Οι τεχνολογικές εξελίξεις του 2020 που έκαναν τη διαφορά

Φανταστείτε να είχατε τη δυνατότητα μιας φαρμακευτικής αγωγής η οποία είναι πλήρως προσαρμοσμένη σε μια σπάνια ασθένεια ή μια γενετική μετάλλαξη. Η δυνατότητα αυτή δεν βρίσκεται πλέον στη φαντασία του ανθρώπινου μυαλού, αλλά είναι πραγματική. Ένα παράδειγμα αποτελεί η περίπτωση της μικρής Mila Makovec, η οποία πάσχει από μια πολύ σπάνια γενετική ασθένεια και έλαβε φαρμακευτική αγωγή αποκλειστικά προσαρμοσμένη στη δική της περίπτωση. Η υπόθεση δημοσιεύτηκε τον Οκτώβριο και περιγράφει πώς οι ιατροί κινήθηκαν για τη δημιουργία της αγωγής της βασισμένοι στην ανάγνωση του γενετικού σφάλματος στον οργανισμό της. Για αυτό και η συγκεκριμένη θεραπεία πήρε το όνομα milasen – από το όνομα του κοριτσιού. Για την ώρα η ασθένειά της δεν έχει θεραπευτεί, αλλά η κατάστασή της είναι σταθερή: οι κρίσεις της σταμάτησαν και μπορεί να περπατήσει και να σταθεί με βοήθεια. Το μέσο που έκανε πραγματικότητα αυτή τη θεραπεία είναι το πόσο γρήγορα μπορούμε πλέον να δημιουργούμε γενετικά φάρμακα. Οι νέες αγωγές λαμβάνουν τη μορφή γενετικών υποκατάστατων, γενετικών διορθωτικών παρεμβάσεων ή και αντινοημάτων (η περίπτωση της Mila), δηλαδή μιας μορφής διορθωτών που σβήνουν και ξαναγράφουν γενετικές πληροφορίες.

Οι δορυφόροι έχουν τη δυνατότητα να εκπέμψουν δεδομένα σε διαδικτυακά τερματικά. Εφόσον αυτά τα τερματικά έχουν καθαρό οπτικό πεδίο προς τον ουρανό, μπορούν να διαθέσουν ίντερνετ σε οποιαδήποτε κοντινή συσκευή. Μόνο η εταιρία SpaceX προγραμματίζει να στείλει για τον σκοπό αυτό στο διάστημα 4,5 φορές περισσότερους δορυφόρους από όσους είχε στείλει σε τροχιά γύρω από τη Γη ολόκληρη η ανθρωπότητα την τελευταία δεκαετία. Αυτοί οι διαστημικοί μεγα-αστερισμοί θα είναι ικανοί να δημιουργηθούν επειδή ο άνθρωπος διαθέτει πλέον την τεχνολογία να κατασκευάζει πολύ μικρότερους δορυφόρους και να τους εκτοξεύει με εντυπωσιακά χαμηλότερο κόστος. Πάντως, ορισμένοι αστρονόμοι ανησυχούν από το γεγονός ότι εάν βρεθούν στον ουρανό χιλιάδες επικοινωνιακοί δορυφόροι, τότε θα είναι αδύνατη η παρατήρηση του διαστήματος. Ακόμη χειρότερο θεωρείται το ενδεχόμενο πιθανής σύγκρουσης μεταξύ τους, γεμίζοντας το διάστημα με επικίνδυνα συντρίμμια. Όλα όσα δούμε να γίνονται μέσα στην επόμενη δεκαετία, πιθανότητα θα κρίνουν ολόκληρο το μέλλον αυτής της τεχνολογίας.

