Рубрика: 2033

Фосфор является одним из основных строительных элементов жизни, играет жизненно важную роль в структурной рамке ДНК и РНК. Найден в клеточных мембранах животных и растений, он имеет важное значение для передачи энергии. Является основным компонентом удобрений, который помогает растениям пережить изменения температуры и недостаток воды. Это химическое вещество имеет фундаментальное значение для современного выращивания сельскохозяйственных культур.

Фосфор является дефицитным и ограниченным ресурсом на Земле, и в связи с его негазообразным экологическим циклом, он не может быть заменен ничем другим. В течение долгого времени, эта проблема в значительной степени игнорировалась правительством – большинство полагало, что этот минерал был на протяжении веков или даже больше, поэтому никуда и не денется. Он редко рассматривался как политический вопрос, и большинство разговоров о химических веществах сосредоточено на его загрязняющем воздействии, а не его потенциальной нехватке.

Новые исследования в 2000-х годах и в начале 2010-х годов, показали, что запасы таяли гораздо быстрее, чем считалось ранее. Эта тенденция ускорялась странами с развивающейся экономикой, такими как Китай и Индия – страны, в которых был постоянно растущий спрос на мясо и молочные продукты, что, соответственно, требует все больше и больше фосфора для их производства. В 2033, во всем мире производство фосфора достигло своего пика.

Непосредственным воздействием является тревожный рост цен на продукты питания, а также национализация правительством фосфатных резервов и введение экспортных пошлин. Некоторые регионы испытывают голод, в то время как другие вынуждены ввести чрезвычайное положение. Цены на продукты питания выросли в два раза в связи с изменением климата, что усугубило положение еще больше.

Более богатые страны были лучше подготовлены к этому кризису, – но, тем не менее, многие испытали значительные проблемы с введением новых методов сбора, хранения и переработки фосфора. Одной из наиболее широко используемых краткосрочных инноваций является переработка мочи человека (вещество богатое фосфатом), хотя это только временное решение. Извлечения фосфора с морского дна является еще одним решением, которое может быть рассмотрено, но представляет определённые технологические и финансовые трудности.

Мировое население продолжает быстро расти, поставлена цель найти долгосрочное решение проблемы – изобретение вещества, которое действительно сможет заменить фосфор.

Больше…

Высокоскоростная линия 1 (HS1), также известная как железнодорожный путь Ла-Манш (CTRL), была 108 км длинной, совершающая сообщение из Лондона в конец Ла-Манша. Завершенный в 2007 году, существовал только один оператор в это время – Евростар, который обеспечил поезда в Париж, Брюссель и в сезонные места на юге Франции. Дополнительные услуги стали доступны начиная с 2013 года, которые позволяли совершать поездку из Лондона во Франкфурт и Амстердам.

Развитие высокоскоростного железнодорожного пути вызвало дополнительный интерес и дискуссии в Англии, и было поддержано тремя основными политическими партиями. Подробные планы были составлены и для внутренней сети, связывая воедино некоторые из крупнейших городов страны с пригородами. Было много споров на счет затрат на обслуживание, а также экологической эффективности и результативности, тем не менее, планы были окончательно утверждены в январе 2012 года.

Высокоскоростная железнодорожная линия 2 (HS2) будет соединять Лондон с Мидлендс и Северной Англией. Запланированный маршрут принял форму “Y”, с центром в Лондоне и следующим по величине городом Англии, Бирмингемом, который затем пойдет на две шпоры: один в Манчестер и другой в Лидс.

HS2 была построена в несколько этапов, строительство в Лондоне, Бирмингеме было первым этапом, начатом в 2016 году, и первый поезд был запущен в середине 2020-х годов . Поезда будут ездить непосредственно между Лондоном и Бирмингемом со скоростью 400 км/ч, сокращая время в пути от 1 часа 24 минут до 49 минут.

К 2033 Манчестер и Лидс были также присоединены к HS2. Время в пути из Лондона в Манчестер было снижены с 2 часов 8 минут до 1 часа 20 минут. Путешествие из Лондона в Лидс – с 2 часов 20 минут до 1 часа 20 минут. Дополнительные высокоскоростные линии были проведены в Ньюкасл, Эдинбург и Глазго.

Общая стоимость проекта составляет более £32 млрд. ($49 млрд.), что делает его крупнейшей железнодорожной стройкой Великобритании почти за целое столетие. Перегруженность линий исчезла, появились значительные экономические выгоды, было создано более миллиона новых рабочих мест.

Больше…

Конференц-залы, кинотеатры, стадионы и другие подобные места в настоящее время используют голографические экраны. В основном это крупные и более сложные версии ТВ-проекторов, которые были в эксплуатации с 2020. На данном этапе, они остаются слишком дорогими для массового использования в домашних условиях (за исключением элитных квартир принадлежащих богатым людям). Тем не менее, они являются довольно распространенным явлением в общественных и на рабочих местах. Таймс-сквер в Нью-Йорке, площадь Пикадилли в Лондоне, и Сибуя в Токио теперь показывают захватывающую рекламу, с графикой, где объекты буквально «выпрыгивают» из экрана.

