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29 Dicembre 2020

10 SVILUPPI TECNOLOGICI IMPORTANTI DEL 2020

10. IL VACCINO CONTRO IL COVID /8 Dicembre 2020

I vaccini prodotti da Pfizer / BioNTech e Moderna contro il Covid 19 sono divenuti i primi vaccini sviluppati usando il Messenger RNA. Questo marca lo sviluppo e la produzione più veloce di un vaccino, approvato in soli 10 mesi.

Mentre i vaccini convenzionali contengono proteine ​​virali o forme disabilitate del virus stesso. I primi due vaccini COVID-19, per i quali l’efficacia è stata testata clinicamente su larga scala (fase III) hanno utilizzato solo una stringa di mRNA all’interno di un rivestimento lipidico. Una volta che l’mRNA è entrata nelle nostre cellule, i nostri corpi producono una proteina che funge da antigene, la molecola estranea innesca una risposta immunitaria.

“Molto è dovuto alla piattaforma di studio dell’mRNA che abbiamo oggi”, dice l’immunologo Akiko Iwasaki della Yale School of Medicine di New Haven, Connecticut, che ha lavorato sui vaccini degli acidi nucleici – quelli basati su lunghezze di DNA o RNA – per più due decenni. La ricerca di base sui vaccini a DNA è iniziata almeno 25 anni fa e i vaccini a RNA hanno beneficiato di 10-15 anni di forte ricerca, per lo sviluppo di vaccini contro il cancro. L’approccio è maturato proprio al momento giusto, cinque anni fa, la tecnologia RNA non sarebbe stata pronta. Nella seguente immagine la prima donna nel Regno Unito a ricevere il vaccino.

9. METODO CRISP /7 Ottobre 2020

Le ricercatrici Jennifer Doudna dell’Università di California e Emmanuelle Charpentier dell’Unità Max Planck hanno ricevuto il premio Nobel 2020 per la chimica, per la scoperta dello strumento CRISP Cas9, che permette l’edizione del DNA di qualsiasi organismo.

Questa scoperta costituisce una vera e propria rivoluzione per molti campi come quello della medicina, l’agricoltura, l’allevamento e la ricerca di base.

La Crispr/Cas9 è una tecnica definita di “taglia e cuci” per intervenire sul Dna delle cellule. Il DNA rappresenta l’impronta genetica, l’informazione che identifica ciascuna persona.  Solo in alcuni organismi, per esempio in certi Virus, queste informazioni sono contenute nell’RNA.

8. MEDICINE IPERPERSONALIZZATE /Luglio 2020

Per trattare le malattie adattandosi ai geni di una persona, sono stati progettati nuovi farmaci che pretendono per la loro specificità di avere un’azione molto più rapida sull’individuo. In questo modo i trattamenti possono essere programmati per compensare o correggere gli effetti delle malattie.

La vera sfida per questi farmaci rimane l’abbattimento del costo di progettazione e produzione.

7. LA MISSIONE DELLA NASA SU MARTE /30 Luglio 2020

La missione esplorativa di luglio della NASA: Mars 2020 è partita per studiare le possibili condizioni di abitabilità del pianeta. Questa, dopo quelle degli Emirati Arabi e della Cina, è la terza missione a partire quest’estate alla volta di Marte.

L’agenzia spaziale statunitense ha un’esclusiva: quella di essere, almeno finora (la Cina incalza), l’unica a essere riuscita a portare dei rover sulla superficie del pianeta. Quattro, per l’esattezza: Sojourner, nel 1997, come parte della missione Mars Pathfinder, i due gemelli Spirit e Opportunity nel 2004, e Curiosity, atterrato nel 2012.

Il quinto è appena decollato dal Kennedy Space Center di Cape Canaveral, a bordo di un razzo Atlas 5: si tratta del rover Perseverance, elemento principale della missione Mars 2020, che, per la prima volta, porterà sul pianeta anche un piccolo drone volante, l’elicottero Ingenuity (ingegno in inglese), che affiancherà il rover nello studio dell’ambiente circostante.

6. MONETA DIGITALE /19 Giugno 2020

A giugno Facebook ha presentato una “valuta digitale globale” chiamata Libra. Probabilmente la moneta non sarà mai lanciata così come è stata immaginata inizialmente.

L’obiettivo di Facebook è creare una valuta globale semplice e scalabile che permetta a miliardi di persone che sono escluse dal sistema finanziario di avere accesso ai servizi bancari di base.