Δέκα μέρες μετά την τροπική καταιγίδα Imelda που χτύπησε την πόλη του Χιούστον τον Σεπτέμβριο, μια ομάδα άμεσης παρέμβασης ανακοίνωσε ότι το φαινόμενο της κλιματικής αλλαγής έπαιξε άμεσο ρόλο σε αυτήν την καταστροφή. Η ομάδα αυτή ονομάζεται World Weather Attribution, και συνέκρινε υπολογιστικές προσομοιώσεις υψηλής ανάλυσης από κόσμους στους οποίους εμφανίστηκε και δεν εμφανίστηκε κλιματική αλλαγή. Σε αυτούς που εμφανίστηκε, όπως τον δικό μας, μια σφοδρή καταιγίδα έχει 2,6 φορές περισσότερες πιθανότητες να εμφανιστεί, με ένταση ως και 28% μεγαλύτερη. Στις αρχές της δεκαετίας οι επιστήμονες ήταν πολύ διστακτικοί στη σκέψη να συνδέσουν κάθε ξεχωριστό γεγονός με την κλιματική αλλαγή. Όμως τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότερες μελέτες έντονων καιρικών φαινομένων αποδεικνύουν το αντίθετο. Σε αυτό βοηθούν οι εξελιγμένες τεχνικές μελέτης των φαινομένων αυτών καθώς και η εξέλιξη των τεχνολογικών εργαλείων. Σε πρώτη φάση, οι μετεωρολογικοί δορυφόροι στέλνουν όλο και μεγαλύτερους όγκους δεδομένων οι οποίοι μελετώνται εδώ και χρόνια και μας βοηθούν να κατανοήσουμε καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί η φύση. Επιπλέον, η ενισχυμένη υπολογιστική ισχύς που διαθέτουν σήμερα οι επιστήμονες δημιουργεί ακόμη πιο λεπτομερείς προσομοιώσεις και εκτελεί πολλά περισσότερα εικονικά πειράματα. Αναλύοντας, λοιπόν, τον ρόλο της κλιματικής αλλαγή, οι επιστημονικές μελέτες μας δείχνουν για ποιες κρίσιμες καταστάσεις οφείλουμε να προετοιμαστούμε. Αυτό περιλαμβάνει, για παράδειγμα, το πόσο ισχυρές θα είναι οι πλημμύρες, πόσο σφοδρά θα είναι τα θερμά κύματα που θα επηρεάσουν ακόμη περισσότερο την παγκόσμια αύξηση θερμοκρασίας κ.ο.κ. Αυτό που απομένει, είναι να αφουγκραστούμε τα δεδομένα και να κατανοήσουμε πώς πρέπει να ξαναχτίσουμε τις πόλεις μας και τις υποδομές μας για έναν κόσμο που αλλάζει.

Η αποστολή της SpaceX ήταν να αποδείξει ότι έχει την ικανότητα να εκτελεί διαστημικές πτήσεις με επιβάτες. Και τα κατάφερε. Η κάψουλα Crew Dragon με επιβάτες τους Bob Behnken και Doug Hurley μπήκε σε τροχιά γύρω από τη Γη και «έδεσε» στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Μετά από δύο μήνες κατά τους οποίους ζούσαν και εργάζονταν σε ένα τεράστιο διαστημικό εργαστήριο με μέγεθος ενός γηπέδου ποδοσφαίρου, οι δύο κοσμοναύτες επέστρεψαν στο διαστημικό τους σκάφος και ήρθαν πίσω στη Γη, μετά την επιτυχή τους προσθαλάσσωση στον Κόλπο του Μεξικό. Η επιτυχής αποστολή ήρθε μετά από ένα φιλόδοξο δεκαετές πρόγραμμα της NASA και των ιδιωτών συνεργατών της, με στόχο να επιδείξουν ξανά ότι διαθέτουν τη δυνατότητα να στέλνουν ανθρώπους στο διάστημα. Η SpaceX επανέλαβε τον Νοέμβριο το ίδιο εγχείρημα, στέλνοντας αυτή τη φορά τέσσερις κοσμοναύτες στον ΔΔΣ.

