Il tempo delle innovazioni in stallo

 

Ai tecnologi piace speculare e preoccuparsi della fine della legge di Moore: la consolidata regola empirica secondo cui i chip dei computer raddoppieranno le prestazioni ogni 18 mesi. Se il ritmo del miglioramento dovesse mai rallentare, pensano, l'intero settore tecnologico potrebbe crollare!

Fortunatamente, la legge di Moore rimane (per lo più) viva, ma c'è un'altra possibilità incombente che dovrebbe spaventare molto di più i CEO del settore tecnologico: anche se i chip dei computer continuano a diventare più veloci, alla fine gli utenti potrebbero smettere di preoccuparsene. A un certo punto, i chip dell'anno scorso saranno semplicemente abbastanza buoni.

Per quanto possa sembrare folle ai tecnici di lunga data, "abbastanza buoni" è praticamente inevitabile: basta guardare l'industria automobilistica. C'è ancora molta innovazione nelle auto, ma ruota attorno al lusso e ai diritti di vanteria piuttosto che alle specifiche pratiche. La supercar più sfarzosa che puoi acquistare non ti farà comunque andare al lavoro più velocemente. 

Quanto tempo ci vorrà prima che un telefono Android economico possa fare la stessa pubblicità? Beh, potrebbe già farlo! Ovviamente, quel telefono ha una CPU più lenta di un iPhone, meno megapixel di un Galaxy e una frequenza di aggiornamento dello schermo inferiore a un Pixel. Non può girare video 8K, non ha velocità 5G e scatta foto sfocate e granulose in condizioni di scarsa illuminazione. Ma ti interessa? Forse sì, forse no. Come per le auto, la differenza sta nei sedili in pelle e nelle sospensioni di precisione: i lussi, non le necessità.

Per analisi, dividiamo tutte le funzionalità di uno smartphone moderno in tre categorie:

Pratico: questa funzionalità semplifica le attività quotidiane come restare connessi, scattare foto, monitorare la salute e restare al sicuro.

Ambizioso: questa funzionalità consente ad alcuni utenti di ottenere di più o di vivere una vita migliore, ma la maggior parte delle persone non può o non vuole trarne vantaggio.

Status symbol: questa funzionalità ti dà principalmente il diritto di vantarti.

Nei primi anni degli smartphone, ogni generazione avrebbe portato miglioramenti tangibili nella colonna "Pratico". L'iPhone 3G aveva un App Store, l'iPhone 3Gs poteva registrare video e l'iPhone 4s aveva un assistente vocale. Oggigiorno, tuttavia, le differenze tra i telefoni dell'anno scorso e quelli di quest'anno sono in gran parte limitate alle ultime due colonne: funzionalità ambiziose e status symbol. È raro che una nuova funzionalità migliori significativamente la tua vita quotidiana.

E non si tratta solo di telefoni! È difficile pensare a un modello migliore per l'era del "Good Enough" dell'iPad Pro, che è un tablet così profondamente eccellente che non riesco a immaginare nulla che Apple possa fare per migliorare l'hardware (il software ha bisogno di un po' di aiuto, ma questo è un altro problema). Nessuno chiede un iPad più veloce. O una fotocamera con più megapixel. O un suono surround con ancora più altoparlanti. Eccetera.

Cosa è cambiato?

In parole povere, stiamo iniziando a raggiungere limiti che non hanno nulla a che fare con la tecnologia. Non possiamo rendere gli schermi dei telefoni molto più grandi perché non entrerebbero in una tasca media. E non possiamo rendere le batterie dei laptop più grandi senza che la FAA le vieti sugli aerei.

Più interessanti sono i limiti imposti dai nostri stessi corpi. Ad esempio, il nostro cervello può assorbire solo circa 11 megabit al secondo di informazioni e la nostra mente cosciente può elaborare solo circa lo 0,0004% di questa quantità (~50 bit al secondo). I computer possono gestire un miliardo di volte più elaborazione dati, ma gran parte di quel lavoro è in ultima analisi destinato al consumo da parte degli esseri umani. Che si tratti di un foglio di calcolo, di una pagina web o di un videogioco, c'è solo una certa quantità di informazioni che il tuo computer può far passare sullo schermo prima che il tuo cervello inizi a emorragia.

