Wenn Sie an "wissenschaftliche Durchbrüche" denken, denken Sie wahrscheinlich an die großen, geschichtsverändernden. Newtons Gravitationsgesetze! Einsteins Relativitätstheorie! Penicillin!
Aber für jede lehrbuchwürdige Zeltmastentdeckung gibt es ein Dutzend erstaunlicherer paradigmenbrechender Enthüllungen, von denen die meisten völlig unter dem Radar fliegen. Es ist an einem Punkt angelangt, an dem Wissenschaftler komplexe organische Stoffe vor dem Saturn entdecken konnten, und es würde nicht einmal die Titelseite knacken. (Das ist übrigens erst in diesem Jahr passiert.)
Um ein wenig Licht in das Unbekannte zu bringen, haben wir alle wichtigen Durchbrüche zusammengefasst, die Wissenschaftler am Abgrund der Entdeckung haben. Wachen. Denn große Wissenschaft ist nicht immer so offensichtlich wie ein Apfel, der von einem Baum fällt.
1 DNA-Lagerung
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Viele wissenschaftliche Durchbrüche wurden ausgelöst, indem man Mutter Natur folgte. Ein Paradebeispiel dafür ist die DNA-Speicherung - die Verwendung synthetischer DNA-Stränge zum Speichern großer Datenmengen. So wie die DNA im menschlichen Körper eine Unmenge an Informationen enthält, hat die Forschung herausgefunden, dass einige Gramm DNA ein Exabyte an Daten speichern können (das ist eine Billion Bytes für diejenigen, die zählen) und diese über Tausende von Jahren sicher intakt halten können.
Der Prozess ist langsam und teuer geblieben, da die Nullen und Einsen in die DNA-Moleküle Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin umgewandelt werden müssen. Aber die Wissenschaftler haben Fortschritte gemacht. Nächstes Jahr wird der erste kommerzielle DNA-Speicherdienst, der Katalog von Harvard Life Lab, auf den Markt gebracht. Ein Prototyp einer Maschine von Cambridge Consultants, die ein Terabit pro Tag codieren kann, wird voraussichtlich im selben Jahr eingeführt.
2 Ein besserer Blick auf schwarze Löcher
Obwohl wir die Existenz von Schwarzen Löchern durch Messen der Bewegungen einzelner Sterne, die sie umkreisen, bestätigen konnten, hat es sich als schwieriger erwiesen, tatsächlich Bilder dieser lichteliminierenden Dinge zu erhalten. Forscher sind jedoch auf die Idee gekommen, sie mit einer großen Anzahl von Radioteleskopen abzubilden, um dieselben Objekte gleichzeitig von einer Vielzahl von Orten aus zu messen und sie dann zusammenzusetzen, um ein Gesamtbild zu erhalten.
Dies ist zumindest der Plan für das Event Horizon Telescope, das Bilder des massiven Sagittarius A-Teleskops aufgenommen hat und diese nun für die Öffentlichkeit zusammensetzt. Und wenn ein paar große Probleme gelöst werden - wie die Verbesserung der Auflösung der Bilder -, können wir uns 2019 ein besseres Bild davon machen.
3 Quantencomputer
Unter Verwendung der Prinzipien der Quantenmechanik ist dieser Ansatz ein Schritt von den üblichen binären Nullen und Einsen zum komplexeren Qubit. Diese weitaus leistungsstärkeren Maschinen, die auf Quantenalgorithmen zur Verarbeitung von Informationen basieren, sollen das maschinelle Lernen leistungsfähiger machen als es bereits ist - und könnten bei medizinischen und anderen wissenschaftlichen Durchbrüchen helfen. IBM hat offiziell erklärt, dass "Quantum Computing hier ist", und Sie können erwarten, dass es im kommenden Jahr startet.
4 Quanten-Internet
Nach den Durchbrüchen im Quantencomputer können Sie erwarten, dass die Technologie auf das Internet angewendet wird, sodass mit Informationen codierte Qubits gesendet und empfangen werden können (ohne von böswilligen Außenstehenden abgefangen zu werden). China hat bereits "quantenfähige Satelliten" entwickelt, die ein solches "Quanten-Internet" beherbergen könnten, und Sie können erwarten, dass im kommenden Jahr große Durchbrüche auf diesem Gebiet erzielt werden.
5 Fortschritte in der Immuntherapie zur Behandlung von Krebs
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Nein, es ist unwahrscheinlich, dass die Heilung von Krebs im Jahr 2019 eintreten wird, aber wir werden wahrscheinlich Entwicklungen in der Immuntherapie sehen - einer biologischen Behandlung, bei der das körpereigene Immunsystem zur Bekämpfung von Krebs eingesetzt wird.
