טכנולוגיות, אי אפשר איתן ואי אפשר בלעדיהן, לפחות בכל מה שקשור לאורח החיים האנושי. טכנולוגיות הן חלק מהמציאות שלנו, מהמצאת האש ועד למחשבים יש להן השפעה מכרעת על איכות החיים שלנו. רבים חושבים שטכנולוגיה הופכת אותנו לפחות מחוברים לסביבה או לטבע, אבל טכנולוגיה זה גם מקל ומיתר שהופכים לקשת וחיצים ומאפשרים לצוד ממרחק גדול יותר. אלה גם תרופות או חיסונים, ואפילו סיר בישול. בימינו טכנולוגיה כבר התקדמה בצעדי ענק, והיא מסוגלת לסייע לנו ואף להחליף אותנו במטלות שונות, אבל בעולמות המחקר המדעי והכלכלה תמיד מחפשים את הדבר הבא - הטכנולוגיה ששווה להשקיע בה בעתיד הקרוב, כי היא זו שתבשיל למוצר שיגיע להמונים או לפחות לאלה הזקוקים לו.
עוד בנושא:
הפורום הכלכלי העולמי הוא אחד מאותם גופים בינלאומיים שאמונים על ייעוץ וסיוע למדינות ולגופים במדיניות כלכלית. הארגון עצמו מייצג כאלף חברות שלהן הכנסות של יותר מ-5 מיליארד דולר בשנה - תאגידים. עם זאת, מדובר גם בארגון שעורך מחקרים יחד עם האקדמיה כדי לסייע בהחלטות מדיניות, כמו למשל באילו טכנולוגיות משתלם יותר להשקיע, אם מפני שהן קרובות לבשלות או משום שהן מסוגלות לענות על צורך בהול. ב-2022 החלו בארגון לערוך מחקר שתוצאותיו פורסמו לאחרונה, ושמונה את עשר הטכנולוגיות שלדעת הפורום - שסקר כמאה אקדמאים מובילים מרחבי העולם - צפויות לשנות לנו את החיים והכלכלה בשנים הקרובות. אם ציפיתם למחשבים קוונטיים, למציאות מדומה או לבינה מלאכותית, גם הם בפנים - אבל לא כמילות באז אופנתיות. עוד ברשימה: אלקטרוניקה המבוססת על נוירונים גמישים, בדיוק כמו אלה שבמוח שלנו, ונגיפים שתוקפים חיידקים.
סוללות גמישות
אחת הבעיות העיקריות בהתקנים, במכשירים או בגאדג'טים היא אספקת החשמל. טכנולוגיית הסוללות שנמצאת איתנו כבר מאות שנים לא ממש השתנתה, אם כי כניסת סוללות ליתיום-יון אפשרה למזער אותן באופן דרמטי. אבל סוללות סובלות מבעיה קשה - הן כבדות ועשויות ממתכת, או מפלסטיק עמיד וקשיח. בעידן שבו כבר מצפים למחשבים בתוך הבגדים או אפילו בתוך המסך המתקפל של הסמארטפון שלנו, סוללות גמישות עשויות לפתור הרבה מאוד בעיות.
הסוללות האלה יאפשרו פיתוח יעיל יותר של טכנולוגיות כמו מסכים שניתן לגלגל כמו נייר או לבוש חכם שיודע לנטר את הבריאות שלנו. במקום סוללה כבדה שתתפוס את כל הבגאז' של האוטו, נוכל להשחיל אותן בדלתות, בחלונות או מתחת לכיסאות. סוללות מחומרים גמישים, דקים וקלים גם יספקו יעילות אנרגטית גבוהה יותר ונוחות רבה יותר. במקום מחשב ששוקל ק''ג או שניים, נוכל להשתמש במחשב שניתן לגלגל ולפרוש על כל שולחן. הסמארטפון יוכל להתקפל לגודל של כל כיס, ומשקפי מציאות מדומה (VR) אשכרה ייראו כמו משקפיים. באופן מפתיע הטכנולוגיה הזאת כבר זמינה כיום, וישנם אפילו כמה חברות שמפתחות את הסוללות האלו. שוק הזה עדיין לא גדול מאוד, אבל למרות זאת כל ענקיות הטכנולוגיה, מאפל, דרך LG וסמסונג ועד לנוקיה ול-STMicroelectronics, עוסקות במרץ בפיתוח שלהן.
