Ti store globale utfordringer teknologi kan løse

Illustrasjoner av Tomi Um

Karbonbinding
Å kutte klimagassutslipp alene vil ikke være nok til å forhindre kraftige økninger i globale temperaturer. Vi må også fjerne enorme mengder karbondioksid fra atmosfæren, noe som ikke bare ville vært utrolig dyrt, men som ville gi oss det vanskelige problemet med hva vi skal gjøre med all den CO2. Et økende antall startups utforsker måter å resirkulere karbondioksid til produkter, inkludert syntetisk brensel, polymerer, karbonfiber og betong. Det er lovende, men det vi virkelig trenger er en billig måte å permanent lagre milliarder av tonn karbondioksid som vi kanskje må trekke ut av atmosfæren.

Energilagring i nettskala
Fornybare energikilder som vind og sol blir billige og mer utbredt, men de genererer ikke strøm når solen ikke skinner eller vinden ikke blåser. Det begrenser hvor mye strøm disse kildene kan levere, og hvor raskt vi kan bevege oss bort fra stabile kilder som kull og naturgass. Kostnaden for å bygge nok batterier til å sikkerhetskopiere hele nett for dagene da flagg for fornybar generasjon ville være astronomiske. Ulike forskere og startups jobber med å utvikle billigere former for lagring i nettskala som kan vare i lengre perioder, inkludert strømningsbatterier eller tanker med smeltet salt. Uansett trenger vi desperat en billigere og mer effektiv måte å lagre enorme mengder elektrisitet på.

Denne historien var en del av mars 2019-utgaven vår

• Se resten av saken
• Abonnere

Universell influensavaksine
Pandemi influensa er sjelden, men dødelig. Minst 50 millioner mennesker døde i 1918-pandemien av H1N1-influensa. Nylig døde omtrent en million mennesker i pandemiene 1957-'58 og 1968, mens noe sånt som en halv million døde i en gjentakelse av H1N1 i 2009. De siste dødstallene er lavere delvis fordi virusene var mildere stammer. Vi er kanskje ikke så heldige neste gang – en spesielt potent stamme av viruset kan replikere for raskt til at en skreddersydd vaksine effektivt kan bekjempe den. En universell influensavaksine som beskyttet ikke bare mot de relativt mindre skadelige variantene, men også mot et katastrofalt utbrudd en gang i et århundre, er en avgjørende folkehelseutfordring.

Demensbehandling
Mer enn én av 10 amerikanere over 65 år har Alzheimers; en tredjedel av de over 85 år gjør det. Etter hvert som folks levetid forlenges, vil antallet mennesker som lever med sykdommen – i USA og rundt om i verden – sannsynligvis skyte i været. Alzheimers er fortsatt dårlig forstått: avgjørende diagnoser er bare mulig etter døden, og selv da diskuterer leger skillet mellom Alzheimers og andre former for demens. Fremskritt innen nevrovitenskap og genetikk begynner imidlertid å kaste mer lys. Denne forståelsen gir ledetråder til hvordan det kan være mulig å bremse eller til og med stenge ned de ødeleggende effektene av tilstanden.

Havopprydding
Milliarder av bittesmå plastbiter – såkalt mikroplast – flyter nå over hele verdenshavene. Mye av dette avfallet kommer fra poser eller sugerør som har blitt brutt opp over tid. Det forgifter fugler, fisk og mennesker. Forskere frykter at effektene på både menneskers helse og miljøet vil være dyptgripende, og det kan ta århundrer å rydde opp i de hundrevis av millioner tonn plast som har samlet seg opp gjennom tiårene. Fordi forurensningen er så diffus, er det vanskelig å rydde opp, og selv om det finnes prototypemetoder for å takle de enorme oseaniske søppelflekkene, er det ingen løsning for kyster, hav og vannveier.

