7 nye teknologier du skal holde øje med i 2024
Dag efter dag arbejder millioner af forskere på at udvide vores teknologiske forståelse med nye opdagelser og teknologier, der forandrer vores verden og hverdag på måder, man aldrig har kunnet forestille sig.
Læs også: Fremtidens teknologi vil ændre vores liv – her er alle de nye teknologier under udvikling
Disse syv teknologier skal du holde øje med i år
Vi kigger her nærmere på syv teknologiområder, som du bør holde øje med i 2024.
1. Design af proteiner med deep learning
I de sidste to årtier har design af proteiner udviklet sig markant. Det begyndte med udviklingen af proteinet “Top7”, som biokemikeren David Baker fra University of Washington står bag. I dag kan man effektivt skabe funktionelle enzymer og proteiner, som er afgørende for vacciner og levering af lægemidler.
Denne udvikling er drevet af deep learning og Big Data, der forbinder proteinsekvenser med strukturer. Teknikker som sekvensbaserede strategier fortolker proteinsekvenser som sproglige elementer, hvilket fører til innovationer som ProtGPT2 og ZymCTRL til stabilt protein- og enzymdesign.
Derudover forbedres præcisionen yderligere af strukturbaserede tilgange, der bruger diffusionsmodeller såsom David Bakers RFdiffusion og Generate Biomedicines’ Chroma-værktøj. Disse metoder giver mulighed for komplicerede proteinkonstruktioner, hvilket åbner nye muligheder inden for bioteknologi og medicinsk forskning.
2. Registrering af deepfakes
Udbredelsen af generativ AI har gjort det nemt at skabe realistiske, men falske billeder, lyd og videoer, hvilket udgør en risiko ved blandt andet geopolitiske konflikter og valg – blandt andet det kommende amerikanske præsidentvalg.
Eksperter som Siwei Lyu fra University at Buffalo arbejder med at opdage disse AI-genererede “deepfakes”, som ofte er relateret til vigtige begivenheder.
Løsningerne omfatter indlejring af vandmærker i AI-output og udvikling af algoritmer til at opdage uregelmæssigheder i manipuleret indhold, for eksempel uoverensstemmelser mellem ansigter.
Universel registrering af deepfakes er dog en udfordring på grund af den konstante udvikling af nye teknikker. Initiativer som DeepFake-O-Meter tilbyder offentlige værktøjer til analyse af deepfake, men kampen mod AI-genereret misinformation er konstant og kompleks.
3. Indsættelse af store DNA-fragmenter
I slutningen af 2023 godkendte amerikanske og britiske myndigheder den første CRISPR-baserede genredigeringsbehandling for sygdommene seglcelleanæmi og beta-talassæmi. Det markerer et betydeligt fremskridt inden for genredigering.
Godt nok er CRISPR dygtig til at deaktivere gener og foretage små sekvensændringer, men det er fortsat en udfordring at indsætte større DNA-fragmenter.
Blandt nyskabelserne er Le Cong fra Stanford University, der bruger såkaldte single-stranded annealing proteins (SSAP’er) med et modificeret CRISPR-Cas-system til præcis DNA-indsættelse på op til 2 kilobaser.
Omar Abudayyeh og Jonathan Gootenberg fra MIT har samtidig udviklet PASTE, som er i stand til at indsætte op til 36 kilobaser. Disse metoder kan på sigt gavne menneskers sundhed og afgrøder. De giver nemlig nye muligheder for genetisk behandling af sygdomme og forbedring af sygdomsresistens i planter.
4. Hjerne-computer interface
Amerikaneren Pat Bennett, som var ramt af en motorisk nervesygdom, genvandt evnen til at tale ved hjælp af et hjerne-computer-interface (BCI) udviklet af Francis Willett fra Stanford og BrainGate-konsortiet.
Elektroder indopereret i hendes hjerne sporer neuronal aktivitet, og deep learning-algoritmer oversætter signalerne til tale. Pat Bennett kan nu tale 62 ord i minuttet ud fra et ordforråd på 125.000 ord.
Dette er en del af en bredere udvikling inden for BCI-teknologi, som øger uafhængigheden for personer med neurologiske sygdomme.
Fremskridtene er sket på grund af bedre forståelsen af funktionel neuroanatomi og AI-drevne metoder til at placere elektroder tolke signaler.
Andre resultater omfatter AI-baserede sprogmodeller til hurtigere kommunikation og BCI’er, der muliggør kontrol over robotarme og computere til mennesker med lammelser. Teknologien er lovende til behandling af moderat kognitiv svækkelse og psykiske lidelser.
5. Mikroskopi i superhøj opløsning
I 2014 vandt Stefan Hell, Eric Betzig og William Moerner Nobelprisen for at have overskredet den såkaldte diffraktionsgrænse for lysmikroskopi. Det muliggjorde dannelse af billeder på molekylært niveau.
For nylig har forskere yderligere forbedret opløsningen for mikroskopi, så den nærmer sig den atomare opløsning i strukturbiologiske teknikker som kryo-elektronmikroskopi.
Stefan Hells team på Max Planck-instituttet udviklede teknologien MINSTED og opnåede en præcision på 2,3 Ångstrøm (en måleenhed for længe på atomer).
6. Google Maps – bare for kroppens celler
Human Cell Atlas (HCA) og lignende initiativer gør fremskridt inden for skabelsen af detaljerede kort over menneskekroppen – en form for Google Maps for cellulære landskaber.
HCA blev lanceret i 2016 og involverer 3.000 forskere fra næsten 100 lande med det formål at kortlægge celler fra 10.000 donorer. Arbejdet understøttes af fremskridt inden for enkeltcelleanalyse og såkaldt rumlig omik.
Værktøjer som Xenium-platformen og PhenoCycler letter dette arbejde ved at muliggøre analyse af gener og proteiner på enkeltcelleniveau. Det bidrager til en bedre forståelse af forskellige sygdomme.
Selvom der er mange år til, at arbejdet er færdigt, skulle disse cellulære kort give vigtig indsigt i målrettet lægemiddeludvikling og forståelse af komplekse lidelser som kræft og irritabel tyktarm.
7. Nanomaterialer printet i 3D
3D-print i nanoskala revolutionerer materialevidenskaben og gør det muligt at skabe letvægtsmaterialer med unikke egenskaber som øget styrke og forbedret katalyse- eller energilagringsevne.
De seneste fremskridt har fokuseret på at overvinde udfordringer med hastighed, materialebegrænsninger og omkostninger. Teknikker som at bruge et 2D-lysark har fremskyndet processen fotopolymerisering betydeligt og gjort den tusind gange hurtigere.
Julia Greer fra California Institute of Technology har udviklet en metode til at skabe nanostrukturer af metaller ved at bruge hydrogeler som skabeloner.
Økonomisk set gør skiftet fra dyre, pulserende lasere til billigere, kontinuerlige lasere denne teknologi mere tilgængelig. Denne udvikling har et enormt anvendelsespotentiale i blandt andet i næste generations kropsbeskyttelse og ultraholdbare og modstandsdygtige udvendige lag til fly og andre køretøjer.
Læs også: Nyheder om fremtidens teknologi