בינה מלאכותית גנרטיבית
יקום האדם שלא שמע עדיין על ChatGPT או Bard. בינה מלאכותית גנרטיבית, כך מכונה התחום הזה של AI המיועד לייצר תוכן חדש ומקורי. בשלב הנוכחי סוג הבינה המלאכותית הזה משמש בעיקר ליצירה של טקסטים, תמונות, צלילים או תוכנות למחשבים, אבל בעתיד הלא רחוק הכוונה היא למנף אותה לשימושים כגון פיתוח תרופות, אדריכלות או הנדסת מכונות. כך לדוגמה, חוקרים כבר פרסמו ניסויים שנערכו ביצירה של מולקולות לתרופות שיודעות לטווח סוגים מסוימים מאוד של מחלות. כמו כן ניתן ליצור עיצובים של בתים, ומהנדסי NASA כבר עובדים על מערכות AI שמסייעות בפיתוח וייצור של מכשירי טיסה לחלליות ולבסיסים חוץ-ארציים.
אבל לא מדובר רק בטיסות לחלל או בבניית מגדלים. בינה מלאכותית גנרטיבית תשמש לשלל תעשיות, החל משיפור הייצור של מזון, דרך עיצוב מוצרים יומיומיים כגון רהיטים או מכשירי חשמל וכלה במחקר של המוח האנושי. קיימים כבר אלגוריתמים של בינה מלאכותית שיכולים לתרגם משוואות מסובכות לשפה טבעית כמו אנגלית, או להציג דימויים של חפץ כלשהו שאדם מחזיק ביד על ידי ניתוח נתוני הפעילות של המוח. תלמידים וסטודנטים כבר עושים שימוש רב ביכולות של AI גנרטיבית, אם כי בתי הספר והאוניברסיטאות עדיין לא יודעים איך להתמודד עם הטכנולוגיה, ובחלקם אוסרים על השימוש בה לחלוטין. אבל עם בקרה ורגולציה ממוקדות וחכמות, בינה מלאכותית יוצרת תוכל בקלות לאפשר לנו כבני אדם יותר זמן ליצירה, לפיתוח או להרחבת הידע. או במילים אחרות, היא תאתגר אותנו ליצירה של עתיד טוב יותר.
דלק מטוסים בר-קיימא
אם לא ידעתם, טיסות מייצרות כ-2%-3% מכל פליטות הפחמן הדו-חמצני בעולם בשנה. ביחס למספר הטיסות מדובר בנתון מבהיל - כ-39 גיגה-טונות של זיהום בין 2022 ל-2050. אז נכון שהשימוש במכוניות חשמליות וברחפנים אמור לסייע להקטין את היקף הפליטות, אך בינתיים לא הצליחו לפתח מטוס נוסעים חשמלי יעיל, ונראה שזה לא יקרה בעשורים הקרובים מכל מיני סיבות. בנוסף, העלות הגבוהה של מטוסים וכלי טיס ככל הנראה תמנע את החלפתם בשנים הקרובות - לפחות לא לפני שחברות התעופה ינצלו אותם עד תום הפחת שלהם. הפתרון היעיל ביותר הוא לשנות את הרכב הדלק לתעופה, כך שיפלוט פחות חומרים מזהמים לאטמוספירה.
