MashaKalugina

Биотех и медицина – одни из самых модных, востребованных и интересных направлений в высокотехнологичном бизнесе. Какие ниши формируются на основе новых технологий в этой отрасли?

Биотех и медицина – одни из самых модных, востребованных и интересных направлений в высокотехнологичном бизнесе. Тысячи амбициозных стартапов привлекают миллиарды инвестиций и представляют продукты, которым место скорее на страницах фантастических романов. Хирурги, которые видят ваше тело насквозь, неразличимые глазом датчики, анализирующие информацию о вашем самочувствии, кибернетические конечности для инвалидов, лазерные скальпели, генная терапия, роботы-сиделки и многое другое. Как все это меняет мир медицины и что нас ждет в ближайшем будущем?

Диагностика

Основа лечения — правильный диагноз, поэтому почти треть современных компаний в биотехе так или иначе связаны с мониторингом физического состояния человека. Наиболее перспективное направление развития — внедрение в организм микродатчиков. Это могут быть небольшие таблетки вроде создаваемых FitBit, или биометрические татуировки, такие как VivaLNK, или RFID — микрочипы, имплантируемые под кожу. Подобные датчики не только в режиме реального времени измеряют все важные параметры здоровья, но и создают полноценную медицинскую карту в облаке, которую может использовать лечащий врач.  

Проекты вроде Qualcomm Tricorder X Prize или Viatom Check Me, измеряющие пульс, температуру тела, насыщение ее кислородом, систолическое и артериальное давление, физическую активность и сон, открывают новую страницу в медицинской помощи. Вместо текущих симптомов врач видит динамику на протяжении месяцев. Сами пациенты получают возможность оперативнее замечать негативные изменения в своем состоянии, а медицинские и страховые компании использовать больше данных для оптимизации расходов на лечение и страхование.

Замена и модификация органов

Кростехнологичные проекты обеспечивают прорывы в большинстве медицинских направлений. Например, сочетание 3D-сканирования, 3D-печати, продвинутого софта и новых полимеров произвели революцию в области стоматологии. Если раньше люди вынуждены были выпрямлять зубы и исправлять прикус посредством болезненных, долгих операций, вроде протезирования или брекетов, то сейчас на рынке появилась технология «элайнеров», индивидуальной программы использования прозрачных фиксаторов с минимум неудобств. Еще пять лет назад, когда я только основал компанию StarSmile, об элайнерах в России знали единицы, сегодня – эта технология прочно входит в нашу действительность, особенно с появлением большего количества биосовместимых материалов. В мире уже появились специализированные компании, типа немецкой Next Dent, сосредоточенных только на разработке новых материалов. И их усилия уже приносят свои плоды: сегодня доступны материалы, из которых можно печатать пластиковые временные коронки или целые съемные протезы в нескольких цветах.

Медицинская 3D-печать и биотехнологическая промышленность заново проектируют весь мир фармацевтики и донорских органов. 2016 был годом успешной 3D-печати печени, артерии и кости. Пересаженные органы показали успешное приживление: поскольку новые ткани основаны на генетической карте самого пациента, то риск отторжения при удачной пересадке минимален. Более того, новые органы сами развивали в себе сеть сосудов и капилляров. В этом году Harvard’s Wyss Institute вплотную приблизился к созданию искусственной почки. И уже в ближайшем будущем врачи смогут напечатать замену для любого органа в нашем теле. Аналогичная ситуация в фармацевтике – 3D-принтеры будут готовить для пациентов дозы лекарств, распечатанных на месте по модели, подготовленной индивидуально лечащим врачом.

