เรื่องราวเทคโนโลยีสุดเจ๋งประจำสัปดาห์นี้จากทั่วทั้งเว็บ (จนถึงวันที่ 24 กันยายน)

หุ่นยนต์

หุ่นยนต์ไร้สายที่เป็นอิสระเหล่านี้สามารถเต้นบนเส้นผมมนุษย์ได้
Devin Coldewey | TechCrunch
“การแข่งขันเพื่อสร้างหุ่นยนต์ที่เล็กลงและดีขึ้นกว่าเดิมนั้นเป็นการแข่งขันที่รุนแรง และมหาวิทยาลัย Cornell ก็อยู่ข้างหน้าด้วยชุดบอทที่มีขนาดเล็กพอที่จะนั่งบนเส้นผมของมนุษย์ แต่มันสามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องใช้อะไรนอกจากแสงเป็นพลังงาน แหล่งที่มา.”

ปัญญาประดิษฐ์

Chatbot ใหม่ของ DeepMind ใช้ Google Searches Plus Human เพื่อให้คำตอบที่ดีขึ้น
Melissa Heikkilä | MIT Technology Review
“เคล็ดลับในการสร้างแชทบอทที่ขับเคลื่อนด้วย AI ที่ดี อาจเป็นการให้มนุษย์บอกวิธีการปฏิบัติ—และบังคับแบบจำลองให้สำรองข้อมูลการอ้างสิทธิ์โดยใช้อินเทอร์เน็ต ตามรายงานฉบับใหม่ของห้องปฏิบัติการ AI DeepMind ที่เป็นของ Alphabet ในเอกสารฉบับใหม่ที่ไม่มีการตรวจสอบโดยเพื่อนในวันนี้ ทีมงานได้เปิดตัว Sparrow ซึ่งเป็นแชทบอท AI ที่ได้รับการฝึกฝนเกี่ยวกับ Chinchilla โมเดลภาษาขนาดใหญ่ของ DeepMind …แบบจำลองนี้จัดการคำตอบที่น่าเชื่อถือสำหรับคำถามที่เป็นข้อเท็จจริง โดยใช้หลักฐานที่ดึงมาจากอินเทอร์เน็ตเช่นกัน—78% ของเวลาทั้งหมด”

การแก้ไขยีน

มีหลักฐานใหม่ CRISPR สามารถแก้ไขยีนในร่างกายมนุษย์ได้
เอมิลี่ มัลลิน | มีสาย
“ปีที่แล้ว Intellia Therapeutics เป็นคนแรกที่แสดงให้เห็นว่านี่เป็นไปได้สำหรับโรคที่เรียกว่า transthyretin amyloidosis และเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพในเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ ได้แสดงให้เห็นการแก้ไขในร่างกายในโรคที่สอง …โรคนี้เกี่ยวข้องกับยีน 2 ยีนที่แตกต่างกัน และในทั้งสองกรณี Crispr สามารถแก้ไขยีนได้อย่างปลอดภัยและประสบความสำเร็จ “นี่แสดงให้เราเห็นว่าเราสามารถมีผลลัพธ์แบบเดียวกันในยีนที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง” จอห์น ลีโอนาร์ด ซีอีโอของ Intellia กล่าว “

ช่องว่าง

ภารกิจ DART ของ NASA มีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยโลก
เน็ด พอตเตอร์ | IEEE Spectrum
“ในวันจันทร์ เวลา 19:14 น. EDT ถ้าทุกอย่างเรียบร้อยดี ยานอวกาศขนาดเล็กจะชนเข้ากับดาวเคราะห์น้อยชื่อ Dimorphos ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 11 ล้านกิโลเมตร …ผู้จัดการภารกิจหวังว่ายานอวกาศ…จะดันดาวเคราะห์น้อยในวงโคจรของมันเล็กน้อย เพียงพอที่จะพิสูจน์ว่ามันเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีในกรณีที่ดาวเคราะห์น้อยในอนาคตมีโลกอยู่ในเป้า …’เรากำลังเคลื่อนดาวเคราะห์น้อย’ Statler กล่าว ‘เรากำลังเปลี่ยนการเคลื่อนที่ของเทห์ฟากฟ้าตามธรรมชาติในอวกาศ มนุษยชาติไม่เคยทำอย่างนั้นมาก่อน’ ฉัน

เทคโนโลยีชีวภาพ

เราจะปลูกถ่ายเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายอวัยวะเล็ก ๆ ลงในคนได้อย่างไร
เจสสิก้า แฮมเซลู | MIT Technology Review
“ด้วยตาเปล่า ออร์แกนอยด์ไม่ต้องมองมากนัก โดยพื้นฐานแล้วพวกมันเป็นหยดเล็ก ๆ การตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเผยให้เห็นความซับซ้อนที่แท้จริง: ลูกบอลเซลล์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการเหล่านี้สามารถคล้ายกับอวัยวะขนาดเล็ก จนถึงตอนนี้ ส่วนใหญ่ใช้สารอินทรีย์เพื่อการวิจัย แต่ทีมงานได้เริ่มย้ายพวกมันไปเป็นสัตว์ด้วยความหวังในการรักษาโรค มนุษย์คือรายต่อไป—ถึงแม้จะห่างเหินไปบ้าง สมมุติว่าในอีก 10 ปีข้างหน้า … อาจจะ”

วัฒนธรรม

จุดจบของลัทธิตุลาการ
ฮันนาห์ ริตชี่ | คิดใหญ่
“ปัญหาคือผู้คนเข้าใจผิดว่าการมองโลกในแง่ดีเป็น ‘การมองโลกในแง่ดีแบบตาบอด’—ความเชื่อที่กระพริบตาว่าสิ่งต่างๆ จะดีขึ้นเสมอ ปัญหาจะแก้ไขเอง หากเราแค่หวังว่าสิ่งต่าง ๆ จะออกมาดี มันก็จะเป็นเช่นนั้น การมองโลกในแง่ดีแบบคนตาบอดนั้นโง่จริงๆ และไม่ใช่แค่โง่แต่มันอันตราย ถ้าเรานั่งเฉยๆ ไม่ทำอะไร เราจะไม่ก้าวหน้า นั่นไม่ใช่การมองโลกในแง่ดีที่ฉันกำลังพูดถึง การมองในแง่ดีคือการมองปัญหาว่าเป็นความท้าทายที่แก้ไขได้ มีความมั่นใจว่ามีหลายสิ่งที่เราสามารถทำได้เพื่อสร้างความแตกต่าง”

พลังงาน

แผนป่าเพื่อส่งออกดวงอาทิตย์จากทะเลทรายซาฮาราไปยังสหราชอาณาจักร
ชาร์ลี เมทคาล์ฟ | มีสาย
“โรงงาน XLCC แห่งใหม่ที่จะสร้างขึ้นที่ฮันเตอร์สตันในปี 2566 จะไม่ผลิตกระแสไฟฟ้า คนงาน 900 คนในไซต์วางแผนที่จะสร้างสายไฟแรงสูงกระแสตรง (HVDC) สี่สาย ซึ่งจะยาว 3,800 กม. จากชายฝั่งทางใต้ของสหราชอาณาจักรใต้ทะเล ไปยังผืนทะเลทรายที่ Guelmim Oued Noun ในตอนกลางของโมร็อกโก จากที่นั่น พวกเขาจะให้พลังงานเพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับบ้านในอังกฤษ 7 ล้านหลัง และ 8% ของความต้องการไฟฟ้าทั้งหมดของสหราชอาณาจักร โดยมีแสงแดดและลมจากทะเลทรายซาฮารา 10.5 กิกะวัตต์ภายในปี 2573”

อนาคต

Hyperloop ถึงวาระหรือไม่?
Eric A. Taub | The New York Times
“แม้ว่าความพยายามบางอย่างจะดำเนินต่อไป แต่เทคโนโลยีที่เคยมีแนวโน้มจะเผชิญกับความท้าทายที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสร้างโครงสร้างพื้นฐานการคมนาคมใหม่ทั้งหมด …นั่นหมายถึงการสร้างระบบท่อและสถานีที่มีความยาวหลายไมล์ การได้มาซึ่งสิทธิของทาง การปฏิบัติตามกฎระเบียบและมาตรฐานของรัฐบาล และหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศตลอดเส้นทาง”

อนาคตของการทำงาน

การทดลองสัปดาห์ทำงานสี่วันที่ใหญ่ที่สุดในโลกแสดงให้เห็นความสำเร็จ
เควิน เฮอร์เลอร์ | Gizmodo
“การทดลองในสถานที่ทำงานในสหราชอาณาจักรได้มาถึงครึ่งทางแล้วหลังจากผ่านไปสามเดือน และบริษัทบางแห่งถึงกับวางแผนที่จะทำการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวร …ผลลัพธ์ยังรวมถึง 86% ของผู้ตอบแบบสำรวจซึ่งระบุว่าพวกเขามีแนวโน้มที่จะรักษาสัปดาห์ทำงานสี่วันไว้ได้มากที่สุดหรือเป็นไปได้สูง ในขณะที่ผู้ตอบแบบสอบถามทั้งหมด 46% รายงานว่ามีประสิทธิผลเพิ่มขึ้นบ้าง”

เครดิตภาพ: Renè Müller / Unsplash

ฟาร์มแนวตั้งแห่งนี้เติบโตสาหร่ายที่ปราศจากคาร์บอนถัดจากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ

ฟาร์มแนวดิ่งกำลังโผล่ขึ้นมาทุกที่ตั้งแต่ เพนซิลเวเนีย ไปจนถึง ดูไบ ส่วนใหญ่ปลูกผักใบเขียว (และ เชื้อราเห็ด หนึ่งตัวที่กำลังเติบโต!) ฟาร์มแห่งหนึ่งในไอซ์แลนด์มีทิศทางที่ต่างออกไป ทั้งในแง่ของสิ่งที่เติบโตและการเติบโตของมัน Vaxa Technologies กำลังเพาะเลี้ยงสาหร่ายสไปรูลิน่าในร่ม และผลการศึกษาใหม่พบว่ากระบวนการของมันคือคาร์บอนที่เป็นกลางและปราศจากการปล่อยมลพิษ

บางที เช่นเดียวกับฉัน คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับสาหร่ายสไปรูลิน่าและรู้ดีว่ามันดีสำหรับคุณ แต่ไม่ค่อยแน่ใจ ว่ามันคืออะไร หรือมาจากไหน เป็นสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินที่เติบโตตามธรรมชาติในมหาสมุทรและทะเลสาบที่มีน้ำเค็ม ชื่อมาจากรูปร่าง: มันเติบโตในเกลียวขนาดเล็กที่เกาะติดกัน ทำให้ง่ายต่อการเก็บเกี่ยว รสชาติของมันอ่อนกว่าและคาวน้อยกว่าสาหร่ายชนิดอื่น และมีสารอาหารเช่น แคลเซียม เหล็ก แมกนีเซียม โพแทสเซียม และโซเดียม รวมทั้งกรดอะมิโนและโปรตีน

Vaxa ใช้สาหร่ายสไปรูลิน่าในการผลิตผลิตภัณฑ์สำหรับคนและผลิตภัณฑ์สำหรับปลา ใน ด้านผู้คน พวกเขากำลังผลิตอาหารเสริม สารให้สีธรรมชาติ และโปรตีนดรอปอินสำหรับทดแทนเนื้อสัตว์ สำหรับ ปลา บริษัทกำลังร่วมมือกับโรงเพาะฟักเพื่อจัดหาสาหร่ายขนาดเล็กตลอดทั้งปี ซึ่งบริษัทอ้างว่าจะเพิ่มผลผลิต

ผล การศึกษา ที่ตีพิมพ์เมื่อต้นเดือนนี้ใน Marine Biotechnology พบว่ากระบวนการเติบโตของ Vaxa นั้นปราศจากคาร์บอน การศึกษานี้นำโดยนักวิจัยจากศูนย์วิจัยความมั่นคงด้านอาหารทั่วโลกของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ส่วนใหญ่ของสิ่งที่ทำให้การกำหนดคาร์บอนเป็นกลางคือที่ตั้งของฟาร์มและแหล่งพลังงาน ตั้งอยู่บนพื้นที่ของ สถานีไฟฟ้า Hellisheiði ทางตะวันตกเฉียงใต้ของไอซ์แลนด์ ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ใหญ่เป็นอันดับสามของโลก

โรงงานแห่งนี้ตั้งอยู่บนที่ราบลาวา มีกำลังการผลิตไฟฟ้า 303 เมกะวัตต์ และพลังงานความร้อน 400 เมกะวัตต์ นอกจากไฟฟ้าแล้ว Vaxa ยังใช้การปล่อยคาร์บอนและน้ำอุ่น (ซึ่งถือเป็นผลพลอยได้หรือของเสีย) จากโรงไฟฟ้าในกระบวนการปลูกสาหร่าย

การศึกษา เสนอว่าสาหร่ายสไปรูลิน่า เป็นทางเลือก “ทรัพยากรที่มีประสิทธิภาพ ไม่มีคาร์บอน และมีคุณค่าทางโภชนาการ” สำหรับเนื้อวัว และเปรียบเทียบการผลิตของทั้งสองในแง่ของการใช้ที่ดิน การใช้น้ำ และการปล่อยมลพิษ ไม่น่าแปลกใจเลยที่สาหร่ายสไปรูลิน่าบดขยี้เนื้อ—ต้องใช้ดินและน้ำของเนื้อวัวน้อยกว่าร้อยละหนึ่งและปล่อยคาร์บอนออกมาน้อยกว่าร้อยละหนึ่ง

พูดตามตรงนะ เป็นเรื่องดีที่สาหร่ายเป็นมิตรกับโลกมาก แต่การเปรียบเทียบระหว่างสาหร่ายกับเนื้อวัวนั้นไม่สมเหตุสมผลเลย ตัวหนึ่งเป็นสัตว์น้ำหนักหลายร้อยปอนด์ที่ต้องใช้เวลาหลายปีกว่าจะเติบโตและต้องการอาหารและน้ำจำนวนมากในการเลี้ยง และอีกตัวคือไซยาโนแบคทีเรียที่ใครๆ ก็เติบโตในตู้ปลาที่บ้านได้ภายในสามถึงหกสัปดาห์ (ซึ่งเป็นที่ยอมรับว่าความแตกต่างนี้ใน การหมุนเวียนและการใช้ทรัพยากรเป็นจุดรวมของนักวิจัย)