11 צפייה בגלריה
דלק מטוסים ירוק יפחית מאוד פליטת מזהמים ממטוסים
(צילום: מתוך דף האינסטגרם spotter.tlv של אוסקר רודריגז)
כאן נכנס לתמונה דלק מטוסים בר-קיימא, שמיוצר ממקורות אורגניים או אחרים. הדלק הזה, בשילוב עם אסטרטגיות הפחתת זיהום כגון ייעול מערך הטיסות, טכנולוגיות חדשות והסטת הפליטות למקומות אחרים, יסייע לתעשיית התעופה לצמצם את טביעת הפחמן שלה בצורה דרסטית. כבר כיום דלק בר-קיימא מייצג כ-1% מהטיסות בעולם, אך התוכנית היא להגדיל את השימוש בו לכ-13% עד 15% מכלל הטיסות בעולם עד ל-2040. כדי לסבר את האוזן, בפורום אומרים שמדובר בהקמה של לפחות 400 מפעלי ייצור לדלק בר-קיימא בשנים הקרובות כדי לעמוד ביעדים האלה. זה לא יעד בלתי אפשרי - תפוקת הדלק בר-הקיימא הגיעה כבר בשנה שעברה לכ-300 מיליון ליטר, פי שלושה מהתפוקה ב-2021. כלומר, אם נמשיך בקצב הזה, יכול מאוד להיות שטיסה תהפוך לאמצעי תחבורה הרבה יותר ידידותי לסביבה כבר בשנים הקרובות.
וירוסים נגד חיידקים
אחת הבעיות העיקריות בעולם כיום היא היעילות ההולכת ודועכת של אנטיביוטיקה. השימוש הנפוץ בה לטיפול בכל מיני זיהומים גרם לעלייה בעמידות החיידקים. המיקרוביום של בעלי החיים, הצמחים ובני אדם משחק תפקיד חשוב ביותר בשימור הבריאות שלנו. חיידקים הם חלק ניכר מהגוף שלנו, והם אחראים לתהליכים כגון עיכול מזון. עם זאת, חיידקים כאמור מייצרים לנו גם לא מעט זיהומים מסכני חיים. שימוש באנטיביוטיקה קוטל גם את החיידקים הרעים וגם את הטובים לנו. כאן נכנסת לתמונה טכנולוגיית הביופאג, או במילים פשוטות וירוסים מעוצבים שתוקפים חיידקים. את היעילות של הווירוסים אנחנו זוכרים עדיין היטב ממגפת הקורונה, שהסתיימה רק לפני כשנה וקצת, אבל את היעילות שלהם להעברת חומר גנטי לתאים ניתן לנצל גם לטובתנו.
11 צפייה בגלריה
בעתיד הקרוב רופאים יוכלו לתכנת וירוסים כדי שיתקפו חיידקים
(עיבוד תמונה. צילום: shutterstock)
הפאגים (phages) יכולים לשמש כדי להזריק לחיידקים חומר הדברה גנטי המותאם לאותו חיידק, כך שלמעשה חיידקים "טובים" לא ייפגעו. סוג של תרופה מותאמת אישית לחיידק שתוקף אותנו. חוקרים כבר מפתחים נגיפים שיודעים להילחם בסוג מסוים של חיידק האי-קולי שגורם לתסמונת נדירה בשם תסמונת המוליטית-אורמית, שבין צרותיה ניתן למנות ספירת כדוריות דם נמוכה ואי-ספיקת כליות חמורה. ההצלחה בפיתוח של נגיפים כאלה החל למשוך השקעות הון, וכבר כיום ישנן לא מעט חברות ביוטק העוסקות בפיתוח נגיפים נוגדי חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה או לצמצום המסוכנות של בקטריות.
