Το παρόν άρθρο δημοσιεύτηκε αρχικά στο Horizon, το περιοδικό της ΕΕ για την Έρευνα και την Καινοτομία.
Από την ηλιακή ενέργεια που έρχεται από το διάστημα, τους γενετικούς χάρτες του εγκεφάλου μέχρι τις ζωντανές γέφυρες που θα επισκευάζονται μόνες τους, η έρευνα το 2025 θα είναι πολλά υποσχόμενη. Και ενδέχεται να δούμε κι άλλες αλλαγές που θα κάνουν τις πόλεις μας πιο πράσινες και πιο καθαρές.
Και όποιος θεωρεί ότι ο κλάδος της έρευνας δεν προσφέρει συγκινήσεις, μάλλον θα εκπλαγεί ευχάριστα. Το 2025, ίσως δούμε τη γενετική αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου εγκεφάλου, τη συλλογή ηλιακής ενέργειας στο διάστημα και την πορεία πάνω σε γέφυρες κατασκευασμένες από ηλεκτρονικά ελεγχόμενους μύκητες.
Η τεχνητή νοημοσύνη πολύτιμος βοηθός στην αποκωδικοποίηση του γενετικού κώδικα του εγκεφάλου
Οι λεπτομερείς χάρτες του ανθρώπινου εγκεφάλου, οι οποίοι δημιουργήθηκαν στο πλαίσιο του Human Brain Project, ενός έργου που χρηματοδοτείται από πόρους της ΕΕ, θα είναι έτοιμοι να τεθούν στη διάθεση της επιστημονικής κοινότητας και αναμένεται να αποδειχθούν εξαιρετικά χρήσιμοι το 2025.
Σύμφωνα με την Καθηγήτρια Katrin Amunts, νευροεπιστήμονα στο Πανεπιστήμιο του Ντίσελντορφ και στο Ινστιτούτο Έρευνας Forschungszentrum Jülich της Γερμανίας, οι χάρτες αυτοί θα βοηθήσουν επιστήμονες και ιατρούς να εφεύρουν νέες θεραπείες για τους ασθενείς με νόσους του εγκεφάλου. Ως επικεφαλής της 10ετούς έρευνας-ορόσημο για τον ανθρώπινο εγκέφαλο –στο πλαίσιο της οποίας ολοκληρώθηκε για πρώτη φορά ο Άτλας του ανθρώπινου εγκεφάλου με τους πιο λεπτομερείς χάρτες περιοχών του εγκεφάλου μαζί με την κυτταρική αρχιτεκτονική τους– η Γερμανίδα νευροεπιστήμονας οδήγησε την έρευνα σε νέες εξελίξεις που συμβάλλουν στην αξιοποίηση του πλήρους δυναμικού των χαρτών.
«Η τεχνητή νοημοσύνη μάς προσφέρει πολύτιμη βοήθεια στη χαρτογράφηση του ανθρώπινου εγκεφάλου. Ο εγκέφαλός μας διαθέτει 86 δισεκατομμύρια νευρώνες, ο καθένας από τους οποίους διαθέτει έως και 10.000 συνδέσεις σε άλλα κύτταρα. Πρόκειται για ένα εξαιρετικά περίπλοκο δίκτυο. Ακόμη και οι ισχυρότεροι υπολογιστές μας σήμερα δυσκολεύονται να διαχειριστούν το εύρος της πολυπλοκότητάς του».
«Το 2025 θα τεθεί σε λειτουργία το JUPITER, το μεγαλύτερο από τα μηχανήματα τεχνητής νοημοσύνης που έχει δημιουργηθεί ποτέ. Οι εγκαταστάσεις του θα βρίσκονται στο Jülich και, με τη βοήθειά του, η υπολογιστική ισχύ θα είναι πλέον τεράστια. Ο συνδυασμός των δεδομένων με την τεχνητή νοημοσύνη, θα μας επιτρέψει να δοκιμάσουμε εξειδικευμένα, εικονικά σενάρια πάνω στις επιπτώσεις ορισμένων θεραπειών στον εγκέφαλο».
