Desmit lielas globālas problēmas, ko tehnoloģija varētu atrisināt

Tomi Um ilustrācijas

Oglekļa sekvestrācija
Ar siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanu vien nepietiks, lai novērstu strauju globālās temperatūras pieaugumu. Mums būs arī jāizņem no atmosfēras milzīgs daudzums oglekļa dioksīda, kas ne tikai būtu neticami dārgi, bet arī radītu mums sarežģītu problēmu, ko darīt ar visu šo CO2. Arvien vairāk jaunuzņēmumu pēta veidus, kā pārstrādāt oglekļa dioksīdu produktos, tostarp sintētiskajā degvielā, polimēros, oglekļa šķiedrā un betonā. Tas ir daudzsološi, taču mums patiešām būs nepieciešams lēts veids, kā pastāvīgi uzglabāt miljardus tonnu oglekļa dioksīda, kas mums varētu būt jāizņem no atmosfēras.

Tīkla mēroga enerģijas uzglabāšana
Atjaunojamie enerģijas avoti, piemēram, vējš un saule, kļūst lēti un arvien plašāk izmantoti, taču tie neražo elektroenerģiju, kad nespīd saule vai nepūš vējš. Tas ierobežo to, cik daudz enerģijas var piegādāt šie avoti un cik ātri mēs varam attālināties no tādiem pastāvīgiem avotiem kā ogles un dabasgāze. Izmaksas par pietiekamu bateriju izveidi, lai nodrošinātu visu tīklu dublēšanu dienās, kad atjaunojamās paaudzes karogi būtu astronomiski. Dažādi zinātnieki un jaunizveidotie uzņēmumi strādā, lai izstrādātu lētākas tīkla mēroga uzglabāšanas formas, kas var ilgt ilgāku laiku, tostarp plūsmas baterijas vai izkausētā sāls tvertnes. Jebkurā gadījumā mums ir ļoti nepieciešams lētāks un efektīvāks veids, kā uzglabāt lielu daudzumu elektroenerģijas.

Šis stāsts bija daļa no mūsu 2019. gada marta numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Universāla gripas vakcīna
Pandēmiskā gripa ir reta, bet nāvējoša. 1918. gada gripas H1N1 pandēmijā nomira vismaz 50 miljoni cilvēku. Pavisam nesen aptuveni miljons cilvēku nomira 1957.–58. gada un 1968. gada pandēmijās, savukārt aptuveni pusmiljons nomira 2009. gadā, kad H1N1 atkārtojās. Nesenais nāves gadījumu skaits ir mazāks, jo vīrusi bija vieglāki. Nākamreiz mums varētu nebūt tik paveicies — īpaši spēcīgs vīrusa celms var vairoties pārāk ātri, lai jebkura īpaši izstrādāta vakcīna varētu ar to efektīvi cīnīties. Universāla gripas vakcīna, kas pasargāja ne tikai pret salīdzinoši mazāk kaitīgiem variantiem, bet arī pret katastrofālu uzliesmojumu reizi gadsimtā, ir būtisks sabiedrības veselības izaicinājums.

Demences ārstēšana
Vairāk nekā vienam no 10 amerikāņiem, kas vecāki par 65 gadiem, ir Alcheimera slimība; trešā daļa no tiem, kas vecāki par 85 gadiem. Palielinoties cilvēku dzīves ilgumam, to cilvēku skaits, kas slimo ar šo slimību, ASV un visā pasaulē, visticamāk, pieaugs. Alcheimera slimība joprojām ir slikti izprotama: pārliecinošas diagnozes ir iespējamas tikai pēc nāves, un pat tad ārsti apspriež atšķirību starp Alcheimera slimību un citiem demences veidiem. Tomēr sasniegumi neirozinātnēs un ģenētikā sāk izgaismot vairāk. Šī izpratne sniedz norādes par to, kā varētu palēnināt vai pat izslēgt stāvokļa postošo ietekmi.

Okeāna tīrīšana
Miljardiem sīku plastmasas gabalu — tā saukto mikroplastmasu — tagad peld visā pasaules okeānā. Liela daļa šo atkritumu rodas no maisiem vai salmiem, kas laika gaitā ir sadalīti. Tas saindē putnus, zivis un cilvēkus. Pētnieki baidās, ka ietekme gan uz cilvēku veselību, gan vidi būs pamatīga, un var paiet gadsimti, lai attīrītu simtiem miljonu tonnu plastmasas, kas sakrājušās gadu desmitu laikā. Tā kā piesārņojums ir tik izkliedēts, to ir grūti attīrīt, un, lai gan ir prototipu metodes, lai novērstu milzīgos okeāna atkritumu plankumus, piekrastē, jūrā un ūdensceļos nav risinājuma.

