За последние несколько десятилетий жизнь для большинства представителей человечества стала куда комфортней, чем была раньше. Однако есть еще немало насущных вопросов, требующих решения. Дефицит еды, воды, энергии и другие проблемы будущего, на которых можно заработать в XXI веке.

Беспроводное электричество

1. Баланс остается слабым местом современных мобильных устройств: каждый год экраны становятся ярче и четче, процессоры увеличивают число ядер, железо становится всё мощнее, а время работы при этом кардинально не меняется, оставаясь на минимально критическом уровне. Размеры современных аккумуляторов ограничивают габариты и форм-факторы гаджетов, и экстенсивное увеличение емкости батарей вряд ли сможет радикально решить проблему wearables. Но есть обходной путь, который может принести компаниям миллиарды долларов.

Весной прошлого года стало известно о необычном патенте Джеффа Безоса: глава Amazon предложил планшет, не имеющий батареи и памяти — все данные и электричество передаются ему от сети базовых станций. Такое решение позволяет не только кардинально удешевить устройство (что является частью бизнес-схемы Amazon, готовой раздавать гаджеты в убыток ради продажи собственного контента напрямую пользователю), но и придать ему почти любую форму и снять ограничения на время работы. Над практической реализацией идеи работают инженеры университета штата Вашингтон: их прототипы передатчиков без батарей уже могут сообщаться друг с другом с помощью беспроводной связи.

Интернет по всему миру

2. В мире до сих пор остается свыше 4,5 млрд человек, лишенных доступа к интернету, — прежде всего в странах третьего мира. На выставке MWC 2014 Марк Цукерберг назвал подключение к Сети всего человечества главной задачей технологического сообщества на ближайшее десятилетие — именно коммуникация сможет подтолкнуть развитие экономики беднейших стран. Правда, пока в решении этой проблемы лидирует не Facebook, а Google.

Тайная лаборатория Google X разработала концепцию интернета на летающих шарах Project Loon, а недавно поисковый гигант купил разработчика дронов Titan Aerospace. Летающие в стратосфере беспилотники на солнечных батареях смогут нести на себе передатчики, — и такое решение дешевле и эффективнее использования спутников. Правда, говоря о гуманитарном посыле подобных проектов, представители и Google, и Facebook лукавят: без подключения к интернету оставшегося населения планеты технологические гиганты в ближайшем будущем просто не смогут сохранить текущие темпы роста. К тому же Project Loon уже заинтересовались телекоммуникационные компании.

Чистый уголь

3. Будущее принято связывать с возобновляемыми источниками энергии: уже сейчас крупнейшие технологические компании создают дата-центры, использующие лишь ветровые и солнечные генераторы, а Google инвестирует свыше $1 млрд в новаторские энергетические стартапы. Однако согласно оценке Международного энергетического агентства, главным топливом будущего будет уголь: уже сейчас на него приходится 40% всей электрогенерации на планете, а к 2035 году эта доля и вовсе вырастет до 48% (на долю солнечной и ветровой энергетики придется лишь 5% мировой энергетики).

Человечеству придется сделать выбор: либо продолжить выбрасывать углекислый газ в атмосферу и жить в мире, пропитанном угольной пылью, либо сделать ставку на технологию улавливания и захоронения углекислого газа (CCS), предполагающую закачку углекислоты под землю. Эта технология затратна и пока не находит массовой поддержки, но иногда за дальнейшее использование дешевого топлива приходится платить дополнительно (впрочем, даже по самым оптимистичным прогнозам, к 2100 году лишь половина всего углекислого газа от тепловых станций будет закачиваться под землю).

Дешевая солнечная энергетика

4. Есть два способа снижения стоимости солнечной энергии. Первый — пораженческий: намеренно использовать дешевые (а потому не очень эффективные) фотоэлектрические элементы. Другой — найти новые материалы, доступные и в то же время радикально увеличивающие КПД солнечных батарей. Такие нашлись: минерал перовскит впервые был использован в экспериментальных солнечных батареях в 2009 году, уже к прошлому году КПД новинки удалось довести до 16%, а в скором времени исследователи рассчитывают достичь планки в 50%. Обычный перовскит дешев, удобен в использовании и позволяет снизить стоимость солнечной энергии на 75%. Журнал Science назвал его одним из прорывов 2013 года — если вы хотите инвестировать в возобновляемую энергетику, то это цель номер один.

