ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ Apparat – นิตยสารเกี่ยวกับสังคมใหม่

ข่าวตะวันออก

เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม ในเมืองพอร์ตแลนด์ รัฐออริกอน นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านเทคโนโลยีการแก้ไขยีน เมื่อใช้ CRISPR ก็สามารถลบออกได้สำเร็จ เอ็มบริโอของมนุษย์ยีนที่เกี่ยวข้องกับโรคหัวใจ

2. กำเนิดไฮโดรเจนที่เป็นโลหะ

มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด

เมื่อวันที่ 27 มกราคม เป็นครั้งแรกในวงการวิทยาศาสตร์ที่นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างขึ้น ไฮโดรเจนของโลหะโดยใช้แรงดันเกือบห้าล้านบรรยากาศกับไฮโดรเจนเหลว ในสถานะโลหะ ไฮโดรเจนสามารถทำหน้าที่เป็นตัวนำยิ่งยวดที่แท้จริงได้ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่จะปฏิวัติสาขาต่างๆ ตั้งแต่การจัดเก็บพลังงานไปจนถึงวิทยาศาสตร์จรวด

3. มีการค้นพบดาวเคราะห์ที่สามารถอยู่อาศัยได้

NASA Ames/JPL-Caltech/T. ไพล์

เมื่อวันที่ 19 เมษายน นักวิทยาศาสตร์จากองค์การเพื่อการวิจัยดาราศาสตร์ยุโรป ค้นพบดาวเคราะห์ที่ดีที่สุดสำหรับชีวิตนอกโลก LHS 1140b ถูกค้นพบในเขตเอื้ออาศัยของดาวสลัวซึ่งอยู่ห่างจากโลก 40 ปีแสง

4. CRISPR แก้ไขยีนภายในร่างกายมนุษย์

สถาบันโรคภูมิแพ้และโรคติดเชื้อแห่งชาติ, สถาบันสุขภาพแห่งชาติ

เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เทคโนโลยีการแก้ไขยีน CRISPR (เทคนิคการแก้ไขยีนที่เข้าถึงได้มากที่สุด) เป็นครั้งแรก ร่างกายมนุษย์- การศึกษาใหม่นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อกำจัดไวรัสฮิวแมนแพปพิลโลมาไวรัส (HPV) ออกจากผู้หญิง 60 คน โดยใช้เจลที่มีการเข้ารหัส DNA ที่จำเป็นสำหรับปากมดลูกเพื่อปิดการทำงานของกลไกการเติบโตของเนื้องอก

5. เทคโนโลยีใหม่จะทำให้อวัยวะสามารถเจริญเติบโตได้

ศูนย์การแพทย์แบ๊บติสต์เวค ฟอเรสต์

เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม มีความก้าวหน้าในด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟู ปัจจุบันสถาบันเวชศาสตร์ฟื้นฟูแห่งเวคฟอเรสต์กำลังเป็นผู้นำโครงการต่างๆ ในการพัฒนาอวัยวะและเนื้อเยื่อของมนุษย์ การค้นพบของนักวิจัยสามารถช่วยซ่อมแซมความเสียหายของเส้นประสาทและทำให้แขนขาและอวัยวะภายในงอกขึ้นมาใหม่ได้

6. Google สอน AI ให้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน

ดีพมายด์/ยูทูป

เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม DeepMind แผนกปัญญาประดิษฐ์ของ Google ได้ตีพิมพ์บทความที่แสดงให้เห็นว่าผู้เชี่ยวชาญของตนฝึกอัลกอริธึม AI เพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้อย่างไร

7. SpaceX เปิดตัวจรวด "ใช้แล้ว" อีกครั้ง

สเปซเอ็กซ์

เมื่อวันที่ 30 มีนาคม SpaceX ประสบความสำเร็จในการปล่อยและลงจอดจรวด Falcon 9 ที่ใช้ก่อนหน้านี้ ความก้าวหน้าครั้งนี้เพิ่มความพร้อมใช้งานมากขึ้น เปิดตัวอวกาศ- ประหยัดเงินได้มากกว่า 18 ล้านเหรียญสหรัฐต่อการเปิดตัวหนึ่งครั้ง

