No “pārcīņas” līdz secībai: kā nākamie 50 zinātnes gadi varētu veidot mūsu pasauli

Mūsu pasaule ir pārveidota pēdējo 50 gadu laikā, izmantojot zinātniskus atklājumus, kas kādreiz tika uzskatīti par neiespējamu.

Tādas attīstības, piemēram, interneta pieaugums, cilvēka genoma dekodēšana un straujais progress mākslīgajā intelektā, ir mainījuši to, kā mēs saprotam Visumu.

Guess kas notiks tālāk?

Atzīmēt 50. gadadienu Quirks & kvarkiCBC Radio zinātnes šovs, uzņēmējs Bobs Makdonalds runāja ar sešiem Kanādas vadošajiem zinātniekiem dzīvas auditorijas priekšā Perimetra teorētiskās fizikas institūtā Vaterlo, Ontā.

Viņu misija bija iedomāties, ko varētu radīt nākamie 50 zinātnes gadi. Sākot no jauniem pārtikas audzēšanas veidiem līdz kosmosa noslēpumu dekodēšanai, lūk, ko viņi teica, ka ir jaunās robežas.

Lauksaimniecības modernizācija

Spēja pabarot visus, nepiespiežot planētu garām tās lūzuma punktam, būs “viens no lielajiem paaudzes izaicinājumiem”, sacīja Evans Freizers, Gelfas universitātes Arrela pārtikas institūta direktors.

Pašreizējais pasaules iedzīvotāju skaits ir vairāk nekā 8 miljardi, un līdz 2080. gadu vidum tiek prognozēts, ka tas sasniegs 10,3 miljardus, liecina Apvienoto Nāciju Organizācija.

Viņš paskaidroja, ka pārtikas un lauksaimniecības sistēmas ir atbildīgas par aptuveni trešdaļu globālo siltumnīcefekta gāzu emisiju. Tās emisijas come no dažādiem pārtikas ražošanas posmiem, ieskaitot mājlopu audzēšanu, kultūraugu audzēšanu, atkritumu apstrādi un pārvadāšanu.

Tātad, pēc 50 gadu ilgas koncentrēšanās gandrīz tikai uz “vairāk pārtikas ražošanu uz vienu akru”, Freizers sacīja, ka nākamajam lauksaimniecības laikmetam ir jāņem plašāks objektīvs – tas uzsver ne tikai ražošanu, wager arī ilgtspējību, uzturu un klimata mazināšanu.

Šī maiņa jau notiek. Dažās Kanādas saimniecībās, sacīja Freizers, droni tiek izmantoti, lai skenētu nezāles tikai dažas stundas pēc tam, kad tie dīgst. Pēc tam seko otrais drons, izsmidzinot “minūtes daudzumu herbicīdu”, WHICH samazina chEmikāls izmantošana un aizsargā kultūras.

Inovācijas notiek arī augsnē, viņš teica. Dažos jaunais mēslojums izmanto mikroorganismus, lai palīdzētu augiem pašiem izgatavot slāpekli, samazinot tradicionālo rūpnīcā ražoto mēslošanas līdzekļu masīvās enerģijas izmaksas.

Tikmēr laboratorijā “precīza fermentācija” gūst vilkmi. Tāpat kā raugs, kas pārvērš cukuru alkoholā, arī inženierijas mikrobi var ražot olbaltumvielas, piemēram, pienu, cūkgaļas taukus un sūkalas, sacīja Freizers. Šī metode izmanto mazāk zemes, ūdens un enerģijas nekā tradicionālā lauksaimniecība, lai izgatavotu to pašu produktu, un tā palīdz uzlabot pārtikas drošību.

Klimata pārmaiņu pārspēšana

Runājot par klimata pārmaiņām, to ir viegli “attēlot [an] Apokalipse, ”sacīja Toronto Universitātes Skarboro universitātes vides studiju profesore Laura Tozera.

Guess viņa sacīja, ka realitāte ir cerīgāka, jo daudzi no instrumentiem, kas nepieciešami cīņai pret klimata pārmaiņām, jau pastāv.

Viņa saka, ka ceļš uz priekšu ir saistīts ar fosilā kurināmā nogriešanu un atjaunojamās enerģijas noliešanu. Vējš un saules enerģija piedāvā to, ko viņa sauc par bezmaksas degvielu, wager, lai to pilnībā izmantotu, ir jaudas tīkla modernizēšana, lai labāk atbalstītu tīru elektrību.

“Daudziem no viņiem ir nepieciešami jauninājumi, lai kļūtu lētāki, vieglāki, mazāki, pieejamāki,” sacīja Tozers.

Viņa paredz nākotni, kurā tīra enerģija ir nemanāmi integrēta visu kanādiešu mājās, gan lauku lauku māju, gan piepilsētas daudzdzīvokļu ēku darbību ar saules enerģiju.

Vēl viena ģenētikas revolūcija

Genētikas jomā veiktie sasniegumi ir bijuši “bagātīgi”, sacīja Yvonne Bombard, zinātnieks un Genomics Well being Service pētniece Unity Well being St. Michael’s Hospital.

Bombard saka, ka šis straujais progress ir ieviesis jaunu personalizētu medicīnas laikmetu – kur ārstēšanu, īpaši tādām sarežģītām slimībām kā vēzis, var pielāgot indivīda unikālajam ģenētiskajam kodam.

