Что такое глубинные технологии и в каких областях они наиболее развиты

Что собой представляют глубинные технологии

Это решения на стыке нескольких научных дисциплин, которые изменят жизнь всего человечества и при этом потребуют больших ресурсов.

Чтобы внедрить любую глубинную технологию, нужно последовательно решить несколько сложных задач, каждая из которых будет маленьким шагом на пути к цели. Это рождает основную сложность: инвесторы уже сейчас должны вложить в разработки большие деньги, а первую прибыль получат через годы или десятки лет.

Есть важное ограничение, без которого глубинную технологию не признают жизнеспособной. Она все-таки должна быть относительно реалистичной и достижимой в обозримой перспективе. Поэтому, например, исследователи не разрабатывают идею вечного двигателя или межгалактических путешествий.

Мы расскажем о 7 самых заметных и многообещающих областях глубинных технологий.

Беспилотный транспорт

Работы в этой сфере идут в двух направлениях.

Первая задача: ученые стремятся создать массовые беспилотные автомобили. Они позволят уменьшить количество аварий, логистика станет более эффективной. Кроме того, транспорт с автопилотом будет более экономичным: роботы выбирают такой стиль вождения, который обеспечивает наименьший расход топлива.

Вторая задача: миру нужны беспилотные летательные аппараты. Они ускорят доставку товаров, сделают ее более дешевой. Помимо этого, выведут сельское хозяйство на новый уровень за счет более точечной инспекции полей, своевременного орошения, обработки удобрениями. Наконец, беспилотники можно применять для обследования состояния высотных сооружений — например, дамб, мостов, электростанций.

Биотехнологии

В первую очередь, ученых и предпринимателей интересует возможность выращивать ткани и целые органы человека. Пока есть два возможных направления: создавать их в телах животных или печатать на специальных биопринтерах, которые сначала задают «каркас» будущей ткани, а потом наносят на него клеточную «оболочку».

Смежная сфера — биопротезирование. Важно не просто сделать протезы, которые организм не будет отторгать, но создать между ними и мозгом устойчивую связь. Например, когда с помощью искусственной руки человек сможет ощущать размер предмета или его температуру.

И, разумеется, продолжается работа с генной инженерией, которая позволит редактировать геном человека и устранять опасные наследственные заболевания.

Искусственный интеллект

Пока об успехах в этой сфере мы судим на примере голосовых помощников и алгоритмов, которые находят закономерности в больших массивах данных. Но все это — промежуточные остановки на пути к главной цели: создать искусственный интеллект, который будет способен к творчеству и самообучению.

Вопреки расхожему представлению, ученые не пытаются сделать машины, которые могут написать роман, симфонию или пейзаж. В первую очередь, им нужен партнер для научных исследований — например, чтобы понять принцип работы человеческого мозга. Уже сейчас накопился большой объем данных об устройстве отдельных нейронов, но до сих пор непонятно, как именно они работают. Нужно не просто проанализировать полученный массив информации. Важно задать этим сведениям правильные вопросы, чтобы понять, какие закономерности следует в них искать.

Космические технологии

Здесь перед человечеством стоит две основных задачи. Первая: создать более мощные носители, в идеале — для многоразового использования. Вторая: произвести надежное и относительно недорогое топливо, у которого хватит энергии, чтобы вывести такие ракеты на орбиту.

Когда удастся реализовать обе этих технологии, ракеты смогут доставлять в космос тяжелые грузы. А это, в свою очередь, позволит строить исследовательские лаборатории и обсерватории, которые будут давать более точные данные, чем их наземные эквиваленты.

Считается, что без сверхтяжелых ракет затруднены регулярные полеты к Марсу: носитель должен не только вмещать большое количество полезного груза и оборудования, но и иметь обширный топливный отсек для совершения маневров.

Квантовые вычисления

Существующие компьютеры быстро обрабатывают данные, но этого недостаточно для наиболее сложных вычислений. Новые процессоры будут выполнять те же задачи на несколько порядков быстрее.

Исследователи ожидают, что квантовый суперкомпьютер позволит решить проблему искусственного интеллекта. А еще это устройство поможет проектировать новые молекулы с заранее заданными свойствами — сейчас ученые делают это методом простого перебора и экспериментально проверяют их физические и химические свойства.

Но самое главное — суперкомпьютер сможет решать те проблемы, которые человечество пока даже не осознало. Так же было с обычными компьютерами: их проектировали для математических вычислений, а они подарили нам интернет, новую финансовую систему и современные технологии в медицине.

Передовые материалы

Стороннему наблюдателю кажется, что ученые исследовали все существующие элементы Периодической системы и получили все возможные их сочетания. На самом деле, это не так. Новые молекулы и вещества создаются регулярно, и есть такие материалы, без которых нельзя представить развитие энергетики или строительства.

Например, человечеству нужен функциональный текстиль нового поколения, который позволит делать легкие и при этом надежные космические скафандры. Это необходимо для более точных манипуляций во время работы на других планетах и спутниках.

Пример из другой области — материал, который будет выдерживать температуры, сопоставимые с поверхностью Солнца. Без этого нельзя будет продвинуться в создании термоядерного реактора, который станет источником дешевой и мощной энергии.