Por Andrew Maynard

Hace diez años, en el cierre del siglo 20, gente en todo el mundo estaba obsesionada con el bug del milenio – un error no anticipado que surgió de tecnologías tempranas. Me pregunto qué tan claro era que, a pesar de esta tormenta (que resulto ser no más que una llovizna), la próxima década vería adelantos en tecnología sin precedentes – el mapeo del genoma humano, medios de comunicación social, nanotecnología, turismo espacial, transplantes de caras, vehículos híbridos, comunicación global, almacenamiento digital, y más. Viendo hacia atrás, es claro que a pesar de algunos contratiempos, hay una racha de tecnologías emergentes que no muestra señales de detenerse.

¿A dónde iríamos sin la ciencia?

Así que, ¿Qué podemos esperar de la segunda década del siglo 21? ¿Cuáles son las tecnologías emergentes que estarán en las noticia a lo largo de los próximos diez años?

Aquí está mi lista de las diez tecnologías que pienso que vale la pena mantener en la mira. Pero me temo que, como todas la predicciones del futuro, puede ser errónea.

Geoingeniería

El 2009 fue el año en el cual la geoingeniería paso de ser algo alternativo a algo principal. La idea de manipular el clima a nivel mundial a existido por un timepo. Pero como ha resultado que tal vez no podamos – o no queramos – reducir las emisiones de dioxido de carbono lo suficiente para manejar el calientamiento global, la geoingeniería se ha vuelto más importante en las agendas políticas. Mi suposición es que en la próxima década habrá más debates sobre la geoingeniería. La investigación nos llevará a formas cada vez más viables y económicas de modificar nuestro ambiente. Al mismo tiempo, la presión social y política crecerá – tanto para poner planes accion como para limitar el uso de la geoingeniería. La gran pregunta es si surgirán esfuerzos multinacionales para desarrollar y usar la tecnología de una manera social y políticamente responsable, o si terminamos con una manera fea y potencialmente desastrosa de hacer las cosas “como cada quien quiera”.

Redes Eléctricas Inteligentes

Puede que no sea muy aparente para el consumidor promedio, pero la manera en que se genera, se almacena y se transmite la electricidad esta bajo presión inmensa. Mientras la demanda de la energía eléctrica crece, un reinvento de la red eléctrica es necesaria si es que queremos llevar electricidad a donde se necesita, cuando se necesita. Y la solución que con más probabilidad surgirá es la Red Eléctrica Inteligente. Las redes eléctricas inteligentes conectan a los productores de electricidad con los usuarios a través de una red -inteligente- interconectada. Permiten que las estaciones eléctricas centralizadas sean “aumentadas” y tal vez hasta reemplazadas por fuentes distribuidas como granjas eólicas y panles solares domésticos. Enrutan electricidad de dónda hay exceso a donde hay demanda. Y permite que individuos se conviertan en proveedores asi como consumidores – alimentando electricidad a la red de generadores instalados en casa, y consumiendo electricidad cuando necesitan más electricidad de la que pueden generar. Cuando la demanda eléctrica y límites de emisiones de gases de invernadero lleguen, podemos esperar ver las más atención a las redes inteligentes.

Materiales Radicales

Por más buenos que sean, los materiales que usamos hoy en día tienen problemas – no funcionan tan bien como podrían. Y usualmente, la falla reside en cómo están estructurados los materiales al nivel atómico y molecular. La década pasada ha visto avances sorprendentes en nuestra habilidad de crear materiales con precisión creciente a esta escala. El resultado son los materiales radicales – materiales que son mucho mejores que los convencionales en su fuerza, peso, conductividad, habilidad de transmitir calor, y muchas otras características. Muchos de estos aún están en la etapa de investigación. Pero conforme crezca la demanda de materiales de alto rendimiento para dispositivos médicos y hasta microprocesadores avanzados, autos y vuelos espaciales, los materiales radicales serán más comunes. En particulas, hay que estar atentos a los productos basados en nanotubos de carbono. El uso comercial de este material único ha tenido muchos retos y obstáculos en la década pasada. Pero anticipo que muchos de estos se resolveran a lo largo de los próximos 10 años, permitiendole al material lograr algo de su muy anticipada promesa.

