris de découvrir que ce système fonctionne également dans le cerveau.Le format des photos et des vidéos à 360 degrés permet de montrer ce qui se passe de la manière la plus authentique possible et, à l'avenir, il pourrait devenir un standard pour les supports d'information.
Les vidéos panoramiques sont déjà utilisées pour créer réalité virtuelle. Par exemple, le fabricant britannique d’alcool Diageo a produit une vidéo VR intitulée « Decisions », mettant en garde contre les dangers de la conduite en état d’ébriété.
Les experts estiment que le dysfonctionnement des vaisseaux lymphatiques du cerveau pourrait être l'une des causes de certains troubles neurologiques, comme la sclérose en plaques ou la maladie d'Alzheimer. Par conséquent, à l’avenir, la connexion entre le système lymphatique et le cerveau devra être soigneusement étudiée pour découvrir son lien avec ce type de maladie.
Premier vaccin efficace contre Ebola
L’Organisation mondiale de la santé a annoncé cet été que les essais cliniques d’un nouveau vaccin contre le virus Ebola en Guinée étaient efficaces à 100 %. Les résultats ont montré qu’environ 10 000 personnes infectées par le virus pendant dix jours étaient indemnes du virus.
Thérapie génique 2.0 : déjà maintenant
Photo : Steve Gschmeissner/Bibliothèque de photos scientifiques
La thérapie génique est un ensemble de méthodes biotechnologiques et médicales visant à traiter des maladies causées par des mutations de la structure de l'ADN ou des dommages causés à l'ADN par des virus, en utilisant la modification de l'appareil génétique. La thérapie génique était initialement considérée comme un remède contre les maladies génétiques héréditaires, mais les chercheurs espèrent désormais l'utiliser pour lutter contre un large éventail de maladies : la maladie d'Alzheimer, le diabète, l'insuffisance cardiaque et le cancer. En mai, l'Union européenne a approuvé l'utilisation de la thérapie génique pour le déficit immunitaire combiné sévère chez les enfants.
Un acte effrayant qu'Einstein détestait
Même si le vaccin en est à un stade préliminaire et que d’autres tests seront nécessaires pour l’améliorer à l’avenir, les progrès réalisés offrent de grands espoirs dans la lutte contre cette maladie grave. La théorie quantique prédisait que l'observation d'un objet pouvait en affecter un autre, même s'il se trouvait à l'autre bout de l'univers, un phénomène auquel Einstein ne croyait pas, car il croyait qu'aucune information ne pouvait voyager plus vite que la lumière.
Google a appris à l'IA à s'adapter à des environnements complexes
Cependant, cette année, deux électrons situés à plus d’un kilomètre l’un de l’autre ont maintenu une connexion « invisible » et instantanée, surmontant ainsi le problème posé par Einstein. La découverte, à laquelle a contribué l'Institut des Sciences Photoniques de Barcelone, permettrait le développement futur de technologies visant à améliorer la sécurité des communications et le calcul haute performance.
L’édition du génome CRISPR/Cas9 est l’une des technologies de thérapie génique les plus prometteuses. Cette technologie a été découverte en 2013 comme mécanisme d’immunité bactérienne utilisant l’ADN viral. Les scientifiques l’appellent « ciseaux moléculaires » car ils permettent de couper et de modifier des sections d’ADN de n’importe quel organisme directement dans des cellules vivantes avec une grande précision. En octobre, des scientifiques chinois ont mené la première expérience mondiale sur des humains adultes utilisant la technologie CRISPR/Cas9. Des chercheurs de l'Université du Sichuan ont injecté des lymphocytes T modifiés à un patient atteint d'un cancer du poumon. Cela devrait déclencher le processus de destruction des cellules cancéreuses dans son corps.
Fiabilité des études psychologiques étudiées
Ces dernières années, des tentatives ont été faites pour reproduire les résultats de certaines études importantes dans le domaine de la psychologie. Bien que ce résultat puisse paraître alarmant, la plupart des experts se sont montrés optimistes quant aux résultats, car ils pourraient les aider à mieux comprendre la fiabilité de ces études.
