Als je denkt aan 'wetenschappelijke doorbraken', denk je waarschijnlijk aan de belangrijkste, geschiedenisveranderende. Newton's zwaartekrachtswetten! Einsteins relativiteitstheorie! Penicilline!
Maar voor elke ontdekking van een leerzame tentstokken zijn er nog een dozijn verbazingwekkende onthullende paradigma-onthullingen - waarvan de meeste volledig onder de radar vliegen. Het is zover gekomen dat wetenschappers complexe organische stoffen van Saturnus konden ontdekken en het zou zelfs de voorpagina niet kraken. (Dat gebeurde trouwens alleen dit jaar.)
Dus, om een beetje licht te werpen op het onbekende, hebben we alle belangrijke doorbraken afgerond die wetenschappers op het punt staan te ontdekken. Blijf waken. Grote wetenschap komt tenslotte niet altijd zo duidelijk als een appel die uit een boom valt.
1 DNA-opslag
Shutterstock
Veel wetenschappelijke doorbraken zijn ontstaan door het volgen van Moeder Natuur. Een goed voorbeeld daarvan is DNA-opslag - het gebruik van synthetische DNA-strengen om enorme hoeveelheden gegevens op te slaan. Net zoals het DNA in het menselijk lichaam enorme hoeveelheden informatie bevat, is uit onderzoek gebleken dat een paar gram DNA een exabyte aan gegevens kan opslaan (dat is één miljoen bytes voor degenen die tellen) en het duizenden jaren veilig intact kan houden.
Het proces is traag en duur gebleven, omdat het de nullen en enen moet omzetten in de DNA-moleculen adenine, thymine, cytosine en guanine. Maar wetenschappers hebben vooruitgang geboekt. Volgend jaar wordt de eerste commerciële DNA-opslagservice, de catalogus van Harvard Life Lab, gelanceerd. Naar verwachting zal datzelfde jaar een prototype-machine van Cambridge Consultants worden geïmplementeerd die een terabit per dag kan coderen.
2 Een betere kijk op zwarte gaten
Hoewel we in staat zijn geweest om het bestaan van zwarte gaten te bevestigen door bewegingen van individuele sterren te meten die eromheen draaien, is het eigenlijk moeilijker om beelden van deze lichtverwijderende dingen te krijgen. Maar onderzoekers zijn op het idee gekomen om het af te beelden door een groot aantal radiotelescopen te gebruiken om tegelijkertijd dezelfde objecten van een breed scala aan locaties te meten, en ze vervolgens samen te voegen om een algemeen beeld te krijgen.
Dat is althans het plan voor de Event Horizon-telescoop, die foto's heeft gemaakt van de enorme Sagittarius A-telescoop en deze nu samenvoegt voor het publiek. En als een paar grote problemen worden opgelost, zoals het verbeteren van de resolutie van de afbeeldingen, krijgen we er mogelijk een beter beeld van in 2019.
3 Quantum computing
Met behulp van de principes van de kwantummechanica is deze benadering een stapje hoger dan de gebruikelijke binaire nullen en enen naar de meer complexe qubit. Op basis van kwantumalgoritmen om informatie te verwerken, wordt van deze veel krachtigere machines verwacht dat ze machine learning krachtiger maken dan het al is - en zouden kunnen helpen bij medische en andere wetenschappelijke doorbraken. IBM heeft officieel verklaard dat "Quantum Computing is Here", en u kunt verwachten dat het in het komende jaar van start gaat.
4 Quantum internet
Na doorbraken in kwantumcomputing kun je verwachten dat de technologie op internet wordt toegepast, waardoor qubits gecodeerd met informatie kunnen worden verzonden en ontvangen (zonder te worden onderschept door kwaadwillende buitenstaanders). China heeft al "kwantum-capabele satellieten" ontwikkeld die een dergelijk "quantum-internet" kunnen hosten en u kunt het komende jaar grote doorbraken op dit gebied verwachten.
5 Immunotherapie Advances voor de behandeling van kanker
Shutterstock
Nee, het is onwaarschijnlijk dat de remedie voor kanker in 2019 zal komen, maar we zullen waarschijnlijk ontwikkelingen in immunotherapie zien - een biologische behandeling die het eigen immuunsysteem van het lichaam gebruikt om kanker te bestrijden.