Biología sintética

Hace diez años, pocas personas habían escuchado el término – biología sintética. Ahora, científicos son capaces de crear el genoma de un organismo nuevo desde cero, y están a punto de usarlo para crear bacteria viva. La biología sintética se trata de tomar el control del ADN – el código genético de la vida – y manipularlo, de una forma similar a cómo un programador de computadoras manipula el código. Ha surgido en parte debido a que el costo de la lectura y síntesis del ADN ha bajado. Pero también ha sido impulsado por científicos que creen que los sistemas vivos pueden ser creados o manipulados de la misma manera que otros sistemas. En muchas maneras, la biología sintética representa la digitización de la biología. Ahora podemos “subir” secuencias genéticas a computadoras, donde pueden ser manipuladas como cualquier otro tipo de dato digital. Pero tambien las podemos “descargar” de vuelta a la realidad cuando hayamos terminado de jugar con ello – creando así código genético nuevo a ser insertado en existentes o completamente nuevos organismos. Esto sigue siendo costoso, y no tan simple como muchas personas quisieran pensar – apenas comenzamos a ver la superficie de la reglas que gobiernan cómo funciona el código genético. Pero conforme los costos de la lectura y sintesis del ADN siguen cayendo, podemos esperar ver avances a gigantescos pasos a lo largo de la década. No soy tan optimista cuando se trata de que descifremos cómo funciona el código genético en gran detalle para el 2020 – entre más aprendemos, más nos damos cuenta que no sabemos. Sin embargo, no tengo duda que lo que sí aprendamos será suficiente para asegurarse de que la biología sintética sea un tema vivo en la próxima década. En particular, estemos atentos por la síntesis del primer organismo artificial, el desarrollo y el uso de “Bio-Bloques” – el equivalente biológico de componentes electrónicos.

Genómica Personal

Muy relacionado con el desarrollo de la biología sintética, la genómica personal depende de la secuenciación e interpretación de la secuencia genética de un individuo. El Proyecto del Genoma Humano – terminado en el 2001 – costó alrededor de 2.7 mil millones de dolares, y tomó 13 años para completar. En el 2007, el genoma de James Watson fue secuenciado en 2 meses, a un costo de alrededor de 2 millones. En el 2009, Complete Genomics estaba secuenciado genomas humanos a menos de 5,000 por cada uno. Genomas personales de 1000 dolares estan el futuro cercano – con la posibilidad de servicios mucho más baratos y rápidos para cuando termine la década. Lo que se hará con toda esta información aún es un misterio – especialmente porque aún nos falta mucho para poder entender grandes secciones del genoma humano. Esto aunado a las complicaciones de la epigenética, en dónde factores externos conllevan a cambios en cómo se decodifica la información genética que pueden pasar de generación en generación, y es incierto qué tanto progresará la genómica personal en la próxima década. Lo que no está en duda son las fuerzas personales, económicas, y sociales que empujan la generación y el uso de esta información. Estas probablemente apoyarán un mercado creciente de información genética personal en la próxima década – y un número creciente de negocios viendo cómo capitalizar esta información.