Levure modifiée pour produire des opiacés
Grâce à cette avancée, les scientifiques ont surmonté la difficulté d'obtenir ces composés exclusivement à partir de plantes et ont ouvert la porte à de nouveaux traitements pour lutter contre le cancer, les maladies infectieuses et les problèmes chroniques tels que l'arthrite ou l'hypertension artérielle.
Botnet de choses : déjà maintenant
Au début des années 2000, les pirates ont appris à pirater des ordinateurs connectés à Internet et à les organiser en réseau pour attaques massives vers un serveur spécifique. Avec la diffusion de « l’Internet des objets » – caméras, imprimantes et scanners connectés à bas prix – les pirates ont commencé à cibler de plus en plus les appareils intelligents vulnérables. Grâce à eux, les cybercriminels prennent le contrôle des équipements réseaux locaux, modems, stockage réseau, systèmes de vidéosurveillance et même systèmes de contrôle industriel.
Secrets des colonnes du manteau terrestre
Depuis près de 40 ans, un débat fait rage sur les mystérieuses colonnes du manteau terrestre, conduits de roches chaudes s'élevant de l'intérieur de notre planète. Cependant, jusqu’à cette année, sa nature n’était pas connue. Les scientifiques ont confirmé l'existence de 28 de ces colonnes en utilisant des ondes sismiques créées par des tremblements de terre, qui se courbent et changent de vitesse lorsqu'elles rencontrent un obstacle sur leur chemin.
Kennewick Man, ancêtre des Américains modernes
Cela a montré que les colonnes sont plus larges que prévu, ce qui signifie qu'elles expulsent plus de chaleur provenant du noyau terrestre, ce qui suggère qu'elles jouent un rôle important dans la régulation de la température de la planète. Il a été découvert il y a 19 ans près de la ville qui donne son nom, Kennewick, dans l'État de Washington. La séquence génomique de l'os de la main de ce squelette a révélé que certaines tribus amérindiennes, telles que les tribus confédérées de la réserve de Colville, pourraient être des descendantes de cet hominidé.
En septembre, le site Internet de l'hébergeur OVH a été touché par un botnet record. La puissance totale des attaques a atteint 1 Tb/s, la puissance la plus élevée de l’une d’elles était de 799 Gb/s.
Apprentissage par renforcement : s’étendra dans 1 à 2 ans
L'intelligence artificielle AlphaGo, basée sur l'apprentissage par renforcement, a battu le champion du monde Lee Sedol au Go
Cette découverte contredit la croyance selon laquelle l'homme de Kennewick serait l'ancêtre des peuples autochtones du Pacifique tels que les Aïnous et les Polynésiens. L'espérance de vie d'un enfant né l'année dernière est de 82 ans ! Mais quelles sont les découvertes qui nous ont permis de vivre plus longtemps au siècle dernier ?
Ne vous inquiétez pas, nous ne courons aucun risque de mort, mais pensez à vous laver les mains 20 secondes avant le déjeuner et le dîner, lorsque vous touchez de la nourriture, lorsque vous rentrez chez vous après une journée bien remplie entre amis et généralement à chaque fois que vous toucher des objets qui pourraient être en contact avec des éléments extérieurs. Stériliser le matériel chirurgical. Malheureusement, la science de l’époque ignorait ces faits et les médecins ne comprenaient pas la cause du décès de tant de patients après une opération chirurgicale apparemment réussie.
L'apprentissage par renforcement est un type d'apprentissage automatique dans lequel un système apprend en interagissant avec son environnement. Les recherches les plus prometteuses dans ce domaine sont menées par le laboratoire DeepMind, une division d'Alphabet. En 2016, son programme AlphaGo a battu le champion du monde Lee Sedol 4 : 1 en ancien Go chinois. jeu de plateau, longtemps considéré comme inaccessible intelligence artificielle.
Ainsi, bien qu'il n'y ait aucune idée de l'existence de microbes pathogènes et de maladies, le taux de mortalité des patients atteints de Lister a fortement chuté. C'est pour cette raison que les transfusions sanguines, plutôt que de sauver les blessés, ont connu une fin tragique : souvent la transfusion sanguine n'était pas compatible avec la personne qui la recevait. Vaccins Mieux vaut prévenir les maladies que prévenir les maladies. Antibiotiques Le médecin écossais Alexander Fleming a découvert accidentellement dans son laboratoire qu'une sorte de moisissure les tuait. Soins prénatals Les soins prénatals désignent les contrôles, examens et visites qui permettent chaque jour à des millions de mamans de développer le meilleur ventre et leurs bébés.
