Επιστήμη και τεχνολογία: Τι σημαντικό συνέβη στη δεκαετία που τελειώνει, τι περιμένουμε από το 2020

Η δεκαετία 2010-19, που σβήνει σε λίγες μέρες, γνώρισε σημαντικές επιστημονικές και τεχνολογικές εξελίξεις, από το πεδίο της γενετικής τροποποίησης και την αστροφυσική έως την κβαντική υπολογιστική. Η επόμενη, που ξεκινά το 2020, ίσως ανήκει πρωτίστως στην κλιματική αλλαγή και στην τεχνητή νοημοσύνη.

Οι επιστημονικές και τεχνολογικές καινοτομίες ανέκαθεν ήταν η «ατμομηχανή» της κοινωνικής και οικονομικής μεταμόρφωσης του κόσμου.

Η τελευταία δεκαετία, με την ταχύτητα των ανακαλύψεων και αλλαγών που έφερε, το επιβεβαίωσε περίτρανα. Ο ρυθμός των αλλαγών –στην τεχνητή νοημοσύνη, τη βιοτεχνολογία, την ενέργεια, το περιβάλλον, τη βιοϊατρική κ.α.– αναμένεται ακόμη πιο γρήγορος στη δεκαετία που ξεκινά με το νέο έτος.

Στη δεκαετία 2010-19 η τεχνητή νοημοσύνη αποκάλυψε το εντυπωσιακό –και για μερικούς τρομακτικό– δυναμικό της, κυρίως χάρη στην εφαρμογή της «βαθιάς μάθησης» (της χρήσης τεχνητών νευρωνικών δικτύων για την ανάλυση πολύπλοκων μαζικών δεδομένων). Οι μηχανές μπορούν πια να μεταφράζουν αρκετά καλά, να νικάνε τους ανθρώπους στα επιτραπέζια παιχνίδια (με πρωτοπόρο την DeepMind, θυγατρική της Google), να κάνουν ιατρικές διαγνώσεις, να οδηγούν οχήματα στην ξηρά, στη θάλασσα και στον αέρα, κ.ο.κ.

AlphaZero (φωτ.: DeepMind Technologies Ltd)

Η επανάσταση της μηχανικής μάθησης επέδρασε στα πάντα – από την επιστήμη των υλικών και τη φαρμακευτική μέχρι την κβαντική φυσική και τη βιοϊατρική. Έγινε επίσης σαφές ότι πολλές θέσεις εργασίας μπορούν να καλυφθούν πιο φθηνά και αποτελεσματικά από «έξυπνες» μηχανές στη θέση των ανθρώπων (κάτι που αναζωπύρωσε τους φόβους για αύξηση της ανεργίας και των κοινωνικών αναταραχών).

Η πρόκληση των αλγόριθμων
Ο κίνδυνος δεν βρίσκεται τόσο σε φονικά ρομπότ τύπου «Εξολοθρευτή» όσο στην κακή χρήση των υπολογιστικών εργαλείων, καθώς οι αλγόριθμοι δεν μπορούν ακόμη να αυτοματοποιήσουν ζωτικές ανθρώπινες ιδιότητες (νοητικές και συναισθηματικές), ενώ από την άλλη συχνά κληροδοτούνται από τους προγραμματιστές με τις ανθρώπινες προκαταλήψεις και ατέλειες. Την επόμενη δεκαετία η βελτίωση και σωστή χρήση της τεχνητής νοημοσύνης θα αποτελέσει κεντρικό ζήτημα, με τη συμμετοχή μηχανικών, επιστημόνων, κοινωνιολόγων, φιλοσόφων, ψυχολόγων και νομικών.

Στις επιστήμες της ζωής οι νέες δυνατότητες της πληροφορικής έφεραν επανάσταση –μετά το ανθρώπινο γονιδίωμα– και στη μελέτη του μικροβιώματος.

Αρχίζουμε πλέον να συνειδητοποιούμε καλύτερα τον ζωτικό ρόλο (καλό ή κακό) που παίζουν οι μικροοργανισμοί στο ανθρώπινο σώμα και στα οικοσυστήματα. Παράλληλα, κατέστη εφικτή η ανάλυση του αρχαίου DNA, φέρνοντας στο φως νέες γνώσεις για τον Homo sapiens και τους προγόνους του. Επίσης τα εξατομικευμένα γενετικά τεστ έγιναν μόδα διεθνώς, χωρίς όμως να είναι πάντα χρήσιμα για έναν άνθρωπο και χωρίς να υπάρχει ο σωστός δημόσιος έλεγχος για την προώθησή τους στην αγορά.

