Dự báo khoa học tương lai 10 năm tới doc

Dự báo khoahọc tương lai
10 năm tới
Những thế giới mới, sự sống mới, nhữngcơ thể mới: đây chỉ là một số trong
những đột phá mà chúng ta có thể thấy vào năm 2020, theo dự báo của ủy bangồm
các nhà khoa họchàng đầu Australia.
Đã có mộtsố bước nhảy phithường trong khoahọc thập niên vừa qua. Thật
khótưởngtượng cuộc sốngtrông như thế nào trước khi có Wi-Fi,và khó tin rằng
chúng ta lại phát hiện đượcnhiều kiến thức như thế về sao Hỏa.Và chỉ mới có 7
năm kể từ khi toàn bộ hệ gen con người được giải mã và sắp xếp trình tự, nhưng kể
từ đó, các nhàkhoa họcđã chinh phục hệ gen của hàngtá loài khác.
Vậy tiếptheo sẽ là gì? Còn bao nhiêu khám phá khoa họcbất ngờ nữa chúng
ta sẽ thấy vào cuốithập niên tới? Và những khám phánày sẽ làm thayđổi cuộc
sống của chúngta như thế nào?
Chúng tôi đã phỏngvấn một số nhà nghiên cứuhàngđầu Australiatrong lĩnh
vực thiên văn học, chăm sóc sứckhỏe,công nghệ và môitrường để thoáng nhìn về
tương laivà dự báo thế giới sẽ trông như thế nào vào năm 2020.
10 năm nữa khoa học sẽ tiến bộ đến đâu? (Ảnh: iStockphoto)
Chinh phục không gian sâu thẳm
Những chiếc kínhthiên văn tohơn, tốt hơn, quét quabầu trời đangxem xét
kĩ lưỡng bầukhí quyểncủa những hành tinh nằm trong những hệ mặt trời khác
trong khiphi thuyền vũ trụ đang đào xới tìm sự sốngngoài địa cầutừ 20 kmsâu
bên dưới lớp băng của các vệ tinh thuộc saoThổ.
“Vào năm 2020,tôicược rằng chúng ta sẽ ở bên bờ vực củamột độtphá
trong việc tìm kiếm sự sống ở đâu đó trong vũ trụ”, phát biểu của giáo sư Fred
Watson ở Đài thiên văn Anglo-Australia.
“Một số vệ tinh của saoMộc và sao Thổ có lớp băngdàu 20 km trôi nổitrên
những đại dươnglỏng: ai biết nhữnggì cóthể sinh sống trong chúngchứ? Titan có
những hồ methane lỏngthay cho nước. Có cơ hội tốt cho các vikhuẩn sống với
những hydrocarbonnày – chúngsẽ là những dạng sốngkì lạ nếu chúng ta có thể
tìm rachúng”.
Watson dự báo một thế hệ mới của các kính thiênvăn lớn hơngấp đôi hoặc

thậmchí gấp ba lần ngày naysẽ chongười ta khả năngxemxét kĩ lưỡng bầu khí
quyển của hànhtinh kiểu trái đất xa xôinhằm tìm ranhững dấuhiệu của sự sống.
Chúng tasẽ phát hiện ra nhiều hànhtinh giốngtrái đất vào năm 2020,đó là
phátbiểu của tiến sĩ CharleyLineweaver ở trường đại học quốc gia Australia.
“Thắng lợi này sẽ truyền cảmhứng cho sứ mệnh đầu tiên của nhân loại tiến
đến một ngôi saokhác, sử dụng một con tàu vũ trụ có thể dichuyển nhanhhơn
nhiều lần so với bất kì con tàu nào trước đây”.
Cuộc tìm kiếm trí thôngminhngoài địa cầucó tiềm năng ở mọi thời đại “làm
chao đảo nhân dạng của chúng ta nhiều hoặc thậmchí nhiều hơncái Darwin đã
làm”, Lineweavernói, “nhưng tôi ngờ rằngnó sẽ là một thập kỉ lặng lẽ nữa đối với
SETI”,một dự án tìmkiếm những dạng sống khác trongvũ trụ.
Giáo sư MathewColless,giám đốc Đài thiên văn Anglo-Australia thì kémhi vọng
hơn.
“Có lẽ, chỉ là có lẽ -đây là mộtsự cố gắng lâu dàithật sự, chúng ta có thể
thậmchí biết đến những trí thông minhkhác ở ngoài kia, nhữngsinhvật, giống
như chúng ta, có khả năngthưởng thức kiến thứcvề vũ trụ mà chúng ta chia sẻ”.

