科学者が2019年に注目している15の大きなブレークスルー

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科学者が2019年に注目している15の大きなブレークスルー
科学者が2019年に注目している15の大きなブレークスルー
Anonim

「科学的なブレークスルー」を考えるとき、おそらく、歴史を変える大きなものを思い浮かべるでしょう。 ニュートンの重力の法則! アインシュタインの相対性理論! ペニシリン!

しかし、教科書に値するすべてのテント柱の発見には、さらに多くの驚くべきパラダイム破壊の啓示があります。そのほとんどは完全にレーダーの下で飛んでいます。 科学者が土星から複雑な有機物を発見できるようになり、フロントページをクラックすることすらありません。 (ちなみに、それは今年だけでした。)

それで、未知のものに少し光を当てるために、我々は科学者が発見の絶壁にあるすべての主要なブレークスルーを切り上げました。 監視してください。 結局のところ、偉大な科学は、木から落ちてくるリンゴのように、必ずしも明らかになるとは限りません。

1 DNAストレージ

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母なる自然の指導に従うことで、多くの科学的ブレークスルーが引き起こされました。 その代表的な例がDNAストレージです。合成DNAストランドを使用して大量のデータを保存します。 人体のDNAに膨大な情報が含まれているのと同じように、数グラムのDNAがエクサバイトのデータ(数えている人にとっては1キロバイト)を保存し、何千年も安全にそのまま保持できることが研究でわかっています。

0と1をDNA分子のアデニン、チミン、シトシン、グアニンに変換する必要があるため、プロセスは低速で高価なままです。 しかし、科学者たちは前進を続けています。 来年、最初の商用DNAストレージサービスであるハーバードライフラボのカタログが開始され、1日あたり1テラビットをエンコードできるケンブリッジコンサルタントのプロトタイプマシンが同年に発売される予定です。

2ブラックホールの詳細

ブラックホールの存在は、それらを周回する個々の星の動きを測定することで確認できましたが、実際にこれらの光を除去するものの画像を取得することはより困難であることが証明されています。 しかし、研究者は、多数の電波望遠鏡を使用して広範囲の場所から同じオブジェクトを同時に測定し、それらをつなぎ合わせて全体像を取得することにより、イメージングのアイデアに着手しました。

それは、少なくとも、大規模な射手座A望遠鏡の画像を撮影していたイベントホライズン望遠鏡の計画です。 また、画像の解像度を高めるなど、いくつかの大きな問題が解決された場合、2019年にはより良い画像が得られる可能性があります。

3量子コンピューティング

このアプローチは、量子力学の原理を使用して、通常のバイナリの0と1からより複雑なキュービットへのステップアップです。 量子アルゴリズムを実行して情報を処理するこれらのはるかに強力なマシンは、機械学習をこれまでよりも強力にすることが期待されており、医療やその他の科学的なブレークスルーに役立つ可能性があります。 IBMは「Quantum Computing is Here」であると公式に宣言しており、来年にはそれが始まることが期待できます。

4量子インターネット

量子コンピューティングの飛躍的な進歩により、インターネットにテクノロジーが適用され、情報でエンコードされたキュービットを送受信できるようになることが期待できます(悪意のある部外者に傍受されることなく)。 中国はすでにこのような「量子インターネット」をホストできる「量子対応衛星」を開発しており、来年にはこの分野で大きなブレークスルーが期待できます。

5がん治療のための免疫療法の進歩

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いいえ、2019年に癌の治療が行われることはまずありませんが、免疫療法、つまり身体の免疫系を使って癌と戦う生物学的治療法の開発が見られるでしょう。

クリーブランドクリニックによれば、「科学者たちは、共同治療と工学T細胞の概念を通じて、人生を変える新しいがん治療法を生み出しています」と、これは来年に期待される医療革新として取り上げています。 「新しい免疫療法の標的とバイオマーカーのほぼ毎日の発見により、すべての腫瘍プロファイルに対して効果的な治療法がまもなく存在することが期待されています。」

6ロボット外科医

手術を行う機械のアイデアが エイリアン 映画の悪夢のシナリオを想像しているなら、何を推測しますか? ロボットは長年にわたって人々の手術を行ってきました。 脊椎手術から血管内手術まで、機械は手術におけるエラーの余地を減らしており、今後1年でさらに洗練されるようになります。 クリーブランドクリニックの人々が言うように、「現場の継続的な進歩により、手術の結果が改善されたより正確で効果的な手術が可能になりました」と彼らは2019年の医学の進歩の1つになると予想しています。

7ブロックチェーンベースのプライバシー

個人のプライバシーの保護とデータ侵害の防止に対する懸念が高まり続ける中、研究者やEvernymやShopinなどの企業は、ブロックチェーンの記録管理技術をこれらのID管理の取り組みに適用する方法を模索しています。 たとえば、Shopinはブロックチェーンに組み込まれたユーザーの「買い物客プロファイル」を作成し、Googleのような大企業があなたについて知ることができる情報を制限します。 ヨーロッパの新しい一般データ保護規則が進行中(および情報共有への一般市民の反発が続いている)に伴い、この分野での動きが速くなることが期待できます。