เท่าที่ความคิดในการเปลี่ยนเบอร์เกอร์และสเต็กด้วยสารที่หนาสีเขียวอาจฟังดูน่าสนใจสำหรับบางคน (ฉันไม่แน่ใจว่าใคร แต่บางคน) ก็ยืดเยื้อ แม้แต่เนื้อสัตว์จากพืชที่ออกแบบมาให้ มีรูปลักษณ์ สัมผัส และรสชาติ เหมือนของจริงก็ยังไม่เพียงพอสำหรับทดแทนของ จริง

การเปรียบเทียบที่เหมาะสมกว่านั้นคือระหว่างสาหร่ายที่เลี้ยงในแนวตั้งกับสาหร่ายที่ปลูกในแบบดั้งเดิม ซึ่งก็คือในบ่อกลางแจ้ง วิธีบ่อใช้น้ำมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดและต้องใช้ปุ๋ยและอุปกรณ์หนักในการแปรรูป ที่เพิ่มการปล่อยมลพิษสูงขึ้น แม้ว่าสาหร่ายจะรับ CO2 เมื่อมันเติบโต

แต่นอกเหนือจากการใช้ทรัพยากรที่ลดลง สาหร่ายที่เลี้ยงในแนวตั้งยังมีข้อดีอื่น ๆ อีกสองสามข้อเหนือสาหร่ายธรรมชาติ ประการหนึ่ง ไม่มีความเสี่ยงต่อการดูดซึมโลหะหนักเนื่องจากน้ำประปามีการควบคุมอย่างใกล้ชิด นอกจากนี้ วิศวกรยังสามารถปรับสภาพแวดล้อมของสาหร่ายในร่มเพื่อปรับแต่งคุณลักษณะได้อย่างง่ายดาย ตัวอย่างเช่น การใช้ความยาวคลื่นของแสงทำให้สาหร่ายผลิตวิตามินบี 12 ในรูปแบบที่มนุษย์ย่อยได้ง่ายกว่าความหลากหลายตามธรรมชาติ

ปัจจุบัน Vaxa กำลังเติบโต 120 เมตริกตันของสาหร่ายสไปรูลิน่าต่อปี โดยมีแผนที่จะขยายได้ถึง 400 เมตริกตันต่อปี แม้ว่าจะมีกำลังการผลิตมากถึง 20,000 เมตริกตัน

ตอนนี้พวกเขาแค่ต้องหาคนหรือปลาที่ต้องการกินสาหร่ายมากขนาดนั้น

เครดิตภาพ: Vaxa Technologies

ซุปเปอร์เอิร์ธมีขนาดใหญ่กว่าและอยู่อาศัยได้มากกว่าโลก และนักดาราศาสตร์กำลังค้นพบมากกว่าพันล้านที่พวกเขาคิดว่าอยู่ข้างนอก

นักดาราศาสตร์มักค้นพบ ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์นอกระบบสุริยะ ซึ่ง เรียกว่าดาวเคราะห์นอกระบบ แต่ในฤดูร้อนปี 2022 ทีมงานที่ทำงานเกี่ยวกับ Transiting Exoplanet Survey Satellite ของ NASA พบว่ามีดาวเคราะห์ที่น่าสนใจเพียงไม่กี่ดวงที่โคจรอยู่ในเขตเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์แม่ของพวกมัน

ดาวเคราะห์ดวงหนึ่งมี ขนาดใหญ่กว่าโลก 30 เปอร์เซ็นต์ และโคจรรอบดาวฤกษ์ภายในเวลาไม่ถึงสามวัน อีกส่วนมี ขนาดใหญ่กว่าโลก 70 เปอร์เซ็นต์ และอาจเป็นแหล่งมหาสมุทรลึก ดาวเคราะห์นอกระบบสองดวงนี้เป็น ซุปเปอร์เอิร์ธ —มีมวลมากกว่าโลกแต่เล็กกว่ายักษ์น้ำแข็งอย่างดาวยูเรนัสและเนปจูน

ฉันเป็น ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ ที่ศึกษาแกนดาราจักร ดาราจักรที่อยู่ห่างไกล ดาราศาสตร์ชีววิทยา และ ดาวเคราะห์นอกระบบ ฉันติดตามการค้นหาดาวเคราะห์ที่อาจเป็นแหล่งชีวิตอย่างใกล้ชิด

โลกยังคงเป็นสถานที่แห่งเดียวในจักรวาลที่นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าเป็นบ้านของสิ่งมีชีวิต ดูเหมือนว่ามีเหตุผลที่จะมุ่งเน้นการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนโคลนโลก ซึ่งเป็น ดาวเคราะห์ที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโลก แต่การวิจัยพบว่านักดาราศาสตร์มีโอกาสมากที่สุดในการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น มีแนวโน้มที่จะอยู่บนซุปเปอร์เอิร์ธที่คล้ายกับที่พบในเมื่อเร็วๆ นี้

รูปภาพแสดงโลกและดาวเนปจูนที่มีดาวเคราะห์ขนาดกลางอยู่ระหว่างกลาง ซุปเปอร์เอิร์ธคือดาวเคราะห์หินที่ใหญ่กว่าโลกและเล็กกว่าดาวเนปจูน เครดิตภาพ: Aldaron, CC BY-SA

ธรรมดาและหาง่าย

ซุปเปอร์เอิร์ธส่วนใหญ่โคจรรอบดาวแคระเย็น ซึ่งมีมวลต่ำกว่าและมีอายุยืนยาวกว่าดวงอาทิตย์มาก มีดาวแคระเย็นหลายร้อยดวงสำหรับดาวฤกษ์ทุกดวงอย่างดวงอาทิตย์ และนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบซุปเปอร์เอิร์ธที่โคจรรอบ ดาวแคระเย็น 40% ที่ พวกเขาเคยดู นักดาราศาสตร์ประมาณการว่ามีซุปเปอร์เอิร์ธ หลายหมื่นล้าน ในเขตเอื้ออาศัยได้โดยใช้ตัวเลขดังกล่าว ซึ่งน้ำของเหลวสามารถดำรงอยู่ในทางช้างเผือกเพียงแห่งเดียว เนื่องจากทุกชีวิตบนโลกใช้น้ำ น้ำจึงมีความสำคัญต่อการอยู่อาศัยได้

จากการคาดการณ์ในปัจจุบัน ประมาณหนึ่งใน สามของดาวเคราะห์นอกระบบทั้งหมด เป็นซุปเปอร์เอิร์ธ ทำให้พวกมันเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่พบได้บ่อยที่สุดในทางช้างเผือก ที่ใกล้ที่สุดอยู่ ห่างจากโลกเพียงหกปีแสง คุณอาจกล่าวได้ว่าระบบสุริยะของเรานั้นผิดปกติเนื่องจากไม่มีดาวเคราะห์ที่มีมวลอยู่ระหว่างโลกกับดาวเนปจูน

อีกเหตุผลหนึ่งที่ซุปเปอร์เอิร์ธเป็นเป้าหมายในอุดมคติในการค้นหาสิ่งมีชีวิตก็คือ พวกมันสามารถ ตรวจจับและศึกษา ได้ง่ายกว่าดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลก มีสองวิธีที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบ คนหนึ่งมองหาแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ที่มีต่อดาวฤกษ์แม่ และอีกคนหนึ่งมองหาการหรี่แสงของดาวฤกษ์ในช่วงเวลาสั้นๆ ขณะที่ดาวเคราะห์เคลื่อนผ่านไปข้างหน้า วิธีการตรวจจับทั้งสองนี้ง่ายกว่าสำหรับดาวเคราะห์ที่ใหญ่กว่า

Super-Earths เป็น Super Habitable

กว่า 300 ปีที่แล้ว นักปรัชญาชาวเยอรมัน Gottfried Wilhelm Leibniz แย้งว่าโลกเป็น “โลกที่ ดีที่สุด ” ข้อโต้แย้งของไลบนิซมีขึ้นเพื่อตอบคำถามว่าเหตุใดความชั่วร้ายจึงมีอยู่ แต่นักโหราศาสตร์สมัยใหม่ได้สำรวจคำถามที่คล้ายกันโดยถามว่าอะไรทำให้ดาวเคราะห์มีอัธยาศัยดี ปรากฎว่าโลกไม่ใช่โลกที่ดีที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ทั้งหมด

เนื่องจากกิจกรรมการแปรสัณฐานของโลกและการเปลี่ยนแปลงความสว่างของดวงอาทิตย์ สภาพภูมิอากาศได้ผันแปรไปตามกาลเวลาจากความร้อนที่ร้อนจัดในมหาสมุทรไปจนถึงความหนาวเย็นที่เยือกแข็งทั่วทั้งโลก โลกไม่สามารถอาศัยอยู่ได้สำหรับมนุษย์และสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่อื่น ๆ ตลอดประวัติศาสตร์ 4.5 พันล้านปี การจำลองชี้ให้เห็นว่าการ อยู่อาศัยในระยะยาวของโลกนั้นไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ แต่เป็นเรื่องของโอกาส มนุษย์โชคดีอย่างแท้จริงที่ยังมีชีวิตอยู่

นักวิจัยได้จัดทำ รายการคุณลักษณะ ที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้เอื้อต่อการดำรงชีวิตอย่างมาก ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่มีแนวโน้มที่จะมีการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยามากกว่า ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าจะ ส่งเสริมวิวัฒนาการทางชีววิทยา ดังนั้นดาวเคราะห์ที่น่าอยู่มากที่สุดจะมีมวลประมาณสองเท่าของโลกและมีขนาดใหญ่ขึ้นระหว่าง 20 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร นอกจากนี้ยังจะมีมหาสมุทรที่ตื้นเพียงพอสำหรับแสงที่จะกระตุ้นชีวิตไปจนถึงพื้นทะเลและอุณหภูมิเฉลี่ย 77 องศาฟาเรนไฮต์ (25 องศาเซลเซียส) มันจะมีชั้นบรรยากาศที่หนากว่าโลกที่จะทำหน้าที่เป็นผ้าห่มฉนวน ในที่สุด ดาวเคราะห์ดังกล่าวจะโคจรรอบดาวฤกษ์ที่มีอายุมากกว่าดวงอาทิตย์เพื่อให้ชีวิตมีการพัฒนานานขึ้น และมันจะมีสนามแม่เหล็กแรงสูงที่ ป้องกันรังสีคอสมิก นักวิทยาศาสตร์คิดว่าคุณลักษณะเหล่านี้รวมกันจะทำให้ดาวเคราะห์น่าอยู่ได้มาก

ตามคำจำกัดความ ซุปเปอร์เอิร์ธมีคุณสมบัติหลายอย่างของดาวเคราะห์ที่เอื้ออาศัยได้มาก จนถึงปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบ ดาวเคราะห์นอกระบบซุปเปอร์เอิร์ธจำนวน 20 ดวง ซึ่งถ้าไม่ใช่ดาวเคราะห์ที่ดีที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ทั้งหมด ก็ในทางทฤษฎีแล้วสามารถอยู่อาศัยได้ดีกว่าโลก

เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการเพิ่มที่น่าตื่นเต้นในรายการดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้ นักดาราศาสตร์ได้ เริ่มค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบ ที่ถูก ขับออกจากระบบดาวของพวก มัน และอาจมี หลายพันล้าน ดวงที่สัญจรทางช้างเผือก หากซุปเปอร์เอิร์ธถูกขับออกจากระบบดาวของมันและมีชั้นบรรยากาศหนาแน่นและพื้นผิวที่เป็นน้ำ มันสามารถ ดำรงชีวิตได้หลายหมื่นล้านปี ซึ่งยาวนานกว่าชีวิตบนโลกที่ยังคงมีอยู่ได้ก่อนที่ดวงอาทิตย์จะดับ

ตรวจจับสิ่งมีชีวิตบนซุปเปอร์เอิร์ธ

ในการตรวจจับสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ห่างไกลออกไป นักดาราศาสตร์จะมองหาลักษณะทางชีวภาพ ซึ่ง เป็นผลพลอยได้ทางชีววิทยา ที่ตรวจพบได้ในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์

กล้องโทรทรรศน์อวกาศ เจมส์ เวบบ์ ของนาซ่าได้รับการออกแบบก่อนที่นักดาราศาสตร์จะค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบ ดังนั้นกล้องโทรทรรศน์จึงไม่เหมาะสำหรับการวิจัยดาวเคราะห์นอกระบบ แต่มันสามารถทำวิทยาศาสตร์บางอย่างได้และมีกำหนดจะ กำหนดเป้าหมายซุปเปอร์เอิร์ ธ ที่น่าจะอยู่อาศัยได้สองแห่ง ในปีแรกของการดำเนินงาน ซุปเปอร์เอิร์ธอีกชุดหนึ่งที่มีมหาสมุทรขนาดมหึมาที่ค้นพบในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ที่ค้นพบในฤดูร้อนนี้ ก็เป็น เป้าหมายที่น่าสนใจสำหรับเจมส์ เวบบ์ เช่นกัน

แต่โอกาสที่ดีที่สุดในการค้นหาสัญญาณของชีวิตใน ชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นอกระบบ จะมาพร้อมกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์บนพื้นดินรุ่นต่อไป ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์ ขนาดใหญ่มาก 39 เมตร กล้องโทรทรรศน์ สามสิบเมตร และกล้องโทรทรรศน์ ยักษ์มาเจลแลนขนาด 24.5 เมตร กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ทั้งหมดอยู่ในระหว่างการก่อสร้างและจะเริ่มรวบรวมข้อมูลภายในสิ้นทศวรรษนี้