Khai phá những bí ẩn của vũ trụ
“Máy Va chạm Hadron Lớn sẽ tìm ra boson Higgs hoặc cái gì đó không như
trông đợi” – tiến sĩ Charley Lineweaver. (Ảnh: CERN)
Chúng tađang biếtđược về chúng ta của mìnhnhanh hơn sovới trước đây
và thập niên tiếptheo có thể báo trước mộtsố khám phá thúvụ, Colless nói.
“Đặcbiệt thú vị là nhữngkhám phá mới phảng phất trong 10 năm tới có lẽ sẽ
gồm nơi phát sinhra khối lượng nếu như Máy Va chạm HadronLớn nhận dạng ra
boson Higgs; đa phần vật chất trongvũ trụ thật ra là cái gìnếu các thí nghiệm
trong phòng labphatshieenj racác hạt hạ nguyên tử thuộc về ‘vật chất tối’; cái gì
làm cho sự giãn nở của vũ trụ tăng tốc nếu như các quantrắc thiên văn vénbức
màn bản chất củanăng lượngtối; và có haykhông nhữngthế giới giống Trái đất
đang quayxung quanhnhững ngôi sao khác”.
Lineweaver đồngý rằng đây sẽ là một thậpkri tìm kiếm hạt bosonHiggs hay

lảngtránh kia.
“Những cuộc tìm kiếm vật chất tốicủa chúngta sẽ tìm ramột hạt (haynhiều
hạt) vậtchất tối hoặc cái gì đó không như trông đợi. Những kết quả này và các
quan sát phôngnền vi sóng vũ trụ Planck có thể giải được bíẩn của vậtchất tối và
năng lượngtối”, Lineweavernói.
Ý nghĩa của sự sống
 Lí thuyết thống nhất lớn của sinh học
Trongkhiviệc phát hiện rahạt boson Higgs cóthể giúp chúng ta hiểu được
vũ trụ củachúng ta hoạt độngnhư thế nào, thì mộtngành khoa học mớigọi là
interactomics cóthể giúpchúng ta hiểu được ý nghĩacủa sự sống trên Trái đất.
Đã có lần tronglịch sử, chúng ta nghĩ hệ gen có thể giải thích mọi thứ mà
chúng ta thấy trong thế giới sinhvật. Nhưng rồi các biểu sinh xuất hiện, tiết lộ rằng
diện mạovà chức năng của chúngta là kết quả không chỉ của hệ gen củachúng ta
mà còn của sự tương tác củachúng với môi trường củachúng.
Interactomics – một lí thuyết thốngnhất lớn của sinh học –có thể giúp chúng ta dự
đoán một hệ sẽ hành xử như thế nào dựa trên thông tin về từng thànhphần riêng
lẻ cấu thành nên hệ đó, theolời giáo sư Stephen Simpson ở trường đại học Sydney.
“Một khuôn khổ như vậy có thể giúp chúng ta dự đoán hệ gen tương tácnhư
thế nào để tạo ra một cơ thể sinhvật; làm thế nào các neurontrong nãosinhra ý
thức; làm thế nào hàng nghìn người có thể hàngxử giống như một ngọn lửa bùng
lên trong sân vận động bóngđá; vàthậm chíthị trườngvốn sẽ diễn biến như thế
nào trong tươnglai. Một thuđược một sự tổng hợp như thế là một trongnhững
thách thức lớn trong ngành sinh học hiện đại, với những gợi ý ứngdụng thực tiễn
hết sức rộng lớn”, Simpsonnói.
Những cơ thể mới
Nhưng còn cơ thể sinh họccủa chúngta thì sao? Cơ thể con người sẽ trông
như thế nào saumột thập kỉ nữa?
Béo là một dạng gầy mới. Chúngta có thể chọn lựa từ rất nhiều ‘thuốc tiên’
công nghệ cao để giúp tăng cân hoặc giảm béo.
“Sẽ có nhiều thuốc giảm béo được bày bán trên thị trường vào năm 2020 hơn

