Биокомпьютеры, ГМО-растения, роботы. Что патентовали мировые корпорации в прошлом году?

США — один из крупнейших рынков инноваций, на котором хотят зарабатывать все технологические гиганты. Чтобы понять, как будут меняться технологии в ближайшем будущем во всем мире, в том числе и в России, важно следить за тем, какие разработки защищают интеллектуальными правами на этом рынке. Разберем популярные технологии рейтинга от IFI Claims, охватывающего патентную активность прошлого года.

Биокомпьютеры

Системы, повторяющие биологические модели (мозг, интеллект, сознание, генетическую репродукцию), или те системы, где в качестве основы для вычислений используют физический материал биологического происхождения (биомолекулы, ДНК, биологические нейроны и т. д.). Вычисления могут быть цифровыми, аналоговыми или химическими.

Еще в 1994 году стало понятно, что ДНК могут выполнять вычислительные функции. Сегодня с помощью цепочек ДНК предлагают шифровать информацию. Примером медицинского биокомпьютинга могут быть генетически модифицированые клетки или бактерии, которые при определенных условиях активируют заданную программу и начинают синтезировать иной состав белков, распознают другие клетки или редактируют ген.

С 2016 по 2020 год направление биокомпьютеров в среднем росло на 67% ежегодно. Расчеты производят по сложной формуле CAGR, но если брать цифры, то в 2016 году здесь было 675 патентов, а в 2020-м — 8842. На горизонте нескольких лет мы можем увидеть эти технологии на практике. Сегодняшний бум в ДНК-тестировании и диагностике связан с большим ростом количества патентов в 2018 году, когда эта сфера занимала первые позиции.

Генная модификация растений

В тройке лидеров — технологии генной модификации растений. В частности, селекцию с помощью бактерий будут испытывать на соевых, бобовых, кукурузе, рапсе и хлопке, но в формулировках подразумевается, что этими культурами патент не ограничится. Этот факт несет как выгоды для бизнеса, так и вызовы для потребителей.

Квантовый скачок

Развиваются квантовые вычисления, ежегодный рост в рейтинге составил 41%. IBM патентует сотни разработок в этой сфере, в частности пытается снизить помехи в квантовых чипах. Google объединяет в чипах традиционные и квантовые принципы работы. С помощью квантовых вычислений будут просчитывать риски, моделировать белки, чтобы разгадать механизмы вирусов и болезней, искать лекарства и т.д.

Автопилоты для водителя и программы для беспилотников

Это, например, системы мониторинга окружающей среды и состояния водителя, которые при определенных обстоятельствах запретят ему переходить на автономный или, наоборот, ручной режим управления. В лидерах Ford, разрабатывающий адаптивную систему помощи водителю. Intel патентует систему навигации для автономных транспортных средств, которые смогут видеть друг друга и ориентироваться в окружающей среде. Нейросети будут управлять скоростью беспилотного флота.

"Умные" дома

Вычисления станут периферийными, их часть от дата-центров сместится в сторону конечных устройств (edge computing), холодильников, кофеварок, того же "умного" транспорта. Все эти устройства будут общаться между собой, а владелец сможет контролировать их со смартфона, заодно подзаряжая устройство через распределенную сеть беспроводной зарядки.

Естественно, автоматизации и развитому интернету вещей поспособствует внедрение даже не 5G, а 6G-сетей.

Роботы-курьеры от Nvidia и помощник от Ford

Часть патентов касается автоматизации среды с помощью роботов, например тех, что смогут автономно (не с пульта управления) работать на складе, в сельском хозяйстве и т.д. Роботов учат самостоятельно ориентироваться в пространстве, преодолевать препятствия и перемещаться во всех направлениях.

Недавно Samsung представила робота-дворецкого, который может налить вино. В Ford запатентовали роботизированного транспортного помощника, который может перевозить багаж или маленьких детей. В Nvidia обучают автономные машины самостоятельно действовать в пространстве с помощью симулированной нейросетями реальности: целый курьерский флот сможет передвигаться автономно, реагируя на трафик и возникающие препятствия.

В экономике высвободятся целые ниши, где на месте устаревших специальностей появятся новые, цифровые, которые нужно осваивать. Пока еще не вполне ясно, как быстро произойдут изменения и что будет с представителями "классических профессий", которые стремятся заменить автоматизацией, но, учитывая текущий объем патентования и количества заявок, на горизонте пяти — десяти лет ожидается активное внедрение созданных технологий.

3D-печать

В рейтинге заметны разработки в области 3D-печати, в том числе промышленной: деталей для самолетов, летательных аппаратов и т.д. Boeing дорабатывает порошки для печати деталей, а производитель кроссовок планирует печатать основные части обуви из пены.

Технологии против пандемии

Разработчики откликнулись на условия пандемии. Нельзя сказать, что патентование в области диагностики сильно возросло, но эти разработки входят в топ-категорию. Патентуются методики клинической и амбулаторной диагностики вируса, например способ самостоятельно определить наличие вируса вне лабораторных условий при комнатной температуре. В Китае разработали систему, которая позволяет в один этап определить личность человека, измерить его температуру и провести дезинфекцию. Патентуются методики массового анализа аэрозольных частиц в воздухе и так далее.

Разработок для борьбы с изменением климата стало меньше

Технологии борьбы с изменением климата стали чуть менее заметны, но тем не менее входят в топ-20. На 10% стало меньше патентов, связанных с неблагоприятным воздействием на климат в области перевозок. На 2% просело патентование и на 17% упало применение технологий в области борьбы за снижение парниковых газов, которая связана с энергетикой — производством и передачей энергии. Возможно, человечество отвлеклось на пандемию. Или же, как вариант, мы достигли предела развития технологий и будем пожинать их плоды на горизонте нескольких лет.