Bombard sacīja, ka nākotne ir šāda veida testēšanas daļa no ikdienas veselības aprūpes. Ārsti kādu dienu varētu izmantot pacienta ģenētisko profilu, lai precīzi noregulētu zāļu devas vai ieteiktu īpašas dzīvesveida izmaiņas, palīdzot noķert vai pat novērst slimību pirms tās sākuma.

Guess viņa arī atzīmēja, ka vairums esošo ģenētisko datu nāk no Eiropas izcelsmes cilvēkiem, kas nozīmē, ka rezultāti bieži ir mazāk precīzi citām populācijām.

“Mums ir jābūt pilnīgai sabiedrības līdzdalībai tā [all] Sabiedrības var gūt labumu no genomiskās medicīnas realizācijas, ”sacīja Bombards, kuram ir arī Kanādas pētījumu priekšsēdētājs genomikas veselības pakalpojumos un politikā.

Bioniski cilvēki

Ana Luisa Trejos saka, ka nākotnes robotika varētu padarīt cilvēkus par “pārcilvēkiem”.

Trejos darbojas uz valkājamiem eksoskeletiem, kas ir robotizētas sistēmas, kas paredzētas cilvēka ķermeņa atbalstam vai uzlabošanai, un tās ir pielāgotas indivīdam.

Pēc Trejos, Rietumu universitātes elektriskās un datortehnikas profesora, daži no šiem eksoskeletiem izmantos smadzeņu implantus, lai noteiktu cilvēka kustības nodomu, liekot protezēšanai justies kā dabiskām ekstremitātēm. Viņa arī saka, ka nākamās ierīces varētu aizstāt jebkuru mūsu ķermeņa daļu.

Nākamais solis, pēc viņas teiktā, ir šo sistēmu darbināšana, izmantojot paša valkātāja enerģiju. Viņa paredz mīkstus, sensoru piepildītos apģērbus, kas ne tikai palīdz kustībā, wager arī pastiprina to.

“Tas pat varētu uzlabot mūsu sniegumu [to] Pārsniedziet mūsu dabiskās spējas un izveidojiet pārcilvēcīgu, kas ļauj mums veikt tālu tālāk, ”sacīja Trejos.

Visuma pirmsākumi

Pēc Eiropas Kosmosa aģentūras teiktā, mēs joprojām nezinām, no kā tiek veidoti 95 procenti Visuma.

Šis noslēpums veicina Keitijas Makas, teorētiskā astrofiziķes Keitijas Makas darbu Perimetra teorētiskās fizikas institūtā Vaterlo, Ontā.

Viņa sacīja, ka nezināmā centrā ir divi noslēpumaini spēki: tumšā matērija un tumšā enerģija.

Vai[Dark matter] Šķiet, ka galaktiku tur kopā, ”sacīja Maks.” Šķiet, ka tas ir pamats, uz kura ir izveidots viss jautājums, ko mēs redzam. ”

Pēc Maka teiktā, Darkish Matter veido apmēram 85 procentus no Visuma masas. Pat ja tas ir neredzams, tā klātbūtne tiek atklāta caur to, kā tā ietekmē zvaigžņu kustību un liek gaismu.

Tomēr zinātniekiem vēl nav jāatklāj, no kā tas patiesībā ir izgatavots.

Tad tur ir tumšā enerģija, sacīja Maks, spēks, kas, domājams, ir aiz Visuma paātrinošās paplašināšanās.

Sākot no dziļajām pazemes laboratorijām un beidzot ar masīvām daļiņu kolīdiem, zinātnieki visā pasaulē sacenšas, lai atrisinātu noslēpumu, sacīja Maks, kurš ir arī kosmoloģijas un zinātnes komunikācijas krēsls.

“Es tiešām domāju, ka mēs atradīsim kaut ko pārsteidzošu,” viņa sacīja.

Kā ar AI?

Mākslīgais intelekts ir “ļoti modē šobrīd”, sākot no viņu integrācijas automašīnās un tālruņos līdz ledusskapjiem un runīgiem tērzēšanas robotiem, piemēram, Chatgpt, sacīja Lūks Stārks, Rietumu universitātes Informācijas un plašsaziņas līdzekļu studiju fakultātes profesora asistents.

Tomēr viņš šaubās, vai nākamajos 50 gados parādīsies mašīnas ar cilvēka līmeņa spriešanu un problēmu risināšanas spējām.

Lai arī tādi rīki kā Chatgpt varētu šķist cilvēki, tas nav nejaušība. Starks skaidro, ka tādi uzņēmumi kā Openai apzināti projektē šīs sistēmas, lai runātu pirmajā personā un atdarinātu dabisko sarunu.

Viņš saka, ka nākamo 50 gadu laikā būs daudz diskusiju par to, kam ir tiesības attīstīt un kontrolēt AI, un kurš izlemj, kāda loma šiem rīkiem būs mūsu sabiedrībā.

“Cilvēki, kas to rada, bieži vēlas, lai mēs domātu, ka tā ir kā zinātniskā fantastika, vai ne?” teica Stārks.

“Es domāju, ka jautājums ir:” Vai mēs varam pievērst uzmanību tam, kā šie rīki izjauc lietas, un vai mēs varam pārliecināties, ka tās izjauc lietas tādā veidā, kas ir pozitīvs visiem? “”