นักดาราศาสตร์รู้ว่าส่วนผสมสำหรับชีวิตมีอยู่จริง แต่สิ่งที่น่าอยู่ไม่ได้หมายความว่ามีคนอาศัยอยู่ จนกว่านักวิจัยจะหาหลักฐานของชีวิตที่อื่น เป็นไปได้ว่าชีวิตบนโลกเป็นอุบัติเหตุที่ไม่เหมือนใคร แม้ว่าจะมีสาเหตุหลายประการที่ทำให้โลกที่ น่าอยู่อาศัยไม่มีสัญญาณของชีวิต หากในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า นักดาราศาสตร์มองดูซุปเปอร์เอิร์ธที่เอื้ออาศัยได้มากเหล่านี้และไม่พบอะไรเลย มนุษย์อาจถูกบังคับให้สรุปว่าจักรวาลเป็นสถานที่เดียวดาย บทสนทนา

บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจาก The Conversation ภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ

เครดิตภาพ: NASA Ames/JPL-CalTech

นักวิทยาศาสตร์ใฝ่ฝันถึงอวัยวะเทียมแห่งความทรงจำมานาน การทดลองของมนุษย์ครั้งแรกดูมีความหวัง

ความทรงจำนั้นจู้จี้จุกจิก ฉันได้เดินทางไปท่องเที่ยวในมหาสมุทรแอตแลนติกแคนาดามาเป็นเวลาสามสัปดาห์แล้ว และความทรงจำของฉันเกี่ยวกับการเดินทาง—วันที่, สถานที่, อาหาร, การผจญภัย—ไม่ตรงกับหมุดบน Google Maps หรือรายการบันทึกประจำวัน สมองของฉันกำลังเรียนรู้ประสบการณ์ใหม่ๆ และเข้ารหัสความทรงจำ—ไม่แรงพอที่จะอยู่ได้แม้แต่สัปดาห์เดียว

การรักษาความจำจะแย่ลงตามอายุ สำหรับผู้ที่มีอาการบาดเจ็บที่สมอง เช่น จากโรคหลอดเลือดสมองหรือการบาดเจ็บทางร่างกายที่สมอง การด้อยค่าอาจทำให้ร่างกายทรุดโทรมได้ จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีวิธีเพิ่มความสามารถของสมองในการเก็บความทรงจำ

แนวคิดนี้ฟังดูเหมือน ตอน ของ Black Mirror แต่ในเดือนนี้ การศึกษาใหม่ ใน Frontiers in Human Neuroscience ได้ให้หลักฐานเบื้องต้นบางประการว่า “หน่วยความจำเทียม” เป็นไปได้ในมนุษย์ เทียมไม่ใช่อุปกรณ์ ค่อนข้างจะเป็นชุดของอิเล็กโทรดที่ฝังอยู่ในฮิบโปซึ่งเป็นโครงสร้างที่ฝังลึกภายในสมองซึ่งมีความสำคัญต่อความทรงจำเป็นตอน ๆ ซึ่งเข้ารหัสเวลา สถานที่ และประสบการณ์ประจำวันของเราอย่างไร

การตั้งค่าอาศัยมุมมองของหน่วยความจำที่ไม่โรแมนติกอย่างเต็มที่ แทนที่จะเป็นคลื่นของ ความทรงจำที่เต็มไปด้วยรายละเอียดและอารมณ์ ที่ท่วมท้นสมองของเรา ความทรงจำเป็นเพียงสัญญาณไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยทางหลวงประสาทที่มีการควบคุมอย่างดีภายในฮิบโปแคมปัส หากเราสามารถจับสัญญาณเหล่านี้ได้ในขณะที่บุคคลกำลังเรียนรู้ ในทางทฤษฎีแล้ว เราสามารถเล่นเสียงที่บันทึกกลับไปยังสมอง—ในรูปแบบของคลื่นไฟฟ้า—และอาจเพิ่มหน่วยความจำนั้นได้

ทีมงานสร้างจากผลงานชิ้นก่อน ๆ ของพวกเขาเกี่ยวกับอวัยวะเทียมหน่วยความจำทางวิศวกรรม ในผู้ที่เป็นโรคลมบ้าหมู พวกเขาแสดงให้เห็นว่าโดยการแนะนำสัญญาณประสาทอีกครั้งเพื่อเข้ารหัสหน่วยความจำประเภทหนึ่งในงานเฉพาะ zaps กระตุ้นการเรียกคืนได้มากกว่า 50 เปอร์เซ็นต์

การศึกษานี้เกี่ยวข้องกับกลุ่มประชากรกลุ่มเล็กๆ แต่ที่น่าเหลือเชื่อคือ คนที่สูญเสียความทรงจำครั้งก่อนๆ กลับมีพัฒนาการที่ดีที่สุด

เพื่อความชัดเจน ทีมงานไม่ได้พัฒนากล้องวิดีโอสำหรับหน่วยความจำ ระบบนี้เลียนแบบกระบวนการปกติของฮิปโปแคมปัสบางส่วนในการเข้ารหัสและการเรียกคืนหน่วยความจำ ซึ่งอาจเป็นที่ฉาวโฉ่และค่อนข้างไม่น่าเชื่อถือ หน่วยความจำเทียมที่คล้ายกันอาจไม่ทำงานได้ดีในโลกแห่งความเป็นจริง ที่ซึ่งเรามักถูกทิ้งระเบิดด้วยประสบการณ์และ ความทรงจำ ใหม่ๆ

ที่กล่าวว่าการศึกษาแสดงให้เห็นวิธีการที่จะช่วยเหลือผู้ที่เป็นโรคสมองเสื่อม อัลไซเมอร์ หรือสาเหตุอื่นๆ ของการสูญเสียความทรงจำ โดยสามารถเก็บเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยของชีวิตของพวกเขาที่อาจสูญหายได้

Dr. Kim Shapiro แห่งมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าว กับ MIT Technology Review ว่า “มันเป็นการเหลือบของอนาคตของสิ่งที่เราสามารถทำได้เพื่อฟื้นฟูความทรงจำ”

มันทำงานอย่างไร?

ทุกอย่างลงมาที่คลื่นไฟฟ้าที่อยู่รอบๆ ฮิปโปแคมปัสและข้างในนั้น

มาขยายความกัน ฮิปโปแคมปัส โครงสร้างรูปม้าน้ำ มักถูกอธิบายว่าเป็นศูนย์กลางของความทรงจำ แต่—ใส่การเปรียบเทียบอาหาร—แทนที่จะเป็นก้อนชีสที่เหมือนกัน มันเหมือนกับการจุ่มชีสหลายชั้นด้วยคลื่นไฟฟ้าที่ไหลผ่านชั้นต่างๆ ในขณะที่เข้ารหัส เก็บรักษา และระลึกถึงความทรงจำ

สำหรับหน่วยความจำเทียม ทีมงานมุ่งเน้นไปที่สองส่วนที่เฉพาะเจาะจง ได้แก่ CA1 และ CA3 ซึ่งเป็นวงจรประสาทที่เชื่อมต่อถึงกันสูง หลายทศวรรษของการทำงานในสัตว์ฟันแทะ ไพรเมต และมนุษย์ได้ชี้ให้เห็นถึงทางหลวงสายประสาทนี้ว่าเป็นหัวใจสำคัญของการเข้ารหัสความทรงจำ

สมาชิกในทีม นำโดย ดร. Dong Song จาก University of Southern California และ Robert Hampson จาก Wake Forest School of Medicine ไม่ใช่คนแปลกหน้าสำหรับอวัยวะเทียมแห่งความทรงจำ ด้วย “วิศวกรด้านความจำ” ดร.ธีโอดอร์ เบอร์เกอร์ ซึ่งทำงานเกี่ยวกับการจี้วงจร CA3-CA1 เพื่อปรับปรุงหน่วยความจำมานานกว่าสามทศวรรษ ทีมในฝันประสบความสำเร็จในมนุษย์เป็นครั้งแรกในปี 2015

แนวคิดหลักนั้นเรียบง่าย: จำลองสัญญาณของฮิปโปแคมปัสด้วยการแทนที่แบบดิจิทัล ไม่ใช่เรื่องง่าย วงจรประสาทไม่เหมือนกับวงจรคอมพิวเตอร์ ซึ่งหมายความว่าสัญญาณมักจะมีเสียงดังมากและทับซ้อนกันในเวลาซึ่งหนุนหรือยับยั้งสัญญาณประสาท อย่างที่เบอร์เกอร์พูดในขณะนั้น: “มันเป็นกล่องดำที่วุ่นวาย”

ทีมงานได้ใช้อัลกอริธึมสองชุดในการถอดรหัสหน่วยความจำ แบบแรกเรียกว่า memory decoding model (MDM) ใช้ค่าเฉลี่ยของรูปแบบทางไฟฟ้าในหลายๆ คน ขณะสร้างความทรงจำ อีกวิธีหนึ่งเรียกว่า multi-input, multi-output (MIMO) นั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อยเนื่องจากรวมเอารูปแบบไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุตนั่นคือวงจร CA3-CA1 และเลียนแบบสัญญาณเหล่านั้นทั้งในพื้นที่และเวลา ตามทฤษฎีแล้ว การเต้นสัญญาณไฟฟ้าทั้งสองแบบโดยอิงจาก MDM และ MIMO กลับเข้าสู่ฮิบโปแคมปัสน่าจะเพิ่มพลังให้

ในการทดลองหลาย ครั้ง ครั้งแรกในหนู และ ลิง จากนั้นใน มนุษย์ที่มีสุขภาพดี ทีมงานพบว่าอวัยวะเทียมหน่วยความจำของพวกมันสามารถปรับปรุงความจำได้เมื่อวงจรประสาทหยุดชะงักชั่วคราว เช่น กับยา แต่การเลี่ยงวงจรที่บาดเจ็บไม่เพียงพอ—สิ่งที่พวกเขาต้องการคืออวัยวะเทียมหน่วยความจำจริงที่สามารถ แทนที่ ฮิปโปแคมปัสได้หากได้รับความเสียหาย

โลกใหม่

การศึกษาครั้งใหม่นี้ได้รับประโยชน์จากแหล่งข้อมูลทางประสาทวิทยาอันมีค่า นั่นคือ ผู้ที่เป็นโรคลมบ้าหมูซึ่งมีอิเล็กโทรดฝังอยู่ในบริเวณที่เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำของสมอง รากฟันเทียมในส่วนลึกของสมองช่วยให้ศัลยแพทย์ประสาทติดตามสาเหตุของอาการชักได้ ในบรรดาผู้เข้าร่วม 25 คนที่ได้รับการคัดเลือก บางคนไม่แสดงอาการอื่นนอกจากโรคลมบ้าหมู ในขณะที่คนอื่นๆ มีอาการบาดเจ็บที่สมองเล็กน้อยถึงปานกลาง

นี่คือการทดสอบ ผู้เข้าร่วมแสดงภาพบนหน้าจอ จากนั้นหลังจากหน่วงเวลา พวกเขาจะแสดงภาพเดียวกันพร้อมทางเลือกที่แตกต่างกันถึงเจ็ดแบบ เป้าหมายของพวกเขาคือการเลือกภาพที่คุ้นเคย ผู้เข้าร่วมแต่ละคนขี่จักรยานอย่างรวดเร็วผ่านการทดลอง 100-150 การทดลอง ในระหว่างนั้นกิจกรรมฮิปโปแคมปัสถูกบันทึกเพื่อบันทึกความทรงจำระยะสั้นของพวกเขา

หลังจากผ่านไปอย่างน้อย 15 นาที ผู้เข้าร่วมแสดงภาพ 3 ภาพและขอให้จัดอันดับความคุ้นเคยของแต่ละภาพ เป็นงานที่ยุ่งยาก หนึ่งคือภาพตัวอย่างจากการทดลองใช้ อีกทางเลือกหนึ่งที่ดูคุ้นเคย และไม่เคยเห็นมาก่อน สิ่งนี้มีจุดประสงค์เพื่อบันทึกความทรงจำระยะยาวของพวกเขา

แฟลชไปข้างหน้า วันหนึ่งระหว่างการถอดอิเล็กโทรด ผู้เข้าร่วมต้องผ่านการทดสอบหน่วยความจำอีกรอบที่คล้ายกับก่อนหน้านี้ บางคนได้รับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าโดยอาศัยสัญญาณประสาทของตนเอง ซึ่งประมวลผลโดยอัลกอริทึม MDM หรือ MIMO คนอื่น ๆ ถูก zapped ด้วยพัลส์สุ่ม กลุ่มสุดท้ายไม่ได้รับการกระตุ้นเลย

โดยรวมแล้ว การกระตุ้นสมองของผู้ที่เป็นโรคลมบ้าหมูช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความจำได้ประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ ค่าที่กระตุ้นด้วย MDM ซึ่งใช้สัญญาณไฟฟ้าโดยเฉลี่ยนั้นเพิ่มขึ้นอย่างเลวทราม 13.8% ในทางตรงกันข้าม โมเดล MIMO ซึ่งเลียนแบบสัญญาณประสาทของฮิปโปแคมปีแต่ละตัว ทำให้ประสิทธิภาพดีขึ้น 36 เปอร์เซ็นต์

“โดยไม่คำนึงถึงฟังก์ชันหน่วยความจำพื้นฐาน (บกพร่องเทียบกับปกติ) โมเดล MIMO จะสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกอย่างน้อยสองเท่าเมื่อเทียบกับรุ่น MDM” ทีมงานกล่าว

ถนนยาวข้างหน้า

ในขณะที่มีแนวโน้มที่ดี การศึกษานี้เป็นเพียงก้าวเล็กๆ ต่อไปของการทำเทียมแบบฮิปโปแคมปัส เนื่องจากผู้เข้าร่วมได้ถอดขั้วไฟฟ้าออกหลังจากการทดสอบครั้งที่สอง เราจึงไม่ทราบว่าผลกระทบจะคงอยู่นานเท่าใด หรือจำเป็นต้องมีการกระตุ้นอย่างต่อเนื่องหรือไม่