Στην ιατρική νέα σημαντικά βήματα έγιναν για τον αναπρογραμματισμό ώριμων κυττάρων σε πολυδύναμα βλαστικά, ανοίγοντας έτσι νέες θεραπευτικές δυνατότητες για διάφορες παθήσεις, καθώς επίσης νέες προόδους στο πεδίο της αναγεννητικής ιατρικής (δημιουργία εργαστηριακών οργάνων για αντικατάσταση στο σώμα). Κορυφαία εξέλιξη υπήρξε η ανακάλυψη της τεχνικής CRISPR για επέμβαση μεγάλης ακριβείας στο γονιδίωμα, αλλά ήδη προβάλλει το φάσμα της επέμβασης στα γονίδια του ανθρώπινου σπέρματος, του ωαρίου ή του εμβρύου, κάτι που εγείρει πολλές ανησυχίες, εωσότου τουλάχιστον εξασφαλιστεί ότι η τεχνική θα είναι ασφαλής για τους ανθρώπους.

(Φωτ.: TheDigitalArtist / pixabay.com)

Στη φυσική και την αστροφυσική υπήρξαν επίσης σημαντικά γεγονότα, όπως η ανακάλυψη του μποζονίου του Χιγκς στο CERN (2012), η ανίχνευση των πρώτων βαρυτικών κυμάτων (2016) και η πρώτη φωτογράφηση μιας μαύρης τρύπας σε άλλο γαλαξία (2019) από το διεθνές Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων (ΕΗΤ), το οποίο αναμένεται το 2020 να παρουσιάσει την πρώτη εικόνα της μαύρης τρύπας στο κέντρο του δικού μας γαλαξία.

Ο Άρης στο προσκήνιο (ξανά)
Στο πεδίο της αστρονομίας και του διαστήματος, η Κίνα υπήρξε η πρώτη που «πάτησε» στη σκοτεινή πλευρά της Σελήνης, ενώ οι αποστολές των ρόβερ της NASA στον Άρη έφεραν πιο κοντά την προοπτική της αποστολής ανθρώπων εκεί την επόμενη ή μεθεπόμενη δεκαετία. Το 2020, επειδή η Γη και ο Άρης θα έχουν πλησιάσει αρκετά, θα γίνει νέα «απόβαση» στον γειτονικό πλανήτη με τρεις προγραμματισμένες αποστολές από ΗΠΑ (αποστολή του ρόβερ Mars 2020 και μικρού ελικοπτέρου-drone της NASA), Κίνα (αποστολή της πρώτης διαστημοσυσκευής και ρόβερ Huoxing-1) και Ευρώπη-Ρωσία (αποστολή του ρόβερ Rosalind Franklin της ESA).

Ακόμη και τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα –η πρώτη αραβική χώρα– θα στείλουν τη διαστημοσυσκευή Hope σε τροχιά γύρω από τον Άρη για να μελετήσει την ατμόσφαιρα του.

Παράλληλα, το 2020 η Κίνα θα στείλει στη Σελήνη την αποστολή Chang’e-5 για να φέρει στη Γη τα πρώτα της σεληνιακά δείγματα, η ιαπωνική αποστολή Hayabusa-2 θα επιστρέψει στη Γη δείγματα από τον αστεροειδή Ριούγκου, το αμερικανικό σκάφος Osiris-Rex θα συλλέξει δείγματα από τον αστεροειδή Μπενού, η ESA θα εκτοξεύσει το σκάφος Solar Orbiter σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, και η NASA θα κάνει την παρθενική εκτόξευση του SLS, του μεγαλύτερου πυραύλου στον κόσμο.

Ραγδαίες είναι οι εξελίξεις και στους κβαντικούς υπολογιστές (κάτι που θα φανεί καλύτερα μετά το 2020), με την ανακοίνωση από την Google ότι πέτυχε φέτος την κβαντική υπεροχή, δηλαδή τη δημιουργία κβαντικού υπολογιστή ανώτερου και από τον πιο ισχυρό συμβατικό υπερυπολογιστή. Βασική πρόκληση του μέλλοντος θα είναι η πρακτική εφαρμογή της κβαντικής πληροφορικής και η ανάπτυξη νέων κβαντικών αλγόριθμων, ένα πεδίο εντεινόμενου διεθνούς ανταγωνισμού, όπου η Κίνα έχει ηγετική θέση.

Νέες ενεργειακές τεχνολογίες
Την τελευταία δεκαετία, με τη διαδοχική κατάρριψη ρεκόρ θερμοκρασίας στη Γη, την αύξηση των ακραίων καιρικών φαινομένων και την απρόσμενη βοήθεια μιας δημοφιλούς έφηβης (Γκρέτα Τούνμπεργκ), έγινε ευρύτερη συνείδηση το πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής και της ανεπαρκούς έως τώρα αντιμετώπισής της.

Η πενταετία 2015-19 υπήρξε η πιο ζεστή στην ιστορία, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό.

Το 2020 θα είναι το κρίσιμο έτος όπου θα φανεί αν η ανθρωπότητα μπορεί πράγματι να «φρενάρει» την άνοδο της θερμοκρασίας. Το χρονικό «παράθυρο» για να μπορέσουμε να περιορίσουμε την άνοδο της θερμοκρασίας έως το 2100 στους 1,5 έως 2 βαθμούς Κελσίου πάνω από τα προβιομηχανικά επίπεδα (ήδη έχει ανέβει έναν βαθμό) είναι πια πολύ μικρό. Οι περισσότεροι επιστήμονες προειδοποιούν ότι πρέπει ως το 2030 να έχουν μειωθεί δραστικά οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.