Bio-Interfaces

Difuminar las fronteras entre individuos y máquinas por mucho ha sido objeto de nuestra fascinación. Ya sea crear híbridos humano-máquina, crear partes del cuerpo de alto rendimiento o interfacear directamente con computadoras, las bio-interfaces son cosa de nuestros más aventurados sueños y peores pesadillas. Afortunadamente, aún estamos a un mundo de distancia de unas de algunas de las cosas más extremas de la ciencia ficción. Pero la sofisticación con la cual podemos interfacear con el cuerpo humano rápidamente esta llegando al punto en donde el desarrollo rápido debe ser anticipado. Como ejemplo de cosas que podemos esperar estan mira el Luke Arm de Deka y el trabajo de Honda en interfaces de cerebro a máquina. Durante la próxima década, la convergencia de tecnologías como la Tecnología de Información, ingeniería a nanoescala, bioteccnología y neurotecnología probablemente nos llevaran a bio-interfaces altamente sofisticadas. Podemos esperar ver avances en sensores que se conectan directamente al cerebro, extremidades prostéticas que son controladas por el cerebro, y hasta implantes que interactuen directamente con el cerebro. Yo creo que algunos de los desarrollos más rádicales en bio-interfaces sucederán hasta después del 2020, pero mucha de la investigación base se hará en los próximos diez años.

Interfaces de Datos

La cantidad de información disponible através de internet ha explotado a lo largo de la década anterior. Adelantos en almacenamiento, transmisión y procesamiento de datos, han transformado el internet para convertirlo en un pilar de la sociedad del siglo 21. Pero a diferencia de que la década anterior trató de cómo accesar la información, la próxima década, sospecho que será de cómo organizar toda está información. Sin los medios necesarios para encontrar lo que queremos en este mar de información, estamos muy literalmente ahogandonos en datos. Y por más útiles que sean los motores de búsqueda, aún tienen dificultades para separar lo significativo de lo insignificante. Como resultado, mi estimación es que en la próxima década veremos cambios significativos en la forma que interactuamos con el internet. Ya estamos viendo los principios de esto con sitios como Wolfram Alpha que “computa” respuestas a preguntas en lugar de simplemente darte resultados encontrados de sitios web, o Bing de Microsoft, que ayuda a dar resultados menos “adivinados” y más específicos al usuario. Luego tenemos ideas como el proyecto The Sixth Sense en el MIT Media Lab, que usa una interfaz interactiva para accesar información en web relevante a un contexto. Conforme dispositivos como celulares, camaras, proyectores, TVs, computadoras, automóviles, etc cada vez están más integrados y conectados, hay que estar preparados para ver cambios rápidos y radicales en como interfaceamos y entendemos la web.

Energía Solar

¿Será la próxima decada en donde la energía solar cumple su promesa? Muy posiblemente. Aparte de la presión política y social para cambiar a fuentes de energía sustentables, hay un par de tecnologías solares que bien pudieran cumplir esa promesa en los próximos años. La primera de estas es celdas solares imprimibles. No serán significativamente más eficientes que la celdas convencionales. Pero si la tencnología puede escalarse y se pueden resolver algunos problemas actuales, pueden llevar a que el costo de la energía solar caiga por los suelos. La tencología es simple en concepto – usando procesos de impresión relativamente convencionales y tintas especiales, celdas solares pueden ser impresas sustratos baratos y flexibles, y costarían solo una fracción de las celdas solares convencionales. Y esto abre la puerta a la adopción a gran escala. La segunda tecnología a la cual debemos estar atentos es reactores asistidos por el sol. Combinando la radiación concentrada por espejos con unos elegantes catalizadores se ha vuelto cada vez más viable convertir luz solar en otras formas de energía con eficiencias extremadamente altas. Imagina poder separar el agua en hidrógeno y oxígeno usando luz solar y un catalizador apropiado, por ejemplo, luego recombinarlos para hacer uso de esa energía en el momento que queramos – todo con una mínima perdida de energía. Ambas de estas tecnologísa

The second technology to watch is solar-assisted reactors.  Combining mirror-concentrated solar radiation with some nifty catalysts, it is becoming increasingly feasible to convert sunlight into other forms of energy at extremely high efficiencies.  Imagine being able to split water into hydrogen and oxygen using sunlight and an appropriate catalyst for instance, then recombine them to reclaim the energy on-demand – all at minimal energy loss. Ambas tecnologías están preparadas para hacer un gran impacto en la próxima década.