Libra girerebbe sulla blockchain creata appositamente con un linguaggio di programmazione Move utilizzando un sistema di creazione del consenso. Come ogni blockchain la piattaforma registra l’intera storia delle transazioni replicandola nei singoli nodi. A gestire la blockchain sarebbe l’associazione di membri fondatori che comprendono attori finanziari (Mastercard, Visa, PayPal), telecom (Iliad e Vodafone), business (da Uber a Spotify, da eBay a Booking) e specializzati nel mondo blockchain, tra cui Coinbase e Xapo.

In risposta la Cina è pronta a diventare la prima grande economia ed a emettere una versione digitale del suo denaro, che sostituisca il denaro fisico. A ottobre, il CEO Mark Zuckerberg ha promesso al Congresso che Libra “estenderà la leadership finanziaria americana, nonché i suoi valori democratici e la supervisione in tutto il mondo”.

Le guerre per il denaro digitale sono iniziate.

5. DROGHE ANTI ETA’ /Giugno 2020

I farmaci “senolitici” che mirano a ritardare il processo di invecchiamento del corpo tendono a risolvere disturbi specifici, rallentando il processo di invecchiamento.

In particolare, questi farmaci pretendono rimuovere le cellule che si accumulano con l’avanzare del tempo, evitando le infiammazioni possibili e la creazione di un ambiente tossico per le altre vicine.

La Unity Biotechnology, con sede a San Francisco, a giugno, ha riportato i primi risultati in pazienti con artrosi del ginocchio da lieve a grave. L’azienda sta inoltre sviluppando farmaci per il trattamento di malattie degli occhi e dei polmoni legate all’età.

Alkahest, un’altra società spera di arrestare il declino cognitivo e funzionale nei pazienti affetti da malattia di Alzheimer da lieve a moderata. L’azienda ha anche farmaci per il Parkinson e la demenza nei test sull’uomo.

I ricercatori della Drexel University College of Medicine hanno persino provato a vedere se una crema contenente il farmaco immunosoppressore rapamicina potesse rallentare l’invecchiamento della pelle umana.

4. ATTRIBUZIONE DEI FENOMENI DOVUTI AL CAMBIO CLIMATICO /Giugno 2020

I sistemi di monitoraggio e raccolta dei dati climatici possono stabilire se i fenomeni metereologici sono attribuibili ai cambiamenti globali o no.

Dopo che la tempesta tropicale Imelda ha iniziato a inondare i quartieri di Houston, in Texas a settembre, un team di ricerca del World Weather Attribution, ha risposto rapidamente documentando l’incidenza del cambiamento climatico sul fenomeno.

Ciò è stato reso possibile da una combinazione di progressi tecnologici. Innanzitutto, l’allungamento della registrazione dei dati satellitari dettagliati ci aiuta a comprendere i sistemi naturali e una maggiore potenza di calcolo facilita delle simulazioni a risoluzioni più elevate per la prevenzione dei rischi relativi. Nel seguente schema possiamo osservare le esigenze e sfide dell’osservazione spaziale in base ai diversi quadri decisionali.

3. TINY AI /Maggio 2020

I potenti algoritmi di AI potranno essere eseguiti sui nostri dispositivi.

Il dominio del cloud sta finendo: i futuri ambienti IA saranno decentralizzati ed i dispositivi eseguiranno la propria elaborazione. Invieranno una quantità minima di dati a un hub centrale, mentre lavorano ed imparano insieme.

I cloud center non diventeranno un ricordo del passato, ma svolgeranno un ruolo chiave nelle applicazioni di calcolo ad alte prestazioni, come l’analisi del DNA. Ma devono diventare drasticamente più efficienti per gestire petabyte di dati in poche ore anziché in giorni.

Per creare degli algoritmi più potenti, i ricercatori utilizzano una quantità di dati con la conseguente necessita di un’elevata potenza di calcolo. I giganti della tecnologia ed i ricercatori accademici stanno lavorando a nuovi algoritmi per ridurre i modelli di apprendimento profondo esistenti senza perdere le loro capacità, usando dei chip di AI più potenti con spazi fisici più ristretti, per addestrare ed eseguire l’IA con molta meno energia.

Il Tiny AI renderà possibili nuove applicazioni, come l’analisi delle immagini mediche basata su dispositivi mobili o autovetture a guida autonoma con tempi di reazione più rapidi.

Nel settore sanitario, una delle grandi sfide dell’assistenza è la medicina personalizzata, che potrà essere guidata dalla nostra migliore capacità di raccogliere dati e trasformarli in informazioni fruibili.