Η μαζική επένδυση σε νέες ενεργειακές τεχνολογίες φαντάζει πλέον μονόδρομος για κάθε χώρα. Το 2025 θα λειτουργήσει δοκιμαστικά στη Γαλλία και ο διεθνής αντιδραστήρας ITER, που θα παράγει ηλεκτρισμό από πυρηνική σύντηξη (το αντίθετο της παραγωγής ρεύματος από ατομική σχάση στα σημερινά πυρηνικά εργοστάσια). Όμως, ακόμη και αν το πείραμα επιτύχει, η εμπορική αξιοποίηση της νέας μορφής καθαρής ενέργειας δεν αναμένεται πριν από τα μέσα του αιώνα μας.

Γι’ αυτό, σύμφωνα με το Nature, το 2020 και όλη την επόμενη δεκαετία η Νο1 πρόκληση θα είναι η εφαρμογή άλλων πιο γρήγορων τρόπων για να «καθαρίσει» η Γη από τις εκπομπές άνθρακα, κάτι που θα απαιτήσει κοινωνική ευθύνη, πολιτική θέληση, βιομηχανικό οραματισμό και τεχνική καινοτομία. Μια δεύτερη προεδρική θητεία στις ΗΠΑ (όπου θα γίνουν εκλογές τον Νοέμβριο 2020) του Ντόναλντ Τραμπ, δηλωμένου σκεπτικιστή για την ύπαρξη της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής, θα κάνει τα πράγματα πιο δύσκολα για όλους…

(Φωτ.: EPA / Narong Sangnak)

Η δεκαετία των smartphone, των social media και του Netflix
Από την άποψη της νέας τεχνολογίας «για τις μάζες», η περίοδος 2010-19 θα μπορούσε να χαρακτηριστεί «δεκαετία των smartphone, των social media και του Netflix». Σήμερα πια περίπου πέντε δισεκατομμύρια «έξυπνα» κινητά τηλέφωνα βρίσκονται σε λειτουργία παγκοσμίως, ενώ οι συνδρομές πρόσβασης στο διαδίκτυο έχουν φθάσει τα 7,2 δισ., από μόνο 1,3 δισ. το 2010. Η μεγάλη πλειονότητά τους αφορά συνδέσεις smartphone, φέρνοντας μια έκρηξη στη συνδεσιμότητα και μαζί τους μια αντίστοιχη έκρηξη στις κάθε είδους κινητές εφαρμογές (app) για όλα τα γούστα – από την εύρεση ταξί και την παραγγελία φαγητού μέχρι την εύρεση συντρόφου και τα παιχνίδια.

Η κάποτε εταιρεία-μπουτίκ Apple έχει σήμερα τη μεγαλύτερη χρηματιστηριακή αξία στον κόσμο κυρίως χάρη στο iPhone, ενώ ο «βασιλιάς» των μέσων κοινωνικής δικτύωσης, το facebook, ξεπέρασε τα δύο δισεκατομμύρια χρήστες και στην πορεία απορρόφησε άλλα μέσα όπως το Instagram.

Οι πωλήσεις φωτογραφικών μηχανών βούλιαξαν (κάτω από 19 εκατομμύρια ετησίως πλέον, έναντι 121 εκατομμυρίων το 2010), καθώς οι άνθρωποι προτιμούν να φωτογραφίζουν με την ολοένα καλύτερη κάμερα του κινητού τους. Οι διαφημίσεις μετακομίζουν σταδιακά από την τηλεόραση στο κινητό, όπου οι χρήστες περνάνε πια πολλές ώρες, και οι εταιρείες τους ακολουθούν κατά πόδας. Παράλληλα, το GPS έκανε τα κινητά πολύτιμες συσκευές για να βρίσκει κανείς το δρόμο του οπουδήποτε και για οτιδήποτε.

(Φωτ.: geralt / pixabay.com)

Στον ίδιο δρόμο της εξαφάνισης με τις φωτογραφικές μηχανές οδεύουν και οι εγκυκλοπαίδειες, καθώς πια οι χρήστες συμβουλεύονται την ηλεκτρονική Wikipedia πάνω 240 εκατομμύρια φορές τη μέρα. Τα πορτοφόλια μετακομίζουν και αυτά στα smartphone, καθώς τα κινητά τηλέφωνα μετατρέπονται πια σε εργαλείο πληρωμών.

Οι δε κινηματογράφοι αρχίζουν να ζορίζονται (ξανά) μετά την εντυπωσιακή ανάδυση του Netflix· οι νέες ανταγωνιστικές υπηρεσίες που μόλις έκαναν την εμφάνισή τους (Apple, Disney+, ΗΒΟ-AT&T κ.ά.) θα στείλουν τον ανταγωνισμό στα ύψη και τους θεατές καρφωμένους ακόμη περισσότερο στη μικρή οθόνη (που συνεχώς μεγαλώνει) του σαλονιού τους ή της φορητής συσκευής τους.

• Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ / Παύλος Δρακόπουλος