המטאברס לטיפול בבריאות הנפש
כשמדברים על מטאברס, ישר עולה לנו בראש הדימוי של משקפיים מגושמים ומשחקי וידאו, אבל מדובר בתחום שמעורר עניין רב בתעשיית הטכנולוגיה. מארק צוקרברג אפילו מיתג מחדש את פייסבוק כחברת מטאברס, אבל על אף שהשאיפה של מטא היא למכור לנו פרסומות במטאברס, או כך זה נראה, למעשה השימושים בטכנולוגיה הזו קצת יותר חשובים מהידוס בעולם וירטואלי או משחק קרבות חלל עם השכן. אחד היישומים המעניינים של המטאברס הוא בטיפול במחלות נפש ושימור הבריאות הנפשית שלנו. אם יש משהו שרופאים ומדענים למדו מהקורונה, זה שמשבר בריאות הנפש החמיר במידה ניכרת במהלכה. הסגרים חשפו אותנו לשלל מצבים שלא היינו רגילים אליהם, כגון בדידות וניתוק חברתי. אלה מצבים שמגדילים מאוד את הסיכון להתפרצות דיכאון או מחלות אחרות שבחלקן הן ממקור פסיכוסומטי - כלומר נגרמות עקב מצב נפשי ירוד.
כאן נכנסת לתמונה תעשיית הגיימינג. מתברר ששימוש במשחקים יכול לסייע מאוד במלחמה נגד גורמי דיכאון. חברת DeepWell פיתחה פלטפורמה המשמשת לטיפול בתופעות דיכאון וחרדה; חברת Ninja Theory הבריטית, שבימים כתיקונם מפתחת משחקי אקס-בוקס, משתפת פעולה עם אוניברסיטת קיימברידג' כדי לייצר סביבת טיפול בשם Insight Project שאמורה לסייע בטיפולי נפש. ישנה גם חברת Tripp שפיתחה אפליקציית מדיטציה, אבל יש גם פיתוחים כגון Emerge Wave 1, התקן המיועד לדמות מגע אמיתי תוך שימוש בגלים אולטרסוניים. ישנן גם האוזניות של Neurable, שיודעות למדוד את עוצמת הרגשות ולכוון את עוצמת המוזיקה בהתאם.
חיישנים לבישים לצמחים
אגרוטק או פארמטק, תקראו לזה איך שאתם רוצים, אבל תחום הטכנולוגיה לחקלאות לא מפסיק להזניק את אחת הפעילויות העתיקות בעולם האנושי למקומות מסקרנים. כבר כיום חקלאים מפקחים על שדות עצומים בעזרת רחפנים ורובוטים, אבל השלב הבא הוא ניטור מדויק של כל צמח על ידי שימוש בחיישנים שמוצמדים לכל אחד מהם. על פי נתוני האו''ם, נצטרך להגדיל את ייצור המזון בכ-70% כדי לעמוד בדרישות הגידול באוכלוסייה עד 2050. עד כה, חקלאים נהגו לעקוב אחרי הגידולים שלהם בעיקר דרך בדיקות קרקע והליכה פיזית בשדות כדי לזהות את המזיקים. כיום כבר נכנסו לשימוש גם לוויינים, וכאמור רחפנים וטרקטורים רובוטיים. השלב הבא הוא הצמדה של חיישן לכל גידול, כך שניתן לקבל מידע ונתונים באופן פרטני ומדויק.
זו טכנולוגיה חשובה מפני שהיא תאפשר להגדיל את כמותם ואיכותם של היבולים במידה ניכרת. החיישנים יכולים להיות מוצמדים בעזרת סיכה קטנה לגזע הצמח, ולספק נתונים כגון טמפרטורה, לחות, רטיבות ורמות מזון. כך ידע החקלאי מתי להשקות, להזין או להשתמש בחומרי הדברה בכמויות מדויקות, מה שיאפשר לו חיסכון ניכר בהוצאות הגידול. התוצאה היא גידולים בריאים יותר, בכמויות גדולות יותר ובעלות נמוכה. ישראל היא כבר מעצמה בתחום, בין היתר בזכות חברת פיטק שפיתחה חיישן כזה ומוכרת אותו בכל העולם. עם זאת, הטכנולוגיה הזו עדיין צעירה למדי, ויידרשו עוד פיתוחים כדי להפוך אותה לזמינה לחקלאים מכל העולם.
