De la hărți cerebrale la poduri vii: inovațiile care vor remodela viața în 2025

De la hărți cerebrale la poduri vii: inovațiile care vor remodela viața în 2025
Sprijină jurnalismul independent
Donează acum

De la energie solară transmisă din spațiu până la hărți genetice ale creierului și poduri vii care se repară singure, cercetarea din 2025 promite descoperiri remarcabile. Orașele ar putea deveni mai verzi și mai curate datorită schimbărilor viitoare.

Cine crede că cercetarea nu este captivantă s-ar putea să fie surprins. În 2025, am putea asista la descifrarea geneticii creierului uman, colectarea energiei solare din spațiu și traversarea unui pod construit din ciuperci controlate electronic.

Descifrarea geneticii creierului cu ajutorul inteligenței artificiale

Hărțile detaliate ale creierului uman, realizate prin Proiectul „Creierul uman” finanțat de UE, sunt gata să își demonstreze utilitatea în 2025. 

Aceste hărți îi vor ajuta pe oamenii de știință și pe medici să dezvolte noi tratamente pentru pacienții cu afecțiuni cerebrale, potrivit Prof. Katrin Amunts, un neurolog german de la Universitatea din Düsseldorf și Forschungszentrum Jülich, Germania. Aceasta a condus o cercetare de 10 ani asupra creierului uman, care a generat un atlas cerebral cu cele mai detaliate hărți ale zonelor cerebrale și ale arhitecturii lor celulare, având în vedere noi dezvoltări ce vor valorifica acest potențial.  

„Inteligența artificială ne ajută să înțelegem creierul. Creierul are 86 de miliarde de celule nervoase, fiecare cu până la 10.000 de conexiuni cu alte celule, fiind astfel o rețea incredibil de complexă. Chiar și cele mai performante computere pe care le avem întâmpină dificultăți în a analiza această complexitate.” 

„În 2025, vom beneficia de o putere de calcul enormă când unul dintre cele mai mari sisteme AI – JUPITER – va fi pus în funcțiune la Jülich. Combinând datele cu inteligența artificială, vom putea derula scenarii virtuale despre efectele anumitor terapii asupra creierului.”  

ADVERTISING

„Îmi doresc ca atlasele cerebrale pe care le-am dezvoltat să ajute mai mulți pacienți. Aș vrea să fie un instrument util pentru diagnosticare și intervenții chirurgicale, de exemplu, pentru localizarea unei tumori.”

„Colegii noștri din Franța tocmai au finalizat primul studiu clinic privind intervențiile chirurgicale pentru epilepsie, utilizând atlasul pentru a preconiza zonele din care chirurgii pot elimina țesutul. Scopul este să îndepărteze cât mai mult țesut posibil pentru a oferi pacientului o viață fără crize, dar să afecteze cât mai puțin țesut sănătos. Așteptăm acum rezultatele. Aceste noi dezvoltări mă entuziasmează cu adevărat. Acesta este motivul pentru care am studiat medicina – pentru a ajuta oamenii.”

„O descoperire pe care mi-ar plăcea să o văd este înțelegerea funcționării creierului la nivel celular. Cunoaștem multe despre tipurile de celule, profilurile lor moleculare și genele asociate, dar nu la nivelul celor 86 de miliarde de celule nervoase. Uneori nu vedem pădurea din cauza copacilor. Sper ca în 2025 să putem acoperi unele lacune dintre cunoștințele noastre despre relațiile dintre celulele creierului, genele lor și bolile, la diferite scări – de la celule la rețele și la întregul creier.”

Energia solară primește sprijin din spațiu

Combinarea datelor din satelit cu inteligența artificială deschide noi oportunități surprinzătoare, demonstrând că „posibilitățile sunt nelimitate”, afirmă Effie Makri, inginer în electronică și vicepreședinte pentru cercetare și inovație în cadrul companiei grecești de tehnologie Future Intelligence. 

ADVERTISING

Makri conduce proiectul RESPONDENT, finanțat de UE, care utilizează puterea inteligenței artificiale, observațiile din satelit și mini-stațiile meteo pentru a îmbunătăți predicțiile privind energia livrată în rețea de la o fermă solară. Makri preconizează că în 2025 vom vedea o utilizare mai extinsă a datelor din satelit, uneori în moduri neașteptate în viața noastră.