so với ngày nay” – tiến sĩ Nuala Byrne. (Ảnh: iStockphoto)
Chuyên gia chữa bệnh béo phì, tiến sĩ Nuala Byrneở trường Đại họcCông
nghệ Queensland dự báo sẽ có nhiều thuốc giảm cân bày bán trên thị trườngvào
năm 2020hơn so với ngày nay:một số thuốclàm chậm quátrình rỗng bao tử, một
số thuốclàm chobạn cảm thấy no, một số thuốc hạn chế sự hấp thụ chất béo, và
những thứ thuốc khác thì tăng cườngsự chuyển hóa.
“Chúng ta có thể còn thấy những dụng cụ sử dụngcác xung điện để điều
khiểnthần kinh làmđiều hòa dạ dày vàtuyến tụy, vàcho bạn biết khi nàothì bạn
cảm thấy no.Cuối cùng,có thể có một phép kiểm tra ditruyền cho bạnbiết bạn có
các gen tăng cường thiên hướng tăng cân hay không – nhưng sẽ vẫn còn tùy bạn
làm gìvới nó”.
 Toàn bộ chuỗi ADN của bạn được sắp xếp với chi phí hợp lí
Sẽ có khả năng cho bạnbiết bạn có thừahưởng các gen béo phì đó hay
khôngtrong vòng10 năm tới, khicác công nghệ sắp xếp ADNnhanh và rẻ làm cho
các hệ gen cá nhântrở thành thực tế, đó là dự báo của giáo sư Arthur Georges ở
trường đại học Canberra.
“Những cỗ máy mới có thể manglại hàng terabyte thông tin gen sẽ cho bất
kể ai cũngcó khả năng có toàn bộ ADNcủa họ được sắp xếp trong thờigian chưa
tới mộttuần với chiphí 1000 đô la Mĩ.
Trênlí thuyết, thông tin nàycó thể dùng để dự đoán bệnhtật, ung thư vàchứng
béo phì nhiều nămtrước khi chúng thật sự phát triển”, Georgesnói.
Công nghệ gen mới cũng sẽ làm thayđổi cơ sở pháp lí, khiến ngày càng khó
khăncho nhữngtên tội phạm trốn tránhhiện trường tội ác và nạn nhân của chúng.
Và vào năm 2020,các phòng thí nghiệmsẽ sắp xếp toàn bộ hệ gen của
10.000 sinhvật, cung cấp dữ liệu phong phú giúp tìmhiểu xemsinh vậthoạt động
như thế nào, chúng phảnứng như thế nào vớimôi trường và cuối cùngchúng tiến
hóa rasao.