แม้ว่าความจำเทียมจะเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ แต่ต้องมีรายละเอียดเพิ่มเติมอีกมาก การตั้งค่าอิเล็กโทรดที่นี่ค่อนข้างหยาบ—ไมโครอาร์เรย์หรืออุปกรณ์ที่ไม่รุกรานจะเป็นไปได้หรือไม่ ถ้าใช่ ควรเปิดเครื่องตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันหรือไม่? ท้ายที่สุด เราจำความทรงจำทั้งหมดไม่ได้ มีการ “ล้างข้อมูล” แบบซินแนปติกที่คิดว่าจะเกิดขึ้นระหว่างการนอนหลับ

สำหรับตอนนี้เทคโนโลยียังไม่พร้อมสำหรับการใช้งานทางคลินิก แต่มันเป็นเหลือบของสิ่งที่อาจจะ อย่างน้อยที่สุด ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ชิปหน่วยความจำนั้นคล้ายกับ ขาเทียม ที่ควบคุมโดยสมอง ไม่ใช่สิ่งที่เป็นไปไม่ได้สำหรับผู้ที่ต้องการมากที่สุด

เครดิตภาพ: 근식 박 จาก Pixabay

ทำไมหุ่นยนต์ในครัวเรือนอย่าง Rosie จาก ‘Jetsons’ ยังไม่สามารถเข้าถึงได้

ด้วยความก้าวหน้าล่าสุดใน ปัญญาประดิษฐ์และเทคโนโลยีหุ่นยนต์ มีความสนใจเพิ่มขึ้นในการพัฒนาและทำการตลาดหุ่นยนต์ในครัวเรือนที่สามารถจัดการกับงานบ้านที่หลากหลาย

เทสลากำลัง สร้างหุ่นยนต์ฮิ วแมนนอยด์ ซึ่งตามซีอีโออีลอน มัสก์ สามารถใช้ทำอาหารและช่วยเหลือผู้สูงอายุได้ เมื่อเร็วๆ นี้ Amazon ได้เข้า ซื้อกิจการ iRobot ซึ่งเป็นผู้ผลิตหุ่นยนต์ดูดฝุ่นที่มีชื่อเสียง และได้ลงทุนอย่างหนักในเทคโนโลยีผ่าน โปรแกรม Amazon Robotics เพื่อขยายเทคโนโลยีหุ่นยนต์ไปยังตลาดผู้บริโภค ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2565 Dyson บริษัทที่มีชื่อเสียงด้านเครื่องดูดฝุ่นไฟฟ้า ได้ประกาศว่ามีแผนที่จะสร้างศูนย์หุ่นยนต์ที่ใหญ่ที่สุดของสหราชอาณาจักรที่อุทิศให้กับ การพัฒนาหุ่นยนต์ในครัวเรือน ซึ่งทำงานในบ้านทุกวันในพื้นที่ที่อยู่อาศัย

แม้จะมีความสนใจเพิ่มขึ้น แต่ลูกค้าที่น่าจะเป็นอาจต้องรอสักครู่เพื่อให้หุ่นยนต์เหล่านั้นออกสู่ตลาด แม้ว่าอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เทอร์โมสแตทอัจฉริยะและระบบรักษาความปลอดภัยจะใช้กันอย่างแพร่หลายในบ้านในปัจจุบัน แต่การใช้หุ่นยนต์ในครัวเรือนในเชิงพาณิชย์ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น

ในฐานะ นักวิจัยด้านวิทยาการหุ่นยนต์ ฉันรู้โดยตรงว่าหุ่นยนต์ในครัวเรือนสร้างยากกว่าอุปกรณ์ดิจิทัลอัจฉริยะหรือหุ่นยนต์อุตสาหกรรมอย่างไร

การจัดการวัตถุ

ความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่งระหว่างอุปกรณ์ดิจิทัลและหุ่นยนต์คือหุ่นยนต์ในครัวเรือน จำเป็นต้องจัดการกับวัตถุ ผ่านการสัมผัสทางกายภาพเพื่อทำงาน พวกเขาต้องถือจาน ย้ายเก้าอี้ หยิบเสื้อผ้าที่สกปรกแล้วนำไปใส่ในเครื่องซักผ้า การดำเนินการเหล่านี้ต้องการให้หุ่นยนต์สามารถจัดการกับวัตถุที่เปราะบาง อ่อนนุ่ม และมีน้ำหนักมากในบางครั้งที่มีรูปร่างผิดปกติ

AI และอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องที่ล้ำสมัยทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมจำลอง แต่การสัมผัสกับวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงมักจะทำให้พวกมันสะดุด สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการสัมผัสทางกายภาพมักจะสร้างแบบจำลองได้ยากและควบคุมได้ยากกว่า ในขณะที่มนุษย์สามารถทำงานเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย แต่ก็มีอุปสรรคทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับหุ่นยนต์ในครัวเรือนในการเข้าถึงความสามารถระดับมนุษย์ในการจัดการวัตถุ

หุ่นยนต์มีปัญหาในการจัดการวัตถุสองด้าน: การควบคุมและการรับรู้ หุ่นยนต์หยิบและวางจำนวนมากเช่นเดียวกับในสายการผลิตมีอุปกรณ์จับยึดแบบธรรมดาหรือเครื่องมือพิเศษเฉพาะสำหรับงานบางประเภทเท่านั้น เช่น การจับและการถือชิ้นส่วนเฉพาะ พวกเขามักจะพยายามจัดการกับวัตถุที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอหรือวัสดุยืดหยุ่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากขาด แรงที่มีประสิทธิภาพ หรือการตอบสนองที่มนุษย์สัมผัส ได้ การสร้างมือหุ่นยนต์เอนกประสงค์ด้วยนิ้วที่ยืดหยุ่นยังคงเป็นเรื่องท้าทายทางเทคนิคและมีราคาแพง

นอกจากนี้ยังควรกล่าวอีกว่าผู้ควบคุมหุ่นยนต์แบบเดิมต้องการแพลตฟอร์มที่เสถียรเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง แต่ความแม่นยำจะลดลงอย่างมากเมื่อใช้กับแพลตฟอร์มที่เคลื่อนที่ไปรอบๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนพื้นผิวที่หลากหลาย การประสานงานการเคลื่อนไหวและการจัดการในหุ่นยนต์เคลื่อนที่เป็นปัญหาที่เปิดกว้างในชุมชนวิทยาการหุ่นยนต์ที่ต้องได้รับการแก้ไขก่อนที่หุ่นยนต์ในครัวเรือนที่มีความสามารถในวงกว้างจะเข้าสู่ตลาดได้

ห้องครัวหุ่นยนต์ที่มีความซับซ้อนมีวางจำหน่ายแล้ว (ด้านล่าง) แต่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีโครงสร้างสูง ซึ่งหมายความว่าวัตถุทั้งหมดที่มันโต้ตอบกับ เช่น เครื่องครัว ภาชนะใส่อาหาร เครื่องใช้ต่างๆ อยู่ในที่ที่คาดว่าจะเป็น และไม่มี มนุษย์ที่น่ารำคาญเข้ามาขวางทาง

พวกเขาชอบโครงสร้าง

ในสายการผลิตหรือคลังสินค้า สภาพแวดล้อมและลำดับของงานได้รับการจัดอย่างเข้มงวด ซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถตั้งโปรแกรมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ล่วงหน้าหรือใช้วิธีการง่ายๆ เช่น รหัส QR เพื่อค้นหาวัตถุหรือตำแหน่งเป้าหมาย อย่างไรก็ตาม ของใช้ในครัวเรือนมักจะไม่เป็นระเบียบและวางแบบสุ่ม

โฮมโรบ็อตต้องรับมือกับความไม่แน่นอนหลายอย่างในพื้นที่ทำงาน หุ่นยนต์จะต้องค้นหาและระบุรายการเป้าหมายก่อนอื่น บ่อยครั้งยังต้องเคลียร์หรือหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางอื่นๆ ในพื้นที่ทำงานเพื่อให้สามารถเข้าถึงรายการและทำงานที่กำหนดได้ สิ่งนี้ต้องการให้หุ่นยนต์มีระบบการรับรู้ที่ยอดเยี่ยม ทักษะการนำทางที่มีประสิทธิภาพ และความสามารถในการควบคุมที่ทรงพลังและแม่นยำ

ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้หุ่นยนต์ดูดฝุ่นทราบดีว่าพวกเขาต้องถอดเฟอร์นิเจอร์ขนาดเล็กทั้งหมดและสิ่งกีดขวางอื่นๆ เช่น สายเคเบิล ออกจากพื้น เพราะแม้แต่หุ่นยนต์ดูดฝุ่นที่ดีที่สุดก็ไม่สามารถทำความสะอาดได้ด้วยตัวเอง ที่ท้าทายยิ่งกว่านั้น หุ่นยนต์ต้องทำงานในที่ที่มีสิ่งกีดขวางที่กำลังเคลื่อนที่เมื่อผู้คนและสัตว์เลี้ยงเดินเข้ามาในระยะประชิด

ทำให้มันง่าย

แม้จะดูเหมือนตรงไปตรงมาสำหรับมนุษย์ งานในครัวเรือนหลายอย่างก็ซับซ้อนเกินไปสำหรับหุ่นยนต์ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมนั้นยอดเยี่ยมสำหรับการทำงานซ้ำๆ โดยสามารถตั้งโปรแกรมการเคลื่อนที่ล่วงหน้าของหุ่นยนต์ได้ แต่งานบ้านมักจะไม่ซ้ำกับสถานการณ์และอาจเต็มไปด้วยเรื่องน่าประหลาดใจที่ทำให้หุ่นยนต์ต้องตัดสินใจตลอดเวลาและเปลี่ยนเส้นทางเพื่อทำงาน

นึกถึงการทำอาหารหรือล้างจาน ในระหว่างทำอาหารไม่กี่นาที คุณอาจจับกระทะผัด ไม้พาย ลูกบิดเตา ที่จับประตูตู้เย็น ไข่ และน้ำมันปรุงอาหารหนึ่งขวด ในการล้างกระทะ คุณมักจะถือและเคลื่อนย้ายมันด้วยมือข้างหนึ่งในขณะที่ขัดด้วยมืออีกข้างหนึ่ง และตรวจดูให้แน่ใจว่าได้ขจัดเศษอาหารที่ปรุงสุกแล้วออกให้หมด จากนั้นจึงล้างสบู่ทั้งหมดออก

มีการพัฒนาที่สำคัญในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดยใช้แมชชีนเลิร์นนิงเพื่อฝึกหุ่นยนต์เพื่อตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเมื่อหยิบและวางวัตถุต่างๆ ซึ่งหมายถึงการจับและเคลื่อนย้ายวัตถุจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการฝึกหุ่นยนต์ให้เชี่ยวชาญเครื่องมือในครัวและเครื่องใช้ในครัวเรือนทุกประเภท ถือเป็นความยากอีกระดับหนึ่ง แม้กระทั่งสำหรับอัลกอริธึมการเรียนรู้ที่ดีที่สุด

ไม่ต้องพูดถึงว่าบ้านของผู้คนมักมีบันได ทางเดินแคบ และชั้นวางสูง พื้นที่ที่เข้าถึงยากเหล่านั้นจำกัดการใช้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ในปัจจุบัน ซึ่งมักจะใช้ล้อหรือสี่ขา หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ซึ่งตรงกับสภาพแวดล้อมที่มนุษย์สร้างและจัดระเบียบให้ใกล้เคียงมากขึ้น ยังไม่เคยถูกใช้งานอย่างน่าเชื่อถือนอกการตั้งค่าห้องปฏิบัติการ

วิธีแก้ปัญหาความซับซ้อนของงานคือการสร้างหุ่นยนต์สำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ เช่น หุ่นยนต์ดูดฝุ่นหรือหุ่นยนต์ในครัว อุปกรณ์ดังกล่าวหลายประเภทมีแนวโน้มที่จะได้รับการพัฒนาในอนาคตอันใกล้นี้ อย่างไรก็ตาม ฉันเชื่อว่าหุ่นยนต์สำหรับใช้งานในบ้านทั่วไปยัง ห่างไกล

บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจาก The Conversation ภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ

เครดิตภาพ: Dyson

เรื่องราวเทคโนโลยีสุดเจ๋งประจำสัปดาห์นี้จากทั่วทั้งเว็บ (ถึงวันที่ 17 กันยายน)

บล็อคเชน

การควบรวมอยู่ที่นี่: Ethereum ได้เปลี่ยนเป็น Proof of Stake
รีเบคก้า แอคเคอร์มันน์ | MIT Technology Review
“ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้นต่อไป การเปลี่ยนแปลงที่คาดการณ์ไว้มากของ Ethereum ในการพิสูจน์การถือหุ้นได้เพิ่มความกระตือรือร้นและความเป็นไปได้ทางเทคนิคใหม่ ๆ ในอุตสาหกรรมที่ถูกโจมตีด้วยรายงานการฉ้อโกงและการสอบสวนทางกฎหมายอย่างต่อเนื่อง ราคาโทเค็นที่ลดลง และความอ่อนล้าของสาธารณชนด้วยการรับรองผู้มีชื่อเสียง และวงจรโฆษณา …ความจริงที่ว่าหนึ่งในผู้เล่น crypto รายใหญ่ลงทุนทั้งเวลาและเงินเพื่อวางรากฐานสำหรับระบบนิเวศที่ทำลายล้างน้อยกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่านั้นเป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่”

ปัญญาประดิษฐ์

ของพระเจ้าและเครื่องจักร
Stephen Marche | แอตแลนติก
AI ไม่ใช่จุดเริ่มต้นของโลกหรือจุดจบ มันเป็นความต่อเนื่อง จินตนาการมีแนวโน้มที่จะเป็นแบบยูโทเปียหรือดิสโทเปีย แต่อนาคตคือมนุษย์—ส่วนขยายของสิ่งที่เราเป็นอยู่แล้ว ประสบการณ์ของฉันในการใช้ AI นั้นเหมือนกับการยืนอยู่ในแม่น้ำที่มีกระแสน้ำสองสายไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามในเวลาเดียวกัน: ควบคู่ไปกับความรู้สึกของพลังในแนวตั้งคือความรู้สึกของความอับอายขายหน้า”