8. มีการสร้างมดลูกเทียม

โรงพยาบาลเด็กฟิลาเดลเฟีย

เมื่อวันที่ 26 เมษายน แพทย์ที่โรงพยาบาลเด็กในฟิลาเดลเฟียสามารถจำลองมดลูกของผู้หญิงโดยใช้อุปกรณ์สังเคราะห์เพื่อป้องกันการเสียชีวิตและการเจ็บป่วยในทารกที่คลอดก่อนกำหนดอายุต่ำกว่า 37 สัปดาห์ในลูกแกะแรกเกิด

ระบบการชำระเงินที่มีการจดจำใบหน้า: ใช้กันอย่างแพร่หลายแล้ว

ระบบจดจำใบหน้าถูกนำมาใช้ในหลายประเทศเพื่อค้นหาอาชญากร ควบคุมการเข้าถึงสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีความละเอียดอ่อน และในบางประเทศเพื่อยืนยันการชำระเงินในธนาคารออนไลน์ ตั้งแต่ปี 2014 บริษัท Alibaba Group ของจีน ได้ทำการทดสอบอัลกอริธึมการจดจำใบหน้าที่พัฒนาโดย Face++ พวกเขาจะถูกนำมาใช้เพื่อระบุตัวตนและยืนยันคำสั่งซื้อใน ระบบการชำระเงินอาลีเพย์ ความแม่นยำของอัลกอริทึมถึง 80% แล้ว

อีกบริษัทที่กำลังจะทยอยเปิดตัวการจดจำใบหน้าก็คือ ใช้คุณสมบัติ Selfie Pay ซึ่งช่วยให้คุณยืนยันการชำระเงินออนไลน์โดยใช้เซลฟี่ เพื่อให้แอปพลิเคชันถ่ายภาพ คุณต้องพยักหน้าหรือกระพริบตา ด้วยวิธีนี้อัลกอริธึมจะตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นไคลเอ็นต์ที่ใช้งานจริง ไม่ใช่รูปภาพของเขา ระบบกำลังได้รับการทดสอบในประเทศเนเธอร์แลนด์ สหรัฐอเมริกา แคนาดา และสหภาพยุโรป ปีนี้มาสเตอร์การ์ดสัญญาว่าจะขยายรายชื่อประเทศ

เซลฟี่แบบพาโนรามา: ตอนนี้

กล้องมือสมัครเล่นตัวแรก Panono Explorer Edition ที่ให้คุณสามารถถ่ายภาพด้วยมุมมอง 360 องศา ปรากฏตัวในตลาดในปี 2558 และเปิดศักราชใหม่ของการถ่ายภาพ หลังจากนั้นกล้องพาโนรามาหลายตัวที่มีราคาสูงถึง 500 ดอลลาร์จาก Kodak, Samsung, Sony และบริษัทอื่นๆ ก็ปรากฏตัวในตลาด นักข่าวจากสื่อสิ่งพิมพ์ชั้นนำของโลกใช้กล้องดังกล่าวเพื่อบันทึกรายงานจากฮอตสปอต เช่น นักข่าวจาก The New York Times เป็นต้น กล้องซัมซุง Gear 360 ถ่ายวิดีโอจากค่ายผู้ลี้ภัยในประเทศไนเจอร์

รูปแบบของภาพถ่ายและวิดีโอ 360 องศาทำให้สามารถแสดงสิ่งที่เกิดขึ้นได้อย่างแท้จริงที่สุด และในอนาคตสิ่งนี้อาจกลายเป็นมาตรฐานสำหรับสื่อข่าว

มีการใช้วิดีโอพาโนรามาเพื่อสร้างอยู่แล้ว ความเป็นจริงเสมือน- ตัวอย่างเช่น บริษัทผู้ผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ในอังกฤษ Diageo ได้สร้างวิดีโอ VR ชื่อ "การตัดสินใจ" เพื่อเตือนถึงอันตรายจากการขับขี่ขณะมึนเมา