Una limitazione più concreta sono i nostri bulbi oculari. Per la maggior parte di noi, la vista è il modo principale in cui comprendiamo il mondo. Gli occhi umani sono, secondo la maggior parte delle misure, molto buoni, ma non sono perfetti. Non possiamo vedere i colori al di fuori di uno spettro di luce abbastanza ristretto, o oggetti troppo piccoli o troppo lontani, o luci che lampeggiano più velocemente di circa 24 volte al secondo. La nostra tecnologia sta iniziando a recuperare queste limitazioni. I nostri occhi stanno iniziando a diventare il collo di bottiglia.

L'assurdità dell'8K

Ad esempio, parliamo della risoluzione dello schermo. Le TV con risoluzione 4K (ovvero 4000 pixel in orizzontale) hanno ampiamente saturato il mercato, quindi i produttori di TV sono alla ricerca della prossima grande novità. La loro brillante idea: ancora più pixel! Le TV con risoluzione 8K (8000 pixel in orizzontale) stanno iniziando a essere messe in vendita.

Ma dovrebbe interessarti? Facciamo un po' di matematica per scoprirlo. Da Wikipedia:

La massima risoluzione angolare dell'occhio umano è di 28 secondi d'arco o 0,47 minuti d'arco. Per una coppia di pixel (un pixel bianco e uno nero) questo dà una densità di pixel di 128 pixel per grado (PPD).

Il tuo occhio ha un campo visivo di circa 135 gradi, quindi un po' di matematica superficiale rivela che la massima risoluzione dello schermo che potresti discernere è di circa 17.000 per 17.000 pixel, o "17K" nel gergo del formato video. Questo presuppone che tu sia seduto così vicino allo schermo da non riuscire letteralmente a vedere nient'altro.

La TV media venduta in America l'anno scorso aveva una diagonale di 55 pollici. Per vedere la risoluzione 8K completa su quella TV dovresti sederti a poco più di 3 piedi di distanza da essa, o circa la distanza tra lo schienale del divano e la parte anteriore delle ginocchia.

Se ti siedi a (abbastanza nella media) 7 piedi di distanza dalla tua TV, non otterrai tutti i vantaggi del video 8K su una TV inferiore a 116 pollici. Una TV da 116 pollici! Questa TV da 150.000 $ non sarebbe ancora abbastanza grande.

I numeri sono ancora più ridicoli per l'8K su un telefono. Anche un "phablet" da 6 pollici non può visualizzare video 8K a meno che non lo tenga a 3 pollici dalla punta del naso.

Se hai una TV molto grande e ti siedi molto vicino, allora forse, forse, puoi vedere tutti i dettagli in un video 8K. In realtà, questo sembra più probabile per i giocatori, anche se i giochi dovrebbero essere progettati e strutturati pensando ai monitor 8K per ottenere il massimo vantaggio. E anche in quel caso, il 4K è abbastanza dettagliato che qualsiasi risoluzione extra difficilmente conferisca un vantaggio nel gioco. Il 4K è abbastanza buono.

La maggior parte delle persone non avrà mai bisogno di una TV con una risoluzione superiore al 4K. Puoi citarmi su questo: questo è il mio momento Bill Gates. L'8K potrebbe trovare una nicchia, come i giochi VR o gli interventi chirurgici virtuali o i giganteschi cartelloni animati, ma quella nicchia non includerà mai la tua TV di casa. O almeno, non ne avrà bisogno: i produttori di TV potrebbero comunque imporcelo, come hanno fatto con la TV 3D.

L'unico modo in cui il video 4K sembrerà mai antiquato è se l'idea stessa di una TV diventa antiquata. Altrimenti, abbiamo raggiunto l'apice della risoluzione.

Questo tipo di innovazione non può continuare a crescere per sempre. A differenza dell'economia, la larghezza di banda, i gigahertz e la risoluzione dello schermo non possono semplicemente crescere del 5% all'anno e ogni anno all'infinito. Alla fine l'intero settore tecnologico dovrà virare verso qualcosa di nuovo.

