Top 10 Công nghệ mới ảnh hưởng đến phát triển Thế giới từ 2021
Ts. Trần Ngọc Nguyên
Ngày Xuân nói chuyện Top 10 công nghệ mới sẽ tác động ảnh hưởng lớn đến phát triển kinh tế xã hội thế giới từ thập kỷ thứ 3 của thiên niên kỷ 2000, xin lược khảo và trích dẫn từ Bản tin Khởi nghiệp Đổi mới Sáng tạo số 1.2.3 năm 2021, của Cục Thông tin Khoa học Công nghệ Quốc gia, Bộ Khoa học & Công nghệ.
Diễn đàn Kinh tế thế giới và Scientific American đã bình chọn ra 10 công nghệ mới lạ thúc đẩy tiến bộ kinh tế- xã hội, chưa được sử dụng rộng rãi và có khả năng tác động lới đến thế giới trong 3-5 năm tới. Lược khảo một số đặc điểm của 10 công nghệ này như sau:
Ảnh minh họa
- Mũi kim siêu nhỏ để tiêm và lấy máu không làm đau bệnh nhân.
Những chiếc kim siêu nhỏ này có đường kính từ 1-1000 micromet, có chiều dài từ 50-2000 micromet, tức là to tương đương đầu sợi tóc và chiều dài kim như độ dầy của một tờ giấy. Loại kim này đã được ứng dụng ở một số công ty dược, sinh học, có dạng miếng dán có kích thước bằng miếng gạc, và có thể tích hợp với các thiết bị liên lạc không dây cho phép xác định mức độ sinh học phân tử, để cho ra các chỉ thị dùng thuốc chính xác, hiện thực hóa y học cá nhân và nhiều ứng dụng khác.
- Sử dụng ánh sáng mặt trời chuyển đổi carbon dioxide (CO2) thành các hợp chất hữu ích.
Nhiều Cty khởi nghiệp đã nghiên cứu và thương mại hóa công nghệ sử dụng ánh sáng mặt trời để chuyển hóa carbon dioxide (CO2) của khí thải các loại thành các dạng hóa chất cần thiết cho sản xuất và đời sống, tích cực làm giảm phát thải khí nhà kính, hoặc tận dụng khí thải và ánh sáng mặt trời như nguồn nguyên liệu và năng lượng cần thiết cho sản xuất, trong nền kinh tế tuần hoàn.
- Bệnh nhân ảo.
Sử dụng thuật toán mới, Dữ liệu lớn (Big data), công nghệ đám mây (Cloud) và tích hợp các công nghệ khác cho phép thiết lập các cơ quan hoặc cơ thể ảo, để dự đoán người, hoặc cơ quan của cơ thể người sẽ phản ứng với các liệu pháp trị liệu như thế nào. Ví dụ áp dụng trong thử nghiệm Vaccin Covid-19, sẽ nhanh và an toàn hơn cho người thật tiêm liều thử nghiệm, giúp ngăn ngừa và xử lý nhanh hơn trong trường hợp các đại dịch khác trên thế giới. Việc này không chỉ là ý tưởng mà đã từng bước trở thành hiện thực, khi cơ quan FDA (Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ) cho phép sử dụng, như trong sử dụng mô phỏng máy tính thay thế các thử nghiệm trên người để đánh giá các hệ thống chụp X-Quang tuyến vú, cũng như đã công bố hướng dẫn thiết kế các thử nghiệm thuốc và thiết bị trên bệnh nhân ảo.
- Điện toán không gian
Điện toán không gian là bước tiếp theo của sự tích hợp thế giới vật lý và kỹ thuật số với con người thật và thực tế ảo, làm tăng cường số hóa các hoạt động kết nối internet vạn vật qua đám mây, với bản đồ số không gian có độ trung thực cao, cho phép máy tính theo dõi và kiểm tra các chuyển động và tương tác. Điện toán không gian sẽ sớm đưa các tương tác người-máy và máy-máy lên mức hiệu quả mới áp dụng nhiều trong công nghiệp, giao thông vận tải, chăm sóc y tế và gia đình, cũng như trong lĩnh vực an ninh quốc phòng hiện đại.
