Những thế giới mới, sự sống mới, những cơ 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 ban gồm các nhà khoa học hàng đầu Australia.
Đã có một số bước nhảy phi thường trong khoa học thập niên vừa qua. Thật khó tưởng tượng cuộc sống trông như thế nào trước khi có Wi-Fi, và khó tin rằng chúng ta lại phát hiện được nhiều 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 nhà khoa học đã chinh phục hệ gen của hàng tá loài khác.
Vậy tiếp theo sẽ là gì? Còn bao nhiêu khám phá khoa học bất ngờ nữa chúng ta sẽ thấy vào cuối thập niên tới? Và những khám phá này sẽ làm thay đổi cuộc sống của chúng ta như thế nào?
Chúng tôi đã phỏng vấn một số nhà nghiên cứu hàng đầu Australia trong lĩnh vực thiên văn học, chăm sóc sức khỏe, công nghệ và môi trường để thoáng nhìn về tương lai và 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 kính thiên văn to hơn, tốt hơn, quét qua bầu trời đang xem xét kĩ lưỡng bầu khí quyển của những hành tinh nằm trong những hệ mặt trời khác trong khi phi thuyền vũ trụ đang đào xới tìm sự sống ngoài địa cầu từ 20 km sâu bên dưới lớp băng của các vệ tinh thuộc sao Thổ.
“Vào năm 2020, tôi cược rằng chúng ta sẽ ở bên bờ vực của một đột phá 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 sao Mộc và sao Thổ có lớp băng dàu 20 km trôi nổi trên những đại dương lỏng: ai biết những gì có thể sinh sống trong chúng chứ? Titan có những hồ methane lỏng thay cho nước. Có cơ hội tốt cho các vi khuẩn sống với những hydrocarbon này – chúng sẽ là những dạng sống kì lạ nếu chúng ta có thể tìm ra chúng”.
Watson dự báo một thế hệ mới của các kính thiên văn lớn hơn gấp đôi hoặc thậm chí gấp ba lần ngày nay sẽ cho người ta khả năng xem xét kĩ lưỡng bầu khí quyển của hành tinh kiểu Trái đất xa xôi nhằm tìm ra những dấu hiệu của sự sống.
Chúng ta sẽ phát hiện ra nhiều hành tinh giống Trái đất vào năm 2020, đó là phát biểu của tiến sĩ Charley Lineweaver ở trường đại học quốc gia Australia.
“Thắng lợi này sẽ truyền cảm hứng cho sứ mệnh đầu tiên của nhân loại tiến đến một ngôi sao khác, sử dụng một con tàu vũ trụ có thể di chuyển nhanh hơn nhiều lần so với bất kì con tàu nào trước đây”.
Cuộc tìm kiếm trí thông minh ngoài địa cầu có tiềm năng ở mọi thời đại “làm chao đảo nhân dạng của chúng ta nhiều hoặc thậm chí nhiều hơn cái Darwin đã làm”, Lineweaver nói, “nhưng tôi ngờ rằng nó sẽ là một thập kỉ lặng lẽ nữa đối với SETI”, một dự án tìm kiếm những dạng sống khác trong vũ trụ.
Giáo sư Mathew Colless, giám đốc Đài thiên văn Anglo-Australia thì kém hi vọng hơn.
“Có lẽ, chỉ là có lẽ - đây là một sự cố gắng lâu dài thật sự, chúng ta có thể thậm chí biết đến những trí thông minh khác ở ngoài kia, những sinh vật, giống như chúng ta, có khả năng thưởng thức kiến thức về 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 ta đang biết được về chúng ta của mình nhanh hơn so với trước đây và thập niên tiếp theo có thể báo trước một số khám phá thú vụ, Colless nói.
“Đặc biệt thú vị là những khám phá mới phảng phất trong 10 năm tới có lẽ sẽ gồm nơi phát sinh ra khối lượng nếu như Máy Va chạm Hadron Lớn nhận dạng ra boson Higgs; đa phần vật chất trong vũ trụ thật ra là cái gì nếu các thí nghiệm trong phòng lab phatshieenj ra các hạt hạ nguyên tử thuộc về ‘vật chất tối’; cái gì làm cho sự giãn nở của vũ trụ tăng tốc nếu như các quan trắc thiên văn vén bức màn bản chất của năng lượng tối; và có hay không những thế giới giống Trái đất đang quay xung quanh những ngôi sao khác”.
Lineweaver đồng ý rằng đây sẽ là một thập kri tìm kiếm hạt boson Higgs hay lảng tránh kia.
“Những cuộc tìm kiếm vật chất tối của chúng ta sẽ tìm ra một hạt (hay nhiều hạt) vật chất tối hoặc cái gì đó không như trông đợi. Những kết quả này và các quan sát phông nền vi sóng vũ trụ Planck có thể giải được bí ẩn của vật chất tối và năng lượng tối”, Lineweaver nói.