Больше…

Это явилось результатом комбинированного продолжительного воздействия (а) загрязнение; 20 из 30 самых загрязненных городов мира находятся в Китае, (б) огромного количества курильщиков, около 50% взрослого населения, и (в) широкого распространенной практики сжигания древесины или угля в домашних условиях для приготовления пищи и отопления; более 65% населения.

Китай начал переходить на более чистые виды топлива, и в настоящее время реализуется новая программа налогообложения, улучшения образования и здравоохранения, запрет рекламы табачных изделий. Это должно привести к снижению доли умерших от заболеваний легких.

Больше…

Во время пандемии COVID-19 вакцины на основе мРНК стали перспективным и инновационным подходом к борьбе с вирусом SARS-CoV-2. Две компании, участвовавшие в исследованиях и разработках, — Pfizer-BioNTech и Moderna — произвели препараты, показавшие себя очень успешными, с заявленной эффективностью около 95% в предотвращении инфекций. Эти вакцины, являющиеся частью крупнейшей кампании вакцинации в истории, помогли глобальным усилиям по контролю за распространением вируса и смягчению последствий пандемии.

мРНК означает информационную РНК, тип генетического материала, который несет инструкции для клеток по производству белков. В отличие от двухцепочечной спирали ДНК, она имеет только одноцепочечную цепочку нуклеотидов. В мРНК-вакцинах против COVID-19 используется небольшой фрагмент генетического материала вируса, в частности шиповидный белок, который находится на поверхности вируса. Матричная РНК в вакцине инструктирует клетки организма вырабатывать безвредный фрагмент шиповидного белка, который затем запускает иммунный ответ, обучая иммунную систему распознавать вирус и бороться с ним, если человек заразится в будущем.

После успеха вакцин против COVID-19 в начале 2020-х годов продолжались исследования мРНК для потенциального использования в других областях здравоохранения. Ученые сообщили об огромном ускорении в этой области: 15-летний прогресс был «развернут» в течение 12–18 месяцев программы вакцинации против COVID-19.

Например, компания BioNTech разработала новую терапию на основе мРНК, вводимую в опухоли толстой кишки и меланому у мышей. Это лечение остановило рост опухоли и вызвало полную регрессию рака у 85% животных.  Позже BioNTech подписала соглашение с правительством Великобритании об ускорении клинических испытаний иммунотерапии мРНК на людях, направленных на улучшение результатов лечения рака за счет предоставления новых персонализированных методов лечения к 2030 году.

Другие компании придерживались таких же быстрых графиков, в том числе Moderna, которая в 2023 году обнародовала свой план борьбы с различными видами рака, сердечными заболеваниями и рядом редких заболеваний. Moderna намеревалась сделать ряд методов лечения на основе мРНК доступным в течение пяти лет, ожидая, что генетические причины многих заболеваний можно будет выявить и устранить «относительно просто» в течение 10 лет.

В этот период был достигнут ошеломляющий прогресс в лечении на основе мРНК, предлагая частичное или даже полное излечение от определенных заболеваний, включая несколько ранее неизлечимых.

В случае рака у пациента берут биопсию опухоли и отправляют в лабораторию, где ее генетический материал секвенируется для выявления мутаций, которых нет в здоровых клетках. Алгоритм определяет, какие мутации вызывают рост рака и могут вызвать срабатывание иммунной системы. Затем создается мРНК, содержащая инструкции по созданию антигенов, вызывающих иммунный ответ. После инъекции мРНК транслируется в белковые фрагменты, идентичные тем, которые находятся в опухолевых клетках. Иммунные клетки сталкиваются с ними и уничтожают раковые клетки, несущие те же белки.

К 2033 году эти персонализированные вакцины спасут миллионы жизней. В то время как рак в целом по-прежнему далек от полного излечения, терапия на основе мРНК является основным переломным моментом с точки зрения прогресса, при этом ряд подтипов в настоящее время относительно легко поддается лечению. РНК-мессенджер также дает надежду пациентам с сердечно-сосудистыми и аутоиммунными заболеваниями, а также с редкими состояниями, для которых не существует вариантов лечения.

Больше…

В начале 2010-х годов в мире ежегодно диагностировали около 209000 новых случаев рака почки, что составляет чуть менее 2% всех случаев заболевания раком. Самые высокие показатели были зарегистрированы в Северной Америке и самые низкие цены в азиатском и африканском регионах.

Факторы, повышающие риск рака почек включают в себя курение, которое может удвоить риск заболевания; регулярное употребление нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), таких как ибупрофен или напроксен, ожирение; дефектные гены, семейный анамнез рака почки; факт заболевания почек, которое требовало диализа; заражения гепатитом С и в прошлом лечение рака яичек или рака шейки матки.