In genomica, i miglioramenti nell’utilizzo dei dati, negli algoritmi e nell’hardware portano a risultati più rapidi, come dimostrato nell’ ExaScience Life Lab e nel progetto Genome Analytics Platform.

Le soluzioni sanitarie connesse raccolgono comodamente dati di livello medico utilizzati per la ricerca clinica (ad es. Neurotecnologia) o per il monitoraggio continuo tramite tecnologie indossabili, impiantabili, ingeribili o senza contatto.

Un progetto come ROBO-CURE utilizza l’intelligenza artificiale per trattamenti personalizzati di bambini con diabete di tipo 1.

Nell’industria 4.0 Un giorno vedremo i Robot che collaborano autonomamente con gli umani in fabbrica. E sarà grazie alle innovazioni in Tiny AI. Già oggi, il modo in cui produciamo e coltiviamo le cose viene rivoluzionato dall’intelligenza artificiale:

Un progetto come DyVerSIFy estrae, analizza e visualizza i dati dei sensori delle aziende al fine di rilevare errori e anomalie e migliorare l’efficacia della manutenzione e della progettazione.

In agricoltura, una combinazione di rilevamento a prezzi accessibili e algoritmi intelligenti aiuta a migliorare i raccolti mediante l’agricoltura di precisione, ad es. il progetto MoniCow o il rilevamento automatico delle malattie delle colture tramite imaging iperspettrale.

Il mondo aspetta con ansia che sulle nostre strade compaiano auto autonome e connesse. In diversi modi, Tiny AI giocherà un ruolo chiave nel realizzare queste possibilità:

Per aumentare la sicurezza, la salute del guidatore sarà continuamente controllata con sensori capacitivi nel sedile e sistemi radar nel cruscotto. Controlleremo il nostro sistema di intrattenimento in auto con un semplice movimento del polso grazie alla tecnologia di riconoscimento dei gesti. Le informazioni approfondite attraverso la fusione cooperativa dei sensori sono essenziali per le auto a guida autonoma che si affidano a diversi sensori per ottenere un quadro completo dell’ambiente circostante.

Gli Istituti di ricerca come Dyrecta Lab potranno supportare le aziende per:

  • L’estrazione di dati di qualità al limite (estremo)
  • L’elaborazione adattativa di segnali multidimensionali da sensori distribuiti
  • L’analisi e comprensione delle anomalie nei flussi di dati combinati
  • Le decisioni automatizzate in ambienti specifici

2. ENZIMA MANGIA PLASTICA /11 Marzo 2020

Per disintegrarsi la plastica impiega centinaia di anni. Per ovviare a una crisi ecologica, gli scienziati, gli ingegneri del Regno Unito, dell’Università di Portsmouth, hanno migliorato le performance di un enzima, cioè di una proteina, che ha il compito di favorire una reazione chimica prodotta da un batterio e disintegrare la plastica in pochi giorni. L’enzima modificato è una versione potenziata del PETase ed anche se la sostanza è lontana dall’essere commercializzata, ha tutte le carte in tavola per essere prodotta su larga scala.

1. UNHACKABLE QUANTUM INTERNET /Marzo 2020

La protezione della rete internet, permessa dalla fisica quantistica consentirà una comunicazione in rete sicura. Il team della Delft University of Technology, guidato da Stephanie Wehner, sta costruendo una rete che collega quattro città dei Paesi Bassi per mezzo della tecnologia quantistica.

La tecnologia si basa su un comportamento quantistico delle particelle atomiche chiamato entanglement. I fotoni impigliati non possono essere letti di nascosto senza interrompere il loro contenuto.

Il team di Wehner è fiducioso di poter stabilire un collegamento quantistico tra Delft e L’Aia entro la fine di quest’anno. Per garantire una connessione ininterrotta su grandi distanze, si richiederanno ripetitori quantistici che estendano la rete.

 

 

Dyrecta Lab in qualità di Istituto di ricerca che opera nel settore della ricerca industriale e sviluppo sperimentale è da sempre attenta all’uso della tecnologia e della conoscenza per ideare nuove applicazioni atte a migliorare la vita reale

 

APPROFONDIMENTI SU ALCUNI DEI TEMI TRATTATI:

SU  Medicine iper-personalizzate
SUI  FARMACI SENOLITICI  DROGHE ANTI ETA’ 
SULL’ ATTRIBUZIONE DEI FENOMENI DOVUTI AL CAMBIO CLIMATICO
SUL  TINY AI
SU UNHACKABLE QUANTUM INTERNET

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