Tio stora globala utmaningar som teknik skulle kunna lösa

Illustrationer av Tomi Um



Kolbindning
Att minska utsläppen av växthusgaser enbart kommer inte att räcka för att förhindra kraftiga ökningar av globala temperaturer. Vi kommer också att behöva ta bort enorma mängder koldioxid från atmosfären, vilket inte bara skulle bli otroligt dyrt, utan också ställa oss inför det svåra problemet med vad vi ska göra med all denna CO2. Ett växande antal nystartade företag undersöker sätt att återvinna koldioxid till produkter, inklusive syntetiska bränslen, polymerer, kolfiber och betong. Det är lovande, men vad vi verkligen behöver är ett billigt sätt att permanent lagra de miljarder ton koldioxid som vi kan behöva dra ut ur atmosfären.

Konceptuell illustration av stor utmaning

Energilagring i nätskala
Förnybara energikällor som vind och sol blir billiga och mer utbredda, men de genererar inte elektricitet när solen inte skiner eller vinden inte blåser. Det begränsar hur mycket kraft dessa källor kan leverera, och hur snabbt vi kan gå bort från stadiga källor som kol och naturgas. Kostnaden för att bygga tillräckligt med batterier för att säkerhetskopiera hela nät för de dagar då flaggor för förnybar generation skulle vara astronomiska. Olika forskare och nystartade företag arbetar med att utveckla billigare former av lagring i nätskala som kan pågå under längre perioder, inklusive flödesbatterier eller tankar med smält salt. Hur som helst behöver vi desperat ett billigare och effektivare sätt att lagra stora mängder el.





Konceptuell illustration av stor utmaning

10 banbrytande teknologier 2019

Den här historien var en del av vårt marsnummer 2019

  • Se resten av frågan
  • Prenumerera

Universellt influensavaccin
Pandemi influensa är sällsynt men dödlig. Minst 50 miljoner människor dog i pandemin av H1N1-influensa 1918. På senare tid dog ungefär en miljon människor i pandemierna 1957-'58 och 1968, medan ungefär en halv miljon dog i en återkomst av H1N1 2009. De senaste dödstalen är lägre delvis på grund av att virusen var mildare stammar. Vi kanske inte har så tur nästa gång – en särskilt potent stam av viruset kan replikera för snabbt för att något skräddarsytt vaccin ska kunna bekämpa det effektivt. Ett universellt influensavaccin som skyddade inte bara mot de relativt mindre skadliga varianterna utan också mot ett katastrofalt utbrott en gång i århundradet är en avgörande utmaning för folkhälsan.

Konceptuell illustration av stor utmaning

Demensbehandling
Mer än en av 10 amerikaner över 65 år har Alzheimers; en tredjedel av de över 85 år gör det. När människors livslängd förlängs kommer sannolikt antalet människor som lever med sjukdomen – i USA och runt om i världen – att skjuta i höjden. Alzheimers är fortfarande dåligt förstådd: avgörande diagnoser är möjliga först efter döden, och även då diskuterar läkare skillnaden mellan Alzheimers och andra former av demens. Men framsteg inom neurovetenskap och genetik börjar kasta mer ljus. Den förståelsen ger ledtrådar till hur det kan vara möjligt att bromsa eller till och med stänga av de förödande effekterna av tillståndet.



Konceptuell illustration av stor utmaning

Havssanering
Miljarder små bitar av plast – så kallad mikroplast – flyter nu över hela världens hav. Mycket av detta avfall kommer från påsar eller sugrör som har brutits upp med tiden. Det förgiftar fåglar, fiskar och människor. Forskare fruktar att effekterna på både människors hälsa och miljön kommer att bli djupgående, och det kan ta århundraden att städa upp de hundratals miljoner ton plast som har samlats under decennierna. Eftersom föroreningarna är så diffusa är det svårt att städa upp, och även om det finns prototypmetoder för att ta itu med de massiva havsavfallsfläckarna, finns det ingen lösning för kuster, hav och vattendrag.

Konceptuell illustration av stor utmaning

Energieffektiv avsaltning
Det finns ungefär 50 gånger så mycket saltvatten på jorden som det finns sötvatten. När världens befolkning växer och klimatförändringarna intensifierar torkan kommer behovet av färskvatten att växa mer akut. Israel har byggt världens största anläggningar för avsaltning av omvänd osmos och får nu det mesta av sitt hushållsvatten från havet, men den metoden är för energikrävande för att vara praktisk i hela världen. Nya typer av membran kan hjälpa; elektrokemiska tekniker kan också bidra till att göra bräckvatten användbart för bevattning. När det gäller anpassningstekniker till klimatförändringar, borde skapande av dricksvatten från havet vara en högsta prioritet.