Les employés de DeepMind suggèrent que les perspectives de l’apprentissage par renforcement sont bien plus larges que l’intelligence artificielle des jeux. Par exemple, cela permettra aux robots d’apprendre à marcher et à manipuler des objets inconnus sans instructions préalables détaillées, et aux voitures autonomes d’apprendre de chaque voyage.
Ordinateur quantique pratique : dans 4 à 5 ans
Contrôle de la pression artérielle. La pression artérielle indique la force avec laquelle le sang de notre corps appuie contre les parois de nos artères. C'est un contrôle simple et direct qui peut vous sauver la vie. Alors, quelques histoires : lorsque vous montez dans votre voiture, portez toujours votre ceinture de sécurité. Et n'oubliez pas que les autres passagers font de même ! Chimiothérapie Le cancer est l'une des maladies les plus courantes et les plus dangereuses. Heureusement, la recherche, les nouvelles découvertes et les nouveaux traitements permettent de guérir de plus en plus de personnes.
Systèmes informatiques quantiques D-Wave.
Un ordinateur quantique est un appareil informatique qui utilise les phénomènes de superposition quantique et d’intrication quantique pour transmettre et traiter des données. L'unité de calcul de base est le bit quantique qui, contrairement à un bit, peut signifier 1 et 0 en même temps. Cela permet à un ordinateur quantique d’effectuer des calculs 100 millions de fois plus rapidement qu’un ordinateur standard.
L'une de ces thérapies est la chimiothérapie, un traitement utilisé pour traiter les personnes atteintes de cancer en détruisant les cellules cancéreuses et en réduisant les tumeurs, ce qui les amène à guérir ou à améliorer leur qualité de vie. Certaines des découvertes ci-dessous vous sont familières, n'est-ce pas ? D’autres seront sans doute surpris. Tous les « Eureka ! » ne sont pas prévus, mais en voici dix preuves.
Les nouvelles technologies permettront la croissance d’organes
La pénicilline est l’un des accidents les plus célèbres et les plus chanceux du siècle et mérite la première place de ce classement. Alexander Fleming a oublié de nettoyer son lieu de travail. De retour à son bureau, il a remarqué que certaines des biocultures qu'il cultivait possédaient une sorte d'éponge étrange. Seules les bactéries mortes à côté d’elle lui étaient inconnues. Ainsi, la pénicilline est devenue l’un des premiers antibiotiques, et encore le plus largement utilisé.
En mai dernier, IBM a rendu son ordinateur quantique disponible dans son laboratoire de Yorktown Heights via la plateforme cloud IBM Quantum Experience. À ce jour, environ 40 000 utilisateurs ont réalisé plus de 275 000 expériences à l'aide d'IBM Quantum Experience. Le processeur de l'ordinateur est composé de cinq qubits et IBM espère augmenter la puissance à 50 qubits à l'avenir. Le 6 mars, la société a annoncé la création d'une nouvelle division, IBM Q, qui développera un modèle informatique quantique.
Cette liste ne serait pas complète sans au moins un professeur distrayant. Deuxièmement, il n’y a pas de vaisseaux brisés, mais c’est un dispositif qui sauve des vies. Le stimulateur cardiaque a été implanté dans poitrine une personne malade du cœur, car l'ingénieur américain Wilson Frantich a fouillé dans la boîte et en a sorti ce dont il avait besoin.
L'appareil s'est retiré en 1,8 millisecondes et s'est arrêté à une heure. Le son était aussi vieux que l’humanité – un battement de cœur parfait. En parlant de liens étranges, le chimiste William Perkin, âgé de 18 ans, voulait guérir le paludisme. Au lieu de cela, ses efforts ont changé le visage de la mode pour toujours et – oui, oui ! - a aidé à combattre le cancer.
Outre IBM, plusieurs entreprises - Google, Inte, Microsoft - ainsi que l'Institut de recherche des Pays-Bas et l'Institut technique de Delft promettent de présenter cette année des développements pratiques dans le domaine de l'informatique quantique.