"Wissenschaftler schaffen lebensverändernde neue Krebsbehandlungen durch die Konzepte der Gelenktherapie und konstruierter T-Zellen", so die Cleveland Clinic, die dies als medizinische Innovation einschließt, die im kommenden Jahr zu erwarten ist. "Mit der fast täglichen Entdeckung neuer immuntherapeutischer Ziele und Biomarker besteht die Hoffnung, dass bald wirksame Therapien für alle Tumorprofile existieren werden."
6 Roboterchirurgen
Wenn Sie sich bei der Idee von Maschinen, die Operationen durchführen, Alptraumszenarien aus Alien- Filmen vorstellen, wissen Sie was? Roboter operieren seit Jahren Menschen. Von der Wirbelsäule bis zu endovaskulären Eingriffen haben Maschinen den Spielraum für Fehler bei Operationen verringert und sind bereit, im kommenden Jahr noch anspruchsvoller zu werden. Wie die Mitarbeiter der Cleveland Clinic es ausdrückten, "hat die kontinuierliche Weiterentwicklung auf diesem Gebiet zu präziseren und effektiveren Operationen mit verbesserten chirurgischen Ergebnissen geführt", und sie erwarten, dass dies einer der medizinischen Fortschritte im Jahr 2019 sein wird.
7 Blockchain-basierter Datenschutz
Da die Sorge um den Schutz der Privatsphäre des Einzelnen und die Verhinderung von Datenschutzverletzungen weiter zunimmt, suchen Forscher und Unternehmen wie Evernym und Shopin nach Möglichkeiten, die Aufzeichnungstechnologie der Blockchain auf diese Identitätsverwaltungsbemühungen anzuwenden. Zum Beispiel erstellt Shopin ein "Käuferprofil" von Nutzern, die in Blockchain integriert sind, und schränkt ein, welche Informationen große Unternehmen wie Google über Sie erfahren können. Mit dem Inkrafttreten der neuen europäischen Datenschutzverordnung (und der anhaltenden öffentlichen Reaktion auf den Informationsaustausch) können Sie schnellere Bewegungen in diesem Bereich erwarten.
8 3D-Metalldruck
Der 3D-Druck ist für eine Vielzahl von Branchen weiterhin vielversprechend, aber aufgrund der Kosten und seiner immer noch eingeschränkten Funktionalität bleibt er theoretisch größer als in der Praxis. Dies dürfte sich 2019 ändern, da der 3D-Druck kurz vor seinem jüngsten Durchbruch steht: dem Drucken von Metall. HP hat sein Jet Fusion-Modell in Arbeit, während Nike und GE ihre eigenen Pläne haben. Obwohl es noch weit von der weit verbreiteten Nutzung durch die Verbraucher entfernt ist, könnte der Übergang zum Metalldruck die Fertigung und die Industrie revolutionieren.
9 Fliegende Autos
Nein, Sie sollten nicht erwarten, Maschinen zu sehen, die den schlanken Autos Ihrer Lieblings-Science-Fiction-Epen ähneln. In diesem Jahr können Sie jedoch Entwicklungen in Richtung Autos erwarten, die keine Straßen benötigen. Zum Beispiel die "Liberty" der niederländischen Firma Pal-V, die einen Doppelantriebsantrieb verwendet, der sowohl das Fahren als auch das Fliegen ermöglicht (bis zu 11.480 Fuß in der Luft). Es ist immer noch ein bisschen teuer, bei fast 600.000 US-Dollar, aber erwarten Sie weitere Entwicklungen, um diese bald erschwinglicher zu machen.
10 Heilmittel gegen Lähmungen
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Eine vollständige Heilung mag noch weit entfernt sein, aber zumindest die teilweise Umkehrung der Lähmung kommt der Realität immer näher. Das Schweizer Unternehmen EPFL hat Fortschritte in der Forschung an einem teilweise gelähmten Makaken mit einem "Brain-Spinal Interface System" erzielt, das als Überbrückung der Rückenmarksverletzung in Echtzeit und drahtlos bezeichnet wird. Der Chip interpretiert und decodiert das Signal vom motorischen Kortex des Gehirns und senden Sie Informationen an die Elektroden auf der Oberfläche des Rückenmarks. " Dies könnte das Jahr sein, in dem dies Realität wird.