 

Chemioterapia somministrata direttamente ai tumori da microrobot bioibridi

 

I tumori che raggiungono i polmoni, o metastasi polmonari, rappresentano una sfida formidabile nel campo della cura del cancro. La chemioterapia convenzionale spesso non è efficace perché è inefficiente. Non colpisce direttamente i polmoni e si accumula in una concentrazione sufficientemente elevata da uccidere i tumori.

I miei colleghi e io del laboratorio Wang e dello Zhang Research Group presso l'Università della California, San Diego, abbiamo trascorso gli ultimi cinque anni a sviluppare microrobot bioibridi, piccoli oggetti realizzati con materiali sia naturali che sintetici, che possono essere utilizzati in medicina.

Nella nostra ricerca appena pubblicata, abbiamo creato un microrobot bioibrido basato su microalghe verdi in grado di somministrare la chemioterapia direttamente al polmone e curare le metastasi polmonari.
Le microalghe possono nuotare nel tuo corpo. CSIRO/Wikimedia Commons, CC BY-SA Somministrazione di farmaci tramite alghe

I microrobot sintetici sono in genere realizzati con strutture rigide metalliche o polimeriche difficili da produrre. Non sono in grado di accedere a determinati organi e tessuti e possono essere tossici per gli esseri umani.

Le microalghe superano queste preoccupazioni. Innanzitutto, le microalghe possono muoversi autonomamente utilizzando un'appendice simile a un capello chiamata flagello per spingersi attraverso organi come i polmoni. Sono meno tossiche rispetto ad altri microrganismi. Sono anche più economiche e facili da produrre.

Il nostro microrobot bioibrido, chiamato algae-NP(DOX)-robot, combina microscopiche microalghe verdi vive comunemente utilizzate nei prodotti farmaceutici, Chlamydomonas reinhardtii, con nanoparticelle rivestite con membrane di globuli rossi. Le membrane cellulari agiscono come un "camuffamento" naturale per migliorare la biocompatibilità del microrobot e impedirne l'attacco da parte del sistema immunitario del paziente. All'interno delle nanoparticelle è presente un comune tipo di farmaco chemioterapico chiamato doxorubicina.

Abbiamo testato i nostri microrobot basati sulle alghe su topi con metastasi polmonari. Somministrando questi microrobot basati sulle alghe attraverso la trachea, potremmo trasportare il farmaco direttamente nei polmoni e ridurre al minimo gli effetti collaterali su altri organi. Una volta nei polmoni, il nostro microrobot basato sulle alghe potrebbe nuotare e distribuire il farmaco nel tessuto polmonare. Potrebbe anche eludere la distruzione da parte delle cellule immunitarie nei polmoni, consentendo al farmaco di essere gradualmente rilasciato dalle nanoparticelle.

In precedenza, i ricercatori hanno utilizzato i loro microrobot basati sulle alghe per curare la polmonite.

Rispetto al farmaco libero e alle nanoparticelle cariche di farmaco statiche che non possono muoversi da sole, i nostri microrobot bioibridi si accumulavano in concentrazioni maggiori e venivano trattenuti più a lungo nei polmoni.

Somministrando in modo più efficace la chemioterapia ai tessuti polmonari malati, i nostri microrobot bioibridi hanno migliorato significativamente i risultati terapeutici riducendo i tumori polmonari e prolungando la sopravvivenza dei topi trattati. I topi trattati con i nostri microrobot basati sulle alghe hanno sperimentato un aumento del 40% del tempo di sopravvivenza mediano, estendendo la sopravvivenza da 27 a 37 giorni.

Le cellule immunitarie alla fine scompongono i microrobot in componenti non tossici e li rimuovono completamente dal corpo.
Trattamenti di bioingegneria

I nostri risultati mostrano che i microrobot bioibridi presentano un approccio potente per somministrare farmaci ai polmoni per curare le malattie polmonari.

In precedenza abbiamo utilizzato la nostra piattaforma di microrobot di microalghe verdi per curare la polmonite polmonare acuta. Ora ci stiamo concentrando sul trattamento di altre difficili malattie polmonari, come la fibrosi cistica e la fibrosi polmonare idiopatica.