Des neuropuces pour les paralysés : dans 10 à 15 ans
Un utérus artificiel a été créé
Perkin essaie d'inventer de la quinine artificielle. Mais au lieu d’un remède contre le paludisme, ses expériences lui ont donné un gros et vague désordre. Plus il observait, plus il remarquait sa belle couleur. Il s'est avéré que Perkin a créé la première peinture synthétique au monde.
Sa couleur était bien meilleure que n’importe quelle couleur naturelle. La couleur était plus brillante, plus vibrante et ne blanchissait pas et ne se lavait pas. Sa découverte a transformé la chimie en une mine d'or scientifique - elle est devenue attractive pour toute une génération de curieux. Mais l'histoire ne s'arrête pas là. L'une des personnes qui ont inspiré le travail de Perkin était le bactériologiste allemand Paul Ehrlich, qui a utilisé les colorations de Perkin pour piloter l'immunologie et la chimiothérapie.
Un patient paralysé joue à Guitar Hero à l'aide d'une puce neuronale. Photo de : Battelle Memorial Institute
Ces dernières années, les scientifiques ont fait de grands progrès dans le développement d’interfaces neuronales permettant de restaurer les fonctions motrices des patients souffrant de lésions médullaires. Si en 2015 il s'agissait principalement d'expérimentations sur des animaux - rats et primates - désormais des laboratoires en différents pays tester de nouvelles technologies sur des volontaires humains.
En avril 2016, le personnel de l’Ohio State University et du Battelle Memorial Institute a réalisé des progrès significatifs dans le traitement d’un patient atteint de tétraplégie – paralysie de tous les membres. Grâce à une micropuce implantée dans le cortex moteur du cerveau, qui transmet des signaux décodés aux muscles de la main à l'aide de stimulateurs électriques, il a pu réapprendre à bouger ses doigts et même jouer à Guitar Hero.
À l'avenir, les scientifiques espèrent également créer des neuropuces sans fil capables de restaurer les connexions neuronales chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer.
Camions sans conducteur : dans 5 à 10 ans
Le camion sans conducteur Otto a effectué son premier vol commercial le 20 octobre 2016. Photo : Anheuser-Busch, Otto
L’arrivée des camions autonomes sur les routes devrait avoir un impact plus fort et plus controversé sur la société que l’avènement des voitures particulières. À long terme, la technologie sans conducteur rendra le transport de marchandises moins cher, mais à court terme, elle entraînera une augmentation du chômage. Selon un rapport de la Maison Blanche, environ 1,7 million de chauffeurs de camion sont employés rien qu'aux États-Unis.
Les développeurs suggèrent que l'introduction de camions autonomes contribuera à réduire le nombre d'accidents, puisque plus de 90 % d'entre eux sont dus à des erreurs de conduite.
La première livraison commerciale par camion sans conducteur a eu lieu le 20 décembre. Elle a été réalisée par Otto, une société appartenant à Uber, qui développe des systèmes de contrôle autonomes pour le transport de marchandises. Un camion sans conducteur a parcouru 200 kilomètres de Fort Collins à Colorado Springs à une vitesse de 88 kilomètres par heure et a livré 45 000 canettes de bière Budweiser à la brasserie Anheuser-Busch.
Atlas cellulaire : après 5 ans
Illustration : Genome Research Limited
Un consortium international de scientifiques des États-Unis, du Royaume-Uni, de Suède, d'Israël, des Pays-Bas et du Japon s'apprête à créer une carte 3D détaillée des cellules humaines, visualisant pour la première fois ce qui constitue le corps humain. Pour ce faire, nous devrons cataloguer 37,2 billions d’images microscopiques de cellules du corps humain, en déterminant la signature moléculaire de chaque cellule et en lui attribuant « coordonnées géographiques» emplacement dans le corps humain. « Cell Atlas » est un projet prioritaire sur la liste des recherches médicales dans lesquelles Mark Zuckerberg et son épouse Priscilla Chan vont investir 3 milliards de dollars. Les scientifiques s'attendent à ce que ce projet ait un impact significatif sur la biologie et la médecine au cours des prochaines décennies, en aidant à comprendre les causes du cancer et des maladies auto-immunes, ainsi qu'en développant des médicaments efficaces pour leur traitement.