8 3D金属印刷

3Dプリンティングは、さまざまな業界で引き続き大きな可能性を秘めていますが、コストと機能の制限により、理論上は実際よりも優れています。 2019年には3Dプリンティングがその最新のブレークスルーである金属のプリンティングを目にする態勢にあるため、それは変わる可能性があります。 HPはJet Fusionモデルを開発中ですが、NikeとGEは独自の計画を立てています。 広範な消費者の使用からはまだ長い道のりですが、金属印刷への​​移行は製造業と産業に革命をもたらす可能性があります。

9台の空飛ぶ車

いいえ、あなたの好きなSFの叙事詩のなめらかな自動車に似た機械を見ることを期待すべきではありません。 しかし、今年は道路を必要としない自動車に向けた開発が見られると期待できます。 たとえば、オランダのPal-V社の「Liberty」は、デュアル推進ドライブトレインを使用しており、ドライブと飛行の両方を可能にします(空中最大11, 480フィート)。 それはまだ少し高価で、ほぼ60万ドルですが、より多くの開発がこれらをすぐに手頃な価格にすることを期待しています。

10麻痺の治療

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完全な治療法は長い道のりかもしれませんが、少なくとも麻痺の部分的な逆転は現実に近づいています。 スイスの会社EPFLは、「脳脊髄インターフェースシステム」を使用して、部分的に麻痺したマカクザルで行われた研究を進展させました。これは、「脊髄損傷をリアルタイムおよびワイヤレスで橋渡しする」と記述されています。脳の運動皮質から情報を送り、腰椎の表面にある電極に情報を送ります。」 これは、これが現実になる年になる可能性があります。

11ゲノム編集の進歩

私たちは遺伝子を操作するという考えに不快感を抱いていますが、病気を引き起こす変異遺伝子を健康で機能的なものに置き換える遺伝子治療は大きな進歩を遂げており、すぐにブレークスルーの準備ができています。

2012年、CRISPRとして知られる一連の分子ツール(より正確に遺伝子をターゲットにして編集するのに役立つ)が、こうしたアプローチを現実に近づけるのに役立ちました。 しかし、この技術を使用して中国の研究者が行った重要な倫理的エラーは、これが有望な科学分野であるとしても議論の余地があることを示しています。

12脳マッピング

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人間の脳は、宇宙よりも多くの点で心を動かすのが難しいですが、今年は脳が実際にどのように機能するかを完全に理解できるようになるかもしれません。 欧州の人間の脳プロジェクトは、最近、脳とその数十億の個々のニューロンのより完全な画像を得るために、数十億ドルの注入を与えられました。 2019年には、Google Earthのようなものが登場する可能性がありますが、人間の脳の場合は、特定の領域にズームインして、より良い、より充実したコンテキストを取得できます。

13自己修復材料

お使いの携帯電話が、カットが修復する方法でそれ自体を修復できるとしたらどうでしょうか? それは、自己修復材料の背後にある考え方です。これは、内部の接着剤、治癒剤、または形状記憶材料が埋め込まれているため、損傷したり元の形状に戻ったりした後に自己修復します。 「皮膚のように」治癒できるポリマーから、二酸化炭素と植物のような化学反応を使用する材料まで、この分野で大きな進歩がすでに起こっています。 来年、これらの開発はさらに拡大するでしょう。

14 AI拡張CCTV

閉回路テレビは、長年にわたって犯罪者を捕まえ、行方不明者を見つけるための鍵となりました(そして、たくさんの面白いYouTubeビデオを見るためにも)。 しかし、今年は、CCTVが人工知能を組み込むことで一気に進歩するかもしれません。

AIで強化された監視は、ビッグデータと顔認識技術をカメラ技術に階層化し、個人の迅速な識別と位置特定を可能にします(そして、 マイノリティレポート スタイルの監視への進歩を心配する人々からの緊張も十分にあります)。 ガートナーは、2023年までに、これらの開発のおかげで行方不明者が80%減少すると予測しています。 日立とNvidiaはAI監視を開発している企業の1つであり、この年は技術が飛躍する年になるかもしれません。

15 AIにより強化されたバーチャルケア

21世紀のハウスコールと呼んでください。 技術とデータ収集の進歩により、今年は「バーチャルケア」が当たり前になります。慢性疾患患者は、医師や臨床医が患者と一緒にチェックインしたり、病気を診断したり、治療を処方したりできるAI強化プログラムに登録します直接会う必要があります。

実際、この分野ではすでに進歩が行われており、メディケアアドバンテージの受益者が自宅から遠隔医療にアクセスできるようにする新しい規則が提案されており、成長の可能性に向かっています。 ガートナーは、このような進歩により、2023年までに緊急治療室への訪問が2, 000万人削減されると予測しています。 また、今後の展望については、エキサイティングな未来についての25の専門家予測があります。