Bức tranh công nghệ thế giới 2009 và xu hướng những năm tới

BỨC TRANH CÔNG NGHỆ THẾ GIỚI 2009
VÀ XU HƯỚNG NHỮNG NĂM TỚI















I. NHỮNG THÀNH TỰU NGHIÊN CỨU-PHÁT TRIỂN NỔI BẬT NĂM 2009
1. CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Hệ gen đã thực sự có công dụng đối với cá nhân
Năm 2009 có thể được coi là một bước ngoặt đối với hệ gen cá nhân, khi việc thử
nghiệm gen rộng rãi phục vụ nhu cầu của từng cá nhân kết cục đã nằm trong tầm tay. Hai
nhà đi tiên phong về hệ gen-James Watson, người đồng phát minh ra cấu trúc ADN, và
Craig Venter, người đi tiên phong trong những nỗ lực của khu vực tư nhân để lập thứ tự
hệ gen-đã xuất bản chuỗi thứ tự gen của mình, đồng thời tiết lộ những rủi ro bệnh tật có

thể họ sẽ gặ
Và, lợi dụng ưu thế của sự bùng nổ dữ liệu hệ gen người, một số công ty đã mở ra những
dịch vụ thử nghiệm gen trực tiếp cho khách hàng để phân tích rủi ro mắc bệnh của từng
người đối với một loạt những bệnh, như Alzheimer, tiểu đường và ung thư. (“Your
Future, on a Chip" và "Your Personal Genome"). Trong khi đó, những người chỉ trích
phát biểu rằng vẫn còn phải chờ xem liệu những phép thử nghiệm đó có hữu ích trong
việc ngăn ngừa bệnh tật hay không. Bởi vậy, với giá gần 1.000USD/phép phân tích 1
triệu biến thể gen, và 350.000 để lập toàn bộ thứ tự gen, xem ra cũng đáng chờ đợi trước
khi quyết định chi tiền ra thử nghiệm.
Khám phá thế giới vi khuẩn
Năm 2007, các nhà khoa học cho biết thế giới vi khuẩn đã trở nên quen thuộc hơn,
nhờ các công nghệ lập thứ tự gen cho phép phân tích được toàn bộ những cộng đồng vi
sinh vật này-một cách tiếp cận đã được biết với tên gọi là các siêu hệ gen
(Metagenomics). Trong quy trình đó, họ đã khám phá ra cả một thế giới hệ gen đa dạng,
có thể đem ứng dụng vào mọi việc, từ sản xuất năng lượng tái tạo tới dược phẩm. Ví dụ,
những enzyme tìm thấy ở những vi khuẩn trú ngụ trong ruột mối có thể tạo cảm hứng để
tìm ra những phương pháp điều chế cellulosic ethanol hiệu quả hơn. ("Termite Guts
Could Boost Ethanol Efficiency"). Những “cư dân” vi khuẩn trú ngụ trong cơ thể chúng
ta đang nhận được sự quan tâm đặc biệt-đó là một bộ phận nằm trong Human
Microbiome Project-một Dự án khổng lồ được Viện Y học quốc gia Mỹ tài trợ để nghiên
cứu về những vi khuẩn sống trong cơ thể người và đóng vai trò cốt tử trong chức năng
miễn dịch và dinh dưỡng. ("Our Microbial Menagerie" và "The Next Human Genome
Project: Our Microbes").
Thu hoạch tế bào gốc không cần phôi
Năm 2009, lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc lấy từ phôi, đặc biệt là nhân bản liệu
pháp, đã bị chững lại, do vẫn bị hạn chế về kinh phí, những vấn đề liên quan đến kỹ thuật
và đạo đức. Ví dụ, nhà khoa học và nhà nhân bản vô địch ở Harvard, Kevin Eggan, gần 2
năm trước đã được phép tiến hành thử nghiệm nhân bản người, nhưng đến nay vẫn chưa
bắt đầu do không nhận được trứng của những người tình nguyện ("Human Therapeutic
Cloning at a Standstill").

Tuy nhiên, tháng 11 vừa qua, những nhà khoa học ở Wisconsin và Nhật đã tuyên bố một
phương án thay thế tiềm năng đầy phấn khởi-một phương pháp tương đối dễ để tái lập
trình những tế bào lớn tuổi để chúng có hành vi giống những tế bào gốc phôi mà không
cần đến phôi hoặc trứng. ("Stem Cells without the Embryos"). Việc tiếp theo cần làm là
xác định những tính chất chính xác của chúng và xem mức độ an toàn khi sử dụng chúng
ở người.
Một bước nhảy vọt để điều trị não hư hỏng
Những thương bệnh binh trở về từ chiến trường Iraq đã đem lại sự chú trọng mới
cho việc chữa trị tổn thương não. Nhờ kỹ thuật y tế tốt hơn, những bệnh nhân bị thương
nặng ở đầu có nhiều hy vọng sống sót hơn. Nhưng họ có thể phải hứng chịu hậu quả nặng
nề về nhận thức, hạn chế khả năng sống và làm việc bình thường. Nicholas Schiff, nhà
thần kinh học ở trường Y khoa Weill Cornell, New York, đã đem đến hy vọng mới cho
những gia đình của những nạn nhân phần lớn bị lãng quên này. Ông đã phát hiện ra rằng
kích thích sâu vào não bộ-một kỹ thuật được dùng để điều trị bệnh Parkinson, trong đó
dòng điện được đưa vào những bộ phận đặc thù của não, có thể giúp những bệnh nhân đó
phản ứng tốt hơn với môi trường xung quanh. ("Raising Consciousness" và "Jump-
Starting the Damaged Brain").
Sự khác biệt gen của mọi người
Mọi người có những khác biệt nhau về gen nhiều hơn là trước đây vẫn tưởng. Các
nhà khoa học đã phát hiện ra rằng những đoạn ADN lớn có thể được nhân sao, xóa bỏ
hoặc chuyển vị và có thể đóng vai trò trong bệnh tật. ("Deciphering Human
Differences"). Ngoài ra, một số công trình đang sử dụng những mạng gen có khả năng
quét toàn bộ hệ gen để tìm những đa biến hình nucleotide đơn lẻ, nhờ đó nhận dạng được
những khác biệt đặc thù liên quan tới những bệnh như tiểu đường, bệnh Crohn và bệnh
tim. ("Genes for Several Common Diseases Found").