ยีนบำบัด 2.0: ตอนนี้แล้ว

ภาพ: Steve Gschmeissner/ห้องสมุดภาพวิทยาศาสตร์

ยีนบำบัดเป็นชุดของวิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพและการแพทย์ที่มุ่งรักษาโรคที่เกิดจากการกลายพันธุ์ในโครงสร้าง DNA หรือความเสียหายต่อ DNA ด้วยไวรัส โดยใช้การแก้ไขเครื่องมือทางพันธุกรรม การบำบัดด้วยยีนถูกมองว่าเป็นการรักษาโรคทางพันธุกรรมที่สืบทอดมา แต่ปัจจุบันนักวิจัยหวังว่าจะใช้เพื่อต่อสู้กับโรคต่างๆ เช่น โรคอัลไซเมอร์ เบาหวาน หัวใจล้มเหลว และมะเร็ง ในเดือนพฤษภาคม สหภาพยุโรปได้อนุมัติการใช้ยีนบำบัดสำหรับโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องชนิดรุนแรงในเด็ก

หนึ่งในเทคโนโลยีการบำบัดด้วยยีนที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือการแก้ไขจีโนม CRISPR/Cas9 เทคโนโลยีนี้ถูกค้นพบในปี 2013 เพื่อเป็นกลไกในการสร้างภูมิคุ้มกันของแบคทีเรียโดยใช้ DNA ของไวรัส นักวิทยาศาสตร์เรียกมันว่า "กรรไกรโมเลกุล" เพราะช่วยให้คุณตัดและเปลี่ยนส่วนของ DNA ของสิ่งมีชีวิตใดๆ ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตได้โดยตรงด้วยความแม่นยำสูง ในเดือนตุลาคม นักวิทยาศาสตร์จีนได้ทำการทดลองกับมนุษย์ในวัยผู้ใหญ่เป็นครั้งแรกของโลกโดยใช้เทคโนโลยี CRISPR/Cas9 นักวิจัยมหาวิทยาลัยเสฉวนฉีดทีลิมโฟไซต์ดัดแปลงในผู้ป่วยมะเร็งปอด คาดว่าจะเริ่มกระบวนการทำลายเซลล์มะเร็งในร่างกายของเขา

Botnet of Things: ตอนนี้แล้ว

ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 แฮกเกอร์ได้เรียนรู้วิธีแฮ็กคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต และจัดระบบให้เป็นเครือข่ายสำหรับ การโจมตีครั้งใหญ่ไปยังเซิร์ฟเวอร์เฉพาะ ด้วยการแพร่กระจายของ "อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง" - กล้องที่เชื่อมต่อ เครื่องพิมพ์ และสแกนเนอร์ราคาไม่แพง - แฮกเกอร์เริ่มกำหนดเป้าหมายอุปกรณ์อัจฉริยะที่มีช่องโหว่มากขึ้นเรื่อยๆ อาชญากรไซเบอร์จึงสามารถควบคุมอุปกรณ์ได้ เครือข่ายท้องถิ่น, โมเด็ม, ที่เก็บข้อมูลเครือข่าย, ระบบกล้องวงจรปิด และแม้แต่ระบบควบคุมทางอุตสาหกรรม

ในเดือนกันยายน เว็บไซต์ของบริษัทโฮสติ้ง OVH ได้รับผลกระทบจากบอตเน็ตที่ทำลายสถิติ พลังโจมตีทั้งหมดสูงถึง 1 Tb/s พลังสูงสุดของหนึ่งในนั้นคือ 799 Gb/s

การเรียนรู้แบบเสริมกำลัง: จะแพร่กระจายใน 1-2 ปี

ปัญญาประดิษฐ์ AlphaGo ซึ่งใช้การเรียนรู้แบบเสริมกำลังเอาชนะแชมป์โลก Lee Sedol ที่ Go

การเรียนรู้แบบเสริมกำลังเป็นการเรียนรู้ของเครื่องประเภทหนึ่งที่ระบบเรียนรู้โดยการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อม การวิจัยที่มีอนาคตสดใสที่สุดในสาขานี้ดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการ DeepMind ซึ่งเป็นแผนกหนึ่งของ Alphabet ในปี 2559 โปรแกรม AlphaGo ของเธอเอาชนะแชมป์โลก Lee Sedol 4:1 ในเกม Go ภาษาจีนโบราณ เกมกระดานซึ่งถือว่าไม่สามารถเข้าถึงปัญญาประดิษฐ์มานานแล้ว

พนักงาน DeepMind แนะนำว่าโอกาสในการเรียนรู้แบบเสริมกำลังนั้นกว้างกว่าการเล่นเกมมาก ปัญญาประดิษฐ์- ตัวอย่างเช่น มันจะช่วยให้หุ่นยนต์เรียนรู้ที่จะเดินและจัดการกับวัตถุที่ไม่คุ้นเคยโดยไม่ต้องมีคำสั่งล่วงหน้าอย่างละเอียด และรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองเพื่อเรียนรู้จากการเดินทางแต่ละครั้ง

คอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงปฏิบัติ: ภายใน 4-5 ปี

คอมพิวเตอร์ควอนตัมระบบดีเวฟ

คอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ใช้ปรากฏการณ์ของการซ้อนทับของควอนตัมและการพัวพันของควอนตัมเพื่อส่งและประมวลผลข้อมูล หน่วยการคำนวณพื้นฐานในนั้นคือบิตควอนตัม ซึ่งต่างจากบิตตรงที่อาจหมายถึง 1 และ 0 ในเวลาเดียวกัน ซึ่งช่วยให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถคำนวณได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์มาตรฐานถึง 100 ล้านเท่า

เมื่อเดือนพฤษภาคมปีที่แล้ว IBM ได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ห้องปฏิบัติการ Yorktown Heights ผ่านทางแพลตฟอร์มคลาวด์ IBM Quantum Experience บน ในขณะนี้ผู้ใช้ประมาณ 40,000 คนทำการทดลองมากกว่า 275,000 ครั้งโดยใช้ IBM Quantum Experience โปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วย 5 คิวบิต และ IBM หวังที่จะเพิ่มพลังเป็น 50 คิวบิตในอนาคต เมื่อวันที่ 6 มีนาคม บริษัทได้ประกาศการสร้างแผนกใหม่ IBM Q ซึ่งจะพัฒนาโมเดลคอมพิวเตอร์ควอนตัม

นอกจาก IBM แล้ว ในปีนี้บริษัทหลายแห่ง เช่น Google, Inte, Microsoft รวมถึงสถาบันวิจัยแห่งเนเธอร์แลนด์ และสถาบันเทคนิคเดลฟต์ สัญญาว่าจะนำเสนอการพัฒนาเชิงปฏิบัติในด้านการคำนวณควอนตัม

Neurochips สำหรับผู้ป่วยอัมพาต: ภายใน 10-15 ปี

คนไข้ที่เป็นอัมพาตเล่น Guitar Hero โดยใช้ชิปประสาท ภาพถ่าย: “Battlele Memorial Institute”

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์มีความก้าวหน้าอย่างมากในการพัฒนาส่วนต่อประสานของระบบประสาทที่ฟื้นฟูการทำงานของมอเตอร์ในผู้ป่วยที่ได้รับบาดเจ็บที่ไขสันหลัง หากในปี 2558 ส่วนใหญ่จะเกี่ยวกับการทดลองกับสัตว์ - หนูและไพรเมต - ปัจจุบันเป็นห้องปฏิบัติการใน ประเทศต่างๆทดสอบเทคโนโลยีใหม่กับอาสาสมัครที่เป็นมนุษย์

ในเดือนเมษายน ปี 2016 เจ้าหน้าที่ของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอและสถาบัน Battelle Memorial Institute มีความก้าวหน้าอย่างมากในการรักษาผู้ป่วยอัมพาตครึ่งซีก ซึ่งเป็นอัมพาตของแขนขาทุกข้าง ต้องขอบคุณไมโครชิปที่ฝังอยู่ในคอร์เทกซ์มอเตอร์ของสมอง ซึ่งส่งสัญญาณที่ถอดรหัสไปยังกล้ามเนื้อมือโดยใช้เครื่องกระตุ้นไฟฟ้า เขาจึงสามารถเรียนรู้วิธีขยับนิ้วอีกครั้ง และแม้แต่เล่นกีตาร์ฮีโร่อีกด้วย

ในอนาคต นักวิทยาศาสตร์ยังหวังที่จะสร้างชิปประสาทไร้สายที่สามารถฟื้นฟูการเชื่อมต่อของระบบประสาทในผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ได้

รถบรรทุกไร้คนขับ: ภายใน 5-10 ปี

รถบรรทุกไร้คนขับ Otto ทำการบินเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2016 ภาพถ่าย: “Anheuser-Busch, Otto”

