От слънчева енергия, предавана от Космоса, до генетични карти на мозъка и живи самовъзстановяващи се мостове, научните изследвания през 2025 г. са многообещаващи. Възможно е дори да станем свидетели на промени, които ще направят градовете по-зелени и по-чисти.

Онези, които смятат, че научните изследвания не са вълнуващи, скоро ще бъдат изненадани. През 2025 г. може би ще станем свидетели на генетичното разкодиране на човешкия мозък, ще събираме слънчева енергия в Космоса и ще преминаваме през мостове, изградени от електронно управлявани гъбички.

Разгадаване на генетиката на мозъка с помощта на изкуствен интелект

Подробните карти на човешкия мозък, изработени по финансирания от ЕС проект „Човешки мозък“, са готови за широко приложение и ще започнат да разкриват своя потенциал през 2025 г. 

Според проф. Катрин Амунтс, учен невролог към Университета в Дюселдорф и изследователския център Юлих в Германия, тези карти ще помогнат на учените и лекарите да откриват нови лечения за пациентите с мозъчни заболявания. Тя ръководи това историческо 10-годишно проучване на човешкия мозък, което създава атласа на човешкия мозък — с най-подробните създавани някога карти на областите на човешкия мозък и клетъчната им структура — и с нови разработки, които ще помогнат за използване на пълния им потенциал.  

„Изкуственият интелект ни помага при изследването на мозъка. Мозъкът има 86 милиарда нервни клетки, всяка с до 10 000 връзки с други клетки, което образува невероятно сложна мрежа. Дори най-мощните съвременни компютри трудно се справят с тях.“ 

„През 2025 г. ще разполагаме с огромна изчислителна мощ, когато един от най-големите компютри с ИИ — JUPITER — ще започне да работи в Юлих. Съчетаването на данните и изкуствения интелект ще ни даде възможност да провеждаме виртуални експертни сценарии за ефектите на определени терапии върху мозъка.“  

„Наистина искам разработените от нас мозъчни атласи да бъдат от полза за повече пациенти. Бих искала те да се превърнат в полезен инструмент за диагностика и хирургия, например за определяне на местоположението на тумора.“

„Колегите ни във Франция току-що приключиха с първото клинично изследване на хирургично лечение на епилепсия, като използваха атласите, за да прогнозират къде хирурзите биха могли да премахнат тъкан от пациентите. Хирурзите искат да премахнат възможно най-много, за да имат пациенти без пристъпи, но и колкото е възможно по-малко, за да избегнат ненужно увреждане. Сега очакваме резултатите. Тези нови разработки истински ме вълнуват. Затова учих медицина — за да помагам на хората.“

„Един пробив, който бих искала да видя, е разбирането на това как функционира мозъкът на клетъчно ниво. Познати са ни много от видовете клетки, молекулярните профили и гените им, но не и във всяка от 86-те милиарда нервни клетки. Понякога виждаме дърветата, но не виждаме гората. Надявам се, че през 2025 г. ще можем да запълним някои от пропуските в знанията си за взаимовръзките между мозъчните клетки, техните гени и заболяванията на различни нива — от клетките до мрежите и до целия мозък.“

Слънчевата енергия получава помощ от Космоса

Комбинирането на спътникови данни с ИИ предлага изненадващи нови възможности, при които „небето е границата“, казва Ефи Макри, инженер по електроника и вицепрезидент на „Научни изследвания и иновации“ в гръцката технологична компания Future Intelligence. 

Макри ръководи финансирания от ЕС проект RESPONDENT, който обединява силата на изкуствения интелект, спътникови наблюдения и малки метеорологични станции, за да подобри прогнозите за енергията, подавана от соларни паркове към електропреносната мрежа. Макри прогнозира, че през 2025 г. ще станем свидетели на по-голямо използване на спътникови данни, понякога в неочаквани области от живота ни.

