10 banbrytande teknologier 2021

Sierra och Lenny





24 februari 2021

Denna lista markerar 20 år sedan vi började sammanställa ett årligt urval av årets viktigaste teknologier. Vissa, som mRNA-vacciner, förändrar redan våra liv, medan andra fortfarande är några år lediga. Nedan hittar du en kort beskrivning tillsammans med en länk till en artikel som undersöker varje teknik i detalj. Vi hoppas att du kommer att njuta och utforska – tillsammans tror vi att den här listan representerar en inblick i vår kollektiv framtid .


genvaccin

SELMAN DESIGN

Messenger RNA vaccines

Vi hade väldigt tur. De två mest effektiva vaccinerna mot coronaviruset är baserade på budbärar-RNA, en teknik som har funnits i 20 år. När covid-19-pandemin började i januari förra året var forskare vid flera bioteknikföretag snabba med att vända sig till mRNA som ett sätt att skapa potentiella vacciner; i slutet av december 2020, vid en tidpunkt då mer än 1,5 miljoner hade dött av covid-19 världen över, godkändes vaccinerna i USA, vilket markerar början på slutet på pandemin.



De nya covid-vaccinerna är baserade på en teknologi som aldrig tidigare använts i terapi, och den kan förändra medicin, vilket leder till vacciner mot olika infektionssjukdomar, inklusive malaria. Och om detta coronavirus fortsätter att mutera, kan mRNA-vacciner enkelt och snabbt modifieras. Messenger-RNA är också mycket lovande som grund för billiga genfixar mot sicklecellssjukdom och HIV. Även på gång: att använda mRNA för att hjälpa kroppen att bekämpa cancer. Antonio Regalado förklarar historien och den medicinska potentialen hos den spännande nya vetenskapen om budbärar-RNA.

2021

10 banbrytande teknologier

GPT-3

Stora datormodeller på naturliga språk som lär sig att skriva och tala är ett stort steg mot AI som bättre kan förstå och interagera med världen. GPT-3 är den överlägset största – och mest läskunniga – hittills. Utbildad på texten i tusentals böcker och det mesta av internet, GPT-3 kan efterlikna mänskligt skriven text med kuslig – och ibland bisarr – realism, vilket gör den till den mest imponerande språkmodellen som hittills producerats med hjälp av maskininlärning.

konceptuellt fotografi av enhörningarSIERRA LENNY

Men GPT-3 förstår inte vad den skriver , så ibland är resultaten förvrängda och meningslösa. Det krävs en enorm mängd beräkningskraft, data och pengar för att träna, vilket skapar ett stort koldioxidavtryck och begränsar utvecklingen av liknande modeller till de labb med extraordinära resurser. Och eftersom den är tränad på text från internet, som är fylld med desinformation och fördomar, producerar den ofta liknande partiska passager. Will Douglas Heaven visar upp ett smakprov på GPT-3:s smarta skrift och förklarar varför vissa är ambivalenta om dess prestationer.




konceptuell fotografering av en person som håller en telefon

SIERRA & LENNY

TikTok-rekommendationsalgoritmer

Sedan lanseringen i Kina 2016 har TikTok blivit ett av världens snabbast växande sociala nätverk. Det har laddats ner miljarder gånger och lockat hundratals miljoner användare. Varför? Eftersom algoritmerna som driver TikToks For You-flöde har förändrat människors sätt bli känd online .

Medan andra plattformar är mer inriktade på att lyfta fram innehåll med masstilltal, verkar TikToks algoritmer lika sannolikt att plocka en ny skapare ur dunkel som att ha en känd stjärna. Och de är särskilt skickliga på att mata relevant innehåll till nischgrupper av användare som delar ett särskilt intresse eller identitet.



