Что изобрели в 21 веке

21й век начался не так давно, но технический прогресс не стоит на месте. За прошедшие почти два десятилетия в нашу жизнь вошли разные новые технологии и изобретения. В этой статье мы расскажем о самых заметных изобретениях 21 века.

Вообще, если почитать что-то в интернете на тему изобретений, сделанных в 21 веке, то зачастую авторы сваливают всё в кучу. В одном списке оказываются и Ютуб, и Большой адронный коллайдер, и бактерия с искусственной ДНК. Мы не будем включать в список подобные сомнительные «изобретения». Мы отберём изобретения по следующим критериям. Во-первых, мы возьмём изобретения действительно значимые, которые в 21 веке вошли в жизнь и начали активно использоваться. Во-вторых, мы отберём такие изобретения, которые действительно представляют собой что-то новое. И, наконец, мы не будем записывать в изобретения что-то, может быть и интересное, но существующее в одном или нескольких экземплярах. Итак, что же действительно изобрели в 21 веке?

3d принтеры

Если говорить честно, то технологии трёхмерной печати, как и первые 3d-принтеры появились ещё в 20 веке. Но некоторые обстоятельства позволяют всё-таки отнести их к изобретениям 21 века. Какие же?

Первый 3d-принтер, т. е. устройство, способное «напечатать» изделие из пластмассы по заранее заданной модели, появилось в США ещё в 1984 году. Этот принтер был способен делать пластик твёрдым при помощи лазерного луча. В следующие несколько лет были придуманы и другие технологии 3d-печати, а вскоре в продаже появились и первые 3d-принтеры. Но из обычных людей это событие мало кто заметил по ряду причин. Во-первых, эти 3d-принтеры были несовершенны и работали очень медленно, а во-вторых, стоили очень дорого и предназначались лишь для промышленного использования.

Но в 21 веке в сфере 3d-печати произошёл настоящий прорыв. Во-первых, появились маленькие и недорогие 3d-принтеры, которые уже мог купить каждый и, подключив к своему домашнему компьютеру, напечатать всё, что захочется. Во-вторых, область применения 3d-принтеров значительно расширилась. Если первые модели в качестве сырья использовали всего один вид пластика, то во второй половине 2000-х спектр материалов значительно расширился. Появились пищевые 3d-принтеры, способные печатать еду (например, торты), медицинские принтеры, печатающие протезы и искусственные кровеносные сосуды, и даже строительные принтеры, способные напечатать целые здания!

Видео — 3d-принтер в Китае печатает целые здания:

Мультикоптеры

Мультикоптеры (в основном в виде квадрокоптеров), или дроны, также появились совсем недавно. С одной стороны, сама схема подобного летательного аппарата с 4 (или большим числом) винтов не была чем-то новым, да и беспилотных летательных аппаратов в 20 веке было сконструировано достаточно, но в 21 веке в этой области был совершён настоящий прорыв.

Произошло это, с одной стороны, благодаря развитию электроники и появлению небольших микросхем, способных контролировать полёт мультикоптеров, а с другой, благодаря появлению компактных литий-ионных аккумуляторов, способных обеспечить дроны достаточной энергией для полёта.

Первый мультикоптер современного типа появился в 2006 году и был разработан немецкой компанией Mikrokopter.

Стоил он дорого — 1500 евро, но конкуренты быстро переняли идею и вскоре сконструировали огромное количество более доступных моделей. Сегодня квадрокоптеры уже активно используются для съёмок, составления карт, различных исследований и доставки небольших грузов.

Нейронные сети глубокого обучения

Уже вскоре после появления компьютеров программисты стали пытаться с их помощью смоделировать работу нейронов, т. е. клеток, занимающихся обработкой информации у животных и человека. При помощи искусственных нейронных сетей пытались решить задачи, которые не удавалось запрограммировать обычным образом — например, научить компьютер распознавать речь или узнавать, что изображено на картинке. Долгое время не удавалось достичь значительных результатов, и ещё в 90-е программы по распознаванию речи или изображений, хотя и существовали, но работали очень плохо. С мёртвой точки ситуация сдвинулась лишь после 2006 года, с появлением т. н. нейронных сетей глубокого обучения. Здесь сыграли роль несколько факторов — как появление новых идей в организации нейронных сетей, так и повышение характеристик компьютеров, совпавшее с накоплением больших массивов данных, на которых можно было обучать нейронные сети.

Всего за несколько лет было сделано то, что не удавалось десятилетиями — программы научились хорошо распознавать речь, классифицировать изображения, играть в достаточно сложные игры. Сейчас на основе нейронных сетей глубокого обучения работают голосовые помощники вроде Яндекс.Алиса, а также сервисы, позволяющие найти человека по фотографии. Но область применения технологии постоянно расширяется. Например, нейронные сети уже успешно применяются для экономического прогнозирования и медицинской диагностики.

Беспилотные автомобили

Беспилотный «Гуглмобиль»

Идея создать транспортное средство, которое сможет передвигаться по дорогам самостоятельно, без участия водителя, появилась очень давно. Но громадные технические сложности долго не позволяли реализовать эту идею на практике. Ещё в 2004 г. на соревнованиях беспилотных автомобилей в США ни одна машина не смогла пройти весь маршрут и доехать до финиша. Но ситуация менялась, конструкторы оснащали автомобили всё более совершенными датчиками и всё более продвинутым искусственным интеллектом, и после 2010 г. появились модели, способные самостоятельно ездить по улицам городов. В настоящее время в нескольких странах уже работают беспилотные автобусы и такси, а власти многих городов вполне серьёзно рассматривают проекты развития беспилотного транспорта.

Видео — испытания беспилотного Яндекс.такси в Москве:

CRISPR/Cas9 — редактирование генов

Технологии генной инженерии, позволяющие внедрять в организм новые гены, появились ещё в 20 веке. Однако в 2013 году было сделано открытие, дающее учёным возможность целенаправленно изъять из ДНК конкретный фрагмент. Было обнаружено, что бактерии способны найти и изъять участок кода вируса из своей ДНК, и что данный метод можно применять не только к бактериям, но и к животным, включая человека.

Пока нельзя сказать, что новая технология позволяет учёным редактировать геном как им вздумается, однако они уверены, что она открывает огромные перспективы. Например, они рассчитывают использовать её для лечения генетических заболеваний, борьбы с раком и вирусными заболеваниями. Определённые обнадёживающие результаты уже получены, хотя учёным стало понятно, что метод требует усовершенствования.

Но самое интересное в том, что через несколько лет после открытия на основе метода CRISPR/Cas9 появились наборы для редактирования генома, по сути, в домашних условиях, которые может купить каждый желающий. Уже сейчас подобные наборы можно купить в интернет-магазине. Простейший вариант, который стоит 75$, позволяет отредактировать геном микроорганизмов, изменив его так, что микробы начинают светиться в темноте. А за несколько тысяч долларов доступен полный набор, при помощи которого геном можно редактировать практически произвольно. Многие уже высказали опасения, что подобная доступность технологии может создать условия для биотерроризма.

Можете назвать другие значимые изобретения, которые появились в 21 веке? Пишите в комментарии.