Параллельно с печатью живых органов развивается индустрия создания киборгов. Сейчас автоматизированные протезы имеют замещающий характер: миллионы пациентов носят имплантированные дефибрилляторы или кардиостимуляторы, роботизированные конечности, подключенные к нервной сети. Но потенциал развития данного направления гораздо выше, чем простое замещение. Достижения в области будущей медицинской техники будут направлены не столько на ремонт физических недостатков, сколько на создание органов более совершенных, чем спроектированные эволюцией. Зрение во всех областях спектра, усиленные мышцы, сердце, которое никогда не перестанет биться, легкие, позволяющие дышать под водой или в удушливом дыму и т. д. Но пока такие направления остаются чисто теоретическими, работают гораздо более простые, но тем не менее эффективные проекты вроде е-NABLING. Это программа по свободному обмену 3D-моделями доступных протезов плюс инструкции по их печати и эксплуатации.

Исследования

Следующее важнейшее направление биотеха — модернизация процесса R&D. В этой области отчетливо заметны два крупнейших направления: изучение генома человека и моделирование физических процессов с помощью специализированных программ. В мире уже испытывается целая серия микрочипов, которые могут быть использованы в качестве моделей человеческих клеток, органов или целых физиологических систем. Преимущества такой инновации неоспоримы: вместо долгих и опасных исследований компании могут программировать поведение и реакцию человека на тот или иной раздражитель в контексте биотеха на разрабатываемые лекарства. Эта технология спровоцирует революцию в области клинических испытаний и полностью заменит тестирование на животных и людях.

Проект расшифровки генома человека начался около 30 лет назад, но настоящие прорывы были связаны с ростом вычислительной производительности компьютеров. Сейчас эта работа близка к завершению, определено большинство функций генов в ДНК-цепочке человека. На практике это означает начало эры персонализированной медицины, когда каждый пациент сможет получить индивидуальную терапию с настраиваемыми лекарствами и дозировками. Уже сейчас существуют сотни основанных на фактических данных приложений для персональной геномики. Метод быстрого генетического секвенирования был впервые применен командой Стивена Кингсмора для спасения жизни маленького мальчика в 2013 году. Тогда это было невероятным, крайне затратным и уникальным по своей эффективности случаем. Уже в ближайшем будущем это станет обыденной медицинской практикой.

Операции будущего и новое образование

В медицине еще долго будет необходимо присутствие живых врачей. Но благодаря технологиям у них в распоряжении будет нечто большее, чем два обычных глаза: на помощь придет дополненная реальность. Уже сейчас эта, на первый взгляд развлекательная, технология начинает проникать в медицинскую сферу. Цифровые контактные линзы от Google корректируют курс лечения диабета через измерение уровня глюкозы в слезных протоках. Разработка Microsoft Hololens (использование AR во время операций) уже проходит тестирование в Германии. Получаемые через сканирование данные проецируются на очки хирургу, так что доктор буквально может смотреть сквозь тело пациента, видеть кровеносные сосуды перед началом разреза, определять плотность и структуру ткани. Как дополнительное улучшение можно использовать интеллектуальные инструменты: например, хирургический нож iKnife от Imperial College работает как световой меч джедаев. Электрический ток позволяет делать надрезы с минимальной потерей крови, а испаренный дым анализируется масспектрометром в режиме реального времени, давая хирургу полную картину по составу тканей организма.

Еще одна сфера применения AR – программы медицинского обучения. В 2016 году доктор Шафи Ахмед провела первую операцию с использованием камер виртуальной реальности в больнице Royal London. Каждый желающий мог наблюдать за ней в режиме реального времени через две камеры, дающие обзор в 360 градусов. Технологии могут совершенно изменить форматы профильного образования: молодые медики будут изучать анатомию на виртуальных таблицах рассечения, а не на человеческих трупах, а сотни учебных томов будут преобразованы в виртуальные 3D-решения и модели с использованием дополненной реальности. Именно в этом направлении сейчас работают такие компании, как Anatomage, ImageVis3D и 4DAnatomy: интерактивный софт, построенный на дополненной реальности и моделировании ресурсов.

