Будущее где-то рядом. Изобретения и открытия, которые навсегда изменят жизнь человечества

В 1960-х и даже в 1970-х годах вам вряд ли удалось бы убедить обычного человека в том, что мир — абсолютно весь, от а до я — изменится из-за персональных компьютеров. Мысль о том, что какие-то "железки" будут заправлять всем, от распорядка дня до управления машинами и самолетами, просто не могла уместиться в сознании далекого от кибернетики обывателя. Точно так же десятью годами позже не удалось бы объяснить, какая революция грядет с появлением мобильных телефонов. А сто лет тому назад примерно то же самое относилось и к автомобилям.

Дело в том, что к тому моменту, когда автомобиль, компьютер или мобильный телефон готовились совершить революцию, они были давно известны человечеству. Ну разве что в несколько иной ипостаси. Машины — в качестве смешных и опасных самобеглых колясок, перед которыми в городах должен был идти специальный человек с флагом, чтобы обезопасить неторопливых пешеходов. Беспроводной телефон — в виде громоздких коробок в багажниках автомобилей богачей, а компьютер — в образе еще более громоздкой коробки для решения совсем уж заумных задач. От них никто не ожидал подвоха.

Примерно то же происходит и сейчас. Последние 60 лет ученые по всему миру возятся с термоядерными реакторами. Ну а пуск немецкого стелларатора никого не удивляет. Генной инженерии скоро исполнится сорок — к ней тоже привыкли. Беспилотники вообще продаются в любом мало-мальски продвинутом магазине игрушек, и от них тоже никто не ожидает подвоха. А ведь на самом деле достаточно измениться самой малости, и эти давно известные нам явления и предметы могут изменить жизнь человечества навсегда.

Или, к примеру, совсем уж мало кому известная тонкость. По утверждению одного из крупных акционеров Apple, компания приценивается к Tesla Илона Маска. Причем не просто так, а с прицелом заманить создателя ракеты Falcon, аккумуляторов PowerWall и электромобиля Tesla S в кресло исполнительного директора объединенной корпорации. Причем, по утверждению инсайдера, главный интерес представляет именно голова Маска — просто купить его компанию самая дорогая технологическая корпорация мира может прямо сейчас, причем по тройной цене.

В общем, если Тим Кук все же уговорит Маска возглавить одновременно самую богатую и самую инновационную компанию мира, последний, скорее всего, изменится до неузнаваемости. Хотя даже самый продвинутый футуролог не сможет объяснить, как именно и почему.

Возвращение к звездам

Топ-новость декабря 2015-го — первый удачный коммерческий запуск (и приземление) многоразовой ракеты-носителя Falcon 9 компании SpaceX Илона Маска, которая 22 декабря вывела на орбиту девять спутников связи. В ноябре не меньшей сенсацией стали удачные испытания многоразовой ракеты от Blue Origin Джефа Безоса. Однако на фоне этих новостей осталось практически незамеченным главное "космическое" событие года. Хотя именно оно будет играть главную роль в освоении космоса.

18 декабря был утвержден бюджет NASA: в 2016 году агентство получит рекордные со времен лунной программы $19,285 млрд. Больше всего — $2 млрд — будет потрачено на проект сверхтяжелой ракеты SLS, еще $1,631 млрд — на исследование Солнечной системы, $1,27 млрд — на "лунный" пилотируемый корабль Orion, $1,244 млрд — на поддержку коммерческой космонавтики.

В двух словах все перечисленное можно изложить так: США вкладывают колоссальные средства в перспективные исследования космоса вплоть до пилотируемых полетов на Марс, а на "ближние рейсы" — от миссий к МКС до вывода на орбиту спутников — будут контрактоваться частные перевозчики.