11 Fortschritte bei der Genombearbeitung
Obwohl uns die Idee, Gene zu manipulieren, weiterhin unangenehm ist, haben solche Gentherapien, die mutierte Gene, die Krankheiten verursachen, durch gesunde, funktionierende ersetzen, große Fortschritte gemacht und stehen kurz vor einem Durchbruch.
Im Jahr 2012 hat eine Reihe molekularer Werkzeuge namens CRISPR, die darauf abzielen und helfen können, Gene genauer zu bearbeiten, dazu beigetragen, einen solchen Ansatz der Realität näher zu bringen. Die bekannten ethischen Fehler eines chinesischen Forschers, der die Technologie einsetzte, zeigten jedoch, dass dies ein kontroverses, wenn auch vielversprechendes Gebiet der Wissenschaft bleibt.
12 Brain Mapping
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Das menschliche Gehirn ist für uns in vielerlei Hinsicht schwieriger als der Weltraum, um uns zu bewegen, aber in diesem Jahr könnten wir uns einem vollständigen Verständnis der tatsächlichen Funktionsweise unseres Gehirns nähern. Das European Human Brain Project hat kürzlich eine Infusion von Milliarden von Dollar erhalten, um ein umfassenderes Bild des Gehirns und seiner Milliarden einzelner Neuronen zu erhalten. Im Jahr 2019 könnte etwas wie Google Earth auftauchen, aber für das menschliche Gehirn, das es uns ermöglicht, bestimmte Bereiche zu vergrößern und einen besseren, umfassenderen Kontext zu erhalten.
13 Selbstheilende Materialien
Was wäre, wenn Ihr Telefon sich selbst reparieren könnte, wie ein Schnitt heilt? Das ist der Gedanke hinter selbstheilendem Material, das eingebettete innere Klebstoffe, Heilmittel oder Formgedächtnismaterialien verwendet, um sich selbst zu reparieren, nachdem sie beschädigt wurden oder sich wieder in die Form zurückbiegen, die sie ursprünglich hatten. In diesem Bereich wurden bereits große Fortschritte erzielt, von einem Polymer, das "wie Haut" heilen kann, bis zu Materialien, die pflanzenähnliche chemische Reaktionen mit Kohlendioxid verwenden. Nächstes Jahr werden sich diese Entwicklungen nur noch weiter ausbreiten.
14 AI-Enhanced CCTV
Closed-Circuit-Fernsehen ist seit Jahren der Schlüssel, um Kriminelle zu fangen und vermisste Personen zu entdecken (und um viele unterhaltsame YouTube-Videos zu sehen). Aber in diesem Jahr könnte CCTV durch die Einbeziehung künstlicher Intelligenz noch einen Schritt weiter gehen.
Eine durch KI verbesserte Überwachung würde Big-Data- und Gesichtserkennungstechnologie auf die Kameratechnologie übertragen und eine schnellere Identifizierung und Lokalisierung von Personen ermöglichen (und viel Nervosität von Personen, die sich Sorgen über unsere Fortschritte bei der Überwachung im Minority Report- Stil machen). Gartner prognostiziert, dass bis 2023 dank dieser Entwicklungen die Zahl der Vermissten um 80 Prozent sinken wird. Hitachi und Nvidia gehören zu den Unternehmen, die KI-Überwachung entwickeln, und dies könnte das Jahr sein, in dem die Technologie startet.
15 AI-Enhanced Virtual Care
Nennen wir es den Hausbesuch für das 21. Jahrhundert. Dank der Fortschritte bei Technologie und Datenerfassung wird dies das Jahr sein, in dem "virtuelle Versorgung" an der Tagesordnung ist - chronisch kranke Patienten nehmen an AI-erweiterten Programmen teil, mit denen Ärzte und Kliniker bei Patienten einchecken, Krankheiten diagnostizieren und eine Behandlung ohne verschreiben können sich von Angesicht zu Angesicht treffen müssen.
Tatsächlich wurden in diesem Bereich bereits Fortschritte erzielt, und eine vorgeschlagene neue Regelung, die es Medicare Advantage-Begünstigten ermöglicht, von zu Hause aus auf Telemedizin zuzugreifen, weist den Weg dahin, wie es wahrscheinlich nur wachsen wird. Gartner prognostiziert, dass die Anzahl der Notaufnahmen bis 2023 dank dieser Fortschritte um 20 Millionen reduziert wird. Und für einen weiteren Blick auf das, was sich am Horizont abzeichnet, hier 25 Expertenvorhersagen über die Zukunft, die Sie begeistern werden.