2. Y SINH HỌC
Chúng ta có thể nhìn lại năm 2009 như một năm mà kỹ thuật lập thứ tự hệ gen
người kết cục đã trở nên thông dụng tới mức đủ sức để đem lại những thông tin y học
hữu ích ("A Turning Point for Personal Genomes"). Số lượng những hệ gen đã được lập

thứ tự hoặc được công đố đã tăng từ con số 2-3 lên khoảng 9 hệ, ngoài ra còn có khoảng
40 hệ đã lập nhưng chưa công bố. Ở một vài trường hợp, các nhà khoa học hiện đã phát
hiện ra căn nguyên gen của bệnh bằng cách lập thứ tự hệ gen của người mắc. Các nhà
khoa học cũng đã lập thứ tự hệ gen của một số bệnh nhân ung thư để so sánh với hệ gen
của những bệnh nhân bình thường, hy vọng tìm ra những sai sót gen có thể làm cho các tế
bào trở thàng ung thư hoặc di căn ("Sequencing Tumors to Target Treatment"). Những
kết quả nhận được cho thấy là ngay cả những khối u bậc thấp hoặc trung bình cũng có thể
khác biệt về gen, đưa lại khó khăn cho những dược phẩm nhằm mục tiêu ở cấp phân tử.
Điều đó nói lên nhu cầu phải phát triển những chiến lược mới trong việc tìm dược phẩm
và liệu pháp điều trị ung thư.
Năm 2009 đem lại nhiều tin tốt lành hơn cho những con chuột già, và có thể cũng
cho con người nữa, vì các nhà khoa học lần đầu tiên đã nhận dạng được loại dược chất có
khả năng tăng cường tuổi thọ của loài động vật có vú ("First Drug Shown to Extend
Lifespan in Mammals"). Đã phát hiện được rằng Rapamycin, loại dược liệu hiện được sử
dụng để ngăn ngừa sự đào thải các bộ phận cấy ghép, còn có công dụng tăng 9 - 13% tuổi
thọ thậm chí khi dùng cho những con chuột tương đương với 60 năm tuổi. Trước đây, chỉ
có kỹ thuật gen và dùng thức ăn ít calo là những phương pháp duy nhất được chứng minh
là có thể làm tăng tuổi thọ của loài có vú ("A Clue to Living Longer"). Do tác dụng ức
chế miễn dịch mạnh, nên dược liệu trên không được phép sử dụng cho người. Nhưng các
nhà nghiên cứu hiện đã phát hiện được rằng tác dụng phá vỡ đường phát tín hiệu của loại
dược phẩm trên có thể được ứng dụng để làm tăng tuổi thọ ("Genetic Fountain of
Youth"). Những con chuột có protein liên quan bị tàn tật đã thể hiện những kỹ năng vận
động siêu việt, bộ xương chắc khỏe hơn và nhạy cảm với insulin hơn khi chúng đạt tới
tuổi trung niên. Những con chuột cái sống lâu hơn khoảng 20% so với những con chuột
không được thay đổi. Trong khi những con đực, mặc dù khoẻ mạnh, nhưng vẫn không có
tuổi thọ cao hơn. (Vậy mà, biện pháp hạn chế calo đã tăng tuổi thọ lên gần 50%). Nay,
các nhà khoa học đang tìm cách phát triển những dược chất nhằm vào đường phát tín
hiệu này, vốn trước đây được coi là có công dụng như một loại số đo về lượng thức ăn có
sẵn trong môi trường.
Sự phát sinh của chủng cúm mới, H1N1 vào tháng 4/2009 đã làm tăng mối quan

tâm tới những cách tiếp cận mới để chế tạo vaccine ("New Vaccines for Swine Flu"). Lần
đầu tiên trong thời gian diễn ra dịch bệnh, các công ty dược phẩm đã có khả năng sử
dụng những phương pháp sản xuất dựa vào tế bào để tạo ra vaccine chống virus nhanh
hơn, bên cạnh phương pháp dựa vào trứng truyền thống. (Vẫn chưa có phương pháp nào
trong số này được chuẩn y sử dụng ở Mỹ - vaccine hiện có đã được sản xuất ở trong
trứng.) Tháng 11/2009, Ban cố vấn của Cục Dược-Thực phẩm Mỹ đã tuyên bố rằng
phương pháp mới để sản xuất vaccine chống cúm ở các tế bào côn trùng, mặc dù là hiệu
quả, nhưng cần tiến hành những thử nghiệm về độ an toàn nhiều hơn nữa mới có thể
được chuẩn y ("Caterpillar Flu Vaccine Delayed"). Vaccine này, được phát triển bởi
Protein Sciences, có trụ sở ở Meriden, CT, sử dụng protein đơn từ virus để gây miễn
dịch, chứ không sử dụng những phiên bản virus đã chết hoặc bị làm yếu. Hai công ty
khác đã bắt đầu thử nghiệm lâm sàng những vaccine cúm được chế từ những phần tử
giống virus-những vỏ protein nom giống hệt virus nhưng lại không chứa ADN virus
("Delivering a Virus Imposter Quicker").
Một cách tiếp cận mới, được thử nghiệm bởi các nhà khoa học Thụy Sĩ đầu năm
2009, đã cho phép các nhà phẫu thuật đốt những đoạn mô não nhỏ mà không cần thực
hiện đại phẫu, trên cơ sở sử dụng những sóng âm chuyên dụng ("Brain Surgery Using
Sound Waves"). Họ đã sử dụng công nghệ được phát triển bởi InSightec, một công ty
siêu âm có trụ sở ở Israel. Công nghệ đó sử dụng siêu âm hội tụ cường độ cao (HIFU) để
phóng vào mục tiêu trong não. (HIFU khác với những siêu âm được dùng để chẩn đoán,
chẳng hạn như để soi ảnh bào thai, và trước đây đã từng được sử dụng để khử u xơ tử
cung). Những chùm tia phát ra từ một mạng chứa hơn 1000 bộ biến năng hội tụ lại xuyên
qua vỏ não để tập trung vào đoạn mô bệnh cực nhỏ, gia nhiệt và phá huỷ nó. Trong công
trình này, 9 bệnh nhân bị mắc bệnh đau đầu kinh niên cho biết họ khỏi đau ngay lập tức
sau khi áp dụng liệu pháp.
Các nhà khoa học cũng hy vọng sẽ vận dụng những công nghệ đã được phát triển
đối với HIFU để biến đổi những hoạt động của não, trên cơ sở sử dụng siêu âm hội tụ
cường độ thấp để kích hoạt những tế bào thần kinh ("Targeting the Brain with Sound
Waves"). Có thể đến một ngày nào đó, công nghệ này sẽ cung cấp phương pháp kích
thích sâu vào bộ não mà ít xâm hại hơn. Phương pháp này, trong đó những điện cực cấy