Опреснение воды

5. Нехватка пресной воды до сих пор остается одной из главных проблем планеты, но ее можно решить, опресняя морскую воду. Загвоздка лишь в том, что опреснительные станции, обычно работающие по методу обратного осмоса, слишком дороги и недостаточно эффективны: в результате их работы более половины выкачанной из океана воды отправляется обратно. Калифорнийский стартап WaterFX сумел довести КПД процесса до 93%, сократив при этом использование электроэнергии в пять раз. Всё дело в использовании солнечной энергии: на станции опреснения, построенной WaterFX, параболические зеркала отражают солнечные лучи, нагревая теплоноситель в трубках. Тот передает тепло в систему, попросту испаряющую соленую воду, — в результате станция производит не только пресную воду, но и соли, которые в дальнейшем можно использовать для сельскохозяйственных нужд.

Искусственное мясо

6. «Ваше пристрастие к мясу убивает планету (но мы знаем, как это исправить)» — такое говорящее название носил эффектный визуальный фичер, вышедший в августе прошлого года на The Verge. За неделю до того в Лондоне двое добровольцев попробовали первый искусственный бургер, выращенный в лабораторных условиях из индуцированных стволовых клеток. Котлета обошлась в $400 000 Сергею Брину, но оказалась жесткой и пресной. Ничего страшного: если спонсируемые сооснователем Google исследования продолжатся, в будущем искусственное мясо станет вкуснее, дешевле и сможет заменить собой настоящее.

И это не просто прихоть: система животноводства в его нынешнем виде неустойчива и неэффективна, под выпас скота используется до трети всех земель планеты, и сельскохозяйственные животные потребляют большую часть выращиваемого зерна. К 2050 году запрос на продовольствие вырастет двукратно, и человечество просто не сможет обойтись без искусственных заменителей. Сергей Брин — не единственный, кто осознает это: в эксперименты по выращиванию мяса из стволовых клеток инвестировал Билл Гейтс, а сооснователи Twitter Биз Стоун и Эван Уильямс предлагают воспользоваться искусственными заменителями на основе растительного сырья.

Таблетка для похудения

7. Если трудности с водой и продовольствием остаются одной из главных проблем развивающихся стран, то ожирение — бич развитых: тот, кто запустит в производство таблетку для похудения, позволяющую без лишних усилий сбросить вес, сорвет банк. Уже сделаны первые шаги в этом направлении: еще в 2012 году исследователи университета штата Калифорния обнаружили эндоканнабиноид в мозге подопытных мышей, который приводил их в состояние гиперметаболизма. Мыши эффективно сжигали калории и оставались в спортивной форме, несмотря на то что не занимались упражнениями и находились на высокожировой диете. К тому же исследователи не заметили увеличения риска сердечных заболеваний и диабета.

Редактирование генома

8. Проблема лишнего веса может быть решена и с помощью куда более продвинутых методов. Редактирование генома — будущее медицины: благодаря технологии CRISPR, ставшей главной игрушкой генетиков в последние несколько лет, можно тонко настраивать все функции организма, удаляя одни гены и вставляя вместо них другие на уровне целой ткани. В будущем это позволит нам избавиться от дефектных генов генома взрослого человека, и этим победить рак. Или, наоборот, «запустить» неработающие гены и решить проблему диабета.

Машинная диагностика

9. Использование Big Data и машинного обучения должны перевернуть многие традиционные области жизни, но в случае со сферой здравоохранения результат может оказаться особенно ошеломляющим. Возможно, уже в скором будущем диагнозы будут ставить не врачи, а машины. Так, IBM намеревается использовать суперкомпьютер Watson, победивший человека в телевикторине Jeopardy!, в облачной медицинской платформе. Тренировки Watson начались еще в 2011 году — сейчас машина имеет в своем распоряжении медицинские данные со всего мира.

Использование облака дает сразу несколько преимуществ: с одной стороны, Watson точен (и с каждым годом он будет становиться лишь лучше), а его ответы не зависят от внешних факторов — каждому набору симптомов он сопоставит одно и то же решение. С другой стороны, несмотря на высокую стоимость обучения суперкомпьютера, в дальнейшем он сможет обеспечить очень дешевую диагностику заболеваний по всему миру. В данный момент инженеры IBM особое внимание уделяют проблеме диагностики раковых заболеваний.

Самозавязывающиеся шнурки

10. После создания магнитной застежки-молнии шнурки — главная проблема человечества. Производители спортивной обуви уже работают над этой проблемой. Почему бы и нет?