Последнее, кстати, становится выгодным. Даже самый дешевый ракетный двигатель (российский РД-180) стоит $11–15 млн — с учетом стоимости самой ракеты каждый удачный пуск возвращаемых ракет экономит в 2–3 раза больше. Освободившиеся средства, скорее всего, пойдут на развитие космического туризма. Ну и на безопасность: среди получателей крупных сумм из бюджета NASA значится в том числе и Boeing, разрабатывающий "оружие ближнего космоса", вроде космического беспилотника X-37, способного нанести неядерный удар по пусковым установкам баллистических ядерных ракет в любой точке Земли.

Со скоростью 10 000 лет в секунду

В декабре компания Google сообщила, что квантовый компьютер D-Wave 2X, приобретенный в складчину с NASA и Universities Space Research Association за $15 млн, полностью подтвердил свою работоспособность. "То, что D-Wave успевает за секунду, у обычного компьютера с одноядерным процессором заняло бы 10 000 лет", — заявил Нартмут Невен, руководитель лаборатории Google Quantum AI Lab в Лос-Анджелесе.

D-Wave работает по принципу, кардинально отличающемуся от обычных компьютеров, кодирующих всю информацию последовательностью битов (нолями и единицами). Если три обычных бита могут передавать любое из восьми значений (два в третьей степени), то три кубита (квантовых бита) могут представлять все восемь значений одновременно. Сейчас исследования в этом направлении ведут Microsoft и IBM, а еще один D-Wave 2X установлен в исследовательском центре NASA в Маунтин-Вью. Аэрокосмическому агентству США он нужен для расчетов, связанных с будущими миссиями. Впрочем, это не единственное, для чего могут пригодиться практически мгновенные параллельные вычисления. Среди потенциальных сфер применения — все более сложные автопилоты, медицинские исследования от анализа ДНК до диагностики рака, наконец, искусственный интеллект. А лучше всего будущее технологии описывает простое сравнение: представьте все, что сделало с миром появление обычных компьютеров. Квантовые могут привести к такой же революции.

Две редакции генома

В ноябре 2015-го СМИ облетела новость о первом случае излечения рака крови при помощи редактирования ДНК. История началась еще в 2014-м, когда у трехмесячной Лейлы Ричардс из Великобритании диагностировали рак крови. Точнее, острый лимфобластный лейкоз — злокачественное заболевание, при котором костный мозг в огромных количествах выбрасывает в кровь незрелые лимфоидные клетки. Химиотерапия и пересадка костного мозга Лейле не помогли — и родители девочки обратились к Васиму Касиму из Университетского колледжа Лондона, который разрабатывает генетические способы борьбы с раком.

В таких случаях у больного отбирают здоровые Т-лимфоциты, модифицируют их для борьбы с раковыми клетками и возвращают назад. Вот тут и случилось самое интересное: поскольку получить здоровые лейкоциты из крови Лейлы было невозможно, Касим использовал материал от донора, в лейкоцитах которого были одновременно деактивированы гены, которые отвечают за атаку чужеродных тел (то есть всех клеток Лейлы), и те, которые позволили бы организму Лейлы распознать чужеродные клетки и атаковать уже их. Одновременно модифицированные Т-лейкоциты получили ген рецептора CAR19, заставляющий их находить и уничтожать клетки с белком CD19 на поверхности, которые вызывают этот тип лейкоза. При этом полученные модифицированные Т-клетки UCART19 можно было использовать для лечения любого больного таким лейкозом. Другими словами, Васиму Касиму удалось создать вакцину от этого типа рака. После того как все раковые клетки были уничтожены, Лейле снова пересадили костный мозг — спустя несколько месяцев после пересадки следов рака в ее крови обнаружено не было.