ghép vào não bằng phẫu thuật kích thích những bộ phận đặc thù, ngày càng được áp dụng
nhiều hơn để chữa trị bệnh Parkinson và những trục trặc thần kinh khác. Cũng trong một
công trình lần đầu tiên đối với bộ não, các nhà khoa học trong năm nay đã phát hiện ra
rằng IQ của chúng ta phần lớn là được quyết định bởi chất trắng-là lớp chất béo ngăn
cách bao phủ quanh dây thần kinh của não bộ ("Brain Images Reveal the Secret to Higher
IQ"). Bằng cách sử dụng một kỹ thuật chụp ảnh não, gọi là kỹ thuật chụp tensor khuếch
tán, các nhà khoa học đã phân tích mạng thần kinh của 92 cặp anh em sinh đôi và giống
nhau và đã phát hiện ra mối liên quan chặt chẽ giữa chất trắng với điểm số đạt được ở các
cuộc thử nghiệm IQ. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng chất trắng của
một người phần lớn là được quyết định bởi di truyền. Hiện họ đang tìm kiếm những biến
thể gen liên quan.
Bài báo đăng trong Technology Review tháng 11/2009 cung cấp thêm thông tin về
bí mật của trí thông minh, theo đó nó được quyết định bởi chức năng và hiệu quả của
mạng thần kinh trong bộ não, chứ không phải số lượng neuron hoặc kích thước của bất
kỳ vùng nào của não ("Intelligence Explained").
3. NĂNG LƯỢNG
Do nhiều công ty năng lượng tái tạo (NLTT) đang phải đối mặt với thời kỳ tài
chính khó khăn ("Weeding Out Solar Companies"), nên rất nhiều thành tích nổi bật của
năm 2009 là xuất phát từ Washington, DC, với những khoản tài trợ khổng lồ của Liên
bang để kích hoạt đổi mới trong lĩnh vực ắc quy và NLTT và những Chương trình chẳng
hạn như Energy Frontier Research Centers và Advanced Research Projects Agency-
Energy ("A Year of Stimulus for High Tech").
Nhưng vẫn có vô số hoạt động nằm bên ngoài phạm vi đó, cả ở Mỹ lẫn trên khắp
thế giới. Một trong những phát triển ngoạn mục nhất ("Natural Gas Changes the Energy
Map") là cuộc chạy đua để khai thác nguồn tài nguyên mới khổng lồ: Những công
nghệ/kỹ thuật khoan mới đã tạo khả năng thu hồi khí tự nhiên đạt hiệu quả về kinh tế từ
những mỏ đá phiến nằm rải rác trên khắp nước Mỹ như Texas, New York, Pennsylvania,
và Ohio. Những tiến bộ của công nghệ khoan đã làm tăng lượng khí tự nhiên có thể khai
thác lên 39%, theo con số ước tính của một công trình nghiên cứu được công bố tháng
6/2009. Loại nhiên liệu tương đối sạch này có thể giúp cắt giảm lượng phát thải khí nhà

kính nhờ thay thế than đốt ở các nhà máy nhiệt điện. Thậm chí, khí tự nhiên có thể đem
lại phương án thay thế xăng dầu trong giao thông vận tải, đặc biệt là để chạy xe bus và
taxi-chỉ cần các nhà hoạch định chính sách biết tận dụng ưu thế của cơ hội mới này.
Đồng thời, cũng có một số công nghệ hứa hẹn giảm bớt khí phát thải của nhà máy
nhiệt điện dùng than. Bằng cách thu hồi nhiệt mặt trời để cung cấp thêm cho nhà máy
điện có thể ngay lập tức giúp tăng được sản lượng điện của nhà máy với cùng một lượng
than cho trước và giảm được giá thành điện mặt trời ("Mixing Solar with Coal to Cut
Costs"). Và, công nghệ thu giữ carbon dioxide ("Scrubbing CO2 Cheaply") và tàng trữ
("An Ocean Trap for Carbon Dioxide") kết cục đang nổi lên từ phòng thí nghiệm và
những Dự án quy mô nhỏ, trở thành những cuộc trình diễn lớn hơn tại các nhà máy điện,
mặc dù các nhà nghiên cứu vẫn đang khai phá tiếp tục những kỹ thuật thu giữ carbon có
tiềm năng rẻ hơn ("Using Rust to Capture CO2 from Coal Plants").
Năm 2009 cũng là năm của lưới điện thông minh, khi một số công trình thử
nghiệm để cải thiện độ tin cậy của lưới điện và tạo khả năng sử dụng một khối lượng điện
khổng lồ từ những nguồn NLTT đã được khởi động ("Technology Overview: Intelligent
Electricity"). Và lưới điện thông minh sẽ được tăng cường nhờ những tiến bộ then chốt,
chẳng hạn như những vật liệu siêu dẫn phục vụ đường dây tải điện cao năng (high-energy
transmission line) ("Superconductors to Wire a Smarter Grid") và những mạng lưới thông
minh đã và đang được phát triển bởi những công ty, chẳng hạn như GE ("Q&A: Mark
Little, Head of GE Global Research"). Cellulosic ethanol-được điều chế từ sinh khối,
chẳng hạn như cỏ chứ không từ ngô hạt-đã gần đạt tới mức thương mại hóa, với sự khai
trương của nhà máy trình diễn ("Commercializing Garbage to Ethanol") và những phát
minh đột phá hứa hẹn sẽ giúp quy trình trở nên rẻ hơn ("Cellulosic Ethanol on the
Cheap"). Nhưng đồng thời, một số công ty đang tiến xa hơn mục tiêu cellulosic ethanol
để sản xuất xăng, diesel, và nhiên liệu động cơ phản lực-là những nhiên liệu gần như có
thể sử dụng ngay cho kết cấu hạ tầng và những xe cộ hiện có. Exxon-Mobil đã thông báo
về những đầu tư đáng kể vào nghiên cứu và sản xuất nhiên liệu sản xuất từ tảo ("Big Oil
Turns to Algae"). Đặc biệt, một công ty startup đã công bố rằng quy trình của mình-dựa
vào thành tựu nghiên cứu hệ gen tổng hợp và tảo-có thể cho phép dùng nhiên liệu sinh
học thay thế tất cả các loại nhiên liệu trong giao thông vận tải mà không sử dụng quá