„Спътниковите програми „Галилео“ и „Коперник“ са невероятни и Европа трябва много да се гордее с тези технологии. Съществуват толкова много области, в които можем да използваме спътникови данни в бъдеще — от селското стопанство до енергетиката, банковото дело или свободното време — те са на наше разположение. Надяваме се да адаптираме нашето технологично решение и за вятърна енергия. Спътниковите данни могат да се използват и за избиране на най-добрите места за инсталиране на фотоволтаични соларни паркове.“

 „Повече събрани в реално време данни ще се комбинират с данни за минали периоди, за да се обучават по-добре моделите с ИИ. По-нататък това може да помогне за по-бързата обработка на спътниковите изображения и по-доброто проследяване на изменението на климата например. Ще можем по-добре да наблюдаваме ледниците или обезлесяването или да подобрим прогнозите за разпространение на горските пожари. Наистина небето е границата.“ 

„Друго потенциално развитие, което предвиждам, е енергията от Космоса. Това ще включва събирането на слънчева енергия в космоса, която след това ще бъде предавана безжично към Земята (посредством микровълни или лазери). Това е област от енергетиката, която вероятно ще става все по-интересна.“

„Искам изкуственият интелект да се използва за добро. Има много смесени реакции към ИИ. С нетърпение очаквам да видя нови разработки, които носят ползи за обществото, но не бих искала да участвам в технологии, които се използват със зла умисъл. Европейската комисия полага забележителни усилия за отчитането на тези проблеми и разработването на регламенти.“

Самовъзстановяващи се живи строителни материали

Разполагаме с ограничени ресурси и ще трябва да бъдем внимателни с въздействието, което оказваме върху климата, казва д-р Кунал Масаня, инженер в Технологичния университет на Делфт в Нидерландия и участник във финансирания от ЕС проект AM-IMATE.

Той създава композитни материали, направени с помощта на гъбички, които може да се използват в бъдещи мебели, части за самолети и дори в големи строителни проекти, като мостове например. Гъбичките представляват възобновяем ресурс, а някои видове могат да бъдат отглеждани върху отпадъчни продукти от селското или горското стопанство.  

„Създадохме композити с дървесни стърготини и парчета дърво, които са свързани помежду си с гъбички. Инженерите вече използват влакна, подсилени с матрица — по същия начин, по който са подсилени дърветата. Но сме пропуснали всички интересни способности, които материалът може да има, когато е жив. Създаваме парчета, подобни на Lego, състоящи се от гъбични клетки, които се сглобяват с помощта на робот за изграждането на малък мост. Други учени също се присъединяват към тази цел, за да направим живите материали и структури реалност.“ 

„Планираме да поставим електроди в този материал, за да можем да регистрираме сигнали за механично напрежение от гъбичките. Искаме също така да изпращаме сигнали към гъбичките, за да поправят щети или да подсилват локално определени области — нещо, което хифите (нишките) на гъбичките могат да правят. Неотдавна група в САЩ създаде мек ходещ робот, използвайки гъбички, и изпрати сигнали към гъбичките, за да управлява движението. Това е една наистина вълнуваща област, в която очаквам да видя много нововъведения през 2025 г.“ 

Предимството на направените от живи организми конструкции може да е в това, че материалите имат способността да усещат, отчитат и да се приспособяват към напрежения, подсилвайки само там, където е необходим материал. Представете си велосипед или мост, които могат да се поправят сами!

По-добро бъдеще за пчелите и природата в Европа

Медоносните пчели са най-честите посетители на цветята в естествените местообитания по света и опрашват около половината от всички земеделски култури. Състоянието им обаче не е добро, споделя професор Дирк де Грааф, биолог в университета на Гент, Белгия.

„Опрашването на земеделските култури и дивите цветя от медоносните пчели е по-ценно от всичкия мед, който произвеждат — с огромна разлика. Въпреки това всяка година средно една трета от колониите в Европа изчезват. Това означава, че при някои пчелари всички пчели загиват.“

С връщането към природата обаче и с помощта на технологиите положението с медоносните пчели в Европа ще се подобри от 2025 г. нататък. Де Грааф ръководи подкрепян от ЕС проект за изследване на медоносните пчели, наречен B-GOOD, който има за цел да възстанови хармонията между пчелите и природата.