Забота о пациентах и медицинский суперкомпьютер

Роботы постепенно входят в мир заботы о пациентах. Работа врача – поставить диагноз, назначить лечение или провести операцию, а круглосуточный уход можно переложить на плечи разумных автоматов. Сейчас на рынке развиваются сразу несколько подобных проектов. Робот TUG – мобильное устройство, способное нести несколько стоек, тележек или отсеков, содержащих препараты, лабораторные образцы или другие чувствительные материалы. RIBA и Robear используются в работе с пациентами, которые нуждаются в помощи: оба могут поднимать и перемещать пациентов в постели, помочь пересесть в инвалидную коляску, встать или приподняться, чтобы предотвратить пролежни, взять ряд анализов и передать их врачи.

Помимо механических помощников в медицине активно используются методики машинного обучения. Разрабатываемый IBM Watson – искусственный интеллект в области медицины, будет помогать врачам в анализе больших данных, мониторинге как отдельных пациентов, так и целых социальных групп, принятии важных клинических и профилактических решений. Watson имеет возможность прочитать 40 млн. документов в течение 15 секунд и предложить наиболее подходящие методы лечения. Также суперкомпьютеры привлекаются к разработке лекарственных средств для моделирования их влияния на различные болезни, сокращения побочных эффектов и поиска оптимальных химических формул. Еще одно направление – статистика и администрирование. Google Deepmind Health использует данные медицинской документации, чтобы обеспечить наиболее востребованные, эффективные и быстрые услуги в области здравоохранения.

В качестве резюме

Нельзя не упомянуть и о рисках, которые несут в себе прогрессивные технологии. Например, развитие видеоигр спровоцировало синдром зависимости и даже посттравматические расстройства, шлемы виртуальной реальности вызывают привыкание и проблемы со зрением и координацией. Медицинский 3D-принтер наверняка сможет распечатывать не только полезные витамины, но и героин. А лекарства на основе генома в руках террористов – потенциальная угроза появления биологического оружия. Как и любой аспект прогресса, развитие медицины несет в себе множество угроз, и какая чаша весов в итоге перевесит, предсказать невозможно.

Мощные видеокарты сейчас стали дефицитным товаром в некоторых странах, включая Россию. Причина — скачок стоимости криптовалют, который привел к очень быстрому подорожанию виртуальной денежной единицы. Соответственно, майнить начинают даже те люди, кто довольно далек от информационных технологий. Раньше моддеры собирали быстрые и очень производительные персональные компьютеры, а сейчас — криптофермы, которые позволяют майнить биткоины и другие виды криптовалюлт.

При этом майнеры особо не смотрят на цену адаптеров, скупая их в больших количествах. Продавцы магазинов рассказывают, что встречаются покупатели, которые берут все видеокарты за один раз, сколько бы их ни было в наличии. В результате в магазинах многих городов России и соседних стран стал ощущаться дефицит видеокарт. Наиболее популярными являются самые новые и мощные модели от AMD, плюс GTX 1060, 1070 и 1080. Но майнерам требуются все более мощные карты. И производители, понимая специфику спроса, решили разработать «заточенные» специально под добычу криптовалюты карты. На днях Nvidia и компания ASUS представили специализированные карты без видеовыходов. «Криптодобытчикам» они не нужны и от них решено избавиться.

Основное назначение карт отражено уже в названии. У ASUS есть две пробные модели. Первая, ASUS Mining P106, рассчитана на максимальную производительность при минимальных операционных затратах. Так, по словам разработчиков, эта модель на 36% более эффективна для майнинга, чем обычные универсальные карты. Также производитель говорит о том, что новые системы предназначены для работы в режиме 24/7. ASUS Mining P106 — модифицированная модель GeForce GTX 1060 с графическим процессором NVIDIA GP106.

Графический движок: NVIDIA P106-100

Тип шины: PCI Express 1.0

Видеопамять: GDDR5 6GB

Частоты: GPU Boost Clock: 1708 MHz

GPU Base Clock: 1506 MHz

CUDA Core: 1280

Memory Clock: 8008 MHz

Интерфейс памяти: 192-bit

Интерфейс: No Support

Power Connectors: 1 x 6-pin

ПО: ASUS GPU Tweak II & Driver

Размеры: 24 x 13.1 x3.8 см

Есть в ассортименте видеокарт от ASUS и другой экземпляр, уже на базе чипа AMD Polaris 10. Речь идет о Mining RX 470, подробнее об этом чуде майнерской инженерии можно узнать здесь. Интересно, что в данном случае есть выход для вывода изображения, что отличает эту карту от модели, описанной выше. Монитор здесь можно подключить лишь при помощи Dual DVI-D. Соответственно, разрешение изображения (максимальное) будет составлять 2560*1600 пикселей.