Batteries solaires thermophotovoltaïques : dans 10 à 15 ans
Cellule thermophotovoltaïque solaire nanophotonique. Photo : MIT
Les cellules solaires au silicium standard captent uniquement la lumière visible allant du violet (380 nanomètres) au rouge (780 nanomètres) et peuvent convertir une quantité limitée de lumière en électricité. Actuellement la majorité panneaux solaires fonctionnent avec un rendement de 20 % et, selon les scientifiques, même en théorie, il ne peut pas dépasser 32 %. Des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) travaillent à la création d'un convertisseur thermophotovoltaïque (STPV), qui permettra d'obtenir de l'énergie non seulement à partir de la lumière, mais également à partir de la chaleur convertie.
L'élément se compose de plusieurs couches de nanotubes de carbone qui absorbent le rayonnement thermique et d'un cristal émetteur photonique qui le convertit en lumière visible et le redirige vers une cellule solaire, qui convertit l'énergie en électricité. Cette installation est au moins deux fois plus efficace que les cellules solaires classiques.
NOUVELLES DE L'EST
Le 27 juillet à Portland, dans l’Oregon, des scientifiques ont réalisé une avancée majeure dans la technologie d’édition génétique. Grâce à CRISPR, ils ont réussi à supprimer embryon humain gène associé aux maladies cardiaques.
2. Hydrogène métallique créé
Université de Harvard
Le 27 janvier, pour la première fois en science, des scientifiques ont créé hydrogène métallique, appliquant près de cinq millions d’atmosphères de pression à l’hydrogène liquide. Dans son état métallique, l’hydrogène peut agir comme un véritable supraconducteur, une technologie qui révolutionnera de nombreux domaines, du stockage d’énergie à la science des fusées.
3. Une planète habitable a été découverte
NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle
Le 19 avril, des scientifiques de l'Organisation européenne pour la recherche astronomique ont découvert la meilleure planète pour la vie extraterrestre. LHS 1140b a été découverte dans la zone habitable d’une étoile faible à 40 années-lumière de la Terre.
4. Gènes modifiés par CRISPR à l’intérieur du corps humain
Institut national des allergies et des maladies infectieuses, National Institutes of Health
Le 1er juin, les scientifiques ont utilisé pour la première fois la technologie d’édition génétique CRISPR (la technique d’édition génétique la plus abordable) dans le corps humain. La nouvelle étude visait à éliminer le virus du papillome humain (VPH) chez 60 femmes en utilisant un gel contenant l'ADN nécessaire codant pour le col de l'utérus afin de désactiver le mécanisme de croissance de la tumeur.
5. Les nouvelles technologies permettront la croissance d’organes
Centre médical baptiste de Wake Forest
Le 1er mai, des avancées ont été réalisées dans le domaine de la médecine régénérative. L’Institut de médecine régénérative de Wake Forest mène actuellement des projets visant à cultiver des organes et des tissus humains. Les découvertes de ses chercheurs pourraient aider à réparer les lésions nerveuses et même à faire repousser des membres entiers et des organes internes.
6. Google a appris à l'IA à s'adapter à des environnements complexes
Esprit profond/YouTube
Le 11 juillet, DeepMind, la division d'intelligence artificielle de Google, a publié un article illustrant comment ses experts entraînent les algorithmes d'IA à s'adapter à des environnements complexes et changeants.
7. SpaceX a relancé une fusée « épuisée »
EspaceX
Le 30 mars, SpaceX a lancé et fait atterrir avec succès une fusée Falcon 9 déjà utilisée. Cette percée a encore accru la disponibilité. lancements spatiaux- des économies de plus de 18 millions de dollars par lancement.
8. Un utérus artificiel a été créé
Hôpital pour enfants de Philadelphie
Le 26 avril, des médecins de l'hôpital pour enfants de Philadelphie ont pu simuler l'utérus d'une femme à l'aide d'un dispositif synthétique pour prévenir la mort et la maladie chez les bébés prématurés de moins de 37 semaines chez un agneau nouveau-né.