„Programele de sateliți Galileo și Copernicus sunt incredibile, iar Europa ar trebui să fie foarte mândră de aceste tehnologii. Există atât de multe domenii în care vom utiliza în viitor datele din satelit. Acestea pot fi aplicate în agricultură, energie, sectorul bancar sau în domeniul recreativ. Sperăm să adaptăm soluția noastră tehnologică și pentru energia eoliană. Datele din satelit pot fi utilizate și pentru a selecta cele mai bune locații pentru instalarea unui parc solar fotovoltaic.”

„Mai multe date colectate în timp real vor fi combinate cu date istorice pentru a îmbunătăți instruirea modelelor bazate pe inteligență artificială. Astfel, vom putea procesa mai rapid imaginile din satelit și, de exemplu, vom urmări mai bine schimbările climatice. Vom monitoriza mai eficient ghețarii, defrișările sau vom îmbunătăți predicțiile privind răspândirea incendiilor de pădure. Cerul este cu adevărat limita.” 

„O altă potențială dezvoltare pe care o prevăd este energia generată în spațiu. Acest concept implică colectarea energiei solare în spațiu și transmiterea ei fără fir către Pământ [prin microunde sau lasere]. Acest domeniu al energiei va deveni probabil din ce în ce mai interesant.”

ADVERTISING

„Îmi doresc ca inteligența artificială să fie utilizată în scopuri benefice. Au existat multe opinii împărțite despre inteligența artificială. Sunt foarte entuziasmată de noile dezvoltări care aduc beneficii societății, dar nu aș dori să fiu implicată într-o tehnologie care este exploatată în scopuri dăunătoare. Comisia Europeană a făcut o treabă fantastică în a ține cont de aceste aspecte și în a dezvolta regulamente.”

Materiale structurale, vii, care se repară singure

„Resursele noastre sunt limitate, iar impactul asupra climei trebuie să fie gestionat cu atenție”, afirmă Dr. Kunal Masania, inginer la Universitatea Tehnologică Delft din Țările de Jos și parte a proiectului AM-IMATE finanțat de UE.

Acesta creează materiale compozite realizate din ciuperci, care ar putea fi utilizate în viitor pentru mobilier de uz casnic, piese de avion și chiar în proiecte mari de construcție, cum ar fi podurile. Ciupercile sunt o resursă regenerabilă, iar anumite specii pot fi cultivate pe deșeuri din agricultură sau silvicultură.  

„Am realizat compozite din rumeguș și bucăți de lemn, unite prin ciuperci. Inginerii folosesc deja fibre armate cu o matrice – la fel cum sunt întăriți și copacii. Însă, ce ne-a lipsit până acum sunt capacitățile deosebit de interesante pe care le are un material viu. Eu creez piese asemănătoare Lego-urilor, formate din celule de ciuperci, care sunt asamblate de un robot pentru a construi un pod de mici dimensiuni. Și alți membri ai comunității științifice se alătură acestui obiectiv de a transforma materialele și structurile vii în realitate.” 

„Ne dorim să inserăm electrozi în acest material, pentru a putea detecta semnalele de stres mecanic transmise de ciuperci. De asemenea, dorim să trimitem semnale către ciuperci pentru a repara daunele sau pentru a consolida local anumite zone – o funcție pe care hifele [filamentele] ciupercilor o pot îndeplini. Recent, un grup din SUA a construit un robot flexibil care se deplasează, utilizând ciuperci și semnale pentru a controla mișcarea acestora. Așadar, este un domeniu foarte interesant, unde mă aștept să apară multe inovații până în 2025.” 

Avantajul structurilor realizate din organisme vii este capacitatea materialelor de a detecta, raporta și adapta răspunsul la stresuri mecanice, consolidând doar zonele care au nevoie. Imaginați-vă o bicicletă sau un pod care s-ar putea repara singure!

Un viitor mai bun pentru albine și natură în Europa

Albinele melifere sunt cei mai frecvenți vizitatori ai florilor din habitatele naturale din întreaga lume și polenizează aproximativ jumătate din toate culturile agricole. Cu toate acestea, nu se descurcă prea bine, afirmă profesorul Dirk de Graaf, biolog la Universitatea Ghent din Belgia.

„Polenizarea culturilor și a florilor sălbatice de către albinele melifere este mult mai valoroasă decât toată mierea pe care o produc – și asta de departe. Cu toate acestea, în medie, pierdem o treime dintre coloniile noastre din Europa în fiecare an. Pentru unii apicultori, asta înseamnă că toate albinele lor au murit.”

Totuși, întorcându-ne la natură – cu ajutorul tehnologiei – situația albinelor melifere europene se va îmbunătăți în 2025, dar și în viitor. De Graaf conduce un proiect finanțat de UE, numit B-GOOD, care cercetează albinele melifere și urmărește să le restabilească armonia cu natura.