การถือกำเนิดขึ้นของรถบรรทุกไร้คนขับบนท้องถนนคาดว่าจะมีผลกระทบต่อสังคมที่รุนแรงและเป็นที่ถกเถียงกันมากกว่าการกำเนิดของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล ในระยะยาวเทคโนโลยีไร้คนขับจะทำให้การขนส่งสินค้าถูกลง แต่ในระยะสั้นจะทำให้อัตราการว่างงานเพิ่มขึ้น ตามรายงานของทำเนียบขาว มีคนขับรถบรรทุกประมาณ 1.7 ล้านคนที่ทำงานในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียว

นักพัฒนาแนะนำว่าการเปิดตัวรถบรรทุกอัตโนมัติจะช่วยลดจำนวนอุบัติเหตุได้ เนื่องจากมากกว่า 90% เกิดขึ้นเนื่องจากข้อผิดพลาดของคนขับ

การส่งมอบเชิงพาณิชย์ครั้งแรกโดยรถบรรทุกไร้คนขับเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม ดำเนินการโดย Otto ซึ่งเป็นบริษัทของ Uber ซึ่งพัฒนาระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการขนส่งสินค้า รถบรรทุกไร้คนขับคันหนึ่งเดินทางเป็นระยะทาง 200 กิโลเมตรจากฟอร์ตคอลลินส์ไปยังโคโลราโดสปริงส์ด้วยความเร็ว 88 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และส่งมอบเบียร์บัดไวเซอร์ 45,000 กระป๋องให้กับบริษัทผลิตเบียร์ Anheuser-Busch

Cellular Atlas: หลังจาก 5 ปี

ภาพประกอบ: บริษัทวิจัยจีโนม จำกัด

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์นานาชาติจากสหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร สวีเดน อิสราเอล เนเธอร์แลนด์ และญี่ปุ่น เตรียมสร้างแผนที่ 3 มิติโดยละเอียดของเซลล์มนุษย์ ซึ่งแสดงภาพเป็นครั้งแรกว่าส่วนประกอบต่างๆ ของร่างกายมนุษย์คืออะไร ในการทำเช่นนี้ เราจะต้องจัดทำแคตตาล็อกภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ของเซลล์ในร่างกายมนุษย์จำนวน 37.2 ล้านล้านภาพ เพื่อกำหนดลายเซ็นของโมเลกุลของแต่ละเซลล์และกำหนดให้กับมัน” พิกัดทางภูมิศาสตร์» ตำแหน่งในร่างกายมนุษย์ “Cell Atlas” เป็นโครงการสำคัญในรายชื่องานวิจัยทางการแพทย์ที่ Mark Zuckerberg และ Priscilla Chan ภรรยาของเขาจะลงทุน 3 พันล้านดอลลาร์ นักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าโครงการนี้จะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อชีววิทยาและการแพทย์ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า ช่วยให้เข้าใจสาเหตุของโรคมะเร็งและโรคภูมิต้านตนเอง ตลอดจนพัฒนายาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษา

แบตเตอรี่เทอร์โมโฟโตโวลตาอิกพลังงานแสงอาทิตย์: ภายใน 10-15 ปี

เซลล์เทอร์โมโฟโตโวลตาอิกแสงอาทิตย์แบบนาโนโฟโตนิก ภาพ: เอ็มไอที

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิกอนมาตรฐานจะจับเฉพาะแสงที่มองเห็นได้ตั้งแต่สีม่วง (380 นาโนเมตร) ถึงสีแดง (780 นาโนเมตร) และสามารถเปลี่ยนแสงในปริมาณที่จำกัดให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ ปัจจุบันส่วนใหญ่ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ 20% และตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุ แม้ในทางทฤษฎีแล้วจะไม่เกิน 32% นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) กำลังทำงานเพื่อสร้างเทอร์โมโฟโตโวลตาอิกคอนเวอร์เตอร์ (STPV) ซึ่งจะทำให้สามารถรับพลังงานไม่เพียงแต่จากแสงเท่านั้น แต่ยังมาจากความร้อนที่ถูกแปลงด้วย

องค์ประกอบนี้ประกอบด้วยท่อนาโนคาร์บอนหลายชั้นที่ดูดซับรังสีความร้อน และคริสตัลตัวปล่อยโฟโตนิกที่จะแปลงให้เป็นแสงที่มองเห็นได้และเปลี่ยนเส้นทางไปยังเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งแปลงพลังงานเป็นไฟฟ้า การติดตั้งนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไปอย่างน้อยสองเท่า