Konceptuell illustration av stor utmaning

Säker förarlös bil
Autonoma fordon har testats miljontals mil på allmänna vägar. Pilotprogram för leverans och taxitjänster pågår på platser som Phoenix förorter. Men förarlösa bilar är fortfarande inte redo att ta över vägar i allmänhet. De har problem med att hantera kaotisk trafik och svårigheter med väderförhållanden som snö och dimma. Om de kan göras tillförlitligt säkra, kan de tillåta en grossistomformning av transporter. Trafikstockningar kan elimineras och städer kan förvandlas när parkeringsplatser ger vika för ny utveckling. Framför allt förväntas självkörande bilar, om de används i stor utsträckning, eliminera de flesta av de 1,25 miljoner dödsfall per år som orsakas av trafikolyckor.

människo-djur chimärer
Konceptuell illustration av stor utmaning

Förkroppslig AI
Förra hösten svepte en video av Atlas, designad av Boston Dynamics, över internet. Den visade roboten hoppa uppför trappor som en kommandosoldat. Detta kom bara två år efter att AlphaGo slog världens bästa Go-spelare. Atlas kan inte spela Go (den är förkroppsligad, men inte intelligent), och AlphaGo kan inte köra (den är intelligent, på sitt eget sätt, men saknar en kropp). Så vad händer om du lägger AlphaGos sinne i Atlas kropp? Många forskare säger att sann allmän artificiell intelligens kan bero på en förmåga att relatera interna beräkningsprocesser till verkliga saker i den fysiska världen, och att en AI skulle förvärva den förmågan genom att lära sig interagera med den fysiska världen som människor och djur gör.



Konceptuell illustration av stor utmaning

Vi kan förutsäga orkaner dagar och ibland veckor i förväg, men jordbävningar kommer fortfarande som en överraskning. Att förutsäga dem med tillförsikt kan rädda miljontals liv.

Jordbävningsförutsägelse
Över 100 000 människor dog i jordbävningen i Haiti 2010, och tsunamin i Indiska oceanen 2004 – utlöst av en av de kraftigaste jordbävningarna som någonsin registrerats – dödade nästan en kvarts miljon människor i Indonesien, Sri Lanka, Indien och på andra håll. Vi kan förutsäga orkaner dagar och ibland veckor i förväg, men jordbävningar kommer fortfarande som en överraskning. Att förutsäga jordbävningar med viss tillförsikt på medellång sikt skulle göra det möjligt för planerare att komma på hållbara lösningar. Att åtminstone ge några timmars varning skulle göra det möjligt för människor att evakuera osäkra områden och kan rädda miljontals liv.

Konceptuell illustration av stor utmaning

Hjärnavkodning
Våra hjärnor förblir ett djupt mysterium för neuroforskare. Allt vi tänker och minns, och alla våra rörelser, måste på något sätt kodas i de miljarder neuroner i våra huvuden. Men vad är det för kod? Det finns fortfarande många okända och pussel i att förstå hur våra hjärnor lagrar och kommunicerar våra tankar. Att knäcka den koden kan leda till genombrott i hur vi behandlar psykiska störningar som schizofreni och autism. Det kan tillåta oss att förbättra direkta gränssnitt som kommunicerar direkt från våra hjärnor till datorer, eller till och med till andra människor – en livsförändrande utveckling för människor som är förlamade av skador eller degenerativa sjukdomar.

Konceptuell illustration av stor utmaning Dölj

Faktisk Teknik

Kategori

Okategoriserad

Teknologi

Bioteknik

Teknisk Policy

Klimatförändring

Människor Och Teknik

Silicon Valley

Datoranvändning

Mit News Tidningen

Artificiell Intelligens

Plats

Smarta Städer

Blockchain

Huvudartikel

Alumnprofil

Alumnikoppling

Mit News-Funktion

1865

Min Syn

77 Mass Ave

Möt Författaren

Profiler I Generositet

Ses På Campus

Alumnbrev

Nyheter

Tidningen Mit News

Val 2020

Med Index

Under Kupolen

Brandslang

Oändliga Berättelser

Pandemic Technology Project

Från Presidenten

Cover Story

Fotogalleri

Rekommenderas