- Y học số
Các phần mềm kỹ thuật số có thể theo dõi, phát hiện các rối loạn thể chất, tâm thần một cách tự động, hoặc trực tiếp quản lý các liệu pháp điều trị được gọi chung là Y học kỹ thuật số. Dựa trên công cụ số hóa và tích hợp để ghi lại các đặc điểm như giọng nói, vị trí, nét mặt, hoạt động thể dục, ngủ, thức vv... của người dùng, sau đó dùng AI trí tuệ nhân tạo phát hiện sự khởi phát hay trầm trọng hơn của một bệnh cụ thể. Ví dụ: Theo dõi Alzheimer, Parkinson, tự kỷ, trầm cảm…
- Máy bay điện
Động cơ điện cho máy bay không chỉ loại bỏ khí thải carbon dioxide (CO2) khi dùng nhiên liệu hóa thạch, mà còn giảm tới 90% chi phí nhiên liệu, 50% phí bảo trì và 70% tiếng ồn. Mặc dù còn hạn chế kỹ thuật về pin dùng cho máy bay điện so với năng lượng nhiên liệu truyền thống của máy bay, nhưng các hãng máy bay đang đầu tư nghiên cứu cải tiến nhất là các công ty khởi nghiệp. Hiện tại có hơn 170 dự án máy bay điện đang triển khai, và Hãng Airbus cho biết họ có kế hoạch sẳn sàng cung cấp 100 phiên bản chở khách vào năm 2030.
- Xi-măng Carbon thấp
Vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi toàn cầu là bê tông được sản xuất từ xi măng. Sản xuất xi măng tạo ra lượng Carbon Dioxide CO2 chiếm tới 8% tổng lượng phát thải carbonic toàn cầu. Nhiều Công ty khởi nghiệp ở New Jersey đang sử dụng quy trình sản xuất xi măng thấp hơn 30% phát thải CO2, hoặc Norcem ở Na Uy đặt mục tiêu trở thành nhà máy sản xuất xi măng không khí thải đầu tiên trên thế giới, do sử dụng nhiên liệu từ chất thải và bổ sung công nghệ lưu trữ carbon để loại khí thải hoàn toàn và năm 2030.
- Cảm biến lượng tử
Cảm biến lượng tử đạt mức độ chính xác vô cùng cao và nhanh nhờ khai thác bản chất lượng tử của vật chất, ví dụ các electron trong phân tử xêzi 133 hoàn thành quá trình nhảy từ mức năng lượng thấp lên cao và ngược lại, đạt 9,19 tỉ lần trong một giây. Các nhà nghiên cứu tại đại học Birmingham, Vương quốc Anh đang nghiên cứu phát triển các nguyên tử siêu lạnh để phát hiện những thay đổi nhỏ trong trọng lực cục bộ. Hoặc Viện Công nghệ Massachusetts đã nghiên cứu đặt cảm biến lượng tử được chế tạo từ kim cương lên một chip silic đa dụng có kích thước chỉ vài phần của milimet.
- Hydro Xanh
Hydrogen (H2) là loại khí có nhiệt cháy cao nhất trong các loại nhiên liệu trong tự nhiên, là nguồn năng lượng hấp dẫn trong nhiều thập kỷ qua. Hydro khi cháy sẽ cung cấp năng lượng rất lớn, và sản phẩm phụ duy nhất là nước (H2O) nên được gọi là nhiên liệu sạch. Tuy nhiên quá trình truyền thống sản xuất Hydrogen tốn nhiều năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch - được gọi là Hydro xám. Trong khi đó Hydro Xanh được sản xuất từ điện phân thế hệ mới ngày càng tận dụng công nghệ để sản xuất hydro Xanh hiệu quả hơn. Nên Hydro xanh trở thành một trong bốn công nghệ cần thiết đáp ứng mục tiêu của thỏa thuận Paris về giãm phát thải khí nhà kính cho thế giới.
- Tổng hợp Gene.
Các nhà khoa học về gene có thể giải mà toàn bộ bộ gen, và từ đó có thể tổng hợp toàn bộ bộ gen, mà không cần phải lấy mẫu vật từ thực tế. Như trong đại dịch Covid-19, các nhà khoa học Thụy Sỹ đã tổng hợp toàn bộ bộ gen virus corona từ thông tin do các nhà khoa học Trung Quốc công bố trình tự gen của virus này, mà không cần lấy mẫu vật thực tế, giúp nghiên cứu virus từ phòng thí nghiệm.
Tổng hợp toàn bộ gen là một phần mở rộng của sinh tổng hợp sinh học phân tử hiện đại, hứa hẹn nhiều lĩnh vực ứng dụng vào y học, liệu pháp gen, tế bào, hay sản xuất thuốc sinh học.