Примечательно, что на металлической задней планке карты остались вырезы под порты HDMI и DisplayPort. Но за отверстиями ничего нет — пустое место. Что касается памяти, то здесь установлено 4 ГБ GDDR5 с 256-битным интерфейсом. Частота GPU — 926 МГц, если использовать Boost-режим, этот показатель можно увеличить вплоть до 1206 МГц. Частота памяти — 7 ГГц. Так что большинство характеристик близки к Radeon RX 470.

В продаже этих карт пока нет, обе компании лишь объявили о работе над «криптовалютными» картами, а также показали характеристики таких элементов. Цену производитель тоже не сообщает. Обе системы оснащены двухслотовым кулером с двумя вентиляторами. Кроме того, требуется и подключение дополнительного питания, без этого работать карты не будут. Для MINING-RX470-4G используется восьмиконтактный разъём, ASUS MINING-P106-6G — шестиконтактный.

В принципе, решение начать выпуск специализированных видеокарт для майнеров правильное. Оно позволяет удовлетворить рост спроса криптовалютчиков и одновременно снять нагрузку с рынка геймерских видеокарт. Проблема в том, что из-за дефицита графических адаптеров в ряде стран обычные любители игр не могут купить для апгрейда или нового игрового ПК видеокарту по вменяемой цене.

Криптовалютчиков можно понять. Дело в том, что некоторые виды виртуальных денег за последний год очень сильно выросли по отношению к доллару. Например, Ethereum, криптовалюты, у которой не так давно возникли проблемы, выросла по отношению к доллару за последний год на 2700 процентов.

Возможно, это лишь первый шаг производителей графических адаптеров — если продажи пойдут хорошо, то будут выпущены и другие модели.

В течение последних выходных активность Илона Маска в «Твиттере» прямо-таки зашкаливала. Инженер, миллиардер, филантроп и просто гений отвечал на вопросы своих подписчиков и обсуждал то, в каком направлении он хотел бы двигать дальше свою компанию SpaceX.

Маск также ответил на ряд вопросов о модернизации, которым подверглись ракеты Falcon 9. Речь в первую очередь шла о решетчатых рулях первой ступени, использующихся при посадке. Алюминиевые рули были заменены на титановые. Они не делают ракету существенно тяжелее, но при этом способны гораздо дольше выдерживать воздействие высоких температур при посадке ступени, что делает их долговечнее.

После второго успешного запуска и посадки (на выходных было два запуска и две посадки) Маск рассказал, что новые решетчатые рули сработали даже лучше, чем ожидалось, и могут использоваться «практически бесконечное число раз и без необходимости в обслуживании». Это, в свою очередь, поспособствует существенному снижению временных затрат на подготовку повторных запусков. Маск заявил, что целью компании стоит выход на уровень подготовки ракет к повторному запуску менее чем за 24 часа.

Глава SpaceX отметил, что прекрасно понимает, что одним из самых существенных аспектов в реализации плана по колонизации Марса будет являться стоимость отправки туда людей. Недавно в интервью медиаизданию New Space Илон рассказал о том, что определил ключевые факторы ценовой политики в вопросах «переселения» на Марс.

«Вы не сможете создать стабильную и полностью самообеспеченную цивилизацию, если стоимость билета на одного человека будет составлять 10 миллиардов долларов», — прокомментировал Илон.

По мнению Маска, цена билета не должна превышать 200 000 долларов с человека, что примерно равно средней цене простенького домика в США.