Mọi vết thương có thể hàn kín bằng cách kết hợp kĩ thuật mô, kĩ
thuật y sinh và công nghệ nano

“Chúng ta sẽ thấy cấu trúc của các mô ba chiều trong phòng thí nghiệm như
da, sụn, mô tim mạch và mô xương” – giáo sư Fiona Wood (Ảnh: iStockphoto)
Di truyền học sẽ kếthợp với những công nghệ khác trong tươnglai để chữa
lành những vếtthương gâyra bởi sự chấn thương,bỏng và thậm chí cả ungthư,
theo lời giáo sư Fiona Woodở trườngđại học Tây Australia, người được trao giải
thưởng người Australia củanăm.
“Chúng ta sẽ thấy cấu trúc củacác mô ba chiều trong phòngthí nghiệm như
da, sụn, mô tim mạch và mô xương:các cơ quan lớn lên trongcác đĩa cấy, nếu như
bạn thích như vậy”, Wood dự đoán.
Chúng tacũng bắtđầuthấy một sự mô tả nhiềumức của vết thương,ung thư hay
bất kì cái gì đangđược điều trị, từ diện mạobên ngoài cho đến những thayđổi ở
cấp độ gen, bà nói.
“Một khi chúng ta hiểu được cáiđangdiễn ra ở cấp độ gen,chúng ta sẽ tăng
cường hoạt tínhgen để làm chovết thươngchónglành hơn và lành tốt hơn.Các
hạt nanotự lắp ghép sẽ phụchồi cấu trúcmô, và cuốicùng sự tái sinhmô trong cơ
thể sống sẽ trở thành chuyệnvặt vãnh”.
 Những người lính chiến sẽ là 40% sinh học, 60% công nghệ
Công nghệ mới sẽ mang lại nhiều lợi ích vật chất hơntrong thập niên tiếp
theo. Bạn có còn nhớ những con chipnhớ cấydưới datrong tác phẩm khoa học
viễn tưởng kinh điển năm 1984 Neuromancer?
Vâng, thực tế của việc truy xuất trực tiếp đến không gianảo thông quanhững con
chip cấy trong não ngày một gầnhơn so với bạn nghĩ, phát biểu của giáosư
VaughanMacefield ở trường đại học Tây Sydney.
“Bốn người đã có các điện cựccấy trong não của họ -một hệ tiếp giáp thần
kinh giúp họ điều khiển một máy vi tính hoặc một tay chân giả. Trong một thập
niênnữa, hệ thống nàysẽ cho bạn một cảm giác tiếp xúc hoàn toànvàcho cảmgiác
những gì xungquanhbạn,cho phép bạn nói lên sự khác biệt giữa cácvật có trọng
lượng, kết cấu và tính mềmdẻo khác nhau”, Macefield nói.
“Với nhucầu của ngành quânsự đốivới các chi thay thế, những người lính
của tươnglai sẽ là 40%sinhhọc, 60% côngnghệ -khôngcần suy nghĩ nữa!”

Macefieldcòn dự đoán chúngta sẽ thủ tiêu đượcchứng mấttrí nhớ, với
những loạt điệncực có thể cấyvào cơ thể chophép chúng ta hồi phụclại nhữngkí
ức đã lãng quên từ lâu.
Những người bạn ảo và những ngôi nhà thông minh
 Một bản sao như thật người bạn tốt nhất của bạn
“Máy chiếu sẽ tạo ra hình ảnh người bạn của bạn đang ngồi bên bạn” – tiến sĩ
Clio Creswell (Ảnh: Thomas Peter/Reuters)
Năm 2020,bạn sẽ cóthể chatvới ảnhnổi kích thướcthật của những người
bạn hoặc đồng nghiệp– dự báo của tiến sĩ Clio Cresswelltại trường đại học Sydney.
“Máy chiếu sẽ tạo rahình ảnh ngườibạn của bạn đang ngồi bênbạn. Giống
hệt như là họ đang ở đó, ngoại trừ chỗ bạn không thể chạmvào họ. Và điều này sẽ
khôngxảy ra nếu không có nhiều pháttriển toán học. Các phép biến đổi Fourier
chắc chắn có vai trò nhấtđịnhtrong việc tạo ra những ảnh nổi này. Đó là cơ sở
toánhọc tương tự như nềntảng của máyhát MP3”, Cresswell nói.
 Internet siêu tốc nối liền mọi khoảng cách
Nếu bạn đang chơi trò Monopoly với người bạn ảo củamình vàonăm 2020,
thì bảngchọn sẽ có mộttùy chọn để mua băng thông cùng với nướcvàđiện nếu
như tiến sĩ Alex Zelinsky,người đứng đầu NhómKhoa họcThông tinCSIRO,có cái
gì để làm với nó.
“Băng thông quá thiết yếu đối với cuộc sống của chúng ta nên nó phải được
xem là một tiện ích nữa”, Zelinskynói.
“Nếu mọi người ở Australiađược truy xuất băng thông rẻ và nhanh,thì nósẽ
đặt nềntảngcho toànbộ các hostdịch vụ và công nghệ mới. Trongsố này có thể
gồm thầy thuốc từ xa,trong đó thông tin y khoađược truyền qua Internet để tư
vấn, khám bệnhtừ xa hoặc xét nghiệm”.
Zelinsky tin rằng băng thông quốcgia tốc độ cao sẽ mang lại nhiều lợi ích,thí
dụ như nhà ở ‘thông minh’, trongđó việc sử dụng nước và nănglượng được theo
dõi và điều khiển bằngcác bộ cảm biến kết nối Internet.Và chúngta có thể theo
dõi từngcon đập, dòngsông và hồ nhân tạo vàkết hợp thông tin này với thôngtin
dự báo thời tiết, cho phép chúng ta dự báo không chỉ là chúng ta cóbao nhiêu