หน้าเก็บถาวร

สุขภาพ

ผู้ป่วยโรคลูปัส 5 รายได้รับการบรรเทาอาการอย่างสมบูรณ์หลังการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน
เอ็ด คารา | Gizmodo
“ในงานวิจัยใหม่ของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์เมื่อวันพฤหัสบดีที่ Nature Medicine Schett และทีมงานของเขาได้รวบรวมผู้ป่วย 5 รายที่มี SLE ที่ทนต่อการรักษาด้วยเซลล์ anti-CD19 T ที่ได้รับการดัดแปลง และจนถึงขณะนี้ พวกเขาทั้งหมดได้รับการฟื้นฟูอย่างน่าทึ่ง อาการของพวกเขาดีขึ้นทั้งหมดโดยไม่มีสัญญาณของความเสียหายภายในที่เกี่ยวข้องกับโรคลูปัสถึง 17 เดือนต่อมาและผลข้างเคียงน้อยที่สุดจากการรักษา”

ปัญญาประดิษฐ์

AI ที่สามารถออกแบบโปรตีนใหม่สามารถปลดล็อกการรักษาและวัสดุใหม่ได้
Melissa Heikkilä | MIT Technology Review
“ตามเนื้อผ้านักวิจัยสร้างโปรตีนโดยปรับแต่งโปรตีนที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ แต่ ProteinMPNN จะเปิดจักรวาลใหม่ของโปรตีนที่เป็นไปได้สำหรับนักวิจัยในการออกแบบตั้งแต่เริ่มต้น ‘โดยธรรมชาติแล้ว โปรตีนสามารถแก้ปัญหาชีวิตทั้งหมดได้ ตั้งแต่การเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงแดดไปจนถึงการสร้างโมเลกุล ทุกสิ่งทุกอย่างในชีววิทยาเกิดขึ้นจากโปรตีน’ David Baker หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังบทความและผู้อำนวยการสถาบันการออกแบบโปรตีนแห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตันกล่าว ” หน้าเก็บถาวร

ระบบอัตโนมัติ

เทคโนโลยีการก่อสร้างที่พองตัวด้วยโครงสร้างสามารถให้การพิมพ์ 3 มิติได้เงิน
เบน ค็อกซ์เวิร์ธ | แผนที่ใหม่
“เราได้ยินมาว่าสามารถสร้างอาคารคอนกรีตจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย แต่จะมีวิธีใดที่เร็วและง่ายกว่านี้อีกไหม ตามที่นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน อเล็กซ์ เบลล์ กล่าว แน่นอนที่สุดก็คือ—และมันเกี่ยวข้องกับการพองตัวอาคาร แล้วสูบคอนกรีตเข้าไป …’สำหรับต้นแบบ 100 ตารางฟุต [9.3 ตารางเมตร] และ 200 ตารางฟุต [18.6 ตารางเมตร] ต้นแบบ อัตราเงินเฟ้อใช้เวลา 7 ถึง 10 นาทีในอากาศ” เขากล่าว ‘จากนั้นปั๊มคอนกรีตจะเติมพวกเขาใน 1.5 ชั่วโมง เมื่อรวมค่าแรงแล้ว ต้นแบบของเรามีราคาเพียง 20 ดอลลาร์ต่อตารางฟุต ซึ่งมีราคาถูกกว่าอย่างอื่นอย่างมาก’

อายุยืน

2 นาทีสู่วัยกลางคน: อนาคตอันยอดเยี่ยมของนาฬิกา Epigenetic ที่ไม่ระบุรายละเอียด
โรบิน โดโนแวน | NEO.LIFE
“เมื่อ Horvath อธิบายนาฬิกา epigenetic เป็นครั้งแรก นักวิทยาศาสตร์เริ่มคาดการณ์ว่าการปรับเปลี่ยนนาฬิกาสามารถย้อนวัยได้ ท้ายที่สุดแล้ว หากรูปแบบบางอย่างของ DNA methylation ที่ตำแหน่งหนึ่งในเซลล์ในเนื้อเยื่อบางส่วนของร่างกายของคุณเป็นลักษณะเฉพาะของความชรา อาจทำให้พวกมันย้อนวัยได้หรือไม่? คำตอบสั้น ๆ : เป็นไปได้

เสมือนจริง

อวตารของ Roblox กำลังจะแสดงออกมากขึ้น
ทันย่า บาซู | MIT Technology Review
“ ผู้ใช้ Roblox ในไม่ช้าจะสามารถแสดงการแสดงออกทางสีหน้าของอวาตาร์ที่เลียนแบบผู้เล่นเองได้ แพลตฟอร์มประกาศในวันนี้ …และในไม่ช้า Roblox กล่าวว่าผู้ใช้จะสามารถพูดโดยตรงกับอวาตาร์อื่น ๆ เช่นเดียวกับในวิดีโอเกมแบบผู้เล่นหลายคน กล่าวโดยสรุป การเปลี่ยนแปลงอาจผสมผสานประสบการณ์ของมนุษย์ในโลกแห่งความเป็นจริงเข้ากับ metaverse และทำให้อวาตาร์เหมือนตัวเรามากขึ้น—ไม่ว่าจะดีขึ้นหรือแย่ลง”

ทัศนคติ

ไดรฟ์ไปสู่ขอบจักรวาลนานแค่ไหน?
แรนดัลล์ มันโร | The New York Times
“ขอบของสิ่งที่สังเกตได้ จักรวาลอยู่ห่างออกไปประมาณ 270,000,000,000,000,000,000,000,000 ไมล์ หากคุณขับรถด้วยความเร็วคงที่ 65 ไมล์ต่อชั่วโมง คุณจะใช้เวลา 480,000,000,000,000,000 ซึ่งเท่ากับ 4.8 × 10¹⁷—ปีกว่าจะไปถึงที่นั่น หรือ 35 ล้านเท่าของอายุจักรวาลในปัจจุบัน … อย่าลืมแพ็คของว่างเพิ่ม

หุ่นยนต์

หุ่นยนต์ทำลายสถิติเน้นว่าสัตว์เก่งแค่ไหนในการกระโดด
ยาเซมิน ซาพลาโคกลู | แหล่งที่มา
“จัมเปอร์ [หุ่นยนต์] มีความสูงเป็นประวัติการณ์ประมาณ 32.9 เมตร ขณะที่คีลีย์และผู้ร่วมงานของเขา นำโดยเอลเลียต ฮอว์คส์ นักวิจัยด้านวิศวกรรมเครื่องกลที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา รายงานเมื่อเดือนเมษายนที่ผ่านมาใน วารสาร Nature ไม่เพียงแต่มันจะกระโดดได้สูงกว่าหุ่นยนต์ทดลองตัวอื่นๆ ที่สร้างขึ้นสำหรับภารกิจนั้นถึงสามเท่าเท่านั้น แต่ยังกระโดดได้สูงกว่าสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในอาณาจักรสัตว์ถึง 14 เท่า หุ่นยนต์ของพวกเขากระโดดได้สูงกว่าที่เคยมีมาบนโลก”

ช่องว่าง

วงแหวนของดาวเสาร์ได้รับการอธิบายในที่สุดหลังจากผ่านไป 400 ปี
อีธาน ซีเกล | คิดใหญ่
“สังเกตได้ตั้งแต่การประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ในปี 1609 วงแหวนของดาวเสาร์เป็นลักษณะพิเศษที่ไม่เหมือนใครในระบบสุริยะของเรา แม้ว่าดาวเคราะห์ยักษ์ดวงอื่นๆ จะถูกค้นพบว่ามีวงแหวน แต่ก็ดูจางๆ และไม่น่าประทับใจเมื่อเทียบกับดาวเสาร์ แม้ว่าเราจะได้เรียนรู้ทั้งหมดเกี่ยวกับระบบสุริยะของเราแล้ว แต่กำเนิดของวงแหวนของดาวเสาร์ยังคงเป็นปริศนาที่ยังไม่แก้ บางทีนั่นคือจนถึงตอนนี้”

เครดิตภาพ: วัง / Unsplash

มนุษย์ทำลายป่านับพันปี เราสามารถเป็นรุ่นแรกเพื่อขยายพวกเขาได้

เป็นเวลาหลายพันปีที่มนุษย์ได้ทำลายป่าไม้ เมื่อสิ้นสุดยุคน้ำแข็งที่ยิ่งใหญ่ครั้งสุดท้าย ประมาณ 57 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ที่อยู่อาศัยของโลกเป็นป่า 1 ตั้งแต่นั้นมา ผู้คนในทุกภูมิภาคของโลกได้เผาทำลายป่า แผนภูมิด้านล่างแสดงสิ่งนี้ พื้นที่ป่าไม้ลดลงจากหกเป็นสี่พันล้านเฮกตาร์ นั่นหมายความว่าบรรพบุรุษของเรา ได้ทำลายป่าเดิมไปหนึ่งในสาม พื้นที่ป่าสองเท่าของสหรัฐได้หายไป

มีเหตุผลสำคัญสองประการที่มนุษย์ทำลายป่าและยังคงทำต่อไป นั่นคือ ความต้องการที่ดินและความต้องการไม้

  • เราต้องการไม้เพื่อวัตถุประสงค์หลายประการ: เป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับบ้านหรือเรือ เพื่อทำเป็นกระดาษ และที่สำคัญที่สุดคือ เป็นแหล่ง พลังงาน การเผาไม้เป็นแหล่งพลังงานหลักที่มีต้นไม้ แต่ไม่มีแหล่งพลังงานที่ทันสมัย จนถึงปัจจุบัน ประมาณครึ่งหนึ่งของไม้ที่สกัดได้ทั่วโลกใช้ในการผลิตพลังงาน ส่วนใหญ่สำหรับการปรุงอาหารและการให้ความร้อน ในครัวเรือนที่ยากจน ซึ่งไม่มีทางเลือกอื่น 2
  • จนถึงตอนนี้ ตัว ขับเคลื่อนที่สำคัญที่สุด ในการทำลายป่าไม้คือการเกษตร มนุษยชาติตัดไม้ทำลายป่าเพื่อสร้างพื้นที่สำหรับทุ่งนาเพื่อปลูกพืชผลและทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ เรายังตัดไม้ทำลายป่าเพื่อสร้างพื้นที่สำหรับการตั้งถิ่นฐานหรือการขุด แต่สิ่งเหล่านี้มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับการทำฟาร์ม

การใช้ที่ดินเพื่อการเกษตรไม่เพียงแต่ทำให้ป่าของโลกเสียหายเท่านั้น แต่ยังทำให้พื้นที่ป่าอื่นๆ ของโลก พุ่มไม้ และทุ่งหญ้าลดลงอย่างมากด้วย แผนภูมิแสดงสิ่งนี้ด้วย

ในหลายประเทศ ป่าไม้ยังคงถูกทำลายอย่างต่อเนื่อง ชุดของแผนภูมิแสดงสิ่งนี้ ในทุกประเทศเหล่านี้ ป่าไม้ในปัจจุบันมีน้อยกว่าเมื่อสามทศวรรษที่แล้ว 3

ป่าส่วนใหญ่ที่ถูกทำลายในทุกวันนี้อยู่ในเขตร้อน ซึ่งเป็นภูมิภาคที่มีความหลากหลายทางชีวภาพมากที่สุดแห่งหนึ่งในโลกของเรา ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น?

แผนภูมิต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าอะไรเป็นตัวขับเคลื่อนการทำลายป่าเขตร้อนที่ใหญ่ที่สุดในโลกอย่างต่อเนื่อง: ป่าแอมะซอน การขยายพื้นที่เกษตรกรรมเพื่อเลี้ยงโคเป็นตัวขับเคลื่อนที่สำคัญที่สุด 4

ฉันหวังว่านี้จะเข้าใจกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น การใช้ที่ดินเพื่อการเกษตรเป็นภัยคุกคามหลักต่อความหลากหลายทางชีวภาพของโลก 5

การทำลายป่าเขตร้อนส่วนใหญ่เกิดจากผู้บริโภคในภูมิภาคนี้ แต่ ประมาณ 12 เปอร์เซ็นต์ของการตัดไม้ทำลายป่า ในเขตร้อนนั้นเกิดจากความต้องการจากประเทศที่มีรายได้สูง ผู้กินเนื้อทั่วโลกมีส่วนทำให้เกิดการทำลายป่าฝนอเมซอน 6

ผลกระทบมหาศาลของการบริโภคเนื้อสัตว์ต่อการตัดไม้ทำลายป่ายังปรากฏให้เห็นในแผนภูมิแรกที่แสดงให้เห็นประวัติศาสตร์ในช่วง 10 พันปีที่ผ่านมา 31% ของพื้นที่น่าอยู่อาศัยของโลกขณะนี้เป็นที่ดินสำหรับปศุสัตว์ นี่เป็นส่วนที่ใหญ่มากของโลก เมื่อนำมารวมกันแล้วมี ขนาดใหญ่เท่ากับ ทวีปอเมริกา ทั้งหมด จากอลาสก้าทางตอนเหนือลงไปที่ Tierra del Fuego ทางตอนใต้

การบริโภคเนื้อสัตว์เป็นตัวขับเคลื่อนที่สำคัญของการตัดไม้ทำลายป่าเพราะเป็นวิธีการผลิตอาหารที่ไม่มีประสิทธิภาพ การใช้ที่ดินในการผลิตเนื้อสัตว์นั้น สูง กว่าอาหารจากพืชมาก การลดการบริโภคเนื้อสัตว์จึงเป็นวิธีการเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรต่อพื้นที่ การเปลี่ยนจากการผลิตเนื้อสัตว์ที่ใช้ที่ดินมาก โดยเฉพาะเนื้อวัว จะเป็นวิธีที่สำคัญในการดำเนินการและยุติการตัดไม้ทำลายป่า วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้คือการทำให้ชัดเจนว่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการผลิตเนื้อสัตว์มีขนาดใหญ่เพียงใด อีกวิธีหนึ่งที่ส่งเสริมกันคือการผลิตสารทดแทนเนื้อสัตว์ที่คนชอบมากกว่าเนื้อวัว

จุดจบของการตัดไม้ทำลายป่า?

หลังจากการตัดไม้ทำลายป่านับพันปี มีความหวังว่าจะแตกต่างออกไปหรือไม่?

ใช่.

อันที่จริง มีหลายประเทศที่ยุติประวัติศาสตร์การตัดไม้ทำลายป่าของพวกเขา หลายคนถึงกับพลิกกลับเพื่อให้ป่ามีการขยายตัว

การพลิกกลับจากการตัดไม้ทำลายป่าไปสู่การ ปลูกป่า เรียกว่าการ เปลี่ยนผ่าน ของป่า แผนภูมิด้านล่างแสดงข้อมูลสำหรับบางประเทศที่ประสบความสำเร็จ 7

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แม้ว่าหลายประเทศจะประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลงนี้ แต่ก็เป็นกรณีที่ผู้บริโภคในประเทศเหล่านี้มีส่วนทำให้เกิดการตัดไม้ทำลายป่าในที่อื่นๆ

สิ่งสำคัญสำหรับการพลิกฟื้นเหล่านี้คือความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ลดความต้องการไม้ฟืนและที่ดินเพื่อเกษตรกรรม

  • ความต้องการใช้ไม้เป็นแหล่งพลังงาน ลดลง เมื่อแหล่งพลังงานสมัยใหม่มีให้ใช้งาน เช่น เชื้อเพลิงฟอสซิลในขั้นต้น พลังงานหมุนเวียนและพลังงานนิวเคลียร์เมื่อเร็วๆ นี้
  • ความต้องการพื้นที่เกษตรกรรมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ลดลงเมื่อใช้พื้นที่เกษตรกรรมที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น—เมื่อการผลิตอาหารเพิ่มขึ้นด้วย ผลผลิตต่อพื้นที่ของที่ดิน ที่สูงขึ้น
  • ผลผลิตที่เพิ่มขึ้นของที่ดินอันเนื่องมาจากการเกษตรสมัยใหม่ทำให้ประเทศต่างๆ จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ได้สงวนป่าไม้ที่จะถูกแปลงเป็นที่ดินเพื่อเกษตรกรรม นวัตกรรมการปลูกพืช ปุ๋ย ยาฆ่าแมลง และการชลประทานที่ทันสมัยทำให้ผลผลิตพืชผลเพิ่มขึ้น เป็นไปได้

การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีทั้งสองนี้สามารถเสริมได้ด้วยนโยบายและข้อบังคับที่มีประสิทธิภาพ นโยบายการตัดไม้ทำลายป่าเป็นศูนย์จะจำกัดการตัดไม้ทำลายป่า และโครงการอย่าง REDD+ ของ FAO จะชดเชยประเทศที่ยากจนและเกษตรกรเพื่อให้การปกป้องป่าในเชิงเศรษฐกิจมีความน่าสนใจมากกว่าการตัดไม้ทำลายป่า 8

เราจะบรรลุการเปลี่ยนแปลงของป่าทั่วโลกในช่วงชีวิตของเราได้หรือไม่?

หากเราต้องการปกป้องป่าของโลก โลกทั้งโลกจะต้องบรรลุสิ่งที่หลายประเทศประสบความสำเร็จไปแล้ว การพลิกกลับจากการตัดไม้ทำลายป่าไปสู่การปลูกป่า—การเปลี่ยนแปลงของป่าไม้ทั่วโลก

ประเทศต่างๆ ทั่วโลกได้ตั้งเป้าหมายที่ชัดเจนในการยุติการตัดไม้ทำลายป่า ที่ COP26 ในกลาสโกว์ ประเทศที่มีป่าประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์ของโลกได้ให้คำมั่นว่าจะยุติการตัดไม้ทำลายป่าภายในปี 2030

แผนภูมิสุดท้ายแสดงให้เห็นว่าโลกนี้อยู่ที่ไหนในความพยายามนี้

ส่วนสีน้ำตาลของแผนภูมิแสดงประวัติของป่าเขตอบอุ่น ป่าเหล่านี้โดยรวมประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลง: การตัดไม้ทำลายป่ามีมากในอดีต จากนั้นถึงจุดสูงสุดในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 และตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ป่าเขตอบอุ่นได้ขยายขนาดขึ้น ป่าดิบชื้นกำลังเติบโตกลับคืนมา

ความท้าทายในขณะนี้คือการบรรลุสิ่งเดียวกันในป่าเขตร้อนซึ่งแสดงเป็นสีเขียว เรากำลังก้าวหน้าไปในทิศทางนี้: อัตราการตัดไม้ทำลายป่าในเขตร้อนสูงที่สุดในช่วงทศวรรษ 1980 ตั้งแต่นั้นมา อัตราการตัดไม้ทำลายป่าลดลงสามเท่า

หากเราสามารถลดความต้องการใช้ไม้ฟืนและที่ดินเพื่อเกษตรกรรมได้อีก ดูเหมือนว่าการตัดไม้ทำลายป่าในเขตร้อนจะสิ้นสุดลง

หากเราบรรลุการเปลี่ยนแปลงของป่าไม้ทั่วโลกในช่วงชีวิตของเรา มันจะเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญในการปกป้องความหลากหลายทางชีวภาพของโลก นอกจากนี้ มันจะนำการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากการตัดไม้ทำลายป่าไปสู่จุดสิ้นสุด และการขยายแทนที่จะทำให้ป่าหดตัวจะดูดคาร์บอนออกจากชั้นบรรยากาศมากกว่า

เราสามารถเป็นรุ่นแรกที่ประสบความสำเร็จในโลกที่ป่าไม้ขยายตัวได้

เราจะยุติการตัดไม้ทำลายป่าได้อย่างไร? ไม่มีคำตอบเดียว แต่อย่างที่เราได้เห็น การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่บางอย่างสามารถบรรลุเป้าหมายใหญ่นี้ได้

เกษตรกรรมที่ให้ผลผลิตมากขึ้นซึ่งช่วยให้มีการผลิตมากขึ้นบนพื้นที่ที่มีขนาดเล็กลง เปลี่ยนจากเนื้อสัตว์ นโยบายการอนุรักษ์ที่มีประสิทธิภาพ และการเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานสมัยใหม่: ด้วยการนำปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้มารวมกัน เราจะไปถึงที่นั่นได้ ไม่เพียงแต่เราจะรักษาป่าที่มีอยู่จากการถูกโค่นลงเท่านั้น เรายังอาจเพิ่มพื้นที่ว่างสำหรับปลูกป่าด้วย

ในช่วงชีวิตของเรา เรามีโอกาสที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในการยุติประวัติศาสตร์การตัดไม้ทำลายป่าอันยาวนานของเรา เป็นครั้งแรกในพันปีที่เราสามารถบรรลุโลกที่ป่าไม้ขยายตัว

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกบน Our World in Data และได้รับการตีพิมพ์ซ้ำที่นี่ภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ

เครดิตภาพ: Lillac / Shutterstock.com

นักวิทยาศาสตร์ใช้ CRISPR เพื่อควบแน่นวิวัฒนาการนับล้านปีให้เหลือเวลาเพียงเดือนเดียว

ด้วยดวงตาที่อยากรู้อยากเห็น จมูกที่มีขนยาว และหนังสีเขียวชอุ่ม หนูที่ชื่อเล่นว่าเสี่ยว จูหรือไผ่น้อยเกาะอยู่อย่างว่องไวบนก้านไม้ไผ่ โพสท่าสวยๆ ให้กับกล้อง แต่หนูตัวนี้ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ

Xiao Zhu สร้างขึ้นในห้องทดลองในกรุงปักกิ่ง ผลักดันขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้สำหรับพันธุวิศวกรรมและชีววิทยาสังเคราะห์ แทนที่จะเก็บโครโมโซมไว้ 20 คู่ตามปกติ หนูและกลุ่มพี่น้องของมันมีเพียง 19 คู่เท่านั้น โครโมโซมที่แตกต่างกันสองชิ้นถูกหลอมรวมกันอย่างดุเดือดในการทดลองที่ท้าทายซึ่งถามว่า: แทนที่จะปรับแต่งตัวอักษรดีเอ็นเอแต่ละตัวหรือหลายยีน เราสามารถปรับเปลี่ยนเพลย์บุ๊กจีโนมที่มีอยู่เดิมใหม่อีกครั้ง โดยสับเปลี่ยนบล็อกขนาดใหญ่ของสารพันธุกรรมไปพร้อม ๆ กันได้หรือไม่

มันเป็นความคิดของดวงจันทร์ หากจีโนมเป็นหนังสือ การแก้ไขยีนก็เหมือนกับการแก้ไขการคัดลอก—เปลี่ยนการสะกดผิดที่นี่หรือที่นั่น หรือแก้ไขข้อผิดพลาดทางไวยากรณ์หลายรายการด้วยการปรับแต่งอย่างระมัดระวัง

วิศวกรรมระดับโครโมโซมเป็นสัตว์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง: มันเหมือนกับการจัดเรียงหลายย่อหน้าใหม่หรือเปลี่ยนส่วนทั้งหมดของบทความและหวังว่าการเปลี่ยนแปลงจะช่วยเพิ่มความสามารถที่สามารถส่งต่อไปยังรุ่นต่อไปได้

การเขียนโปรแกรมชีวิตใหม่ไม่ใช่เรื่องง่าย การสร้าง DNA ของ Xiao Zhu สร้างขึ้นจากตัวอักษรทางพันธุกรรมที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมโดยแรงกดดันจากวิวัฒนาการ ไม่น่าแปลกใจเลยที่การแก้ไขหนังสือจีโนมที่เป็นที่ยอมรับมักจะส่งผลให้ชีวิตไม่สามารถทำงานได้ จนถึงตอนนี้ มีเพียงยีสต์เท่านั้นที่รอดชีวิตจากการรีจิกเกอร์ของโครโมโซมของพวกมัน

การ ศึกษาใหม่ ที่ตีพิมพ์ใน Science ทำให้เทคโนโลยีนี้เป็นไปได้สำหรับหนู ทีมงานได้หลอมรวมชิ้นส่วนจากโครโมโซมของหนู คู่ผสมหนึ่งคู่ที่ทำจากโครโมโซมสี่และห้าสามารถสนับสนุนตัวอ่อนที่พัฒนาให้มีสุขภาพดีได้ ถ้าหนูมีพฤติกรรมแปลก ๆ บ้าง ที่น่าทึ่ง ถึงแม้ว่าการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกไปสู่พันธุกรรมปกติของพวกมัน หนูก็สามารถสืบพันธุ์และส่งต่อนิสัยใจคอทางพันธุกรรมของพวกมันไปยังลูกหลานรุ่นที่สองได้

ดร. เว่ย หลี่ ผู้เขียนการศึกษาจาก Chinese Academy of Sciences กล่าวว่า เป็นครั้งแรกในโลกที่เราประสบความสำเร็จในการจัดเรียงโครโมโซมอย่างสมบูรณ์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทำให้เกิดความก้าวหน้าครั้งใหม่ในชีววิทยาสังเคราะห์

ในทางใดทางหนึ่ง เทคนิคนี้เลียนแบบวิวัฒนาการที่ความเร็วรอบคอแตก จากข้อมูลที่มีอยู่เกี่ยวกับอัตราการกลายพันธุ์ ประเภทของการแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรมที่แนะนำโดยทั่วไปจะใช้เวลาหลายล้านปีกว่าจะบรรลุผลตามธรรมชาติ

การศึกษาไม่สมบูรณ์ ยีนบางตัวในหนูที่ได้รับการออกแบบมานั้นได้รับการปรับจูนอย่างผิดปกติ คล้ายกับรูปแบบที่มักพบในโรคจิตเภทและออทิซึม และถึงแม้ว่าหนูจะโตจนโตและสามารถผสมพันธุ์ลูกที่แข็งแรงได้ แต่อัตราการเกิดนั้นต่ำกว่าเพื่อนที่ไม่ได้ทำวิศวกรรมมาก

ดร.ฮาร์มิต มา ลิ ก นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการ จากศูนย์มะเร็งเฟรด ฮัทชินสัน ในซีแอตเทิล ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว ตอนนี้เรามี “ชุดเครื่องมือที่สวยงาม” นี้เพื่อจัดการกับคำถามที่โดดเด่นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของจีโนมในระดับที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งอาจทำให้กระจ่างเกี่ยวกับโรคของโครโมโซมได้

เดี๋ยวก่อนโครโมโซมคืออะไรอีก?

งานนี้เจาะลึกในคู่มือพันธุกรรมที่มีมาช้านานของวิวัฒนาการสำหรับการสร้างสายพันธุ์ใหม่

กลับกันเถอะ ยีนของเราถูกเข้ารหัสในสายโซ่เกลียวคู่ของ DNA ซึ่งคล้ายกับริบบิ้นที่ลอยอยู่ภายในเซลล์ มันไม่ประหยัดพื้นที่ วิธีแก้ปัญหาของธรรมชาติคือการห่อแต่ละโซ่ไว้รอบๆ แกนม้วนโปรตีน เช่น โปรชุตโตชิ้นที่พันบนแท่งมอสซาเรลลา บิดเพิ่มเติมบรรจุโครงสร้างเหล่านี้เป็นลูกชิ้นเล็ก ๆ – รูปภาพลูกปัดบนสตริง – ซึ่งห่อเป็นโครโมโซม ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ส่วนใหญ่จะดูเหมือนตัวอักษร X

แต่ละสปีชีส์มีจำนวนโครโมโซมที่กำหนดไว้ เซลล์ของมนุษย์ ยกเว้นสเปิร์มและไข่ ทั้งหมดมีโครโมโซม 46 ตัวที่จัดเรียงเป็น 23 คู่ ซึ่งสืบทอดมาจากพ่อแม่แต่ละคน ในทางตรงกันข้าม หนูทดลองมีเพียง 20 คู่เท่านั้น โครโมโซมทั้งชุดเรียกว่า karyotype ซึ่งมาจากคำภาษากรีก “kernel” หรือ “seed”

การผสมและการจับคู่โครโมโซมเป็นส่วนหนึ่งของวิวัฒนาการมายาวนาน ตามการประมาณการในปัจจุบัน สัตว์ฟันแทะโดยทั่วไปจะสะสมโครโมโซม 3.5 ตัวที่จัดเรียงใหม่ทุกๆ ล้านปี บางส่วนถูกลบ บางส่วนทำซ้ำหรือสับเปลี่ยน สำหรับไพรเมต อัตราการเปลี่ยนแปลงประมาณครึ่งหนึ่ง การเคลื่อนตัวไปรอบๆ โครโมโซมบางชิ้นอาจดูรุนแรงสำหรับสัตว์ทุกชนิด แต่เมื่อเป็นไปได้ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะปูทางไปสู่การพัฒนาสายพันธุ์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่น โครโมโซมสองตัวของเราถูกหลอมรวมจากโครโมโซมสองตัวที่แยกจากกัน แต่การบิดเบี้ยวนั้นไม่มีอยู่ในกอริลลา ลูกพี่ลูกน้องที่ใกล้ชิดวิวัฒนาการของเรา

การศึกษาใหม่นี้มุ่งเป้าไปที่การทำให้ดีกว่าวิวัฒนาการ: โดยใช้พันธุวิศวกรรม ถามว่าเราสามารถย่อวิวัฒนาการนับล้านปีให้เหลือเพียงไม่กี่เดือนได้หรือไม่? ไม่ใช่แค่สำหรับความอยากรู้ทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่โรคโครโมโซมเป็นรากฐานของปัญหาทางการแพทย์ที่ยากที่สุดของเรา เช่น มะเร็งเม็ดเลือดขาวในวัยเด็ก ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้กระตุ้นการจัดเรียงโครโมโซมใหม่โดยใช้รังสี แต่ผลที่ได้นั้นไม่สามารถควบคุมได้ง่าย ทำให้สัตว์ไม่สามารถให้กำเนิดลูกหลานใหม่ได้ ที่นี่นักชีววิทยาสังเคราะห์ใช้แนวทางที่ตรงเป้าหมายมากขึ้น

ขั้นตอนแรกคือการหาสาเหตุที่โครโมโซมทนต่อการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในองค์กร ปรากฏว่าอาการสะอึกครั้งสำคัญในการเปลี่ยนหรือหลอมรวมชิ้นโครโมโซมเป็นเรื่องแปลกทางชีววิทยาที่เรียกว่าการประทับ

เราได้รับโครโมโซมจากทั้งพ่อและแม่ โดยแต่ละชุดมียีนที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม เปิดชุดเดียวเท่านั้น กระบวนการประทับรอยประทับทำงานอย่างไรยังคงลึกลับ แต่เรารู้ว่ากระบวนการนี้จำกัดความสามารถของเซลล์ตัวอ่อนในการพัฒนาเป็นเซลล์ที่โตเต็มที่หลายประเภทและจำกัดศักยภาพของพวกมันสำหรับพันธุวิศวกรรม

ย้อนกลับไปในปี 2018 ทีมงานเดียวกันพบว่าการลบยีนสามตัวสามารถแทนที่โปรแกรมชีวเคมีที่ประทับอยู่ในเซลล์ต้นกำเนิด ที่นี่พวกเขาใช้สเต็มเซลล์ที่ “ปลดล็อก” เหล่านี้เพื่อตัดต่อพันธุกรรมสองคู่ของโครโมโซม

ก่อนอื่นพวกเขาจับตาดูโครโมโซมที่หนึ่งและสอง ซึ่งเป็นสองที่ใหญ่ที่สุดในจีโนมของเมาส์ ทีมงานใช้ CRISPR ในการแยกโครโมโซมออกจากกัน เพื่อให้สามารถสลับชิ้นส่วนทางพันธุกรรมและจัดรูปแบบใหม่เป็นโครงสร้างทางพันธุกรรมที่มีเสถียรภาพ เซลล์ที่เก็บการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมจะถูกฉีดเข้าไปในเซลล์ไข่—เซลล์ไข่ เอ็มบริโอที่เป็นผลลัพธ์ถูกปลูกถ่ายไปในหนูเพศเมียที่เป็นตัวแทนเพื่อให้เจริญเติบโตต่อไป

การแลกเปลี่ยนนั้นถึงตาย โครโมโซมเทียมที่มีโครโมโซม 2 ตัวตามด้วยโครโมโซม 1 หรือ 2+1 ได้ฆ่าทารกในครรภ์ที่กำลังพัฒนาเพียง 12 วันหลังจากปฏิสนธิ โครโมโซมสองตัวเดียวกันที่หลอมรวมในทิศทางตรงกันข้ามคือ 1+2 โชคดีกว่า โดยให้กำเนิดลูกที่มีชีวิตที่มีโครโมโซมเพียง 19 คู่เท่านั้น หนูตัวเล็กมีขนาดใหญ่ผิดปกติ และในการทดสอบหลายครั้งดูเหมือนกังวลมากกว่าเพื่อนปกติของพวกมัน

การทดลองฟิวชั่นโครโมโซมครั้งที่สองมีอาการดีขึ้น โครโมโซม 4 และ 5 มีขนาดเล็กกว่ามาก และตัวอ่อนที่เกิด – ขนานนามว่า 4+5 – พัฒนาเป็นลูกหนูที่แข็งแรง แม้ว่าจะไม่มีคู่โครโมโซม แต่ก็ดูปกติอย่างน่าประหลาดใจ: พวกเขาไม่วิตกกังวลมีน้ำหนักตัวโดยเฉลี่ยและเมื่อโตเต็มที่ก็ให้กำเนิดลูกสุนัขที่ไม่มีโครโมโซมคู่หนึ่งเช่นกัน

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทีมงานได้ออกแบบคาริโอไทป์ใหม่ในสายพันธุ์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่สามารถส่งต่อไปยังรุ่นต่อรุ่นได้

โลกชีววิทยาสังเคราะห์ใหม่ทั้งหมด?

สำหรับมาลิก มันเป็นเรื่องของขนาด โดยการเอาชนะปัญหารอยประทับ “โลกคือหอยนางรมจนถึงพันธุวิศวกรรม” เขา กล่าว กับ นักวิทยาศาสตร์

เป้าหมายต่อไปของทีมคือการใช้เทคโนโลยีนี้ในการแก้ปัญหาโครโมโซมที่ยากลำบากมากกว่าการออกแบบสายพันธุ์กลายพันธุ์ วิวัฒนาการประดิษฐ์แทบจะอยู่ไม่ไกล แต่ผลการศึกษาแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่น่าแปลกใจของจีโนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

“เป้าหมายประการหนึ่งในชีววิทยาสังเคราะห์คือการสร้างชีวิตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนด้วยลำดับดีเอ็นเอที่ออกแบบมา” ผู้เขียนเขียน “ความสามารถในการจัดการกับ DNA ในปริมาณมาก รวมทั้งในระดับโครโมโซม เป็นก้าวสำคัญสู่เป้าหมายนี้”

เครดิตภาพ: Chinese Academy of Sciences

เรื่องราวเทคโนโลยีสุดเจ๋งประจำสัปดาห์นี้จากทั่วทั้งเว็บ (ถึงวันที่ 10 กันยายน)

ประสาทวิทยา

อวัยวะเทียมหน่วยความจำสามารถฟื้นฟูหน่วยความจำในผู้ที่มีสมองเสียหาย
เจสสิก้า แฮมเซลู | MIT Technology Review
“การกระตุ้นสมองรูปแบบหนึ่งดูเหมือนจะเพิ่มความสามารถของผู้คนในการจดจำข้อมูลใหม่—โดยเลียนแบบวิธีที่สมองของเราสร้างความทรงจำ ‘อวัยวะเทียมหน่วยความจำ’ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใส่อิเล็กโทรดลึกเข้าไปในสมองก็ดูเหมือนว่าจะทำงานในผู้ที่มีความผิดปกติของหน่วยความจำ – และมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นในผู้ที่มีความจำไม่ดีในการเริ่มต้นตามการวิจัยใหม่”

อายุยืน

แมงกะพรุนนี้สามารถมีชีวิตอยู่ได้ตลอดไป ยีนของมันอาจบอกเราได้ว่าอย่างไร
เวโรนิค กรีนวูด | The New York Times
“เมื่อร่างกายของพวกเขาได้รับความเสียหาย ผู้ใหญ่ที่โตแล้วหรือที่เรียกว่าเมดูซัส สามารถย้อนเวลากลับไปและเปลี่ยนตัวเองให้อ่อนเยาว์ได้ …ในขณะที่นักล่าหรือการบาดเจ็บสามารถฆ่า T. dohrnii ได้ ความชราภาพก็ไม่สามารถฆ่าได้ พวกเขาเป็นอมตะอย่างมีประสิทธิภาพ ในบทความที่ตีพิมพ์เมื่อวันจันทร์ที่ The Proceedings of the National Academy of Sciences นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบจีโนมของแมงกะพรุนอย่างละเอียดแล้ว โดยค้นหายีนที่ควบคุมกระบวนการอันน่าทึ่งนี้”

สกุลเงินดิจิตอล

ค่านิยมหลักของ Crypto กำลังมุ่งหน้าสู่ความเป็นจริง
วิลล์ ก็อตเซเก้น | แอตแลนติก
แมวออกจากถุงในกฎระเบียบของการเข้ารหัสลับ บังคับให้บางบริษัทเลือกระหว่างหลักการและผลกำไรของพวกเขา …สำหรับการพูดถึง crypto ว่าเป็นทางเลือกใหม่ที่ลื่นไหลสำหรับระบบธนาคารที่ทุจริตและล้าสมัย ตอนนี้บริษัทต่างๆ พบว่าตัวเองถูกถอยหลังเข้าคลอง: ไม่ว่าพวกเขาจะสามารถปฏิบัติตามกฎระเบียบที่อาจขัดขวางคำมั่นสัญญาของเทคโนโลยีหรือพวกเขาสามารถอยู่ได้ หลักสูตรนี้มีค่าใช้จ่ายสูงสำหรับผลกำไร

ศาสตร์

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้าง Microbiome ของมนุษย์ตั้งแต่เริ่มต้น
คาร์ล ซิมเมอร์ | The New York Times
“เมื่อนักวิจัยให้ส่วนผสมกับหนูที่ไม่มีไมโครไบโอมเป็นของตัวเอง แบคทีเรียก็สร้างตัวเองและยังคงมีเสถียรภาพ แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะแนะนำจุลินทรีย์อื่นๆ ก็ตาม ไมโครไบโอมสังเคราะห์ชนิดใหม่นี้สามารถต้านทานเชื้อโรคที่ลุกลามได้ และทำให้หนูพัฒนาระบบภูมิคุ้มกันที่แข็งแรงได้เช่นเดียวกับไมโครไบโอมเต็มรูปแบบ”

ปัญญาประดิษฐ์

ข้อจำกัดของ Alphafold ของ Deepmind โดยละเอียดในการศึกษาของ MIT
Katyanna Quach | การลงทะเบียน
“โดยพื้นฐานแล้ว ซอฟต์แวร์ AI มีประโยชน์ในขั้นตอนเดียวของกระบวนการ [การค้นพบยา]—การทำนายโครงสร้าง—แต่ไม่สามารถช่วยในขั้นตอนอื่นๆ ได้ เช่น การสร้างแบบจำลองว่ายาและโปรตีนจะมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร ‘ความก้าวหน้าเช่น AlphaFold กำลังขยายความเป็นไปได้สำหรับความพยายาม ใน การค้นคว้ายาซิลิโก (การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์) แต่การพัฒนาเหล่านี้จำเป็นต้องควบคู่ไปกับความก้าวหน้าเพิ่มเติมในด้านอื่น ๆ ของการสร้างแบบจำลองซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามในการค้นคว้ายา’ James Collins ผู้เขียนนำของ การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Molecular Systems Biology และศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพที่ MIT กล่าวในแถลงการณ์”

ระบบอัตโนมัติ

Uber กินเพื่อใช้รถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับการส่งมอบ
มีร่า อิเซนเบิร์ก | CNET
Uber กำลังร่วมมือกับ Nuro เพื่อใช้รถยนต์ไฟฟ้าอิสระของบริษัทหลังนี้สำหรับส่งอาหารในการเป็นหุ้นส่วนหลายปี บริษัทประกาศเมื่อวันพฤหัสบดี การส่งมอบเริ่มขึ้นในฤดูใบไม้ร่วงนี้ใน Mountain View, California และ Houston, Texas และแผนดังกล่าวมีไว้สำหรับการขยายบริการไปยัง Bay Area ที่มากขึ้นตามการเปิดเผย ยานพาหนะส่งของอัตโนมัติของ Nuro สร้างขึ้นเพื่อบรรทุกอาหารและสินค้าอื่นๆ โดยเฉพาะ ไม่มีคนขับหรือผู้โดยสาร และวิ่งบนถนนสาธารณะ”

เทคโนโลยีชีวภาพ

วันหนึ่งยาเจาะรูขุมขนนี้สามารถรักษาอาการหัวล้านได้
ซิมาร์ บาจาจ | มีสาย
“ด้วยรูขุมขนประมาณครึ่งล้าน คุณสามารถจินตนาการว่าหนังศีรษะของคุณเป็นโรงงานขนาดใหญ่ของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ จากข้อมูลของ Plikus รูขุมขนเหล่านี้เกือบทั้งหมดจำเป็นต้อง ‘พิมพ์’ อย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างซับผมให้เต็ม แต่ในอาการศีรษะล้านทั่วไป เครื่องพิมพ์เหล่านี้เริ่มปิดตัวลง ส่งผลให้ผมบาง (หากปิดเครื่องไปแล้วประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์) และศีรษะล้าน (เมื่อปิดเครื่องมากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์) ด้วยการกระตุ้นเซลล์ต้นกำเนิดที่มีอยู่ในหนังศีรษะของผู้คน [โปรตีน] SCUBE3 จะเจาะรูขุมขนเพื่อเริ่มต้นสายการผลิตใหม่และส่งเสริมการเติบโตอย่างรวดเร็ว”

ศาสตร์

วงแหวนแห่งแสงของหลุมดำสามารถเข้ารหัสความลับภายในของมันได้
Thomas Lewton | Quanta
“การค้นพบนี้บอกเป็นนัยกับ [Harvard’s Andrew] Strominger ว่าวงแหวนโฟตอน แทนที่จะเป็นขอบฟ้าเหตุการณ์ เป็น ‘ผู้สมัครโดยธรรมชาติ’ สำหรับส่วนหนึ่งของแผ่นโฮโลแกรมของหลุมดำที่กำลังหมุนอยู่ ถ้าเป็นเช่นนั้น อาจมีวิธีใหม่ในการแสดงภาพว่าเกิดอะไรขึ้นกับข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่ตกลงไปในหลุมดำ ซึ่งเป็นความลึกลับที่มีมาช้านานที่เรียกว่าความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดำ”

การขนส่ง

ยูไนเต็ดแอร์ไลน์ลงทุน 15 ล้านดอลลาร์ในการเริ่มต้นธุรกิจการบินด้วยไฟฟ้า สั่งซื้อแท็กซี่แอร์ 200 ลำ
แอนดรูว์ เจ. ฮอว์กินส์ | The Verge
“นี่เป็นการลงทุนครั้งใหญ่ครั้งที่สองจาก United ในโลกที่เพิ่งเริ่มต้นของการเคลื่อนย้ายอากาศด้วยไฟฟ้า หลังจากลงทุนเงินจำนวนที่ไม่เปิดเผยใน Archer เมื่อปีที่แล้ว บริษัทเหล่านี้เสนอให้พัฒนาเครื่องบินขึ้นและลงแนวตั้งขนาดเล็กที่ใช้พลังงานไฟฟ้า (eVTOL) ที่สามารถบินจากหลังคาสู่ดาดฟ้าในเมืองที่หนาแน่นเป็นบริการรถแท็กซี่ แต่จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีใครได้รับการอนุมัติจากหน่วยงานกำกับดูแลการบินของรัฐบาลกลางในการบินผู้โดยสาร”

ธรรมาภิบาล

ผู้เชี่ยวชาญเตือนกฎหมาย AI ของสหภาพยุโรปอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อความพยายามของโอเพ่นซอร์ส
ไคล์ วิกเกอร์ส | TechCrunch
Alex Engler นักวิเคราะห์จาก Brookings ผู้ตีพิมพ์บทความดังกล่าว กล่าวว่า “อาจรวมพลังไว้เหนืออนาคตของ AI ใน บริษัทเทคโนโลยีขนาดใหญ่ และป้องกันไม่ให้มีการวิจัยที่สำคัญต่อความเข้าใจของสาธารณชนเกี่ยวกับ AI” ‘ในท้ายที่สุด ความพยายามของ [EU] ในการควบคุมโอเพ่นซอร์สอาจสร้างข้อกำหนดที่ซับซ้อนซึ่งเป็นอันตรายต่อผู้สนับสนุน AI แบบโอเพนซอร์ซ ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะไม่ปรับปรุงการใช้ AI ทั่วไป’ ฉัน

เครดิตภาพ: Pawel Czerwinski / Unsplash

Frank Drake เสียชีวิตแล้ว แต่สมการของเขาสำหรับ Alien Intelligence มีความสำคัญมากกว่าที่เคย

ตอนนี้ควรมีอารยธรรมที่ชาญฉลาดกี่อารยธรรมในกาแลคซีของเรา? ในปีพ.ศ. 2504 นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวสหรัฐฯ แฟรงก์ เดรก ซึ่งเสียชีวิตเมื่อวันที่ 2 กันยายน ขณะอายุ 92 ปี ได้คิด สมการที่จะประมาณค่านี้ สมการของ Drake สืบมาจากเวทีในอาชีพการงานของเขาเมื่อเขา “ไร้เดียงสาเกินกว่าจะประหม่า” (ในขณะที่เขากล่าวในภายหลัง) กลายเป็นที่รู้จักและมีชื่อของเขา

ซึ่งทำให้ Drake อยู่ท่ามกลางนักฟิสิกส์ร่างสูงที่มีสมการตั้งชื่อตามพวกเขา รวมทั้ง James Clerk Maxwell และ Erwin Schrödinger สมการของ Drake ไม่ได้ห่อหุ้มกฎแห่งธรรมชาติต่างจากสิ่งเหล่านั้น แต่จะรวมความน่าจะเป็นที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักเข้าไว้ในค่าประมาณที่มีข้อมูล

ไม่ว่าคุณจะป้อนค่าที่สมเหตุสมผลใดก็ตามลงในสมการ (ดูภาพด้านล่าง) เป็นการยากที่จะหลีกเลี่ยงข้อสรุปว่าเราไม่ควรอยู่ตามลำพังในกาแลคซี่ Drake ยังคงเป็นผู้สนับสนุนและเป็นผู้สนับสนุนการค้นหาชีวิตนอกโลกตลอดวันของเขา แต่สมการของเขาสอนอะไรเราจริงๆ เหรอ?

N = R∗ ⋅ fp ⋅ ne ⋅ fl ⋅ fi ⋅ fc ⋅ L สมการ Drake ที่ขยาย เครดิตภาพ: ผู้เขียนให้ไว้

สมการของ Drake อาจดูซับซ้อน แต่หลักการนั้นค่อนข้างง่าย ในดาราจักรที่เก่าแก่พอๆ กับเรา จำนวนอารยธรรมที่สามารถตรวจพบได้โดยอาศัยการแพร่ภาพกระจายเสียงต้องเท่ากับอัตราการเกิดขึ้น คูณด้วยอายุขัยเฉลี่ย

การให้ความสำคัญกับอัตราที่อารยธรรมเกิดขึ้นอาจดูเหมือนเป็นการคาดเดา แต่ Drake ตระหนักดีว่าสามารถแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่ง่ายต่อการใช้งาน

เขาระบุว่าอัตราทั้งหมดเท่ากับอัตราที่ดาวฤกษ์ที่เหมาะสมก่อตัวขึ้น คูณด้วยเศษส่วนของดาวเหล่านั้นที่มีดาวเคราะห์ จากนั้นคูณด้วยจำนวนดาวเคราะห์ที่สามารถดำรงชีวิตต่อระบบได้ คูณด้วยเศษส่วนของดาวเคราะห์ที่ชีวิตเริ่มต้น คูณด้วยเศษส่วนของสิ่งมีชีวิตที่ชีวิตกลายเป็นอัจฉริยะ คูณด้วยเศษส่วนของดาวเคราะห์ที่แพร่ภาพการมีอยู่ของพวกมัน

ค่าที่หากิน

แฟรงค์ เดรก. แฟรงค์ เดรก. เครดิตภาพ: Wikipedia, CC BY-SA

เมื่อ Drake กำหนดสมการของเขาขึ้นเป็นครั้งแรก เทอมเดียวที่ทราบอย่างมั่นใจคืออัตราการก่อตัวดาว—ประมาณ 30 ต่อปี

สำหรับเทอมถัดไป ย้อนกลับไปในทศวรรษ 1960 เราไม่มีหลักฐานว่าดาวดวงอื่นมีดาวเคราะห์ และหนึ่งในสิบอาจดูเหมือนเป็นการคาดเดาในแง่ดี อย่างไรก็ตาม การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบด้วยการสังเกตการณ์ (ดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่น) ที่เริ่มขึ้นในปี 1990 และ ผลิบานในศตวรรษ นี้ทำให้เรามั่นใจว่าดาวส่วนใหญ่มีดาวเคราะห์

สามัญสำนึกชี้ให้เห็นว่าระบบส่วนใหญ่ของดาวเคราะห์หลายดวงจะรวมระบบหนึ่งดวงที่ระยะห่างจากดาวฤกษ์ของมันอย่างเหมาะสมเพื่อให้สามารถรองรับชีวิตได้ โลกคือดาวเคราะห์ดวงนั้นในระบบสุริยะของเรา นอกจากนี้ ดาวอังคารอาจเหมาะสำหรับชีวิตที่อุดมสมบูรณ์ในอดีต—และมัน ยังสามารถเกาะติดอยู่ ได้

วันนี้เรายังตระหนักดีว่าดาวเคราะห์ไม่จำเป็นต้องอุ่นเพียงพอสำหรับน้ำของเหลวที่จะอยู่ที่พื้นผิวเพื่อรองรับชีวิต มันสามารถเกิดขึ้นได้ ในมหาสมุทรภายในของร่างกายที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็ง ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากความร้อนที่เกิดจากกัมมันตภาพรังสีหรือกระแสน้ำมากกว่าแสงแดด

มีความเป็นไปได้หลายอย่างในหมู่ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ อันที่จริง เมื่อเราเพิ่มดวงจันทร์ว่าสามารถดำรงชีวิตได้ จำนวนวัตถุที่เอื้ออาศัยโดยเฉลี่ยต่อระบบดาวเคราะห์อาจเกินหนึ่งดวงได้อย่างง่ายดาย

อย่างไรก็ตาม ค่าของพจน์ที่อยู่ทางด้านขวามือของสมการยังคงเปิดกว้างสำหรับความท้าทาย บางคนอาจจะถือได้ว่า ให้เวลาเล่นไม่กี่ล้านปี ชีวิตจะเริ่มต้นได้ทุกที่ที่เหมาะสม

นั่นจะหมายความว่าสัดส่วนของร่างกายที่เหมาะสมซึ่งชีวิตดำเนินไปจริง ๆ นั้นค่อนข้างเท่ากับหนึ่ง บางคนบอกว่าเรายังไม่มีหลักฐานการมีชีวิตที่เริ่มต้นจากที่อื่นใดนอกจากโลก และการกำเนิดของชีวิตอาจเป็นเหตุการณ์ที่หายากยิ่งนัก

เมื่อเริ่มต้น ชีวิตจะพัฒนาสติปัญญาในที่สุดหรือไม่? มันอาจจะต้องผ่านระยะจุลินทรีย์และกลายเป็นหลายเซลล์ก่อน

มีหลักฐานว่า สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เริ่มต้นขึ้นบนโลกมากกว่าหนึ่งครั้ง ดังนั้นการเป็นหลายเซลล์จึงไม่ใช่อุปสรรค อย่างไรก็ตาม คนอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่าบนโลก “ชนิดที่ถูกต้อง” ของชีวิตหลายเซลล์ ซึ่งยังคงวิวัฒนาการต่อไป ปรากฏขึ้นเพียงครั้งเดียวและอาจหาได้ยากในระดับกาแลคซี

หน่วยสืบราชการลับอาจให้ความได้เปรียบในการแข่งขันเหนือสายพันธุ์อื่น ๆ ซึ่งหมายความว่าวิวัฒนาการของมันน่าจะเป็นไปได้ค่อนข้างมาก แต่เราไม่รู้แน่ชัด

และชีวิตที่ชาญฉลาดจะพัฒนาเทคโนโลยีจนถึงขั้นที่มัน (โดยบังเอิญหรือจงใจ) ถ่ายทอดการมีอยู่ของมันไปทั่วอวกาศหรือไม่? บางทีสำหรับผู้อยู่อาศัยบนพื้นผิวเช่นพวกเรา แต่อาจเป็นเรื่องยากสำหรับผู้อยู่อาศัยในมหาสมุทรภายในของโลกที่เยือกแข็งโดยไม่มีชั้นบรรยากาศ

อารยธรรมอยู่ได้นานแค่ไหน?

แล้วอายุขัยเฉลี่ยของอารยธรรมที่ตรวจพบได้ล่ะ L ? การส่งสัญญาณทีวีของเราเริ่มทำให้ Earth ตรวจพบได้จากระยะไกลในปี 1950 โดยให้ค่า L ขั้นต่ำประมาณ 70 ปีในกรณีของเรา

โดยทั่วไปแล้ว L อาจถูกจำกัดด้วยการล่มสลายของอารยธรรม (โอกาสของเราที่จะอยู่ต่อไปอีก 100 ปีเป็นเท่าใด) หรือโดยการตายของวิทยุกระจายเสียงเพื่อประโยชน์ของอินเทอร์เน็ต หรือโดยการ เลือกโดยเจตนาที่จะ ” ไปเงียบ ๆ “ เพราะกลัวผู้อยู่อาศัยในกาแลคซีที่เป็นศัตรู

เล่นกับตัวเลขด้วยตัวเอง – สนุก! คุณจะพบว่าถ้า L มีอายุมากกว่า 1,000 ปี N (จำนวนอารยธรรมที่ตรวจพบได้) ก็มีแนวโน้มว่าจะมากกว่าร้อย ใน การให้สัมภาษณ์ที่บันทึกไว้ในปี 2010 Drake กล่าวว่าการเดาที่ดีที่สุดของเขาที่ N คือประมาณ 10,000

เรากำลังเรียนรู้เกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบมากขึ้นทุกปี และกำลังเข้าสู่ยุคที่ การวัดองค์ประกอบบรรยากาศของ ดาวเคราะห์นอกระบบเพื่อเผยให้เห็นหลักฐานของชีวิตมีความเป็นไปได้มากขึ้น ภายในหนึ่งหรือสองทศวรรษข้างหน้า เราสามารถหวังว่าจะมีการประเมินเศษส่วนของดาวเคราะห์คล้ายโลกที่สิ่งมีชีวิตเริ่มต้นขึ้น

สิ่งนี้จะไม่บอกเราเกี่ยวกับชีวิตในมหาสมุทรภายใน แต่เราสามารถหวังว่าจะได้รับข้อมูลเชิงลึกตั้งแต่ภารกิจไปจนถึงดวงจันทร์น้ำแข็งของ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ และ ดาวยูเรนัส และแน่นอนว่าเราสามารถตรวจจับสัญญาณจริงจากหน่วยสืบราชการลับนอกโลกได้

ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด สมการของแฟรงก์ เดรก ซึ่งกระตุ้นการวิจัยหลายแนว จะยังคงทำให้เรามีมุมมองที่กระตุ้นความคิด เพื่อที่เราควรจะขอบคุณ บทสนทนา

บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจาก The Conversation ภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ

เครดิตภาพ: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee และทีม PHANGS-JWST , CC BY-NC-ND