Модернизация ракет и повышение их долговечности также увеличат их экономическую эффективность. В этом случае можно будет тратить меньше времени на подготовку носителей между запусками, а команды, которые будут заниматься обслуживанием отработавших ракет, можно будет сделать меньше. Чем больше ракет SpaceX сможет возвращать обратно на Землю, тем дешевле будут становиться как сами запуски, так и билеты на них.

Трудно сказать, сколько еще идей по модернизации, снижающих затраты на эксплуатацию ракет-носителей, припасено у SpaceX в закромах, однако уже сейчас вполне очевидно, что компания создает настоящую революцию в политике и методах проведения космических запусков и путешествий и, без сомнений, продолжит заниматься этим и в дальнейшем.

Илон Маск впервые запустил две ракеты с перерывом в два дня

Илон Маск впервые смог запустить подряд две ракеты Falcon 9 с интервалом в двое суток. На орбиту с разницей в 48 часов были выведены болгарские аппараты связи, в том числе первый болгарский спутник.

Компания SpaceX американского миллиардера Илона Маска поставила очередной рекорд, сумев запустить подряд две ракеты Falcon 9 с разницей менее 48 часов. Этот «залп» не был запланированным, а стал возможен благодаря переносу запуска болгарского спутника BulgariaSat-1: он состоялся не в минувший понедельник, а в пятницу с космодрома Космического центра имени Кеннеди во Флориде. Планируется, что этот спутник будет обеспечивать телевизионным сигналом болгарских и сербских пользователей.

Второй же старт, благодаря которому на околоземную орбиту были выведены сразу десять телекоммуникационных спутников Iridium, был осуществлен спустя двое суток с базы Военно-воздушных сил США Ванденберг в Калифорнии.

Столь малый период между двумя запусками отчасти оказался возможен благодаря революционной технологии возвращения, восстановления и повторного использования первых ступеней ракет — ключевой разработки компании SpaceX, благодаря которой ее менеджеры собираются радикально снизить затраты на космические запуски.

Пятничный запуск болгарского спутника стал лишь вторым в истории запуском уже летавшей и восстановленной первой ступени, а воскресный старт — третьим. В своих твитах после запуска Илон Маск поделился некоторыми усовершенствованиями в дизайне ракете. «Новые титановые стабилизаторы отработали даже лучше, чем мы рассчитывали. Они должны работать неограниченное число раз без обслуживания», — пояснил он. Речь идет о специальных аэродинамических стабилизаторах, которые открываются при спуске ступени в атмосфере и увеличивают трение о воздух.

По словам Маска, в будущем он планирует сократить время между возвращением ступени и ее очередным запуском до 24 часов — так, чтобы ее даже не успели заново покрасить.

Воскресный запуск ракеты закончился приводнением отработавшей ступени не в Атлантическом, как это происходит обычно, а в Тихом океане — на плавучую платформу Just Read the Instructions («Читай инструкцию»).

Помимо этого, пятничный старт знаменателен тем, что на орбиту выведен первый болгарский телекоммуникационный спутник. Для компании Iridium рой из десяти спутников стал второй партией запущенных аппаратов, которые в будущем составят группировку из 70 спутников нового поколения, получившую название NEXT. Первые десять таких спутников были запущены в январе этого года.

Консорциум ULA потерял монополию на запуски в США, когда SpaceX стала получать выгодные контракты за пуски ракет в интересах национальной безопасности. К примеру, в 2016 году компания запустила три спутника системы GPS по $83 млн за пуск, в 2017-м выиграла контракт еще на три пуска — по $96,5 млн.

Таким образом, к сегодняшнему дню SpaceX успешно посадила 11 ступеней ракеты Falcon, которые летали 13 раз.

Пять раз они садились на сушу, восемь — на морскую платформу. Интерес коммерческих заказчиков к услугам SpaceX постоянно растет: на данный момент в портфеле заказов у компании уже полсотни контрактов на будущие запуски. Большая их часть состоится в 2017–2018 годах. Среди заказчиков — телекоммуникационные компании вроде Iridium, государственные агентства (как в случае с болгарским спутником) и даже аэрокосмические гиганты, например Airbus.