Möjligheten för nya kreatörer att få många visningar mycket snabbt – och den lätthet med vilken användare kan upptäcka så många typer av innehåll – har bidragit till appens fantastiska tillväxt. Andra sociala medieföretag försöker nu reproducera dessa funktioner på sina egna appar. Abby Ohlheiser profilerar en TikTok skapare som blev överraskad av sin egen framgång på plattformen.


solid state litiumbatteri

Litium-metallbatterier

Elfordon kommer med en tuff försäljningsargument; de är relativt dyra och du kan köra dem bara några hundra mil innan de behöver laddas – vilket tar mycket längre tid än att stanna för bensin. Alla dessa nackdelar har att göra med begränsningarna hos litiumjonbatterier. En välfinansierad Silicon Valley-startup säger nu att den har ett batteri som kommer att göra elfordon mycket mer välsmakande för masskonsumenten.

Det kallas a litium-metall batteri och utvecklas av QuantumScape. Enligt tidiga testresultat kan batteriet öka räckvidden för en elbil med 80 % och kan laddas snabbt. Startupen har ett avtal med VW, som säger att det kommer att sälja elbilar med den nya typen av batteri till 2025.



Batteriet är fortfarande bara en prototyp som är mycket mindre än vad som behövs för en bil. Men om QuantumScape och andra som arbetar med litium-metallbatterier lyckas, kan det äntligen göra elbilar attraktiva för miljontals konsumenter. James Temple beskriver hur en litium-metall batteri fungerar , och varför forskare är så exalterade över de senaste resultaten.


konceptuell illustration

FRANZISKA BARCZYK

Dataförtroende

Teknikföretag har visat sig vara dåliga förvaltare av våra personuppgifter. Vår information har läckt ut, hackats och sålts och sålts vidare fler gånger än de flesta av oss kan räkna. Kanske ligger problemet inte hos oss, utan i den integritetsmodell som vi länge har hållit oss till – en där vi som individer är primärt ansvariga för att hantera och skydda vår egen integritet.

Dataförtroende erbjuda ett alternativt tillvägagångssätt som vissa regeringar börjar utforska. Ett dataförtroende är en juridisk person som samlar in och hanterar människors personuppgifter för deras räkning. Även om strukturen och funktionen för dessa förtroende fortfarande definieras, och många frågor kvarstår, är dataförtroende kända för att erbjuda en potentiell lösning på långvariga problem inom integritet och säkerhet. Anouk Ruhaak beskriver kraftfull potential hos denna modell och några tidiga exempel som visar vad det lovar.


Grönt väte

Hur fallande solkostnader har förnyat förhoppningar om rent väte När nationer räknar ut hur de ska uppfylla sina klimatmål, framstår grönt väte alltmer som nödvändigt.

Väte har alltid varit en spännande möjlig ersättning för fossila bränslen. Det brinner rent och avger ingen koldioxid; den är energität, så det är ett bra sätt att lagra ström från på och av förnybara källor; och du kan göra flytande syntetiska bränslen som är drop-in ersättare för bensin eller diesel. Men det mesta av väte har hittills tillverkats av naturgas; processen är smutsig och energikrävande.

De snabbt sjunkande kostnaderna för sol- och vindkraft innebär grönt väte är nu tillräckligt billig för att vara praktisk. Zappa helt enkelt vatten med elektricitet, och presto, du har väte. Europa leder vägen och börjar bygga den nödvändiga infrastrukturen. Peter Fairley hävdar att sådana projekt bara är ett första steg till ett tänkt globalt nätverk av elektrolysanläggningar som drivs med sol- och vindkraft, rent väte .

2021

10 banbrytande teknologier

kontaktspårning illo

FRANZISKA BARCZYK

Digital kontaktspårning

När coronaviruset började spridas runt om i världen kändes det först som om digital kontaktspårning kan hjälpa oss . Smartphone-appar kan använda GPS eller Bluetooth för att skapa en logg över personer som nyligen hade korsat vägar. Om en av dem senare testade positivt för covid kan den personen lägga in resultatet i appen och det skulle varna andra som kan ha blivit utsatta.