nhiều đất đai canh tác ("A Biofuel Process to Replace All Fossil Fuels").
Tuy nhiên, phần lớn mọi người vẫn cho rằng nhiên liệu sinh học sẽ chỉ đáp ứng
một phần nhu cầu nhiên liệu dùng trong giao thông vận tải ("Briefing: Transportation").
Để giảm thiểu khí thải carbon và giảm căn bản việc tiêu thụ xăng cần phải có những ôtô
kết hợp được đấu vào lưới điện (plug-in hybrids) ("Driving the Volt") và các loại ôtô
chạy bằng điện năng khác ("Nissan's Leaf: Charged with Information"). Những tiến bộ
nào có khả năng tăng được gấp đôi (hoặc hơn) lượng điện dung của các ắc quy và giảm
bớt giá thành của chúng có thể sẽ đẩy nhanh thời điểm mà những loại ô tô như vậy được
đại bộ phận người tiêu dùng tìm mua. Những tiến bộ đó bao gồm những công thức mới
dùng cho ắc quy, chẳng hạn như lithium-sulfur ("Revisiting Lithium-Sulfur Batteries"),
kim loại-không khí ("High-Energy Batteries Coming to Market"), chẳng hạn như lithium-
không khí ("IBM Invests in Battery Research"), và những ắc quy dựa vào dây nano và
silic ("More Energy in Batteries"). Một khái niệm mới đối với các trạm sạc điện siêu
nhanh ở những điễm đỗ xe bus có thể giúp các xe bus điện trở thành thực tiễn ("Next
Stop: Ultracapacitor Buses").
Một số tiến bộ của năm 2009 đã tạo thuận lợi hơn để có được điện năng cung cấp
cho những loại ôtô nói trên mà không làm phát thải nhiều khí carbon dioxide. Loại ắc quy
lỏng kiểu mới có thể trữ năng lượng với giá thành rẻ của các tuabin phong điện và pin
mặt trời để sử dụng khi không có ánh sáng mặt trời và khi lặng gió ("TR10: Liquid
Battery"), giúp cho việc sử dụng một lượng lớn NLTT trở thành thực tiễn. Những mạng
gương rộng lớn ("Solar Thermal Heats Up") đã được lắp đặt tại sa mạc để biến nhiệt mặt
trời thành điện năng, và những miền đất phủ các tấm pin mặt trời để biến đổi ánh sáng
trực tiếp thành điện ("Chasing the Sun") đang được tăng cường rất nhiều nhờ khoản kinh
phí khuyến khích của Liên bang. Đồng thời, các nhà khoa học đang tìm cách để tăng hiệu
năng, giảm giá thành của pin mặt trời ("More Efficient, and Cheaper, Solar Cells") và tìm
kiếm những loại vật liệu mới để điện mặt trời có giá rẻ hơn ("Mining Fool's Gold for
Solar"). Và mặc dù tiến bộ của lĩnh vực điện hạt nhân diễn ra chậm chạp, nhưng thành
tựu ló rạng ở phía trước có thể giúp cho nguồn năng lượng phát thải thấp này thay thế dần
các nguồn nhiên liệu hóa thạch ("TR10: Traveling-Wave Reactor"). Thậm chí, các nhà
nghiên cứu còn phát triển một hệ thống laser lớn nhất thế giới, có diện tích bằng cả một

sân bóng đá phục vụ cho những thí nghiệm có khả năng đưa lại một dạng phản ứng nhiệt
hạch mới ("Igniting Fusion").
Cuối cùng, và cũng không quan trọng lắm, là các nhà nghiên cứu đã quyết định
phóng tầm nhìn vượt khỏi những nguồn NLTT thông thường như mặt trời, gió, thủy
triều để đến với những con chuột đồng. Các nhà khoa học ở Georgia Tech đã mặc cho
loài gậm nhấm này chiếc áo dệt từ dây nano oxyt kẽm ("Harnessing Hamster Power with
a Nanogenerator"), và quan sát chúng sản sinh ra dòng điện khi xoay xở và chạy ở trên
chiếc bánh xe.
4. VẬT LIỆU
Vài năm gần đây, mọi người đề cập nhiều đến các ống nano cacbon và tiềm năng
ứng dụng to lớn của chúng, ví dụ như làm cáp treo để chuyển vận trong không gian, hoặc
làm đường dây tải điện và những máy tính công năng cao. Những ứng dụng này có lẽ
phải chục năm nữa mới thành hiện thực, nhưng một số tiến bộ đạt được trong năm qua đã
khiến cho chúng có vẻ như không đến nỗi xa vời. Các nhà nghiên cứu ở trường Đại học
Rice đã tinh chỉnh những phương pháp để kéo thành sợi dài hàng trăm mét từ dung dịch
axit hoà tan các ống nano cacbon. Quy trình này có thể được sử dụng ở quy mô công
nghiệp (tương tự như cách thức sản xuất sợi Kevlar), là thành quả của công trình 8 năm,
được mở ra bởi nhà khoa học đã quá cố, Richard Smalley, người đã được nhận giải
thưởng Nobel nhờ công phát minh ra những vật liệu nano cacbon. Để chế tạo đường dây
tải điện, các nhà nghiên cứu còn phải hoàn thiện quy trình để sản xuất ra những lô ống
nano kim loại thuần khiết. Hiện nay, những lô ống sản xuất ra đều có lẫn những ống nano
bán dẫn, và đích cần vươn tới là phải tách riêng những ống đó ra. Dù sao, thành tựu của
các nhà khoa học ở Rice cũng là một bước tiến lớn để đi tới mục tiêu đó.
Trên mặt trận điện tử, năm 2009 cũng mở màn bằng những thành công lớn. Công
ty Unidym những năm trước đã chế tạo được những điện cực trong suốt từ ống nano
cacbon, vừa qua đã trình diễn những sản phẩm của mình và những công ty khác, bao gồm
Samsung, đã thử nghiệm chúng trong các màn hiển thị. Những màng ống nano của
Unidym có thể kết hợp vào trong màn hiển thị mềm và thay thế những vật liệu ròn, đắt
tiền hiện vẫn được dùng để chế tạo các điện cực của màn hiển thị. Năm 2009 cũng đưa lại
những thành tựu lớn trong việc chế tạo ra những cơ cấu ống nano tinh xảo hơn cho màn