אומיקה מרחבית
זהירות, כאן אנחנו נכנסים לעולם הזעיר והמרתק של התאים. אומיקה היא מושג המתאר את הטכנולוגיות המשמשות לחקר המולקולות, התאים והיחסים ביניהם. אומיקה מרחבית לוקחת את זה למקום קצת יותר רחוק - הדמיה מלאה של יחסי הגומלין בין 37 טריליון התאים השונים בגוף שלנו. בפועל זה אומר שזו טכנולוגיה שמאפשרת לנו לראות בצורה סכמטית את התאים, דרך תרגום של נתוני התאים לתמונות למשל או לדיאגרמות. זו טכנולוגיה שתשמש בעיקר להנדסה גנטית - היא תאפשר למשל להחדיר גנים לתאים שונים בצורה מדויקת ובאופן אוטומטי, ולעקוב ביעילות אחר השינויים. היא מאפשרת לחוקרים לראות פעילות תאית ברמה שלא הייתה אפשרית בעבר.
11 צפייה בגלריה
אומיקה מרחבית מאפשרת לקבל הדמיה מדויקת של תאים ויחסי הגומלין ביניהם
(צילום: Rita Elena Serda, Duncan Comprehensive Cancer Center at Baylor College of Medicine, Nationa)
אחת התוצאות של הטכנולוגיה הזו היא האפשרות לייצר "אטלס" של כל התאים שלנו ושל יחסי הגומלין ביניהם, אבל לא רק בבני אדם. חוקרים הצליחו לפתח לאחרונה אטלס תלת-ממדי של זחל זבוב הפירות, שנחשב למזיק גדול לגידולי פירות. האטלס יאפשר לפתח חומרי הדברה שיפגעו רק בו, ללא נזק סביבתי. דוגמה אחרת היא מיפוי תאי הגזע של עכבר כדי להבין כיצד מתפתחים איברי הגוף אצל עוברים. עוד דוגמה לשימוש בה הוא בחקר הדו-חי אקסולוטל מקסיקני, שלו תכונה ייחודית המאפשרת לו לגדל מחדש איברים פגועים או תלושים בגופו ובעיקר לרפא את המוח שלו. בקיצור, הטכנולוגיה הזו תשפר מאוד את היכולת של חוקרים ורופאים לפתח תרופות וטיפולים חדשניים.
נוירונים אלקטרוניים גמישים
זוכרים את ניוראלינק של אילון מאסק? החברה מנסה לפתח ממשק מוח-מכונה, כלומר אמצעי שיאפשר לכם לשלוט במחשב ישירות מהמוח (או למחשב לשלוט בכם, מה שיבוא קודם). ממשקים אלה פועלים כך: מחברים חיישנים שמתרגמים את האותות החשמליים מהמוח לנתונים, ואלגוריתמים מתרגמים את הנתונים להוראות שמחשב מסוגל להבין ולבצע. מעבר לשליטה על מחשב דרך המוח, מדובר בטכנולוגיה שתאפשר לפתור לא מעט תסמונות ומחלות נוירולוגיות כגון אפילפסיה, או לאפשר לקטועי גפיים לשלוט באיברים מלאכותיים.
11 צפייה בגלריה
נוירונים מלאכותיים וגמישים יאפשרו לחבר את המוח למחשב ישירות
(מקור: NOBEASTSOFIERCE, Science Photo Library)
הבעיה כיום היא שהרכיבים המשמשים בתחום מבוססים על חומרים קשיחים - שבבים, חיווט, חיישנים. כל אלה משתמשים בחומרים שקשה לשדך לגוף ביולוגי רך וגמיש. כאן נכנסים לתמונה הנוירונים הגמישים. מדובר ברכיבים חשמליים גמישים ודקיקים שניתן להחדיר לתוך גוף חי. דמיינו לכם איך ישתפרו חייהם של חולי לב שעברו השתלת קוצב, אם במקום מכשיר קשיח ניתן יהיה לייצר קוצב לב מחומר גמיש וידידותי לגוף שלנו. שימוש בחומרים האלה לרכיבים אלקטרוניים הופך אותם לתואמים לרכיבים ביולוגיים.