«Θέλω πραγματικά οι άτλαντες του εγκεφάλου που αναπτύξαμε να ωφελήσουν περισσότερους ασθενείς. Θα ήθελα επίσης να αποτελέσουν ένα χρήσιμο εργαλείο που θα δρα επικουρικά στη διάγνωση και θα παρέχει πληροφορίες στους χειρουργούς, φερ΄ειπείν, σχετικά με την ακριβή θέση ενός όγκου».
«Οι συνάδελφοί μας στη Γαλλία μόλις ολοκλήρωσαν την πρώτη κλινική μελέτη πάνω στη χειρουργική της επιληψίας, την οποία μελέτη χρησιμοποίησαν για να προβλέψουν το ακριβές σημείο όπου θα μπορούσαν οι χειρουργοί να αφαιρέσουν τον εγκεφαλικό ιστό που προκαλεί τις επιληπτικές κρίσεις. Στόχος των χειρουργών είναι να μπορούν να αφαιρούν όσο το δυνατό περισσότερο εγκεφαλικό ιστό, για να απαλλάσσουν τον ασθενή από τις κρίσεις, αλλά ταυτόχρονα όσο το δυνατόν λιγότερο για να αποφεύγουν περιττές βλάβες. Περιμένουμε τα αποτελέσματα. Νιώθω πραγματικά μεγάλο ενθουσιασμό με τις νέες αυτές εξελίξεις. Αυτός είναι και ο λόγος που σπούδασα ιατρική – για να βοηθάω τους ανθρώπους».
«Μια σημαντική πρόοδο που περιμένω διακαώς, είναι να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος σε κυτταρικό επίπεδο. Γνωρίζουμε για πολλά από τα είδη κυττάρων, τα μοριακά προφίλ και τα γονίδιά τους αλλά όχι για καθέναν από τους 86 δισεκατομμύρια νευρώνες. Μερικές φορές βλέπουμε το δέντρο και χάνουμε το δάσος. Ευελπιστώ ότι το 2025 θα μπορέσουμε να συμπληρώσουμε κάποια από τα κενά στη γνώση μας για τη σχέση μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων, των γονιδίων τους και των ασθενειών τους σε διαφορετικές κλίμακες, από τα κύτταρα μέχρι τα δίκτυα και ολόκληρο τον εγκέφαλο».
Χρήσιμα άρθρα: Mapping the mind – EU-funded research unlocks secrets of the human brain and Brain gain: Europe’s big advances in neuroscience
Σύμπαν και ηλιακή ενέργεια – μια αγαστή συνεργασία
Ο συνδυασμός δορυφορικών δεδομένων με την τεχνητή νοημοσύνη προσφέρει απρόσμενες νέες ευκαιρίες και, σύμφωνα με την Έφη Μακρή, ηλεκτρολόγο μηχανικό και αντιπρόεδρο έρευνας και καινοτομίας στην ελληνική εταιρεία τεχνολογίας Future Intelligence, «οι δυνατότητες είναι άπειρες».
Η κα Μακρή είναι επικεφαλής του RESPONDENT, ενός έργου που χρηματοδοτείται από πόρους της ΕΕ και το οποίο συνδυάζει τη δύναμη της τεχνητής νοημοσύνης, τις παρατηρήσεις των δορυφόρων και τους μίνι μετεωρολογικούς σταθμούς, για να βελτιώσει τους αλγόριθμους πρόβλεψης της ενέργειας που θα διοχετεύεται στο κεντρικό δίκτυο από τα ηλιακά πάρκα. Η πρόβλεψη της κυρίας Μακρή για το 2025 είναι ότι θα αυξηθεί η χρήση των δορυφορικών δεδομένων, ενίοτε σε απρόσμενους τομείς της ζωής μας.