Energoefektīva atsāļošana
Uz zemes ir apmēram 50 reizes vairāk sālsūdens nekā saldūdens. Pieaugot pasaules iedzīvotāju skaitam un klimata pārmaiņām pastiprinoties sausumam, vajadzība pēc saldūdens kļūs arvien aktuālāka. Izraēla ir uzbūvējusi pasaulē lielākās reversās osmozes atsāļošanas iekārtas un tagad lielāko daļu mājsaimniecībā izmantojamā ūdens iegūst no jūras, taču šī metode ir pārāk energoietilpīga, lai tā būtu praktiska visā pasaulē. Var palīdzēt jauna veida membrānas; elektroķīmiskās metodes var arī palīdzēt padarīt iesāļo ūdeni noderīgu apūdeņošanai. Kas attiecas uz pielāgošanās tehnoloģijām klimata pārmaiņām, dzeramā ūdens iegūšanai no okeāna jābūt galvenajai prioritātei.

Drošs auto bez vadītāja
Autonomie transportlīdzekļi ir pārbaudīti miljoniem jūdžu uz koplietošanas ceļiem. Piegādes un taksometru pakalpojumu izmēģinājuma programmas tiek īstenotas tādās vietās kā Fīniksas priekšpilsēta. Taču automašīnas bez vadītāja joprojām nav gatavas pārņemt ceļus kopumā. Viņiem ir grūtības vadīt haotisku satiksmi un laikapstākļus, piemēram, sniegs un migla. Ja tos var padarīt droši drošus, tie varētu ļaut vairumtirdzniecībā pārdomāt transportēšanu. Satiksmes sastrēgumi varētu tikt novērsti un pilsētas varētu tikt pārveidotas, jo autostāvvietas paver ceļu jauniem notikumiem. Paredzams, ka galvenokārt pašbraucošās automašīnas, ja tās tiks plaši izmantotas, novērsīs lielāko daļu no 1,25 miljoniem nāves gadījumu gadā, ko izraisa satiksmes negadījumi.

Iemiesotais AI
Pagājušā gada rudenī internetu pārņēma Boston Dynamics izstrādātais Atlasa video. Tajā bija redzams, kā robots lec augšup pa pakāpieniem kā desantnieks. Tas notika tikai divus gadus pēc tam, kad AlphaGo pārspēja pasaules labāko Go spēlētāju. Atlas nevar spēlēt Go (tas ir iemiesots, bet ne inteliģents), un AlphaGo nevar palaist (tas ir inteliģents savā veidā, bet tam trūkst ķermeņa). Tātad, kas notiks, ja AlphaGo prātu ievietosiet Atlasa ķermenī? Daudzi pētnieki saka, ka īsts vispārējs mākslīgais intelekts varētu būt atkarīgs no spējas saistīt iekšējos skaitļošanas procesus ar reālām lietām fiziskajā pasaulē un ka AI iegūs šo spēju, mācoties mijiedarboties ar fizisko pasauli, kā to dara cilvēki un dzīvnieki.

Mēs varam paredzēt viesuļvētras vairākas dienas un dažreiz nedēļas iepriekš, taču zemestrīces joprojām ir pārsteigums. To paredzēšana ar pārliecību varētu glābt miljoniem dzīvību.

Zemestrīces prognoze
2010. gada Haiti zemestrīcē gāja bojā vairāk nekā 100 000 cilvēku, un 2004. gada Indijas okeāna cunami, ko izraisīja viena no visspēcīgākajām jebkad reģistrētajām zemestrīcēm, nogalināja gandrīz ceturtdaļmiljonu cilvēku Indonēzijā, Šrilankā, Indijā un citur. Mēs varam paredzēt viesuļvētras vairākas dienas un dažreiz nedēļas iepriekš, taču zemestrīces joprojām ir pārsteigums. Zemestrīču prognozēšana ar zināmu pārliecību vidējā termiņā ļautu plānotājiem izdomāt izturīgus risinājumus. Brīdinājums vismaz dažas stundas ļautu cilvēkiem evakuēties no nedrošām zonām un varētu izglābt miljoniem dzīvību.

Smadzeņu dekodēšana
Mūsu smadzenes joprojām ir dziļš noslēpums neirozinātniekiem. Visam, ko domājam un atceramies, un visām mūsu kustībām kaut kādā veidā ir jābūt iekodētam miljardos neironu mūsu galvās. Bet kas tas par kodu? Joprojām ir daudz nezināmo un mīklu, lai izprastu veidu, kā mūsu smadzenes uzglabā un paziņo mūsu domas. Šī koda uzlaušana var radīt sasniegumus garīgo traucējumu, piemēram, šizofrēnijas un autisma, ārstēšanā. Tas varētu ļaut mums uzlabot tiešās saskarnes, kas no mūsu smadzenēm tieši sazinās ar datoriem vai pat citiem cilvēkiem, kas maina dzīvi cilvēkiem, kuri ir paralizēti traumu vai deģeneratīvas slimības dēļ.

paslēpties