Stiamo anche lavorando per sviluppare un modo per somministrare in modo più efficace e non invasivo i nostri microrobot bioibridi. L'integrazione di ulteriori strategie di controllo del movimento, come la guida magnetica o la cattura degli ultrasuoni, potrebbe migliorare l'accumulo di farmaci in siti bersaglio specifici nel corpo.

Ci vorrà del tempo prima che i nostri microrobot bioibridi appaiano in clinica. Ma nel complesso, la combinazione di microalghe vive con nanoparticelle rivestite di membrana cellulare per somministrare farmaci può contribuire a gettare le basi per trattamenti bioingegnerizzati contro il cancro.

 

By Zhengxing Li, Ph.D. Candidate in Materials Science and Engineering, University of California, San Diego

Consigli a un ingegnere emergente

-Privilegia l'apprendimento rispetto al denaro

Non tutte le esperienze sono uguali. Non importa quanti anni di esperienza hai. Ciò che conta è cosa hai fatto in tutti quegli anni e con chi. Puoi vedere un lavoro come una combinazione di più cose: denaro, apprendimento, persone, missione... Per quali di queste cose stai attualmente ottimizzando?

Penso che ottimizzare per l'apprendimento rispetto al denaro quando inizi sia vincente nel lungo termine. Le conoscenze acquisite durante i primi anni si accumuleranno e ti consentiranno di ottenere lavori più retribuiti e di maggiore impatto nel lungo termine. Ovviamente, dovresti farlo solo se al momento non hai bisogno di soldi per pagare un debito o mantenere una famiglia.

Investi in attività a lungo termine con persone a lungo termine. Tutti i ritorni nella vita, che siano in termini di ricchezza, relazioni o conoscenza, derivano dall'interesse composto.

All'inizio del tuo viaggio, imparare e crescere come ingegnere durante le tue ore di lavoro è molto più importante del denaro. Considera di essere nel giusto ambiente di apprendimento come una priorità per i tuoi primi lavori.

La migliore decisione di carriera da assumere è quella di lasciare la tua zona di comfort, trasferirti all'estero e iniziare il tuo percorso professionale in un ambiente di lavoro fantastico. Lavorare con un gruppo di persone internazionali, diverse e appassionate che si prendevano cura del loro mestiere, accelera il tuo apprendimento più di ogni altra cosa.

Grazie al lavoro da remoto, ora puoi unirti a uno di questi ambienti senza uscire di casa. Trovarsi in un ambiente di apprendimento fantastico durante l'orario di lavoro è solo il primo passo. Non dimenticare di dedicare del tempo allo studio e alla pratica ogni giorno. Un'ora giornaliera di studio e pratica fuori dal lavoro si accumulerà rapidamente nel lungo periodo.

- Investi in principi e pratiche

Investi il ​​tuo tempo nell'apprendimento dei principi e delle pratiche di un'efficace ingegneria sin dall'inizio. Strumenti e tecnologie specifiche vanno e vengono, ma i principi e le pratiche durano più a lungo.

“Impara gli aspetti senza tempo del tuo mestiere. Questa conoscenza non perderà mai il suo valore.” - Derek Sivers

Sii l'ingegnere con cui tutti vogliono lavorare. Il grado in cui le altre persone vogliono lavorare con te è un'indicazione diretta di quanto successo avrai nella tua carriera di ingegnere.

Una collaborazione efficace è fondamentale nel mondo del lavoro. Impara a collaborare bene con gli altri, aiuta quel collega che è bloccato, ascolta attivamente le idee degli altri e diventa il tipo di persona con cui tutti vogliono avere in squadra.

- Diversifica la tua vita

Non puoi essere davvero il migliore nel tuo lavoro se il tuo lavoro è tutto ciò che sei.

Per avere una lunga e appagante carriera nel settore tecnologico, progetta il tuo stile di vita attorno ad abitudini e rituali che diversifichino la tua vita e ti diano un giusto equilibrio tra lavoro e vita privata.

Lavorare dalle nove alle cinque e investire quell'ora in più nello studio e nella pratica del tuo mestiere ogni giorno non dovrebbe impedirti di prenderti cura adeguatamente di altri ambiti della tua vita come la salute, le finanze e le relazioni.

Per mantenere l'equilibrio ed evitare di esaurirsi, puoi stabilire alcune regole di base e alternare periodi in cui investi più tempo nella tua carriera e altri in cui te la prendi comoda e fai solo il tuo lavoro.