«Τα δορυφορικά προγράμματα Galileo και Copernicus έχουν απίστευτες δυνατότητες και η Ευρώπη πρέπει να είναι πολύ περήφανη για αυτές τις τεχνολογίες. Οι τομείς όπου θα χρησιμοποιούνται μελλοντικά τα δορυφορικά δεδομένα είναι τόσοι πολλοί: Από τη γεωργία στην ενέργεια, μέχρι την τραπεζική ή την ψυχαγωγία. Στόχος μας είναι να μπορέσουμε να προσαρμόσουμε την τεχνολογική μας λύση στην αιολική ενέργεια. Μια άλλη χρήση των δορυφορικών δεδομένων είναι να εντοπίζουν το καλύτερο σημείο εγκατάστασης των φωτοβολταϊκών πάρκων».
«Περισσότερα δεδομένα που συλλέγονται σε πραγματικό χρόνο θα συνδυάζονται με ιστορικά δεδομένα, ώστε να εκπαιδεύονται καλύτερα τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης. Αυτό με τη σειρά του θα συμβάλει στην ταχύτερη επεξεργασία των εικόνων από τους δορυφόρους και, μεταξύ άλλων, στην πιο αποτελεσματική παρακολούθηση της κλιματικής αλλαγής. Θα παρακολουθούμε καλύτερα τους παγετώνες και την αποψίλωση των δασών και θα βελτιώσουμε τις προβλέψεις για την εξάπλωση των δασικών πυρκαγιών. Οι δυνατότητες είναι όντως άπειρες».
«Μια άλλη πιθανή εξέλιξη που διαβλέπω είναι να αντλήσουμε ηλιακή ενέργεια από το διάστημα. Αυτό θα σήμαινε τη συλλογή ηλιακής ενέργειας από το διάστημα και στη συνέχεια, την ασύρματη μεταφορά της στη Γη (μέσω μικροκυμάτων ή λέιζερ). Πρόκειται για ένα πεδίο του τομέα της ενέργειας, το οποίο κατά πάσα πιθανότητα θα γίνεται ολοένα και πιο ενδιαφέρον».
«Εγώ θέλω η τεχνητή νοημοσύνη να χρησιμοποιείται για καλό σκοπό. Ωστόσο, τα συναισθήματα γύρω από αυτήν είναι πολλά και ανάμεικτα. Είμαι πολύ ενθουσιασμένη με τις νέες εξελίξεις που ωφελούν την κοινωνία, αλλά δεν θα ήθελα να έχω σχέση με μια τεχνολογία που χρησιμοποιείται για να βλάψει. Το έργο της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, όσον αφορά την ανάπτυξη σχετικών κανονισμών λαμβάνοντας υπόψη αυτά τα ζητήματα, είναι πραγματικά εξαιρετικό».
Χρήσιμα άρθρα: Satellite oversight: ensuring Europe’s renewable energy security from above
Ζωντανά δομικά υλικά που επισκευάζονται από μόνα τους
Οι πόροι μας είναι πεπερασμένοι. Γι’ αυτό πρέπει να αναλογιζόμαστε τον αντίκτυπο των ενεργειών μας στο κλίμα, επισημαίνει ο Δρ. Kunal Masania, μηχανικός στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Delft, στην Ολλανδία και συμμετέχων στο AM-IMATE, ένα έργο χρηματοδοτούμενο από πόρους της ΕΕ.
Ο Δρ. Masania δημιουργεί σύνθετα υλικά από μύκητες, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε μελλοντικά είδη οικιακής επίπλωσης, σε εξαρτήματα αεροπλάνων, ακόμη και σε μεγάλες κατασκευές, όπως οι γέφυρες. Οι μύκητες είναι ανανεώσιμοι πόροι και κάποια είδη μυκήτων μπορούν να καλλιεργηθούν πάνω σε γεωργικά ή δασοκομικά απόβλητα.