nước trongngàyhôm nay,mà còn là chúng ta sẽ cóbao nhiêu trongtương lai.
Năng lượng sạch
 Các thành phố được cấp điện bằng công nghệ có thể hồi phục
“Trừ khi chúng ta thông qua các công nghệ sạch, nếu không thì viễn cảnh của
nền văn minh nhân loại thật ảm đạm” - Ian Lowe (Ảnh: iStockphoto)
Công nghệ năng lượng sạch là chìa khóabước vào tương lai, phát biểu của
giáo sư Ian Lowe tại trườngđại học Griffith.
Lowehìnhdung các thành phố Australiasẽ đượccung cấp năng lượng sạch,
và có khả năng biếnnăng lượng và những tài nguyên khác một cách hiệu quả
thành các dịch vụ trong vòng 10năm.
“Nướctưới sẽ được sử dụng liên tụcmà khônglấy đi các hệ sinh thái ven
sông của nhữngdòng chảy màchúng cần vâng, dẫusao chăng nữa, đó là ước mơ
của tôi.
“Nhưng trừ khichúngta bỏ lại phía sau những phương thứcvà công nghệ rõ
ràng không thể chịu đựng được trong vòng thậpniên tới, thìviễn cảnh tươnglai
của nềnvăn minh nhân loại là rất ảmđạm”, ông kết luận.
 Bức tranh lớn
Trongthập niên tới,khoahọc sẽ mang lại những ứngdụng môi trường nên
chúng ta có thể sống thoải mái, những ứngdụng kinhtế nên chúng ta có thể tận
hưởngsự thịnhvượng, những ứngdụng ykhoa nên chúng ta cóthể sống khỏe, và
những ứng dụng bảo annên chúng ta có thể tận hưởngnền hòabình, Colless nói.
Nhưng thỉnh thoảngkhoa họckhông chỉ manglại phương tiện mà cả sự kết
thúcnữa, ông nói.
“[Khoa học là]cái gìđó chúng ta yêu thích vì nó thực sự quý giá, không quý giávì
nó dẫnđến cái gì đó nữa”.
“Sự kết thúc tôi cótrong đầu đơn giản là một sự nhận thứcvũ trụ mà chúng
ta đangsống, mộtsự hiểu biết nó hoạt động như thế nàovà tại sao mọi thứ lại
hành xử như chúng vốnthế.
Với nhữngaicùng chiasẻ quan điểm này,Colless dự đoán rằng thập niên
tiếp theo sẽ là “một kỉ nguyên thầnkì và hết sức thú vị”.