Non scommettere tutta la tua felicità e il tuo scopo su un singolo quadrato. Va bene appoggiarsi a un pilastro o all'altro in momenti diversi della tua vita, ma faresti bene ad assicurarti che ce ne siano altri che reggono il tetto se il primo crolla.

Ovviamente, ci saranno periodi in cui infrangeremo queste regole e dedicheremo più tempo a progetti legati al lavoro o all'autoapprendimento. Va benissimo, fintanto sei consapevole e disposto a scendere a compromessi per ciò che sei e ciò che ricevi in ​​cambio.

- Tratta il feedback come oro

Chiedi e raccogli costantemente feedback. Il feedback, principalmente costruttivo, ti aiuterà a identificare i tuoi punti ciechi e a conoscere te stesso più velocemente. Il feedback aumenterà la tua crescita più di qualsiasi altra cosa.

- Non ti basare sul titolo di studio

Non aver paura di prendere l'iniziativa o di suggerire la scelta di un nuovo strumento. Non esitare a mettere in discussione quel design di cui il team è così orgoglioso. Non evitare di indicare quali problemi devono essere risolti. Non aspettare un titolo per prendere il comando.

Quando ti trovi in ​​una situazione in cui tutti si guardano l'un l'altro, è il momento per te di guidare. Sei un leader quando decidi di diventarlo. Non c'è un'iniziazione o un titolo. Solo una decisione.

Nel corso degli anni, ho visto molti colleghi junior iniziare a guidare senza il titolo. Pochi anni dopo, la maggior parte di loro ricopriva posizioni di leadership e stabiliva con successo la direzione per i propri team o addirittura gestiva più team. Non hanno aspettato che qualcuno desse loro "il titolo", hanno esercitato la loro forza di leadership fin dall'inizio.

- Pensa alle aree di influenza

Un ingegnere molto esperto una volta mi ha detto di pensare costantemente alla mia attuale area di influenza, ma anche a quale dovrebbe essere la mia prossima area di influenza man mano che avanzavo nel mio percorso. Il modello mentale delle aree di influenza mi è rimasto davvero impresso e mi ha guidato mentre cercavo di aumentare il mio impatto come ingegnere.

Man mano che continui ad acquisire più conoscenza ed esperienza, inizi a influenzare la progettazione dell'intero sistema per un dominio specifico, ad esempio tutti i servizi di cui è responsabile il tuo team. Dopodiché, inizi a comprendere e influenzare il sistema di sistemi, non solo i servizi di cui è responsabile il tuo team, ma tutto il resto che mantiene la tua azienda in funzione.

Si passa da un'area all'altra padroneggiando l'area precedente e acquisendo le conoscenze e le competenze necessarie per iniziare a influenzare la successiva. Questa idea può essere applicata anche al tuo percorso di leadership. Inizi guidando e organizzando te stesso. Poi inizi a fare da coach e mentore ad altri colleghi, per poi passare a guidare un team, più team o un'intera organizzazione.

- Affila i tuoi strumenti

 “Dammi sei ore per abbattere un albero e passerò le prime quattro ad affilare l'ascia.” - Abraham Lincoln

Investi tempo nel memorizzare le scorciatoie, nell'apprendere il 20% dei comandi che vengono utilizzati l'80% delle volte o nel sapere come rendere i tuoi flussi di lavoro più efficienti.

Il ritorno sull'investimento nell'affilare l'ascia è notevole. Detto questo, non aver paura di cambiare ed evolvere il tuo flusso di lavoro. Prova sicuramente nuovi strumenti di tanto in tanto. La tecnologia si muove velocemente. Emergono nuovi strumenti che possono cambiare completamente il modo di lavorare.

- Mostra il tuo lavoro

Crea l'abitudine di documentare, curare e mostrare il tuo lavoro all'inizio del tuo percorso.

Scrivere le tue idee e i tuoi apprendimenti e condividerli con le persone ti darà un feedback più velocemente e ti aiuterà a sviluppare una migliore comprensione di un argomento. Inoltre, c'è sempre qualcuno che può trovare utili le tue attuali sfide e idee. Nessuno basta a sè stesso.