מחשוב בר-קיימא
השימוש הגובר במחשוב ענן, בין אם במרכזי הנתונים הציבוריים או באלה של ענקיות הטק כגון מיקרוסופט, גוגל או מטא, גומע כ-1% מכל החשמל שמיוצר בעולם בשנה. על פי הערכות אנשי המקצוע, השיעור הזה רק צפוי לצמוח בשנים הקרובות. אומנם אין פתרון קסם, אבל יש שלל טכנולוגיות שמאפשרות לצמצם מאוד את צריכת האנרגיה הזו, לרמות הרבה פחות מזיקות. למשל, כדי לצנן את השרתים, במקום להשתמש במזגנים תעשייתיים אימתניים ובזבזניים, ניתן להשתמש בקירור מבוסס נוזלים. החום העודף הנוצר משימוש שוטף משמש למשל לחימום בתים, כמו בסטוקהולם בירת שוודיה.
גם בינה מלאכותית נכנסת לתמונה, כדי לנתח את הפעילות של מרכזי הנתונים ולבצע אופטימיזציה שלה. חברת DeepMind הבריטית השייכת לגוגל פיתחה מערכת כזו והורידה את צריכת האנרגיה של גוגל בכ-40%. פתרונות אחרים, כמו של חברת קרוזו אנרג'י, מאפשרים לייצר מרכזי נתונים מודולריים עם מערכות הפקת אנרגיה מובנות, המתבססות על שימוש בגז מתאן שנחשב למזהם מאוד. במקום שהגז ישוחרר לאטמוספירה, הוא משמש כחומר דלק לחשמל הנצרך. פתרונות כאלה ואחרים צפויים לקרב מאוד את התעשייה ליעד של אפס פליטות מזהמים, בסיוע של טכנולוגיות אחסון, הפקה וניהול תשתיות.
בריאות מבוססת בינה מלאכותית
אחד היעדים העיקריים של חברות AI הוא להצליח לייצר מערכות שיסייעו לרופאים ולמטפלים לקבל החלטות טיפוליות בצורה מהירה ומדויקת. אומנם לא מדובר בטכנולוגיה חדשה לחלוטין - IBM למשל ניסתה להפוך את פלטפורמת הבינה המלאכותית שלה, ווטסון, לרופא, אך ללא הצלחה יתרה - עם זאת, הפיתוחים של השנים האחרונות בתחום הראו שניתן להסתייע ב-AI כדי לשלב מערכות למידת מכונה בפלטפורמות קיימות. האיסוף של נתונים ומידע טיפולי מאפשר לאמן את המערכות האלה כדי לשפר את האבחון, המניעה והטיפול בשלל מחלות, כולל כאלה הנחשבות לנדירות ולכן קשות יותר לזיהוי.
אבל לא מדובר רק בטיפול עצמו, אלא גם בניהול המערכות עצמן. הצפי כיום הוא ששילוב של מערכות בינה מלאכותית במערכות של ספקי בריאות יסייע בשיפור השירות שמקבלים החולים. זאת אומרת, למשל, קיצור תורים וייעול המִנהל של מערכות בריאות. חברת Medical Confidence, ששייכת לענקית הבריאות הקנדית CloudMD, עשתה שימוש בטכנולוגיה הזו כדי לנתב פציינטים לרופאים ולמרכזי טיפול זמינים, ובכך הצליחה לקצר תורים מחודשים לשבועות בלבד. השימוש בשיטות האלה במדינות מתפתחות צפוי לסייע מאוד בשיפור הגישה לבריאות של התושבים, כמו למשל בהודו, שם החליטה המדינה לשלב שימוש ב-AI במערכות הבריאות המקומיות.