Рак почки обычно не реагирует на химиотерапию или лучевую терапию. Если рак не успел распространиться, его, как правило, удаляют хирургическим путем. Все более широкое использование роботов в больницах привело к значительному улучшению точности и сокращению времени операции. Вместе с новыми лекарствами, достижения в области криотерапии (замораживание опухоли), радиочастотная абляция (выжигание опухоли), генная терапия и другие методы приводят к постепенному отступлению рака почки. В большинстве развитых стран мира пятилетняя выживаемость в настоящее время приближается к 100%.

Больше…

К 2033–2035 гг. квантовые компьютеры становятся настолько мощными и с таким длительным временем когерентности, – что они могут разблокировать ранее высокоуровневое шифрование с сотнями цифр за считанные секунды.

Квантовые компьютеры начали появляться в предыдущем десятилетии как революционная альтернатива “классическим” компьютерам. В то время как последние были ограничены двоичными единицами и нулями, квантовые системы имели преимущество одновременного использования нескольких значений, что позволяло им работать с астрономически огромными числами, на вычисление которых обычно уходили миллионы или миллиарды лет.

В течение 2010-х годов самые мощные квантовые компьютеры содержали несколько десятков кубитов – квантовый эквивалент компьютерных битов, что делало их хуже традиционных компьютеров. Такие компании, как D-Wave, заявляли о тысячах кубитов, но полагались на метод, называемый квантовым отжигом, не принятый исследователями в качестве “универсальных” квантовых компьютеров и подверженный высокой частоте ошибок.

В то время как быстрое наращивание кубитов произошло в 2020-х годах, время согласованности (когерентности) оставалось большой проблемой. Определяемый как время, в течение которого кубит может хранить точную информацию, обычно измерялся в масштабах нано – или микросекунд. Однако к концу десятилетия квантовые компьютеры начали превышать время когерентности в одну секунду или более.

В 2030-х годах время согласованности возросло ещё больше, со стабильными и непрерывными вычислениями продолжительностью 10 секунд или более. Сочетание всё более последовательных и отказоустойчивых систем с ещё более высоким количеством кубитов теперь позволило квантовым компьютерам работать с поистине гигантскими числами. Это включает в себя и решение алгоритмов шифрования высокого уровня. Например, классическим компьютерам потребовалось бы 300 триллионов лет, чтобы преодолеть 617 цифр стандарта шифрования RSA-2048. Владельцы квантовых компьютеров теперь достигают этого успеха за 10 секунд.

К середине 2030-х годов, с переходом крупномасштабных квантовых компьютеров из лаборатории в более широкое использование, огромные объемы доступной вычислительной мощности открывают множество возможностей, но также и опасностей. В то время как большинство правительств и предприятий приняли меры по модернизации своей ИТ-инфраструктуры, устаревшие системы без необходимых улучшений безопасности в настоящее время уязвимы для кибератак со стороны государственных структур и организованных преступников.

В дополнение к персональным данным пользователей, возможность взлома ключей RSA-2048 также раскрывают государственные и промышленные секреты, а также информацию, относящуюся к давним теориям заговора, историческим архивам и так далее. Сообщения средств массовой информации этого времени освещают ряд взломов и утечек, что побуждает к более тщательному изучению технологий квантовых компьютеров и шифрования в целом.

Больше…

В 2033 году НАСА проводит первую пилотируемую миссию к Фобосу, ближний и больший из двух естественных спутников Марса. Это последний полёт в серии новой амбициозной программы по расширению освоения человеком космоса. Предыдущие миссии в 2020-х годах запускали астронавтов на орбиту вокруг Луны для строительства космической станции на лунной орбите, используя «Систему космических запусков» (Space Launch System — SLS) и космического корабля Орион. На первой стадии этой миссии, спустя 60 лет после эры Аполлонов, перед посадкой на поверхность Фобоса предполагается выход на орбиту вокруг Марса.

В то время как среднее расстояние до Луны 384,000 км, путешествие на Марс почти в 600 раз дальше, за 225 млн. км, что представляет серьезный вызов с точки зрения технической и финансовой реализации. Однако, подлёт и высадка на Фобос перед Марсом — это менее дорогая и рискованная миссия, позволяющая НАСА продемонстрировать ключевые технологии для более сложных миссий в дальнейшем.

В околоземном пространстве используется многоцелевой пилотируемый корабль (Multi-Purpose Crew Vehicle — MPCV), способный перевозить до четырех астронавтов в течение 21 дня. Для путешествий на более отдаленные расстояния, такие как Марс, требующие долгих месяцев в пути — он состыкован к другим модулям, которые содержат все необходимые ресурсы. На спутнике, во время сбора образцов и выполнения различных научных экспериментов, астронавты в состоянии маневрировать в условиях низкой гравитации Фобоса при помощи реактивных ранцев и другого оборудования. Эта орбитальная миссия предшествует запланированным на 2039 и 2043 гг. высадкам на Марс.

Больше…