"Wetenschappers creëren levensveranderende nieuwe behandelingen voor kanker door de concepten van gezamenlijke therapie en gemanipuleerde T-cellen", aldus de Cleveland Clinic, die dit als een medische innovatie in het komende jaar omvat. "Met de bijna dagelijkse ontdekking van nieuwe immunotherapeutische doelen en biomarkers, is het de hoop dat er binnenkort effectieve therapieën zullen bestaan voor alle tumorprofielen."
6 robotchirurgen
Als het idee van machines die chirurgie uitvoeren je nachtmerriescenario's voorstelt uit Alien- films, raad eens? Robots voeren al jaren mensen uit. Van wervelkolom tot endovasculaire procedures, machines hebben de ruimte voor fouten in operaties verkleind en staan klaar om het komende jaar nog geavanceerder te worden. Zoals die van de Cleveland Clinic het uitdrukten: "Voortdurende vooruitgang in het veld heeft geleid tot meer precieze en effectieve operaties met verbeterde chirurgische resultaten", en ze verwachten dat het een van de medische vooruitgang is in 2019.
7 Op blockchain gebaseerde privacy
Omdat de bezorgdheid over het beschermen van individuele privacy en het voorkomen van datalekken blijft groeien, zoeken onderzoekers en bedrijven zoals Evernym en Shopin naar manieren om de archiveringstechnologie van blockchain toe te passen op deze identiteitsbeheerinspanningen. Shopin maakt bijvoorbeeld een 'shopperprofiel' van gebruikers die zijn gebouwd in blockchain, waardoor wordt beperkt welke informatie grote bedrijven zoals Google over u kunnen leren. Terwijl de nieuwe Algemene Verordening Gegevensbescherming van Europa van start gaat (en de publieke weerslag op het delen van informatie zich blijft uitspelen), kunt u verwachten dat er snellere bewegingen op dit gebied te zien zijn.
8 3D metaal afdrukken
3D-printen blijft veelbelovend voor een breed scala van industrieën, maar vanwege de kosten en de nog steeds beperkte functionaliteit, blijft het in theorie groter dan in de praktijk. Dat zal waarschijnlijk veranderen in 2019, omdat 3D-printen klaar is voor de nieuwste doorbraak: metaal printen. HP heeft zijn Jet Fusion-model in de maak, terwijl Nike en GE hun eigen plannen hebben. Hoewel het nog ver verwijderd is van wijdverspreid consumentengebruik, kan de overstap naar metaaldruk een revolutie teweegbrengen in de industrie en de industrie.
9 vliegende auto's
Nee, je zou niet verwachten dat je machines zult zien die verwant zijn aan de slanke auto's van je favoriete sciencefiction-epics. Maar je kunt dit jaar ontwikkelingen verwachten in de richting van auto's die geen wegen nodig hebben. Bijvoorbeeld de "Liberty" van het Nederlandse bedrijf Pal-V, die een aandrijving met dubbele aandrijving gebruikt, waardoor hij zowel kan rijden als vliegen (tot 11.480 voet in de lucht). Het is nog steeds een beetje prijzig, met bijna $ 600.000, maar verwacht meer ontwikkelingen om deze binnenkort betaalbaarder te maken.
10 Genezing voor verlamming
Shutterstock
Een volledige genezing is misschien nog ver weg, maar de gedeeltelijke omkering van verlamming lijkt in elk geval steeds dichter bij de realiteit. Het Zwitserse bedrijf EPFL heeft vooruitgang geboekt in het onderzoek dat het heeft uitgevoerd op een gedeeltelijk verlamde makaakaap met behulp van een "Brain-Spinal Interface System", dat het beschrijft als "overbruggen" van het ruggenmergletsel in real-time en draadloos. De chip interpreteert en decodeert het signaal van de motorische cortex van de hersenen en stuur informatie naar de elektroden op het oppervlak van het lumbale ruggenmerg. " Dit kan het jaar zijn waarin dit realiteit wordt.