„Majoritatea albinelor melifere pe care le avem în Belgia și în nordul Europei au fost importate, astfel încât nu avem o specie adaptată climatului nostru. În schimb, apicultura noastră s-a concentrat complet pe albinele bune pentru producția de miere și pentru calmul lor. În viitor, va fi nevoie să selectăm albine care pot rezista mai bine la paraziți precum acarienii varroa, în loc să ne bazăm pe substanțe chimice pentru a-i elimina.”

„Ar trebui să ne propunem ca, în anii următori, să intervenim mai puțin în stupii noștri. Putem face asta utilizând tehnologia dezvoltată în Europa, cum ar fi senzori plasați pe stupi pentru a monitoriza activitatea și temperatura de la distanță. Un studiu recent a constatat că aproximativ 21% dintre apicultorii din 18 țări europene utilizează deja colectarea automată a datelor.”

„Adevărata valoare va apărea odată cu dezvoltarea unor algoritmi mai inteligenți care să interpreteze datele și să trimită alerte apicultorilor, astfel încât aceștia să petreacă mai puțin timp lucrând cu albinele, iar albinele lor să fie mai sănătoase.”

„Prevăd că utilizarea acestei tehnologii va continua să se dezvolte, mai ales în rândul apicultorilor tineri, obișnuiți să-și verifice smartphone-urile. Aceștia vor aprecia că pot să-și monitorizeze albinele de la distanță și să le lase în pace.”

Orașe mai verzi și mai curate, în beneficiul tuturor

Orașele noastre viitoare vor fi mai verzi, vor genera mai puține emisii de carbon și vor fi mai frumoase, prezice Dr. Annemie Wyckmans, arhitect la Universitatea tehnică-științifică a Norvegiei din Trondheim. În calitate de lider al proiectului CRAFT, finanțat de UE, ea reunește grupuri artistice și culturale pentru a stimula schimbări sustenabile pe străzile orașelor. Aceste transformări vor fi, în special, inițiate de comunitățile locale.

„În prezent, vedem multe schimbări politice, iar mass-media pune accent excesiv pe aspectele negative. Există o criză energetică, o criză alimentară și o criză sanitară. Poate părea foarte dificil. Totuși, mulți oameni și-au găsit speranța în posibilitatea de a face ceva la nivel local, pentru a face o diferență tangibilă în propriile comunități, cartiere și orașe.”

„De exemplu, am vizitat multe grădini urbane din piețe în orașe precum Zagreb și Sarajevo. Nu le știam, dar reprezintă un punct forte regional. Acestea permit oamenilor să-și cultive propriile fructe și legume. Este important, deoarece adesea oamenii nu au suficienți bani pentru a cumpăra alimente sănătoase, locale și sustenabile – acestea pot fi mai scumpe decât mâncarea fast-food și foarte greu de găsit în unele locuri. Însă, este ușor să le oferim oamenilor acces la un teren unde să-și cultive propria hrană, permițându-le să interacționeze cu alții care fac același lucru și să se ajute reciproc.”  

„Aceste schimbări pozitive rareori ajung în știri. Nu implică niște costuri mari, nu trebuie să aștepte decizii politice majore și sunt ușor trecute cu vederea. Sper ca în 2025 acest tip de mișcare să devină mult prea amplă pentru a fi ignorată, pentru că va atinge o masă critică și va atrage atenția politicienilor, investitorilor și a altor actori.”

Echipa CRAFT se inspiră dintr-o inițiativă a UE menită să aducă Pactul verde european acolo unde trăiesc și locuiesc oamenii. Denumită „Noul Bauhaus european” (NEB), aceasta își dorește ca viețile de zi cu zi ale oamenilor și spațiile vii să se inspire din artă și cultură, să fie în armonie cu natura și să implice interacțiuni sociale. 

Alături de CRAFT, proiecte precum Re-Value, Bauhaus Bites și NEB-STAR lucrează spre aceleași obiective, implicând împreună peste 100 de orașe și comunități din Europa.

La fel ca mișcarea Bauhaus din Germania de acum un secol, NEB își propune să contopească designul urban cu știința, tehnologia, arta și spiritul comunității pentru a depăși provocările majore ale societății. Arta în sine poate fi o forță motrică pentru că o vedem expusă aproape peste tot în orașe și are puterea de a mobiliza oamenii.

Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.

Mai multe informații:


În fiecare zi scriem pentru tine. Dacă te simți informat corect și ești mulțumit, dă-ne un like. 👇