Najważniejsze w 2024 roku według Marcina Rotkiewicza
Sztuczna inteligencja
W moim zestawieniu AI wygrywa przede wszystkim za sprawą Nagród Nobla. Bo aż w dwóch dziedzinach – fizyce i chemii – powędrowały one do osób za badania nad sztuczną inteligencją.
Czytajcie tutaj: Noble pod ostrzałem. Tylko amunicja nieco przestarzała
W przypadku chemii trafiły do Demisa Hassabisa i Johna Jumpera z Google DeepMind, uhonorowanych za program AlphaFold, służący do przewidywania struktury przestrzennej białek. Nauka zmagała się z tym problemem od pół wieku, a badacze nieraz poświęcali całe lata na rozgryzanie tajemnic kształtu jakiejś proteiny. AI robi to w kilka godzin.
Dlaczego wymieniam tylko badaczy z Google DeepMind? Ponieważ nie spoczęli na lurach i w 2024 r. zaprezentowali kolejną wersję AlphaFold, oznaczoną numerem 3. Jest szybsza, dokładniejsza, a przede wszystkim rozszerza zakres działania poza pojedyncze białka, umożliwiając precyzyjne przewidywanie struktur całych kompleksów protein z innymi biocząsteczkami, takimi jak DNA, RNA, małe molekuły oraz jony. Ta zdolność jest kluczowa dla zrozumienia skomplikowanych interakcji molekularnych zachodzących w wielu procesach biologicznych.
Czytajcie tutaj: AlphaFold 3: przyspieszenie w projektowaniu leków i terapii genowych
Oprócz AlphaFold, laboratorium DeepMind zaprezentowało w minionym roku programy AI przewidujące pogodę (GenCast robi to lepiej niż czołowe modele powstające na superkomputerach) oraz rozwiązujące zadania matematyczne: AlphaGeometry oraz AlphaProof. Dwóm ostatnim zabrakło zaledwie jednego punktu do osiągnięcia poziomu złotego medalisty olimpiady matematycznej.
Czytajcie tutaj: Jeśli pogoda, to tylko od AI
Rakiety wielorazowe
Podsumowując rok 2024, nie sposób pominąć firmy SpaceX. Branżę kosmiczną zaskoczyły brawurowe testy dwustopniowej rakiety Starship, potężniejszej od słynnego Saturna V, który umożliwił loty na Księżyc. Starship ma ponownie zawieźć tam ludzi, a w przyszłości (być może) nawet dotrzeć na Marsa. W 2024 r. odbyły się cztery bezzałogowe loty testowe rakiety, przy czym największe wrażenie zrobił ten z 13 października.
W jego trakcie na Ziemię powrócił ważący ponad 200 ton pierwszy stopień Super Heavy (tzw. booster). Został on złapany przez Mechazillę, czyli konstrukcję złożoną ze 122-metrowej wieży wyposażonej w specjalne mechaniczne ramiona zwane Pałeczkami („Chopsticks”). Podczas lądowania rakiety ustawiają się one na odpowiedniej wysokości wieży i rozkładają na boki. Gdy 70-metrowy booster znajdzie się we właściwej pozycji, ramiona zamykają się wokół specjalnych uchwytów znajdujących się na zewnętrznej części rakiety. Cały proces wymaga ogromnej precyzji i zaawansowanego sterowania komputerowego. Mechazilla jest uważana za przełomową konstrukcję w historii inżynierii kosmicznej, gdyż stanowi ważny krok w budowie systemów rakietowych wielokrotnego użytku.
Nożyce molekularne
Na koniec warto wspomnieć o dwóch osiągnięciach, które mogły umknąć w natłoku doniesień naukowych, a mają potencjał okazać się bardzo znaczące. Pierwsze dotyczy precyzyjnej metody modyfikacji genomów za pomocą systemu CRISPR/Cas (Nagroda Nobla z 2020 r.), który działa jak precyzyjne nożyczki molekularne. Mają one jednak pewne ograniczenia, gdyż najlepiej radzą sobie z krótkimi fragmentami DNA i nie zawsze są wystarczająco dokładne. Nowo odkryte „bridge RNA” (mostkowe RNA) współpracuje z enzymem rekombinazą, umożliwiając nie tylko wycinanie i wklejanie dłuższych sekwencji w materiale genetycznym, ale także ich odwracanie.
W przeciwieństwie do CRISPR, metoda wykorzystująca bridge RNA pozwala na precyzyjną modyfikację długich fragmentów DNA, co sugeruje, że obie technologie mogą się wzajemnie uzupełniać. Dzięki temu przed inżynierią genetyczną otworzą się zupełnie nowe możliwości.
Czytajcie tutaj: Bridge RNA ulepsza molekularne nożyczki
Skanery przenośne
Drugie osiągnięcie to opracowanie innowacyjnego skanera ULF (Ultra-Low Field MRI). W przeciwieństwie do konwencjonalnych urządzeń MRI (obrazowanie za pomocą rezonansu magnetycznego), które wykorzystują silne pola magnetyczne rzędu 1,5-7 Tesli i zużywają ponad 25 tys. watów energii, nowe działa przy zaledwie 0,05 Tesli i pobiera tylko 1800 watów (tyle co np. suszarka do włosów).
Choć słabsze pole magnetyczne teoretycznie oznacza gorszą jakość obrazu, naukowcy wykorzystali sztuczną inteligencję do jego poprawy. I uzyskali wyniki porównywalne z tradycyjnymi skanerami MRI. Dzięki temu powinna zwiększyć się dostępność tej kluczowej metody diagnostycznej, szczególnie w krajach o niższych dochodach, gdzie wysokie koszty i wymagania infrastrukturalne standardowych aparatów MRI stanowią istotną barierę.
Czytajcie tutaj: Nowy rezonans magnetyczny: bezpieczniejszy, tańszy i mniej energochłonny