Το διάστημα συνεχίζει να συναρπάζει. Στις 9 Φεβρουαρίου το σκάφος Solar Orbiter ξεκίνησε ένα μεγάλο ταξίδι εκατομμυρίων χιλιομέτρων, με στόχο να φτάσει όσο πιο κοντά γίνεται στον Ήλιο. Τα κατάφερε τον Ιούνιο κι έστειλε πίσω στη Γη τις πιο κοντινές φωτογραφίες του μεγαλύτερου άστρου του ηλιακού μας συστήματος που έχουμε δει ποτέ. Οι επιστήμονες τις ονόμασαν «φωτιές κατασκήνωσης» και έχουν τη δυνατότητα να μας εξηγήσουν γιατί η ατμόσφαιρα του Ήλιου είναι πολύ πιο θερμή από τα κατώτερα στρώματα. Το Solar Orbiter πρόκειται να καλύψει κατά την επταετή του αποστολή περίπου 42 εκατ. χιλιόμετρα για να καταγράψει τις πρώτες εικόνες από τους πόλους του Ήλιου και να διερευνήσει τις βίαιες εκρήξεις τους. Η αποστολή αυτή θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν τους λεγόμενους ηλιακούς ανέμους– ένα κύμα φορτισμένων σωματιδίων με αφετηρία τον Ήλιο που «λούζει» τον πλανήτη μας.

Η πανδημία του κορωνοϊού στάθηκε αφορμή για ένα κύμα ανακαλύψεων, με το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτό του Wuhan Institute of Virology. Το κινεζικό ινστιτούτο κατάφερε να αποκωδικοποιήσει την πλήρη γενετική ακολουθία του ιού στις 2 Ιανουαρίου και να δημοσιεύσει μετά από δέκα μέρες το γωνιδίωμά του. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν, έτσι, ότι ο SARS-CoV-2 μοιράζεται περίπου το 80% του γονιδιώματός του με τον κορωνοϊό που προκαλεί τον ιό SARS. Αυτή η διαπίστωση έδωσε στους επιστήμονες τη δυνατότητα να ανακαλύψουν ότι ο ιός μεταφέρθηκε από τα ζώα στους ανθρώπους. Τον Μάιο, μελέτη αποκάλυψε ότι ο SARS-CoV-2 έχει γενετική ομοιότητα σε ποσοστό 97% με τον κορωνοϊό RmYN02, ο οποίος εμφανίζεται στις νυχτερίδες. Η συγκεκριμένη μελέτη προσέφερε ακόμη περισσότερα στοιχεία για την προέλευση του ιού που προκάλεσε την παγκόσμια πανδημία.

Πριν την πανδημία, το εμβόλιο που κατασκευάστηκε πιο γρήγορα από ποτέ ήταν αυτό της παρωτίτιδας. Χρειάστηκαν κάτι παραπάνω από τέσσερα χρόνια. Όμως από τον Ιανουάριο του 2020 οι επιστήμονες είχαν ήδη ξεκινήσει τις μελέτες για την κατασκευή εμβολίου κατά του κορωνοϊού. Λιγότερο από έναν χρόνο μετά, το εμβόλιο των εταιρειών Pfizer και BioNTech πήρε άδεια για να χρησιμοποιηθεί. Ακόμη ένα εμβόλιο, της Moderna, επίσης προχωρά προς την αδειοδότησή του. Και τα δύο εμβόλιο σχεδιάστηκαν μέσα σε… δύο μέρες! Η τεράστια αυτή ταχύτητα παρασκευής τους δεν θα ήταν διαθέσιμη, εάν δεν υπήρχε μια ιδιαίτερη τεχνολογία κατασκευής εμβολίων: τα mRNA εμβόλια (messenger RNA). Τα συγκεκριμένα εμβόλια μπορούν να κατασκευαστούν από τον υπολογιστή χρησιμοποιώντας μόνο ένα τμήμα της γενετικής αλληλουχίας του ιού.