«Δημιουργήσαμε σύνθετα υλικά με πριονίδι και κομμάτια ξύλου, τα οποία συγκρατούνται μεταξύ τους με μύκητες. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν ήδη ίνες ενισχυμένες με ιστό – όπως ακριβώς γίνεται η ενίσχυση των δέντρων. Εκείνο όμως που έχουμε χάσει είναι όλες αυτές οι ενδιαφέρουσες δυνατότητες χρήσης του υλικού όταν είναι ζωντανό. Κατασκευάζω κομμάτια, όπως εκείνα των Lego, με τη διαφορά ότι αυτά είναι φτιαγμένα από κύτταρα μυκήτων, τα οποία ενώνονται μεταξύ τους, για να δημιουργηθεί μια μικρή γέφυρα με τη βοήθεια ενός ρομπότ. Για την επίτευξη αυτού του σκοπού, τη δημιουργία δηλαδή ζωντανών υλικών και κατασκευών, ενώνουμε τις δυνάμεις μας και με άλλα μέλη της επιστημονικής κοινότητας».
«Σκοπεύουμε να τοποθετήσουμε ηλεκτρόδια σε αυτό το υλικό, ώστε να ακούμε τυχόν σήματα μηχανικής καταπόνησης από τους μύκητες. Ένας εξίσου σημαντικός στόχος είναι να μπορούμε να στέλνουμε σήμα στους μύκητες ως απάντηση στην αποκατάσταση κάποιας βλάβης ή να ενισχύουμε τοπικά κάποιες περιοχές, μια λειτουργία, η οποία επιτελείται από κάποιες υφές (νήματα) των μυκήτων. Πρόσφατα, μια ομάδα από τις ΗΠΑ κατασκεύασε έναν μαλακό ρομποτικό περιπατητή χρησιμοποιώντας μύκητες και έστελνε σήμα στους μύκητες, για να ελέγχουν την κίνηση του ρομπότ. Οι εξελίξεις αυτές δείχνουν ότι πρόκειται για έναν πολύ συναρπαστικό τομέα και αναμένω πολλές νέες καινοτομίες για το 2025».
Το πλεονέκτημα των κατασκευών που έχουν φτιαχτεί από ζωντανούς οργανισμούς είναι ότι τα υλικά από τα οποία είναι φτιαγμένες είναι ικανά να αισθάνονται, να στέλνουν αναφορά και να προσαρμόζονται στις καταπονήσεις, ενισχύοντας την κατασκευή μόνον όπου χρειάζεται υλικό. Φανταστείτε ένα ποδήλατο ή μια γέφυρα που θα μπορεί να επισκευάζεται από μόνη της!
Χρήσιμα άρθρα: New aerospace and building materials could repair themselves thanks to fungi and bacteria
Ένα καλύτερο μέλλον για τις μέλισσες και τη φύση στην Ευρώπη
Οι μέλισσες είναι ο πιο τακτικός επισκέπτης των λουλουδιών στους φυσικούς οικότοπους παντού στον κόσμο και ο επικονιαστής σχεδόν του μισού όλων των σπόρων. Παρ’ όλα αυτά, σύμφωνα με τον Καθηγητή Dirk de Graaf, βιολόγο στο Πανεπιστήμιο Ghent του Βελγίου, ο πληθυσμός τους μειώνεται.
«Η επικονίαση των σπόρων και των αγριολούλουδων από μέλισσες είναι μακράν πολυτιμότερη από όλο το μέλι που παράγουν. Κι όμως, κατά μέσο όρο, το ένα τρίτο των αποικιών στην Ευρώπη χάνονται κάθε χρόνο. Αυτό σημαίνει ότι κάποιοι μελισσοκόμοι χάνουν ολόκληρο τον πληθυσμό των μελισσών τους».
Ωστόσο, η επιστροφή στη φύση –με τη βοήθεια της τεχνολογίας– υπόσχεται να βελτιώσει την κατάσταση των μελισσών της Ευρώπης από το 2025 και εξής. Ο De Graaf είναι επικεφαλής του B-GOOD, ενός έργου χρηματοδοτούμενου με πόρους της ΕΕ, μέσω του οποίου επιδιώκεται η αποκατάσταση της αρμονίας με τη φύση.
