تحدى مؤسس شركة مايكروسوفت الأمريكية بيل غيتس في تغريدة له على تويتر المبتكرين الذين يعتقدون بسهولة الحصول على أفكار إبداعية أن يجدوا حلولا لعشرة تحديات يرى أنها تواجه العالم. وجاء هذا التحدي مرفقا برابط مقال لمجلة "أم أي تي ريفيو" بعنوان "عشرة تحديات كبيرة يمكن للتكنولوجيا حلها"، وتضمن عرضا لتحديات كبرى تواجه الإنسانية. إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون يستكشف عدد متزايد من الشركات الناشئة طرقا لإعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات، بما في ذلك الوقود الصناعي والبوليمرات وألياف الكربون والخرسانة. هذا أمر واعد، لكن ما سنحتاج إليه حقا هو وسيلة رخيصة لتخزين مليارات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون الذي سوف يحل مسألة انبعاث الكربون. تخزين الطاقة على نطاق الشبكة يعمل العديد من العلماء والشركات الناشئة على تطوير أشكال أرخص لتخزين الطاقة على نطاق الشبكة بحيث تستمر لفترات أطول، بما في ذلك بطاريات التدفق أو خزانات الملح المصهور، وفي كلتا الحالتين نحن بحاجة ماسة إلى وسيلة أرخص وأكثر كفاءة لتخزين كميات هائلة من الكهرباء. لقاح الإنفلونزا العالمي توفي 50 مليون شخص على الأقل بوباء إنفلونزا عام 1918، وتوفي نحو مليون شخص في 1957-1958 و1968، في حين توفي نحو نصف مليون شخص في عام 2009، هذا لأن الفيروسات كانت أكثر اعتدالا. ولكن قد لا نكون محظوظين في المرة المقبلة، حيث يمكن أن تتكاثر سلالة الفيروس القوية بشكل خاص جدا بحيث يتعذر على أي لقاح مصمم خصيصا لمكافحته بفعالية. ويعد تطوير لقاح عالمي للإنفلونزا لا يحمي فقط من المتغيرات الأقل ضررا نسبيا، ولكن أيضا ضد أي تفش كارثي مرة كل قرن من الزمان تحديا حاسما للصحة العامة. علاج الخرف لا يزال مرض ألزهايمر غامضا، حيث لا يمكن إجراء تشخيصات قاطعة إلا بعد ظهور الأعراض، وحتى ذلك الحين يناقش الأطباء التمييز بين مرض ألزهايمر وغيره من أشكال الخرف.ومع ذلك، بدأت التطورات في علم الأعصاب وعلم الوراثة في تسليط المزيد من الضوء على هذا المرض، ويوفر هذا الفهم أدلة على كيفية إبطاء أو حتى إيقاف الآثار المدمرة للحالة. تنظيف المحيط تطفو مليارات القطع الصغيرة من البلاستيك التي يطلق عليها "البلاستيك المصغر" في جميع أنحاء محيطات العالم، والكثير من هذه النفايات تأتي من الأكياس أو القش التي تم تفكيكها بمرور الوقت، وهي تسمم الطيور والأسماك والبشر. ويخشى الباحثون أن تكون الآثار على صحة الإنسان والبيئة عميقة، وقد يستغرق الأمر مئات السنين لتنظيف مئات الملايين من الأطنان من البلاستيك التي تراكمت على مر العقود. تحلية المياه بطاقة أقل يمثل الماء المالح على الأرض 50 ضعف المياه العذبة، ومع نمو سكان العالم وتكثيف تغير المناخ لحالات الجفاف ستزداد الحاجة إلى المياه العذبة بدرجة أكبر. وقد بنت إسرائيل أكبر مرافق لتحلية مياه البحر بالتناضح العكسي في العالم، وهي تحصل الآن على معظم مياهها المنزلية من البحر، لكن هذه الطريقة تستهلك الكثير من الطاقة لتصبح عملية في جميع أنحاء العالم. وقد تساعد التقنيات الكهروكيميائية وابتكار نوع جديد من الأغشية في جعل المياه المالحة مفيدة للري، ويجب أن يكون إنشاء مياه الشرب من المحيط أولوية قصوى. سيارة ذاتية القيادة آمنة اختبرت المركبات ذاتية التحكم لملايين الكيلومترات على الطرق العامة، لكن السيارات بدون سائق لا تزال غير مستعدة للسيطرة على الطرق بشكل عام، لأن لديها مشكلة في التعامل مع حركة المرور الفوضوية، وصعوبة الظروف الجوية مثل الثلج والضباب. إذا كان يمكن جعلها آمنة بشكل موثوق فقد تسمح بإعادة هيكلة وسائل النقل، وقد يتم القضاء على الاختناقات المرورية، ومن المتوقع بظهور السيارات ذاتية القيادة أن تختفي معظم الوفيات الناجمة عن حوادث المرور، علما أنها بلغت 1.25 مليون شخص سنويا. التحكم بالذكاء الاصطناعي يقول العديد من الباحثين إن الذكاء الاصطناعي العام الحقيقي قد يعتمد على القدرة على ربط العمليات الحسابية الداخلية بأشياء حقيقية في العالم المادي، وأن الذكاء الاصطناعي سيكتسب هذه القدرة من خلال تعلم التفاعل مع العالم المادي كما يفعل البشر والحيوانات. التنبؤ بالزلزال يمكننا أن نتنبأ بالأعاصير قبل أيام من حدوثها وأحيانا قبل أسابيع، لكن الزلازل لا تزال تشكل مفاجأة.إن التنبؤ بالزلازل ببعض الثقة على المدى المتوسط من شأنه أن يسمح للمخططين باكتشاف حلول دائمة، وإن إعطاء تحذير لمدة ساعات على الأقل من شأنه أن يسمح للناس بإخلاء المناطق غير الآمنة، ويمكن أن ينقذ ملايين الأرواح. فك تشفير الدماغ تبقى أدمغتنا لغزا عميقا لعلماء الأعصاب، كل شيء نفكر فيه ونتذكره وكل تحركاتنا يجب ترميزها بطريقة أو بأخرى في مليارات الخلايا العصبية في رؤوسنا.ولا يزال هناك الكثير من المجهول والألغاز في فهم الطريقة التي تخزن بها أدمغتنا أفكارنا وتواصلها، يمكن أن يؤدي فهم هذا الأمر إلى اختراقات في كيفية علاجنا للاضطرابات النفسية مثل انفصام الشخصية والتوحد.