hiển thị, bao gồm những mạch tích hợp để truyền động chúng. Một trong những ưu điểm
lớn của những mạch tích hợp chế tạo từ ống nano là có thể sản xuất bằng kỹ thuật in
tương tự như in báo, giúp giảm được giá thành. Và trong Hội nghị Thiết bị điện tử quốc
tế tháng 12/2009, các nhà nghiên cứu ở trường Đại học Stanford đã trình diễn những
mạch tích hợp 3 chiều đầu tiên do họ chế tạo ra từ ống nano. Những quy trình mà những
mạch tích hợp này thực hiện, chẳng hạn như bổ sung và lưu trữ những con số, có độ tinh
xảo ngang với những mạch tích hợp silic được sản xuất ra vào giữa thập kỷ 60 của thế kỷ
trước.
Trong khi đó, những nhà nghiên cứu ở trường Đại học Cornell đã có một thành
tựu đáng quan tâm về khoa học cơ bản: Các ống nano có thể kết nối với nhau để tạo ra
pin mặt trời hiệu suất cực cao. Trong khi những vật liệu thông thường chỉ có thể sản ra 1
điện tử/photon, thì vật liệu của họ có thể sản ra 2 điện tử nếu photon có đủ năng lượng.
Vật liệu nano tích điện cao
Hoạt động của các phòng thí nghiệm hàn lâm và công ty trong năm 2009 đã cho
thấy những vật liệu tích điện nếu được cấu trúc hóa ở cấp nano thì có năng lực tích điện
cao hơn nhiều so với những đối thủ bình thường. Điều này đã được 2 công ty startup
chứng minh. Công ty thứ nhất là FastCAP System ở Cambridge, MA, đang phát triển
những siêu tụ điện dựa vào các ống nano cacbon, có khả năng tích một lượng điện tích rất
lớn do có diện tích bề mặt lớn. Công ty này đã nhận được tài trợ là 5,35 triệu USD trong
vòng 2,5 năm để hoàn thành Dự án. Công ty thứ hai là Amprius ở Menlo Parrk, CA, nhận
được 3 triệu USD để phát triển những acquy ion lithium năng suất cao, có anot làm từ
dây nano silic. Cả 2 công ty đều hướng tới thị trường ô tô điện, với hy vọng tạo ra những
thiết bị lưu trữ năng lượng với mức cao hơn, cho phép ô tô có thể chạy được quãng
đường dài sau mỗi lần sạc điện.
Vật liệu nano tiếp tục khẳng định vai trò của mình trong những pin mặt trời. Các
nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng những pin mặt trời nếu được tạo trên bề mặt những
cột trụ kích thước nano thì có thể biến đổi được nhiều năng lượng hơn so với bề mặt
nhẵn. Nhờ vậy, công năng của những vật liệu rẻ có thể được tăng cường mà không phải
tốn kém gì và có thể chế tạo chúng ở trên dải nhôm. Công trình này đã được thực hiện ở
trường Đại học California bởi nhà khoa học Ali Javey, một trong 35 nhà đổi mới trẻ được

Technology Review bình chọn năm 2009. Một nhà khoa học khác, cũng nằm trong số 35
nhà đổi mới trẻ nói trên, công tác tại trường Đại học California, Cyrus Wadia, đã phân
tích một loạt các tính chất của những vật liệu pin mặt trời đặc biệt và tạo ra kỳ tích trong
việc phát triển chúng. Một trong những vật liệu đó là pyrite, được nuôi cấy như những
tinh thể nano. Một trong những ưu điểm của các tinh thể nano để dùng làm pin mặt trời là
có thể hoà thành mực và in với giá rẻ. Đồng thời, một trong những đồng sự của Wadia,
Paul Alivisator, Giám đốc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence, đã thành lập một công
ty để phát triển những pin mặt trời hiệu năng cao, giá rẻ, dựa trên cơ sở sử dụng vật liệu
nano. Công ty này có tên là Solexant, hy vọng sẽ bán những pin mặt trời in tinh thể nano
hiệu năng 10%/W.
Thu nhận năng lượng từ những nguồn đặc biệt
Những pin mặt trời hiệu năng cao mà lại rẻ có thể giúp chúng ta có được những
nguồn điện năng sạch. Nhưng đó không phải là cái đích mà nhà khoa học Zhong Lin
Wang ở Georgia Tech, nhằm tới. Technology Review đã coi công trình của ông về vật
liệu áp điện nano (Nanopiezotronics), tức là những cấu trúc biến ứng lực cơ học thành
điện, là một trong 10 công nghệ nổi bật của năm 2009. Những dây nano oxyt kẽm có tính
chất sản ra dòng điện khi chịu ứng lực có thể được dùng làm nguồn điện cho những thiết
bị chẩn đoán y học cấy ghép vào cơ thể và những cảm biến ứng lực được nhúng trong các
công trình kiến trúc như tòa nhà và cầu cống. Những vật liệu này cũng có thể dệt vào áo
jacket để sạc điện cho iPod nhờ tận thu những lượng năng lượng nhỏ do vải tạo ra khi ta
bước đi. Một loạt những bài báo do Wang xuất bản trong năm đã củng cố tiếp khái niệm
này, cho thấy những vật liệu áp điện nano có thể tận thu năng lượng sản ra bởi con chuột
đồng khi chúng di chuyển, do vậy có thể có công dụng như những cảm biến ứng lực và
kết hợp với những pin mặt trời trong máy phát nano kiểu lai
Tiến bộ của vật liệu quang học
Một phần của giải thưởng Nobel vật lý 2009 đã được trao cho Charles Kuo, người
đã đặt nền tảng cho ngành viễn thông hiện đại. Ông đã vạch ra nguyên nhân vì sao những
sợi cáp quang được chế tạo ra ở phòng thí nghiệm hồi thập kỷ 60 lại không hoạt động
được: Những vật liệu đó đã chứa những tạp chất làm suy giảm tín hiệu. Dựa vào phát
minh này, Kuo đã xác định rằng thủy tinh tinh khiết có thể thực thi tiềm năng truyền dữ