«Η συντριπτική πλειονότητα των μελισσών στο Βέλγιο και τη Ν. Ευρώπη είναι εισαγόμενες. Αυτό σημαίνει ότι η φυλή τους δεν είναι προσαρμοσμένη στο δικό μας κλίμα. Αντί γι’ αυτό, η μελισσοκομία μας εστίασε αποκλειστικά στις μέλισσες που θα απέδιδαν περισσότερο μέλι και θα ήταν ήσυχες. Στο μέλλον, θα χρειαστεί να επιλέγονται μέλισσες που θα μπορούν να αντισταθούν στα παράσιτα όπως το ακάρι βαρρόα. Έτσι, θα αποφεύγεται η χρήση χημικών για την εξόντωσή τους.»
«Στόχος μας στα ερχόμενα χρόνια θα είναι να μην ασχολούμαστε τόσο πολύ με τα μελίσσια. Αυτό θα μπορεί να γίνει με τη χρήση τεχνολογίας που αναπτύσσεται στην Ευρώπη, όπως με αισθητήρες που τοποθετούνται στο μελίσσι για να παρακολουθούν από απόσταση τη δραστηριότητα και τη θερμοκρασία. Πρόσφατη έρευνα έδειξε ότι το 21% περίπου των μελισσοκόμων σε 18 ευρωπαϊκές χώρες διαθέτουν ήδη αυτοματοποιημένη συλλογή δεδομένων.»
«Η πραγματική προστιθέμενη αξία θα φανεί όταν θα αναπτύσσουμε πιο έξυπνους αλγόριθμους που θα ερμηνεύουν τα δεδομένα και θα στέλνουν ειδοποιήσεις στον μελισσοκόμο, με αποτέλεσμα να ασχολείται λιγότερο με τις μέλισσες και οι μέλισσες να είναι πιο υγιείς».
«Προβλέπω ότι θα συνεχιστεί η υιοθέτηση αυτής της τεχνολογίας, κυρίως μεταξύ των νεαρότερων μελισσοκόμων, οι οποίοι είναι ήδη εξοικειωμένοι με την παρακολούθησή τους μέσω των κινητών τους. Θα απολαμβάνουν τη δυνατότητα να παρακολουθούν τις μέλισσές τους απομακρυσμένα χωρίς να τις επισκέπτονται τακτικά».
Χρήσιμα άρθρα: The latest buzz – smart hives and dancing robot bees boost sustainable beekeeping
Πιο πράσινες και πιο καθαρές πόλεις προς όφελος όλων
Οι πόλεις στο μέλλον θα είναι πιο πράσινες, θα παράγουν λιγότερες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και θα είναι αισθητικά ανώτερες, σύμφωνα με την Δρα Annemie Wyckmans, αρχιτέκτονα στο Πανεπιστήμιο επιστημών και τεχνολογίας του Trondheim της Νορβηγίας. Ως επικεφαλής του CRAFT, ενός έργου χρηματοδοτούμενου από πόρους της ΕΕ, φέρνει κοντά καλλιτεχνικές και πολιτισμικές ομάδες με στόχο να βοηθήσει στην επίτευξη βιώσιμης αλλαγής στους δρόμους των πόλεων. Οι τοπικές κοινότητες θα έχουν τον πρώτο λόγο σε αυτές τις αλλαγές.
«Αυτήν τη στιγμή, ενώ συμβαίνουν τόσες αλλαγές στο πολιτικό γίγνεσθαι, η προσοχή των μέσων μαζικής ενημέρωσης είναι στραμμένη σε μεγάλο βαθμό σε όλα τα αρνητικά που συμβαίνουν. Υπάρχει ενεργειακή κρίση, επισιτιστική κρίση και υγειονομική κρίση. Η κατάσταση ακούγεται απελπιστική. Κι όμως, πολλοί άνθρωποι βρήκαν την ελπίδα προσπαθώντας να αλλάξουν την κατάσταση σε τοπικό επίπεδο και να κάνουν πραγματικά διαφορά στις κοινότητές τους, στις γειτονιές τους και στις πόλεις τους».