Μετά τη διάδοση της πανδημίας σε όλο τον πλανήτη, οι αρχές αναζητούσαν τον τρόπο με τον οποίο θα χαρτογραφούνταν τα κρούσματα χωρίς να παραβιάζονταν τα προσωπικά δεδομένα των πολιτών. Σε αυτό το πρόβλημα έδωσαν τη λύση η Google και η Apple. Ανέπτυξαν έναν κώδικα με τον οποίο δεν καταγράφονταν τα δεδομένα που περνούσε κάθε χρήστης, αλλά έστελναν μόνο απευθείας ειδοποιήσεις σε όσους βρίσκονταν σε κοντινή απόσταση από ένα κρούσμα. Το λεγόμενο Exposure Notification System στέλνει σήμα κάθε φορά που βρίσκεται σε συσκευή με βεληνεκές που φτάνει η τεχνολογία Bluetooth. Εάν κάποιος με τον οποίο έχουμε ανταλλάξει σήμα μέσω της συσκευής μας αναφέρει θετικό τεστ στον κορωνοϊό, τότε λαμβάνουμε ειδοποίηση για να εξεταστούμε. Κάθε βήμα αυτής της διαδικασίας απαιτεί τη συγκατάβαση του χρήστη και εφαρμογές που χτίστηκαν γύρω από αυτήν την πλατφόρμα εμποδίζουν κάθε άλλη συσκευή από το να αποκτήσει πρόσβαση στα δεδομένα μας.

Η Τεχνητή Νοημοσύνη είχε ένα πρόβλημα: στην αποστολή τους για την αναζήτηση ακόμη πιο ισχυρών αλγορίθμων, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν όλο μεγαλύτερους όγκους δεδομένων και υπολογιστική ισχύ από ποτέ, βασιζόμενοι κατά ένα μεγάλο ποσοστό στις υπηρεσίες cloud. Αυτό δεν προκαλεί μόνο τεράστιες εκπομπές άνθρακα, αλλά περιορίζει κατά πολύ την ταχύτητα και την ασφάλεια των εφαρμογών Τεχνητής Νοημοσύνης. Τη λύση σε αυτό το πρόβλημα φέρνουν οι τεχνολογικοί κολοσσοί, αναπτύσσοντας νέους αλγορίθμους οι οποίοι συρρικνώνουν τα υπάρχοντα μοντέλα γνώσης χωρίς να μειώνουν τις δυνατότητές τους. Αυτές οι αλλαγές μόλις ξεκίνησαν να φαίνονται στα μάτια των καταναλωτών. Τον Μάιο, η Google ανακοίνωσε ότι μπορεί να τρέχει το Google Assistant στα κινητά τηλέφωνα χωρίς να στέλνει σήμα σε απομακρυσμένο διακομιστή. Με το iOS13 η Apple τρέχει τοπικά στη συσκευή την φωνητική βοηθό Siri και τη δυνατότητα QuickType στο πληκτρολόγιο. IBM και Amazon προσφέρουν επίσης στους προγραμματιστές πλατφόρμες οι οποίες επιτρέπουν την ανάπτυξη και την κατασκευή «μικροσκοπικής Τεχνητής Νοημοσύνης». Αυτές οι δυνατότητες ανοίγουν πολλές νέες ευκαιρίες. Υπάρχουσες υπηρεσίες, όπως φωνητικοί βοηθοί, αυτόματοι διορθωτές και ψηφιακές κάμερες, γίνονται καλύτερες και γρηγορότερες χωρίς να χρειάζεται η διαρκής αποστολή σήματος στο cloud κάθε φορά που χρειάζονται πρόσβαση σε μοντέλα γνώσης. Τέλος, η χρήση της τοπικής Τεχνητής Νοημοσύνης είναι πολύ πιο ωφέλιμη για την προστασία των προσωπικών δεδομένων, καθώς οι συσκευές δεν θα στέλνουν πλέον πληροφορίες προς τρίτους.