Top 10 des technologies émergentes selon le Forum économique mondial

Les biopsies liquides marquent un pas en avant dans la lutte contre le cancer. Tout d'abord, Elles sont une alternative où des biopsies traditionnelles à base de tissus qui ne sont pas possibles. En second lieu, par rapport à des échantillons de tissus, elles fournissent une gamme complète d'informations. Enfin, en se focalisant sur l'ADN circulant de la tumeur (ctADN), le matériel génétique qui trouve régulièrement son chemin dans le sang à partir de cellules cancéreuses, la progression de la maladie ou de la résistance au traitement peut être repérée beaucoup plus rapidement qu’en se fiant aux symptômes ou à l'imagerie.

La capacité d'extraire l'eau propre de l'air n'est pas nouvelle, mais les techniques existantes exigent des niveaux élevés d'humidité et beaucoup d'électricité. Ceci est en train de changer. Une équipe du MIT et de Berkeley a testé avec succès un procédé utilisant des cristaux poreux qui convertissent l'eau en n’utilisant pas d'énergie. Une autre approche, basée sur un système solaire hors réseau, conçue par une start-up appelée Zero Mass Water, est en mesure de produire de 2 à 5 litres d'eau par jour.

Les ordinateurs commencent à reconnaître des images mieux que les humains. Grâce au deep learning, un domaine émergent de l'intelligence artificielle, les technologies informatiques de visualisation sont de plus en plus utilisées dans des applications aussi diverses que la conduite de véhicules autonomes, des diagnostics médicaux, l'évaluation des dommages pour les réclamations d'assurance, ou encore la surveillance des niveaux d'eau et le rendement des cultures.

Peut-on imiter la photosynthèse pour générer et stocker l'énergie ? Les perspectives de la recherche sont de plus en plus positives. Et la réponse se trouve dans la lumière du soleil en utilisant des catalyseurs activés pour séparer l'hydrogène dans les molécules d'eau, puis en utilisant l’atome d'hydrogène pour convertir les hydrocarbures en CO2. Un tel système fermé - où le CO2 émis par la combustion est ensuite transformé à nouveau en carburant au lieu d’être rejeté dans l'atmosphère - pourrait se révéler révolutionnaire pour l'industrie solaire et éolienne.

Une collaboration internationale visant à déchiffrer le corps humain, appelée Human Cell Atlas, a été lancé en octobre 2016. Le projet, soutenu par Chan Zuckerberg Initiative, vise entre autres à identifier tous les types de cellules dans tous les tissus ; à déterminer exactement quels gènes, protéines et autres molécules sont actives dans chaque type de tissus et quels sont les processus qui contrôlent cette activité ; à déterminer où les cellules sont situées exactement ; comment les cellules interagissent normalement entre elles ; et ce qui se passe dans le fonctionnement du corps lorsque les aspects génétiques ou autres d'une cellule subissent des changements. Le produit final sera un outil précieux pour améliorer et de personnaliser les soins de santé.

La quatrième révolution industrielle fournit aux agriculteurs un nouvel ensemble d'outils pour augmenter le rendement et la qualité des cultures, tout en réduisant la consommation d'eau et l’utilisation de produits chimiques. Capteurs, robots, GPS, outils cartographiques et logiciels d ‘analyse des données sont utilisés pour personnaliser les soins dont les plantes ont besoin. Alors que la perspective d'utiliser des drones pour capturer la santé des plantes en temps réel peut être un peu loin pour la plupart des agriculteurs du monde, les techniques de basse technologie sont à venir en ligne aussi. Salah Sukkarieh, de l'Université de Sydney, par exemple, a fait preuve d'une procédure simplifiée, système de surveillance à faible coût en Indonésie, qui repose sur l'énergie solaire et les téléphones cellulaires.

Des progrès ont été réalisés sur la pile à combustible alimentée en hydrogène, une technologie prometteuse qui permet d’envisager une émission zéro. Mais les progrès à ce jour a été contrecarrés par le prix élevé des catalyseurs contenant du platine. Cependant, beaucoup de progrès ont été réalisés en réduisant le recours à ce métal rare et cher, et les derniers développements impliquent des catalyseurs qui ne comportent pas de platine, ou dans certains cas pas de métal du tout.

Les vaccins à base de gènes sont supérieurs à ceux plus conventionnels, et cela de plusieurs façons. Ils sont plus rapides à fabriquer pour un usage, ce qui est crucial parfois lors d'une épidémie violente. Par rapport aux protéines fabriquées dans des cultures cellulaires ou des œufs, la production de matériel génétique devrait également être plus simple et moins coûteuse. Une approche des vaccins basée sur la génomique permet également une adaptation plus rapide en cas d'une mutation pathogène et permet aux scientifiques d'identifier les personnes qui sont résistantes à un agent pathogène, d’isoler les anticorps qui offrent cette protection, et de concevoir une séquence de gène qui induira les cellules d'une personne pour produire ces anticorps.

L'application de la construction verte à plusieurs bâtiments à la fois a le potentiel de révolutionner la quantité d'énergie et d'eau que nous consommons. L'énergie solaire générée localement sur un microgrid intelligent pourrait réduire la consommation d'électricité de moitié et porter les émissions de carbone à zéro, selon un projet en cours de développement à l'Université de Californie à Berkeley. Dans le même temps, le projet visant à revoir le système de circuit de l'eau, les eaux usées et des toilettes étant traitées et réutilisées sur place, l'eau de pluie détournées vers des toilettes et un lave-linge, pourrait réduire la demande en eau potable de 70%.

Au potentiel presque illimité des ordinateurs quantiques s’oppose la difficulté et le coût de leur construction. Ce qui explique pourquoi aujourd'hui les premiers et petits ordinateurs quantiques qui ont été construits n'ont pas encore réussi à dépasser la puissance des supercalculateurs. Mais des progrès ont été réalisés et IBM a fourni un accès au premier ordinateur quantique dans le cloud. Des universitaires, des startups et des grandes entreprises dans le monde sont concentrés pour que la formulation de l’informatique quantique devienne une réalité

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