Nootrópicos

Drogas que mejoran la habilidad mental no son nada nuevo. Pero sus patrones de uso sí. Medicamentos como ritalina, donepezil, y modafinil están siendo utilizadas cada vez más por estudiantes, académicos y otros, para darles una ventaja mental. Aunque lo que es sorprendente es un sentimiento general de que es una práctica aceptable. En Junio hice una encuesta en 2020 Science para medir actitudes para el uso de los nootrópicos. De 207 encuestados, 153 (74%) había usado nootrópicos o consideraría su uso regular u ocasionalmente. En Abril del 2009, un artículo en el New Yorker sobre el creciente uso de los nootrópicos para mejorar el rendimiento. Y en una encuesta informal por Nature en Abril de 2008, 1 de cada 5 encuestados afirmaban que “habían usado los médicamentos por motivos no relacionados a la salud para estimular su concentración, o memoria”. A diferencia de medicamentos que mejoran el físico, parece que las reglas sociales para los nootrópicos es diferente. Incluso hay quienes sugieren que es tal vez inético no usarlos – que operar al máximo de nuestra habilidad mental es una obligacion social personal. Claro, esto apunta a una mezcla socieda/tecnológica potencialmente explosiva, que no se apagará fácilmente. En los próximos diez años, podemos esperar que el tema de los nootrópicos será enorme. Habrá preguntas sobre swi la gente debería ser libre de tomar estos medicamentos, si las ventajas sociales son mayores a las ventajas personales, y si le da al consumidor una ventaja injusta que les lleva a mejores calificaciones, mejores empleos y más dinero. Pero también está el asunto del desarrollo de medicamenteos. Si un mercado fuerte para los nootrópicos surge, hay mucha probabilidad que nuevos y más efectivos medicamentos le seguirán. Y así sale la pregunta, ¿quién recibe “lo bueno”, y quien sufre como resultado? Independiente del punto de vista, la próxima década será interesante para las sustancias que mejoran la mente.

Cosmocéuticos

Cosméticos y farmacéuticos habitan mundos muy diferentes por el momento. Los farmacéuticos típicamente tratan o previenen enfermedad, mientras que los cosméticos simplemente te hacen ver mejor. Pero, ¿por qué mantenerlos separados? ¿Por qué no desarrollar productos que te hacen verte mejor al trabajar con tu cuerpo, en lugar de cubriendolo? La respuesta es, mayormente por regulación – los medicamentos deben pasar por pruebas mucho más estrictas que los cosméticos antes de entrar al mercado. Pero viendo más allá de esto, hay un potencial comercial enorme al combinar las dos, especialmente ahora que la ciencia está preparando el camino para que sustancias aplicadas externamente hagán más que solo embellecer. Productos que ya están entrando a esta categoría ya están disponibles, en EUA por ejemplo, bloqueadores solares y shampoos anti-caspa son considerados medicamentos. Y la industria de cosméticos regularmente hace uso del término “cosmocéutico” para describir productos que propiedades medicinales. Ahora con adelantos en química sintética e ingeniería a nanoescala, se está volviendo cada vez más posible desarrollar productos que hacen más que solo traer cambios “cosméticos”. Imagina productos que te hacen ver más joven, más fresca, y más bonita cambiando tu cuerpo en lugar de cubriendo imperfecciones. Es el sueño de toda compañía de cosméticos – uno compartido por muchos de sus clientes. El obstáculo que previene muchos de estos productos, por el momento es la regulación. Pero si la presión se vuelve muy grande – y hay buena probabilidad de que así sea en los próximos diez años – este obstaculo desaparecerá. Y cuando lo haga, los cosmocéuticos va a llegar con fuerza.

Original: Ten emerging technology trends to watch over the next decade – 2020 Science

Traducción de DiosEsImaginario.com

LJ Biología y Genética, Ciencia, Computación, Física, Medicina, Química