11 Genoombewerking Advances
Hoewel we ons ongemakkelijk voelen bij het idee van het manipuleren van genen, hebben dergelijke gentherapieën die mutante genen die ziekte veroorzaken vervangen door gezonde, functionerende genen, grote vooruitgang geboekt en staan ze op het punt om snel een doorbraak te bereiken.
In 2012 heeft een reeks moleculaire hulpmiddelen die bekend staan als CRISPR - die gericht zijn op genen met grotere nauwkeurigheid kunnen bewerken - een dergelijke benadering dichter bij de realiteit gebracht. Maar de opvallende ethische fouten die zijn gemaakt door een Chinese onderzoeker die de technologie gebruikt, toonden aan dat dit een controversieel, maar veelbelovend wetenschapsgebied blijft.
12 Brain Mapping
Shutterstock
Het menselijk brein is voor ons in veel opzichten moeilijker dan de ruimte om onze gedachten rond te krijgen, maar dit jaar komen we misschien dichter bij een volledig begrip van hoe ons brein eigenlijk werkt. Het European Human Brain Project heeft onlangs een infusie van miljarden dollars gekregen om een vollediger beeld te krijgen van de hersenen en hun miljarden individuele neuronen. In 2019 zien we misschien de komst van zoiets als Google Earth, maar dan voor menselijke hersenen, waardoor we kunnen inzoomen op specifieke gebieden en een betere, vollere context kunnen krijgen.
13 Zelfhelende materialen
Wat als je telefoon zichzelf zou kunnen repareren zoals een snee geneest? Dat is de gedachte achter zelfherstellend materiaal, dat ingebedde interne kleefstoffen, geneeskrachtige stoffen of materialen met vormgeheugen gebruikt om zichzelf te repareren na schade of terug te buigen in de oorspronkelijke vorm. Op dit gebied zijn al grote vorderingen gemaakt, van een polymeer dat "als een huid" kan genezen tot materialen die plantaardige chemische reacties met kooldioxide gebruiken. Volgend jaar zullen deze ontwikkelingen zich alleen maar verder verspreiden.
14 AI-verbeterde CCTV
Gesloten televisiecircuits zijn al jaren de sleutel tot het vangen van criminelen en het opsporen van vermiste personen (en voor tal van leuke YouTube-video's). Maar dit jaar zou CCTV het een boost kunnen geven door kunstmatige intelligentie op te nemen.
AI-verbeterde bewaking zou big data en gezichtsherkenningstechnologie op de cameratechnologie plaatsen, waardoor personen sneller kunnen worden geïdentificeerd en gelokaliseerd (en veel nervositeit van degenen die zich zorgen maken over onze voortgang naar bewaking met Minority Report- stijl). Gartner voorspelt dat tegen 2023 het aantal vermiste mensen met 80 procent zal dalen dankzij deze ontwikkelingen. Hitachi en Nvidia behoren tot de bedrijven die AI-surveillance ontwikkelen, en dit kan het jaar zijn dat de technologie van start gaat.
15 AI-verbeterde virtuele zorg
Noem het de huisoproep voor de 21ste eeuw. Dankzij de vooruitgang in technologie en het verzamelen van gegevens, wordt dit het jaar dat "virtuele zorg" gemeengoed wordt - met chronisch zieke patiënten die deelnemen aan AI-verbeterde programma's waarmee artsen en clinici kunnen inchecken bij patiënten, aandoeningen diagnosticeren en behandeling voorschrijven zonder face-to-face ontmoeten.
In feite zijn er al vorderingen gemaakt op dit gebied, en een voorgestelde nieuwe regel waardoor begunstigden van Medicare Advantage toegang hebben tot tele-health vanuit huis, wijst de weg naar hoe het waarschijnlijk alleen zal groeien. Gartner voorspelt dat tegen 2023 het aantal bezoeken aan de eerste hulp zal worden verminderd met 20 miljoen dankzij dergelijke vorderingen. En voor een nieuwe kijk op wat er aan de horizon is, zijn hier 25 expertvoorspellingen over de toekomst die u zullen opwinden.