liệu quang học để tăng tốc độ dòng thông tin. Những sợi quang hiện đại có phẩm chất
thậm chí còn cao hơn mức mà Kuo đã dự đoán: chúng chỉ làm tổn thất 5% lượng ánh
sáng khi truyền đi khoảng cách 1 km; ngày nay có tới hơn 1 tỷ km cáp sợi quang đã được
lắp đạt trên khắp thế giới và mỗi ngày một nhiều thêm.
Và năm 2009, Intel đã thông báo ý định sẽ thay thế những dây đồng được dùng để
tải dữ liệu giữa MP3, laptop và các thiết bị khác bằng cáp sợi quang. Năm 2010, Intel sẽ
xuất xưởng những cáp dữ liệu có năng lực truyền 10 gigabit dữ liệu/s giữa những thiết bị,
nhờ sử dụng ánh sáng có tốc độ lan truyền nhanh hơn nhiều lần so với điện tử.
Một tiến bộ căn bản trong lĩnh vực quang học của năm 2009 là việc chế tạo ra nguồn
laser cực nhỏ, mà kết cục có thể đem lại nguồn ánh sáng nhỏ gọn cho các máy tính quang
học. Những cơ cấu quang học có thể vận hành ở tần số hàng trăm teraHertz, lớn hơn rất
nhiều so với tần số 10 gigaHertz mà những thiết bị điện tử dân dụng sử dụng. Nhưng
những cơ cấu quang học rất khó thu nhỏ kích thước. Laser nano mà các nhà khoa học ở
các trường Đại học Cornell, Purrdue và Norfolk sẽ giúp khắc phục trở ngại này.
Thiết bị lưu trữ dữ liệu siêu đẳng và những thiết bị điện tử phân hủy bằng sinh học
Năm 2009 cũng đem lại những vật liệu lưu trữ được nhiều dữ liệu hơn trong
những khoảng thời gian lâu hơn. Những lớp làm từ những thanh nano vàng , với tính chất
phân cực ánh sáng và phản xạ những màu khác nhau có thể lưu trữ dữ liệu ở 5 chiều;
những anten quang học có khả năng tập trung ánh sáng thành những điểm sáng vô cùng
nhỏ và mạnh để gia nhiệt các bit đã làm tăng tuổi thọ của những vật liệu lưu trữ dữ liệu
kiểu từ trường; và các nhà khoa học ở HP đang nhằm vào dây nano từ để chế tạo ra bộ
nhớ racetrack. Đồng thời, các nhà khoa học Nhật Bản đã trình diễn lần đầu tiên bộ nhớ
flash dẻo, làm từ chất dẻo, có thể kết hợp vào những thiết bị điện tử đặc biệt, chẳng hạn
như những cảm biến có thể thải bỏ. Các nhà khoa học ở Illinois đã nghiên cứu silic để tạo
ra những thiết bị điện tử có hình dạng đặc biệt, chẳng hạn như những mạng LED (diot
phát quang) mềm dẻo, hay những mạch điện tử có thể phân hủy bằng sinh học phục vụ
cấy ghép y học. Những Dự án này được sự lãnh đạo của John Rogers, nhà khoa học đã
sáng chế ra công nghệ silic có khả năng trải rộng (Stretchable), được coi là một trong 10
công nghệ nổi bật năm 2006. Và ở Stanford, các nhà nghiên cứu lần đầu tiên đã chế tạo
được những tranzito có khả năng phân hủy hoàn toàn bằng sinh học, tương lai có triển

vọng sẽ hữu ích để kiểm soát quá trình dẫn nạp dược liệu của những thiết bị cấy ghép vào
cơ thể.

II. NHỮNG LĨNH VỰC SẼ PHÁT TRIỂN MẠNH TRONG 10-15 NĂM TỚI
Dựa vào tình hình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ hiện nay, những
lĩnh vực dưới đây được dự báo là sẽ đi đầu về đổi mới công nghệ trong 10-15 năm tới:
1. Kỹ thuật y tế phù hợp với từng cá nhân
Với việc lập sơ đồ bộ gen người, các nhà khoa học đang nhanh chóng tiến tới những đột
phá sau đây về các sản phẩm/dịch vụ dựa vào gen:
- Tạo ra bản đồ gen của từng cá nhân, với giá 1.000 USD;
- Tìm mối liên quan giữa các gen và protein đặc thù với các căn bệnh, chẳng hạn
như ung thư, Alzheimer, tim mạch và tiểu đường, cho phép các bác sỹ và bệnh
nhân dự đoán, lập kế hoạch và giảm nhẹ nguy cơ của bệnh tật.
- Phát triển các dược phẩm để điều trị các bệnh về gen, thay thế phẫu thuật và hóa
trị liệu.
2. Năng lượng phân tán
Quá trình tiến hóa của năng lượng phân tán cũng giống như quá trình tiến hóa của
điện toán. Trong thế kỷ 20, điện toán khu trú vào những thiết bị tập trung (những máy
chủ mạnh, các trung tâm điện toán), ngày nay điện toán tỏa ra rộng khắp ở các máy tính
cá nhân và mạng máy tính. Tương tự như vậy, việc sản xuất và cung cấp năng lượng sẽ
chuyển từ các nguồn tập trung sang các nguồn phân tán, gồm các máy phát cục bộ, có thể
tự động đấu vào lưới điện khi nhu cầu điện năng tăng lên. Những đổi mới đặc thù bao
gồm:
- Các thiết bị tích điện và ắc quy tiên tiến ở mọi kích cỡ khác nhau;
- Các hệ thống điện mới với các nguồn điện đấu vào một cách linh hoạt;
- Các hệ quản lý năng lượng mới.
3. Các phần tử đánh dấu sinh học để theo dõi sức khỏe
Trong khi các phương pháp chẩn đoán và điều trị dựa vào ADN từ lâu đã trở thành
tâm điểm của y học, thì loại đột phá này nhấn mạnh đến vấn đề phòng ngừa. Người tiêu
dùng hiện nay tin rằng những lựa chọn lối sống của họ có những hệ quả lâu dài tới sức

khỏe, đồng thời, họ am hiểu nhiều hơn về các khoa học sự sống. Họ muốn có khả năng
theo dõi những dấu hiệu quan trọng về sức khỏe của họ, được xác định ở phạm vi rộng,
với giá rẻ và dễ dàng, giống như chiếc cân có mặt trong nhà để đo cân nặng cơ thể vậy.
Những đột phá tiềm năng ở lĩnh vực này gồm:
- Các kỹ thuật chẩn đoán phù hợp với từng cá nhân, có thể tự sử dụng để đo nhiều
tham số như đường huyết, nước tiểu v.v cũng như các thiết bị chẩn đoán dùng
trong nhà để phát hiện sớm những dấu hiệu của bệnh tiểu đường, tim mạch và các
loại bệnh ung thư.
- Các thiết bị và chế độ luyện tập phù hợp với từng người, đem lại những lợi ích
theo nhu cầu (để kiểm soát cân nặng, huyết áp, đường huyết v.v ).
- Các thiết bị chụp cắt lớp, chụp cộng hưởng từ, chụp não tiên tiến để nhận dạng
bệnh sớm hơn và chính xác hơn, với giá rẻ hơn.
4. Nhiên liệu sinh học
Chắc chắn sẽ có những tiến bộ quan trọng hơn nữa ở trong lĩnh vực nhiên liệu sinh
khối tái tạo, cho phép những nhiên liệu này bổ sung và kết cục sẽ thay thế xăng và dầu
diesel. Các sinh vật biến đổi gen có thể sẽ đóng vai trò then chốt để phát triển các nhiên
liệu sinh học. Những đột phá được dự báo gồm:
- Các hỗn hợp xăng/diesel với nhiên liệu sinh học có năng lượng cao (gấp nhiều lần
các hỗn hợp xăng-mêtan hiện nay);
- Sản xuất mêtan từ sinh khối để làm nhiên liệu cho pin nhiên liệu;
- Những phát minh mới về gen học thực vật và CNSH để nâng cao hàm lượng năng
lượng.
5. Kỹ nghệ chế tạo tiên tiến
Xu hướng dài hạn vẫn tiếp tục nhằm mục tiêu đáp ứng nhiều nhu cầu của người
tiêu dùng, hoặc khả năng sản xuất ra những số lượng nhỏ các sản phẩm đặc thù một cách
kinh tế. Những quy trình như vậy không chỉ được áp dụng cho các nhà máy chế tạo, mà
còn cho nhiều ứng dụng khác, có khả năng nằm trong phạm vi từ việc xuất bản bằng
máy tính để bàn đến sản xuất các thực phẩm đặc biệt. Dự báo sẽ có những đột phá sau:
- Kỹ thuật thiết kế và điều khiển tiên tiến được hỗ trợ bằng máy tính;
- Các cảm biến đa biến số và giá rẻ được kết nối với máy tính;

- Các hệ chuyên gia và phần mềm nhận dạng mô thức để kiểm soát thật chặt chẽ
chất lượng.
6. Sử dụng và khai thác nước
Các nguồn nước đang ngày càng hạn chế. Dưới 2% lượng nước dự trữ trên Trái
đất là nước ngọt, trong khi phần lớn lại nằm ở các tảng băng ở các cực, thế mà phần lớn
lại bị đe dọa bởi ô nhiễm. Tương lai của lĩnh vực này rất đơn giản: sử dụng ít hơn; giữ
sạch lượng nước có sẵn; sản xuất nhiều nước ngọt hơn từ nước biển để bù vào lượng
nước thiếu hụt nghiêm trọng. Những công nghệ tạo khả năng gồm:
- Các thiết bị siêu lọc (có thể là nhờ công nghệ nano);
- Các nguồn năng lượng mới để khử muối và tinh lọc nước, kể cả các hệ thống lai,
trong đó kết hợp các nguồn năng lượng thông thường với các nguồn tái tạo, đặc
biệt là năng lượng mặt trời;
- Các công nghệ sử dụng nước thông minh dùng cho nông nghiệp và công nghiệp.
7. Quản lý khí CO2
Những cuộc thảo luận về giảm bớt sự thay đổi khí hậu đã chú trọng vào việc kiểm
soát các khí gây hiệu ứng nhà kính; nhưng mêtan và CO2- 2 khí nhà kính chủ yếu lại khó
đo lường và kiểm soát hơn các ô nhiễm không khí trước đây. Tuy nhiên, những công
nghệ hiện đang R&D sẽ chứng tỏ là hiệu quả đối với các loại khí này- và lĩnh vực công
tác này sẽ cực kỳ quan trọng. Những đổi mới này gồm:
- Các hệ thống “đo lường, theo dõi, kiểm định” hiệu quả;
- Các công nghệ và hệ thống thu giữ và tích trữ CO2 giá rẻ và hiệu quả để dùng cho
các nhà máy điện;
- Các kỹ thuật kiểm soát để giảm và triệt tiêu phát thải dùng cho các phương tiện
vận tải.
8. Các phương tiện vận tải tiên tiến
Ngoài những tiến bộ về các nguồn năng lượng mới cho giao thông vận tải, còn có
những đột phá quan trọng trong lĩnh vực quản lý ôtô cá nhân, cũng như những tiến bộ
trong vận tải công cộng, bao gồm:
- Các ôtô có nhận được điều phối thông qua các mạng máy tính kết nối không dây,
các hệ thống tin và Internet;

- Trang bị các cảm biến và máy tính cho các ôtô thông minh;
- Hệ thống tàu hỏa tốc độ cao tiên tiến;
9. Kỹ thuật nông nghiệp
Lĩnh vực R&D dựa vào gen học này có liên quan mật thiết với những đổi mới
trong kỹ thuật y tế phù hợp với từng cá nhân và nhiên liệu sinh học, nhưng với những
ứng dụng trong nông nghiệp và dinh dưỡng. Các đột phá tiềm năng bao gồm:
- Nhận dạng những hệ gen đặc thù để tăng trưởng theo nhu cầu và số lượng sử
dụng;
- Dược phẩm và nguyên liệu hóa chất được sản xuất bởi cây trồng;
- Các cây trồng được thiết kế để tăng hàm lượng và mức độ chuyển hóa năng lượng.
10. An ninh và giám sát
Mặc dù các chuyên gia đánh giá các đột phá về an ninh quốc gia và chống khủng
bố không cao bằng những đột phá đối với các sản phẩm/dịch vụ cho người tiêu dùng,
nhưng họ vẫn dự báo sẽ có nhu cầu tiếp tục đối với các hệ thống đảm bảo an ninh và an
toàn cho mỗi cá nhân. Ví dụ về các đột phá tiềm năng ở lĩnh vực này gồm:
- Các hệ thống camera hoàn toàn tự quản, có các thuật toán tạo khả năng diễn giải
và nhận dạng chính xác tất cả động thái của hành vi con người;
- Hệ thống đa cảm biến tích hợp (kể cả các cảm biến từ xa);
- Thẻ tần số vô tuyến cho mọi người và tài sản.
11. Vật liệu nano
“Trong vòng 10-20 năm tới, chúng ta sẽ chứng kiến những bước đột phá lớn trong
vật liệu nano và những quy trình liên quan, được sử dụng để sản xuất ra nhiều sản phẩm
dân dụng và công nghiệp”. Nhà tương lai học, P. Stackelberg tại Công ty Social
Technologies, nói.
Thế giới của công nghệ nano (CNNN) là thế giới của những thứ có kích thước rất
nhỏ bé. CNNN tập trung vào kỹ thuật siêu nhỏ, liên quan đến việc tạo ra các hạt, sợi,
màng, chất phủ và những vật liệu khác có kích thước nhỏ hơn vi khuẩn thông thường rất
nhiều lần- nghĩa là có phạm vi 1-100 nanomet. Những vật liệu này được gọi là vật liệu
nano (VLNN). Vì có kích thước rất nhỏ, nên các VLNN có thể tiếp cận với những khu
vực trước đây không thể thâm nhập được. Nghĩa là, chúng có thể làm cho các sản phẩm

tiêu dùng nhẹ hơn, bền chắc hơn và đạt hiệu quả cao hơn, đem lại ưu thế cạnh tranh quan
trọng cho những công ty nào biết kết hợp chúng vào các hàng hóa của mình. Trong kỷ
nguyên, khi người tiêu dùng có được những sản phẩm hiệu quả hơn, có khả năng phòng
ngừa và hỗ trợ cao hơn, thì VLNN hoàn toàn thích hợp để đáp ứng nhu cầu đó.
Các ngành công nghiệp và người tiêu dùng cũng đòi hỏi phải sử dụng hiệu quả hơn đối
với các nguồn tài nguyên, đặc biệt là các nguồn nước ngày càng hiếm. Cả ở trường hợp
này nữa, VLNN cũng sẽ đáp ứng. Ngoài ra, tình trạng tăng giá năng lượng và sự mất ổn
định của việc cung cấp dầu mỏ đang tạo động lực cho hoạt động nghiên cứu VLNN để
thúc đẩy sản xuất các nguồn năng lượng thay thế va giảm bớt cầu nhờ nâng cao hiệu
năng.
Khi CNNN nổi lên thành một lực lượng công nghệ lớn, thì nó sẽ đối mặt với nhiều trở
ngại, bao gồm:
 Làm chủ hành vi ở cấp nano
 Mối lo ngại của công chúng
 Chế tạo cấp nano
 Những nguy hại của CNNN
- Nguy cơ đối với sức khỏe và môi trường
- Tràn ngập rác thải nano
- Bị lạm dụng bởi tội phạm và khủng bố
Stackelberg cho biết: “Từ năm 2010 đến 2025, muốn CNNN tiến mạnh, thì cần phải có
một số nhân tố đóng vai trò biến đổi cục diện”.
- Chuyển từ CNNN thụ động sang CNNN tích cực
Những thập kỷ tới, CNNN có khả năng sẽ chuyển dịch từ các máy móc nano đơn
giản-những hạt, những tinh thể, những thanh, những ống và những tấm nguyên tử - sang
những máy móc phức tạp hơn, bao gồm các van, các bộ chuyển mạch, bơm và động cơ.
- Các công cụ nano
Để làm việc ở cấp nano, sẽ cần phải có những công cụ cho phép các nhà nghiên cứu
và kỹ thuật viên quan sát, đo đạc và thao tác từng nguyên tử và phân tử. Một cách tiếp
cận hứa hẹn là sử dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng động- một kỹ thuật để đo số hạt nano
bị lắc nhẹ khi bị va chạm bởi ánh sáng laser. Nhiều nhà khoa học nhất trí rằng phương

pháp này có tiềm năng để đo nhanh và chính xác, triển vọng sẽ được đưa vào ứng dụng
vào năm 2010.
12. Mạng điện toán rộng khắp
Theo Nhà tương lai học Christopher Kent, chẳng bao lâu nữa, chúng ta sẽ sống ở
trong một thế giới, trong đó mọi vật dụng đều được kết nối. Kent nói: “Mạng điện toán
rộng khắp sẽ liên kết hàng tỷ các cơ cấu thông minh để tăng cường sự liên hệ và năng lực
của con người ở một phạm vi rộng mà trước đây chưa từng diễn ra. Sự siêu kết nối sẽ
chuyển Internet từ khái niệm “Kết nối mọi lúc, mọi nơi cho tất cả mọi người” sang khái
niệm “kết nối mọi vật dụng”.
Kent cho biết: “Mạng điện toán rộng khắp là một ý tưởng nêu rằng kết cục mọi cơ cấu và
đối tượng trong cuộc sống sẽ vừa thông minh, lại vừa được kết nối với nhau. Điều này,
thông qua mạng Internet sẽ kết nối mọi vật dụng, sẽ đẩy xu hướng hiện nay vươn tới sự
hội tụ của máy tính, truy cập Internet, truyền thông bằng lời nói và tivi- làm nhòa đi ranh
giới của các loại sản phẩm và dịch vụ của CNTT-TT”. Kent tin rằng người tiêu dùng sẽ
được hưởng lợi ích, vì họ sẽ được tiếp cận với những cơ cấu có kích thước khác nhau để
đáp ứng các nhu cầu của mình và những cơ cấu có các năng lực đa dạng. Tất nhiên, điều
này đòi hỏi phải ứng dụng rộng khắp mạng truyền thông băng rộng vô tuyến. Kent cho
biết những công nghệ khác chắc chắn sẽ nổi lên để hỗ trợ các năng lực mới, bao gồm các
điện thoại thông minh, các giao diện giữa người dùng và môi trường xung quanh, các
công nghệ mạng cố định và di động, viễn tin học.
Mặc dù mạng điện toán đang mở rộng ở nhiều vùng, nhưng có một số trở ngại cần
phải khắc phục để có được một mạng rộng khắp thực sự. Những trở ngại này gồm:
- An ninh mạng
Khi nhiều vật dụng hơn được kết nối vào mạng, thì cũng sẽ trở nên dễ dàng hơn cho
những người bên ngoài tiếp cận được với các hệ thống và thông tin quan trọng.
- Quản lý các luồng dữ liệu gia tăng
Các cảm biến, thẻ FRID, mạng điện thoại di động và các mạng không dây đều sử
dụng các giao thức truyền thông khác nhau. Nếu có được một giao thức thống nhất thì sẽ
thúc đẩy được quá trình phát triển .
- Chi phí

Phần lớn các mạng cảm biến vẫn còn được lắp ráp từ các chi tiết không có sẵn trên
thị trường, khiến cho giá thành của chúng tương đối đắt. Các nhà phân tích mạng cho
rằng chi phí lắp ráp mạng cảm biến cần phải giảm xuống mức 20USD, thay vì 100 USD
như hiện nay.
Những nhân tố sẽ giúp thay đổi cục diện :
- Điện toán lượng tử
Sẽ có một khối lượng thông tin khổng lồ được thu thập và xử lý để phục vụ cho các
nhu cầu của người dùng. Tình hình này đòi hỏi phải tăng năng lực điện toán. Ở cấp cơ sở,
điện toán lượng tử có thể sẽ đáp ứng. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa phát triển được
một máy tính lượng tử thực sự, mặc dù các phần tử khác nhau của nó đã được thử nghiệm
thành công và được chứng minh về khái niệm.
- Dữ liệu thông minh
Những bước đột phá trong lĩnh vực chất dẻo và công nghệ in đã đem lại sự phát triển của
các vi chip dựa vào polyme. Chúng có thể được in thành những tấm rộng và ở một số
trường hợp có thể sử dụng công nghệ in đã có sẵn. Chúng giúp tạo ra các mạch điện tử
giá rẻ và dễ sản xuất, thúc đẩy việc phân bổ trí tuệ sâu rộng, thậm chí trang bị cả cho
những cơ cấu dùng xong là vứt bỏ.
- Trang bị cho mỗi trẻ em một laptop.

Xử lý: Kiều Gia Như

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Technology Review, các số từ tháng 1 đến tháng 12/2009