Как на Солнце

Главным ньюсмейкером в сфере ядерных исследований в 2015 году стал Институт физики плазмы имени Макса Планка. Точнее, его подразделение, запустившее в декабре термоядерный стелларатор Wendelstein 7-X. В ходе декабрьских испытаний в реакторе получили гелиевую плазму (температура которой сравнима с температурой солнечной плазмы) и смогли удержать ее в равновесном состоянии на протяжении одной десятой секунды. СМИ поспешили окрестить немецкий реактор "самым мощным" и даже "единственным". На самом деле это не так — по мощности и масштабам его превосходит как минимум токомак международного проекта International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER): 60-метровый колосс массой 23 тыс. тонн, монтируемый на площадке в 42 га на юге Франции (первые эксперименты намечены на 2025 год). Нельзя назвать Wendelstein 7-X и единственным — в мире построено около 200 термоядерных реакторов, причем в некоторых из них удавалось поддерживать термоядерную реакцию до 10 секунд. Тем не менее немецкий проект действительно уникален. Дело в том, что в теории при подобной конфигурации камеры (напоминающей несколько раз перекрученный тор) можно получить сверхстабильную по меркам термоядерной физики плазму — поддерживая реакцию на протяжении получаса. А это, в свою очередь, дает возможность для обкатки теорий и оборудования, которые в итоге приведут к созданию промышленного термоядерного реактора, практически бесконечного поставщика сверхдешевой электроэнергии.

По оценкам руководителя проекта Wendelstein 7-X профессора Томаса Клингера, на эксперименты уйдет несколько десятков лет. А первый промышленный реактор заработает в период с 2050-го по 2100 год — для человечества это будет означать революцию, сравнимую с той, которая случилась после открытия электричества.

Избавься от монополии

Пока немцы, французы, а также международное сообщество из ITER и американская Lockheed Martin Corporation бьются над созданием термоядерного реактора, компания Tesla Илона Маска придумала, как распоряжаться тем электричеством, которое уже есть. Речь идет об аккумуляторах PowerWall (10 КВт), PowerPack (100 КВт), которые могут работать как от сети (например, накапливая электроэнергию ночью, по низким тарифам), так и от возобновляемых источников вроде ветрогенераторов или солнечных батарей. При этом они легко масштабируются — собрав несколько таких батарей в пакет, можно обеспечить электроэнергией квартиру, дом, здание или целую фабрику. Стоимость самого дешевого, домашнего, — около $3 тыс., то есть совсем не запредельные средства даже для Украины. За эти деньги можно полностью избавиться от монополии поставщиков электроэнергии, причем с выгодой: в большинстве стран ЕС такое вложение окупится всего за несколько лет. А с ростом производства стоимость аккумуляторов будет падать.

В 2016-м PowerPack и PowerWall можно будет купить в ЮАР и Австралии, а также по предварительному заказу (объем которого уже сейчас превышает 100 тыс. штук). В 2017-м, после постройки отдельного завода, география продаж должна распространиться на весь мир, а уже в 2020-м Tesla собирается выпустить столько батарей, что они, подключенные к сети, смогут снабжать все человечество энергией в течение 8–10 дней. В 2025-м этот показатель превысит 1,5 месяца, то есть составит 1/7 годового энергопотребления всей планеты.

Дронопорт

Беспилотные летательные аппараты — одна из технологий, которая изменит мир в самом ближайшем будущем. Уже сейчас они представляют нешуточную угрозу для ПВО, кораблей или террористов в случае с ударными БПЛА Predator. Национальная полиция Японии испытывает специальные беспилотники для охоты за нелегальными дронами, Facebook — дроны-ретрансляторы интернета, а Amazon — дроны-доставщики. Но первым всемирную известность может получить совсем другой беспилотный проект. Речь о совместном детище фонда Norman Foster Foundation, Швейцарского федерального технологического института, компании Afrotech и архитектурной фирмы Foster+Partners, которые в 2016-м начнут строительство первого аэродрома для беспилотников в Руанде.

На первом этапе (начиная с 2016 года) беспилотники будут доставлять медикаменты в больницы, расположенные в труднодоступных районах страны. На втором (с 2020 года) — примутся за более тяжелые посылки: запчасти, электронику и товары e-commerce. В итоге Droneport должен стать торговым и цивилизационным хабом в Африке наподобие тех, которые когда-то возникали вокруг бензоколонок. Всего в планах строительство 40 беспилотных аэропортов в Руанде, затем — расширение проекта на территорию Конго.