„Преобладаващата част от медоносните пчели в Белгия и Северна Европа са от внесени породи. Вместо това нашето пчеларство се фокусира изцяло върху пчели, които са добри за производството на мед и са спокойни. В бъдеще ще има нужда да се избират пчели, които могат по-добре да се противопоставят на паразити като акара Вароа, вместо да разчитаме на химикали за унищожаването им.“

„Трябва да се стремим в бъдеще да не се намесваме толкова много в пчелните кошери. Можем да направим това, като използваме разработени в Европа технологии, като например поставянето върху кошерите на датчици, за да се следят дейността и температурата от разстояние. Скорошно проучване установи, че около 21 % от пчеларите в 18 европейски държави вече имат автоматизирано събиране на данни.

„Истинската полза ще дойде, когато разработим по-интелигентни алгоритми, които тълкуват данните и изпращат предупреждения до пчеларите, така че да отделят по-малко време с пчелите, а пчелите им да са по-здрави.“

„Прогнозирам, че използването на такива технологии ще продължи да се увеличава, особено сред по-младите пчелари, които са свикнали да проверяват смартфоните си. Те ще се възползват от дистанционното проверяване на пчелите и ще ги оставят на мира.“

По-зелени и по-чисти градове, които са от полза за всички

Бъдещите ни градове ще бъдат по-зелени, ще генерират по-малко въглеродни емисии и ще бъдат по-красиви, предсказва д-р Анеми Викманс, архитект в норвежкия Научно-технологичен университет в Трондхайм. Като ръководител на финансирания от ЕС проект CRAFT, тя обединява артистични и културни групи, за да предизвиква устойчиви промени в градските пространства. Тези трансформации ще се осъществяват най-вече чрез местните общности.

„В момента има много промени в политиката, а в медиите се акцентира предимно върху всичко отрицателно. Имаме енергийна криза, продоволствена криза и здравна криза. Това може да изглежда безнадеждно. Много хора обаче намират надежда в това да направят нещо на местно ниво и наистина да видят осезаема разлика в собствените си общности, квартали и градове.“

„Като пример, посетихме много градски градини в градове като Загреб и Сараево. Никога не съм знаела за тях, но това е регионално предимство. Позволява на хората да отглеждат собствени плодове и зеленчуци. Това е важно, защото хората често може да нямат достатъчно пари, за да купуват здравословни местни храни, произведени по устойчив начин — те може да са по-скъпи от полуфабрикатите и да се намират трудно на някои места. Но е лесно да се осигури достъп до парче земя, за да могат хората да отглеждат собствена храна, да се срещат с други хора, които правят същото, и да си помагат.“  

„Такива положителни промени често не влизат в новините. Те не струват много, не изискват големи политически решения и лесно се подминават. Надявам се, че през 2025 г. този вид движения ще станат твърде големи, за да бъдат игнорирани, защото ще достигнат критична маса и ще излязат на повърхността, привличайки вниманието на политици, инвеститори и други хора.“

Екипът на CRAFT черпи вдъхновение от инициативата на ЕС за довеждане на Европейския зелен пакт до местата, където живеят хората. Наречена „Нов европейски Баухаус“ (NEB), тя цели ежедневието на хората и жилищните пространства да се вдъхновяват от изкуствата и културата, да са в хармония с природата и да включват социално взаимодействие. 

Наред с CRAFT проекти като Re-Value, Bauhaus Bites и NEB-STAR работят за постигане на същите цели, като заедно те включват повече от 100 града и общности в Европа.

Подобно на движението „Баухаус“ в Германия отпреди век, целта на „Новия европейски Баухаус“ е да обединява градоустройството, науката, технологиите, изкуството и общностния дух, за да се преодоляват големите обществени предизвикателства. Самото изкуство може да бъде движеща сила, защото e широко достъпно в градовете и има силата да подтиква хората към действие.

Тази статия е публикувана за пръв път в Horizon, списанието на ЕС за изследвания и иновации.