Energieffektiv avsalting
Det er omtrent 50 ganger så mye saltvann på jorden som det er ferskvann. Etter hvert som verdens befolkning vokser og klimaendringene forsterker tørken, vil behovet for ferskvann bli mer akutt. Israel har bygget verdens største avsaltningsanlegg for omvendt osmose og får nå mesteparten av husholdningsvannet fra havet, men den metoden er for energikrevende til å være praktisk over hele verden. Nye typer membraner kan hjelpe; elektrokjemiske teknikker kan også bidra til å gjøre brakkvann nyttig for vanning. Når det gjelder teknologier for tilpasning til klimaendringer, bør det å skape drikkevann fra havet være en toppprioritet.

Trygg førerløs bil
Autonome kjøretøy har blitt testet millioner av miles på offentlig vei. Pilotprogrammer for levering og taxitjenester er i gang på steder som forstedene til Phoenix. Men førerløse biler er fortsatt ikke klare til å ta over veiene generelt. De har problemer med å håndtere kaotisk trafikk, og problemer med værforhold som snø og tåke. Hvis de kan gjøres pålitelig trygge, kan de tillate en engros-reimagining av transport. Trafikkork kan bli eliminert, og byer kan forvandles ettersom parkeringsplasser viker for nye utbygginger. Fremfor alt forventes selvkjørende biler, hvis de er utbredt, å eliminere de fleste av de 1,25 millioner dødsfallene i året forårsaket av trafikkulykker.

Innebygget AI
I fjor høst feide en video av Atlas, designet av Boston Dynamics, over internett. Den viste roboten som hoppet opp trappene som en kommandosoldat. Dette kom bare to år etter at AlphaGo slo verdens beste Go-spiller. Atlas kan ikke spille Go (den er legemliggjort, men ikke intelligent), og AlphaGo kan ikke kjøre (den er intelligent, på sin egen måte, men mangler en kropp). Så hva skjer hvis du legger AlphaGos sinn i Atlas kropp? Mange forskere sier at ekte generell kunstig intelligens kan avhenge av en evne til å relatere interne beregningsprosesser til virkelige ting i den fysiske verden, og at en AI vil tilegne seg den evnen ved å lære å samhandle med den fysiske verden slik mennesker og dyr gjør.

Vi kan forutsi orkaner dager og noen ganger uker i forveien, men jordskjelv kommer fortsatt som en overraskelse. Å forutsi dem med selvtillit kan redde millioner av liv.

Forutsigelse av jordskjelv
Over 100 000 mennesker døde i jordskjelvet på Haiti i 2010, og tsunamien i Det indiske hav i 2004 – utløst av et av de kraftigste jordskjelvene som noen gang er registrert – drepte nesten en kvart million mennesker i Indonesia, Sri Lanka, India og andre steder. Vi kan forutsi orkaner dager og noen ganger uker i forveien, men jordskjelv kommer fortsatt som en overraskelse. Å forutsi jordskjelv med en viss tillit på mellomlang sikt vil tillate planleggere å finne ut holdbare løsninger. Å gi i det minste noen timers advarsel ville tillate folk å evakuere utrygge områder, og kunne redde millioner av liv.

Hjerneavkoding
Hjernen vår forblir et dypt mysterium for nevrovitenskapsmenn. Alt vi tenker og husker, og alle bevegelsene våre, må på en eller annen måte kodes i milliarder av nevroner i hodet vårt. Men hva er den koden? Det er fortsatt mange ukjente og gåter i å forstå hvordan hjernen vår lagrer og kommuniserer tankene våre. Å knekke den koden kan føre til gjennombrudd i hvordan vi behandler psykiske lidelser som schizofreni og autisme. Det kan tillate oss å forbedre direkte grensesnitt som kommuniserer direkte fra hjernen vår til datamaskiner, eller til og med til andre mennesker – en livsendrende utvikling for mennesker som er lammet av skade eller degenerativ sykdom.

gjemme seg