«Ενδεικτικό παράδειγμα είναι η επίσκεψή μας σε πολλούς υπαίθριους δημοτικούς λαχανόκηπους σε πόλεις όπως το Ζάγκρεμπ και το Σαράγεβο. Δεν είχα ιδέα για την ύπαρξή τους, αλλά πρόκειται για μια δράση που δυναμώνει την περιφέρεια και επιτρέπει στους κατοίκους να καλλιεργούν τα δικά τους φρούτα και λαχανικά. Αυτό είναι σημαντικό επειδή συχνά οι κάτοικοι μπορεί να μην έχουν αρκετά χρήματα για να αγοράσουν υγιεινά, τοπικά και βιώσιμα τρόφιμα – μπορεί να είναι πιο ακριβά από το fast food και δυσεύρετα σε κάποια μέρη. Κι όμως, είναι εύκολο να δοθεί πρόσβαση στους κατοίκους σε ένα κομμάτι γης, για να καλλιεργήσουν τα δικά τους λαχανικά, επιτρέποντάς τους έτσι να γνωριστούν με άλλους ερασιτέχνες καλλιεργητές και να βοηθούν ο ένας τον άλλον».
«Τέτοιες θετικές αλλαγές σπάνια ακούγονται στα μέσα μαζικής ενημέρωσης. Δεν κοστίζουν πολύ, η εφαρμογή τους δεν απαιτεί αναμονή για τη λήψη βαρυσήμαντων πολιτικών αποφάσεων και συνήθως παραβλέπονται. Ελπίζω ότι το 2025 τέτοιου είδους κινήσεις θα είναι τόσο μεγάλες που δεν θα μπορούν να αγνοηθούν, καθώς θα βρίσκουν τεράστια απήχηση και θα προβάλλονται ευρέως, προσελκύοντας έτσι την προσοχή πολιτικών, επενδυτών και λοιπών παραγόντων».
Η ομάδα CRAFT αντλεί την έμπνευσή της από μια πρωτοβουλία της ΕΕ να φέρει την Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία στα μέρη όπου κατοικούν οι άνθρωποι. Το New European Bauhaus (ή απλά NEB) επιδιώκει να αναγάγει την τέχνη και τον πολιτισμό σε πηγή έμπνευσης για την καθημερινότητα των ανθρώπων και των χώρων όπου διαβιούν, να τους φέρει σε αρμονία με τη φύση και να προάγει την κοινωνική αλληλεπίδραση.
Παράλληλα με το CRAFT, έργα όπως τα Re-Value, Bauhaus Bites και NEB-STAR έχουν τους ίδιους στόχους και εκτείνονται σε 100 και πλέον πόλεις και κοινότητες στην Ευρώπη.
Μιμούμενο το κίνημα Bauhaus στη Γερμανία πριν από έναν αιώνα, στόχος του NEB είναι να επιτύχει τη σύντηξη του χωροταξικού σχεδιασμού, των επιστημών, της τεχνολογίας, της τέχνης και του ομαδικού πνεύματος οδηγώντας έτσι στην αντιμετώπιση των μείζονων κοινωνικών προβλημάτων. Από μόνη της η τέχνη μπορεί να γίνει η κινητήρια δύναμη του κινήματος, από τη μια, επειδή έργα τέχνης εκτίθενται ευρέως στους δρόμους των πόλεων και από την άλλη, επειδή έχει τη δύναμη να συσπειρώνει τους ανθρώπους.
Χρήσιμα άρθρα: Waterfront cities in Europe set sail for climate resilience
and The artistic flair inspiring greener European cities
Περισσότερες πηγές πληροφόρησης:
