6 Atemberaubende Tech-Trends prägen das nächste Jahrzehnt

Innovationen und Störungen werden immer häufiger, da sie in noch nie dagewesener Geschwindigkeit auftreten. Viele der Technologien, von denen wir erwarten, dass sie die Zukunft gestalten, haben bereits begonnen, unser Leben zu beeinflussen. Die jüngsten Entwicklungen in diesen Bereichen deuten jedoch auf erhebliche Auswirkungen hin, die diese Technologien in Zukunft auf unseren Alltag haben werden, oft auf unerwartete Weise.

Hier sind sechs Schlüsseltrends in der Technologie, die unser Leben in den nächsten zehn Jahren beeinflussen werden.

1. Quantenmechanik und ihre Auswirkungen auf lebende Prozesse.

Der Einsatz der Quantenmechanik in der Informatik hat zu erheblichen Fortschritten bei der Entwicklung größerer und leistungsfähigerer Maschinen geführt, die komplexe Probleme lösen können, die außerhalb des Leistungsbereichs der heutigen klassischen Computer liegen. IBM, Google und Intel gehören zu den Technologiekonzernen, die im Wettlauf um die Entwicklung wirklich funktionsfähiger Quantencomputer große Fortschritte machen. Derzeit verfügt IBM über einen 50 Quadratmeter großen Computer, der über eine Cloud-Plattform zugänglich ist, die hinter dem 72 Quadratmeter großen Chip von Google zurückbleibt. Allerdings muss die Version von Google noch praktische Anwendungen zum Testen haben, während IBM bereits Forscher hat, die mit ihr arbeiten.

Während Wissenschaftler den mysteriösen Kräften der Quantenmechanik nachgehen, die den nächsten großen Durchbruch in der Informatik bringen werden, haben Quantenkräfte den Wissenschaftlern geholfen, die Geheimnisse des Lebens selbst zu entschlüsseln.

In den letzten Jahren gab es einige bedeutende Durchbrüche auf dem spannenden Gebiet der Quantenbiologie, einer schnell wachsenden Disziplin, die untersucht, ob die Quantenmechanik eine grundlegende Rolle in der Biologie und den Lebensprozessen von Organismen spielt. In ihrem wegweisenden Papier aus dem Jahr 2014 fand ein Team des University College London Beweise dafür, dass quantenmechanische Kräfte eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung des Energietransfers während der Photosynthese in Pflanzen oder des grundlegenden Prozesses spielen, der letztlich das meiste Leben auf der Erde antreibt.

Im Bereich des Quantencomputings ist eines der Hindernisse, die die Entwicklung von Quantencomputern behindern, die hohe Instabilität von Quantenbit (das Quantenäquivalent der klassischen Bits, die in unseren heutigen Computern verwendet werden). Damit Quantencomputer funktionieren, müssen sich die physischen Objekte wie Chips, die Qubits implementieren, in einem unterkühlten Energiezustand befinden, damit Qubits stabil bleiben. Selbst bei dieser niedrigen Temperatur behalten Qubits für extrem kurze Zeit ihre Stabilität; eine Herausforderung, um deren Bewältigung die Wissenschaftler kämpfen.

Wie sich jedoch herausstellt, verlassen sich Lebewesen einschließlich des Menschen seit sehr langer Zeit auf die Quantenmechanik bei Raumtemperatur in der feuchten und chaotischen Welt der Biologie. So sind die Wissenschaftler beispielsweise verblüfft, wie Enzyme Prozesse beschleunigen. Manchmal ist diese Beschleunigung mehr als eine Billion mal so groß. In den letzten Jahrzehnten haben Experimente einen Trick enthüllt, der als Quanten-Tunneling bekannt ist. Dies ist der Prozess, durch den Elektronen von einer Position innerhalb eines Moleküls verschwinden und sofort in einer anderen erscheinen. Der Nachweis der entscheidenden Rolle, die diese quantenmechanischen Kräfte bei vielen biologischen Prozessen spielen, ist schnell erbracht. Dazu gehören die Atmung, das Sehen, die Gestaltung unseres Geruchssinns und sogar die Beeinflussung von DNA-Mutationen, die für die Existenz allen Lebens grundlegend sind.

Während sich dieses aufstrebende Feld im kommenden Jahrzehnt entwickelt, könnten diese mysteriösen und verwirrenden Quantenkräfte, die sich der Realität zu widersetzen scheinen, helfen, die ultimative Frage zu klären, was es bedeutet, lebendig zu sein?

2: CRISPR und die DIY-Genbearbeitungsbewegung

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) bezieht sich auf eine Technologie, die es Wissenschaftlern ermöglicht, die DNA in Genen zu bearbeiten, um präzise Veränderungen an Zellen vorzunehmen. Die Fähigkeit, den genetischen Bauplan des Lebens zu verändern, ermöglicht es im Wesentlichen, die Eigenschaften von Lebewesen zu verändern. Es ermöglicht eine hohe Spezifität, das effektive Ausschalten bestimmter Gene, die präzise Bearbeitung der DNA, die Stimulation der Aktivierung oder die Unterdrückung von Genen.

Die Technologie gibt es seit etwa zehn Jahren und wurde eingesetzt, um die DNA von Pflanzen und Tieren auf nützliche Weise zu verändern. Es funktioniert, indem es einen bestimmten DNA-Strang isoliert und durch den gewünschten ersetzt. Es wurde mit Erfolg eingesetzt, um insektenresistente Pflanzensorten und robustere Nutztiere herzustellen. Aber auch im Gesundheitswesen bietet es ein großes Potenzial. Die Zellmodellierung bietet Perspektiven für die Heilung genetischer Krankheiten.

Einige der jüngsten Forschungsprojekte auf diesem Gebiet umfassen Bemühungen zur Ausrottung von Malaria durch die Einführung malariaresistenter Moskitos und die Reparatur defekter Knochenmarkzellen zur Heilung der Sichelzellenanämie. Das Potenzial von CRISPR ist unbegrenzt, aber die wissenschaftliche Welt steckt noch in den Kinderschuhen, um praktische Anwendungen für diese Technologie zu finden. Wenn eine so mächtige Technik wie CRISPR in die radikal vernetzte und Open-Source-Welt des Internets hineingeboren wird, passieren einige interessante Dinge (gut und schlecht).

Auf der positiven Seite fließt das Wissen tendenziell davon ab, hinter den monolithischen Forschungslabors großer Unternehmen gefangen zu sein und in offenen Gemeinschaften zugänglich und verfügbar zu sein. Ähnlich wie bei der Gegenkulturbewegung während der Personalcomputer-Revolution in den 80er Jahren gibt es eine Welle bürgergetriebener DIY-Forschung, die von einer neuen Generation von Amateur-Biohackern angetrieben wird. Aber im Gegensatz zur PC-Ära sind die Einsätze bei CRISPR jetzt viel höher – die Hacker aus den 80er Jahren konnten sich nicht mit der DNA, der Blaupause des Lebens, anlegen.

Verständlicherweise wurden bei der Anwendung der CRISPR-Technologie starke ethische Bedenken geäußert. So hat sich beispielsweise vor einem Jahr ein Biotech-CEO öffentlich eine ungeprüfte Behandlung von Herpes injiziert. Dies ist keineswegs eine Ausnahme bei Biohacking-Stunts. Aber wenn sie richtig eingesetzt werden, werden die Prinzipien der Offenheit und des Wissensaustauschs, die diesen DIY-Biohacker-Bewegungen zugrunde liegen, das Interesse einer neuen Generation von Talenten wecken, die sonst vielleicht gar nicht mit der CRISPR-Technologie in Berührung gekommen wären.

Es ist wichtig, diese Open-Source-Biohacking-Bewegungen zu fördern und gleichzeitig strenge ethische Regeln um sie herum umzusetzen. Solche Bewegungen werden dazu beitragen, das Interesse an der nächsten Generation von Steve Jobs und Linus Torvald zu wecken, die sich gerade in der Garage ihrer Eltern aufhalten könnten!