Men digital kontaktspårning lyckades i stort sett inte ha någon större inverkan på virusets spridning. Apple och Google tryckte snabbt ut funktioner som exponeringsmeddelanden till många smartphones, men folkhälsotjänstemän kämpade för att förmå invånarna att använda dem. De lärdomar vi drar av den här pandemin kan inte bara hjälpa oss att förbereda oss för nästa pandemi utan också föra över till andra områden inom hälsovården. Lindsay Muscato utforskar varför digital kontaktspårning misslyckades med att bromsa covid-19 och erbjuder sätt vi kan göra bättre nästa gång.


SELMAN DESIGN

Hyperexakt positionering

Vi använder alla GPS varje dag; det har förändrat våra liv och många av våra företag. Men medan dagens GPS är exakt inom 5 till 10 meter, har nya hyperexakta positioneringstekniker en noggrannhet inom några centimeter eller millimeter. Det öppnar upp för nya möjligheter, från jordskredvarningar till leveransrobotar och självkörande bilar som säkert kan navigera på gator.

Kinas BeiDou (Big Dipper) globalt navigationssystem färdigställdes i juni 2020 och är en del av det som gör allt detta möjligt. Den ger en positioneringsnoggrannhet på 1,5 till två meter för alla i världen. Med markbaserad förstärkning kan den komma ner till millimetersnivå. Samtidigt får GPS, som har funnits sedan början av 1990-talet, en uppgradering: fyra nya satelliter för GPS III lanseras i november och fler förväntas vara i omloppsbana 2023. Ling Xin rapporterar om hur kraftigt ökad noggrannhet av dessa system har redan visat sig vara användbara.


konceptuellt fotografi av distansarbete

SIERRA & LENNY

Fjärr allt

Covid-pandemin tvingade världen att gå avlägset. Att få det skiftet rätt har varit särskilt viktigt inom hälso- och sjukvård och utbildning. Vissa platser runt om i världen har gjort ett särskilt bra jobb med att få fjärrtjänster i dessa två områden att fungera bra för människor.

Snapask, ett onlinehandledningsföretag, har mer än 3,5 miljoner användare i nio asiatiska länder, och Byju’s, en lärandeapp baserad i Indien, har sett antalet användare stiga till nästan 70 miljoner. Tyvärr är det studenter i många andra länder fortfarande gnäller med sina onlinekurser.

Samtidigt har telehälsoinsatser i Uganda och flera andra afrikanska länder utökat hälsovården till miljoner under pandemin. I en del av världen med kronisk brist på läkare har distanssjukvård varit en livräddare. Sandy Ong rapporterar om den anmärkningsvärda framgången för onlineutbildning i Asien och spridningen av telemedicin i Afrika.


multimodal

SELMAN DESIGN

Multikvalificerad AI

Trots de enorma framstegen inom artificiell intelligens de senaste åren är AI och robotar fortfarande dumma på många sätt, speciellt när det kommer till att lösa nya problem eller navigera i obekanta miljöer. De saknar den mänskliga förmågan, som finns även hos små barn, att lära sig hur världen fungerar och tillämpa den allmänna kunskapen i nya situationer.

Ett lovande tillvägagångssätt för att förbättra kompetensen hos AI är att utöka sina sinnen; för närvarande AI med datorseende eller ljudigenkänning kan känna av saker men kan inte prata om vad den ser och hör med hjälp av naturliga språkalgoritmer. Men vad händer om du kombinerade dessa förmågor i ett enda AI-system? Kan dessa system börja vinna människoliknande intelligens ? Kan en robot som kan se, känna, höra och kommunicera vara en mer produktiv mänsklig assistent? Karen Hao förklarar hur AI:er med flera sinnen kommer att få en större förståelse för omvärlden och uppnå en mycket mer flexibel intelligens.


För en titt på vilka teknologier som gjort våra 10 genombrottsteknologier under tidigare år, kolla in den här sidan , som börjar med 2020-talets lista.

10 banbrytande teknologier 2021