Ý nghĩa của sự sống
- Lí thuyết thống nhất lớn của sinh học
Trong khi việc phát hiện ra hạt boson Higgs có thể giúp chúng ta hiểu được vũ trụ của chúng ta hoạt động như thế nào, thì một ngành khoa học mới gọi là interactomics có thể giúp chúng ta hiểu được ý nghĩa của sự sống trên Trái đất.
Đã có lần trong lịch sử, chúng ta nghĩ hệ gen có thể giải thích mọi thứ mà chúng ta thấy trong thế giới sinh vật. Nhưng rồi các biểu sinh xuất hiện, tiết lộ rằng diện mạo và chức năng của chúng ta là kết quả không chỉ của hệ gen của chúng ta mà còn của sự tương tác của chúng với môi trường của chúng.
Interactomics – một lí thuyết thống nhất 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 thành phần riêng lẻ cấu thành nên hệ đó, theo lời giáo sư Stephen Simpson ở trường đại học Sydney.
“Một khuôn khổ như vậy có thể giúp chúng ta dự đoán hệ gen tương tác như thế nào để tạo ra một cơ thể sinh vật; làm thế nào các neuron trong não sinh ra ý thức; làm thế nào hàng nghìn người có thể hàng xử giống như một ngọn lửa bùng lên trong sân vận động bóng đá; và thậm chí thị trường vốn sẽ diễn biến như thế nào trong tương lai. Một thu được một sự tổng hợp như thế là một trong những thách thức lớn trong ngành sinh học hiện đại, với những gợi ý ứng dụng thực tiễn hết sức rộng lớn”, Simpson nói.
Những cơ thể mới
Nhưng còn cơ thể sinh học của chúng ta thì sao? Cơ thể con người sẽ trông như thế nào sau một thập kỉ nữa?
Béo là một dạng gầy mới. Chúng ta 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 Byrne ở trường Đại học Công nghệ Queensland dự báo sẽ có nhiều thuốc giảm cân bày bán trên thị trường vào năm 2020 hơn so với ngày nay: một số thuốc làm chậm quá trình rỗng bao tử, một số thuốc làm cho bạn cảm thấy no, một số thuốc hạn chế sự hấp thụ chất béo, và những thứ thuốc khác thì tăng cường sự chuyển hóa.
“Chúng ta có thể còn thấy những dụng cụ sử dụng các xung điện để điều khiển thần kinh làm điều hòa dạ dày và tuyến tụy, và cho bạn biết khi nào thì bạn cảm thấy no. Cuối cùng, có thể có một phép kiểm tra di truyền cho bạn biết bạn có các gen tăng cường thiên hướng tăng cân hay không – nhưng sẽ vẫn còn tùy bạn làm gì với nó”.
- Toàn bộ chuỗi ADN của bạn được sắp xếp với chi phí hợp lí
Sẽ có khả năng cho bạn biết bạn có thừa hưởng các gen béo phì đó hay không trong vòng 10 năm tới, khi các công nghệ sắp xếp ADN nhanh và rẻ làm cho các hệ gen cá nhân trở thành thực tế, đó là dự báo của giáo sư Arthur Georges ở trường đại học Canberra.
“Những cỗ máy mới có thể mang lại hàng terabyte thông tin gen sẽ cho bất kể ai cũng có khả năng có toàn bộ ADN của họ được sắp xếp trong thời gian chưa tới một tuần với chi phí 1000 đô la Mĩ.
Trên lí thuyết, thông tin này có thể dùng để dự đoán bệnh tật, ung thư và chứng béo phì nhiều năm trước khi chúng thật sự phát triển”, Georges nói.
Công nghệ gen mới cũng sẽ làm thay đổi cơ sở pháp lí, khiến ngày càng khó khăn cho những tên tội phạm trốn tránh hiện trường tội ác và nạn nhân của chúng.
Và vào năm 2020, các phòng thí nghiệm sẽ sắp xếp toàn bộ hệ gen của 10.000 sinh vật, cung cấp dữ liệu phong phú giúp tìm hiểu xem sinh vật hoạt động như thế nào, chúng phản ứng như thế nào với môi trường và cuối cùng chúng tiến hóa ra sao.
- 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 kết hợp với những công nghệ khác trong tương lai để chữa lành những vết thương gây ra bởi sự chấn thương, bỏng và thậm chí cả ung thư, theo lời giáo sư Fiona Wood ở trường đại học Tây Australia, người được trao giải thưởng người Australia của năm.
“Chúng ta sẽ thấy cấu trúc của các mô ba chiều trong phòng thí nghiệm như da, sụn, mô tim mạch và mô xương: các cơ quan lớn lên trong các đĩa cấy, nếu như bạn thích như vậy”, Wood dự đoán.
Chúng ta cũng bắt đầu thấy một sự mô tả nhiều mức của vết thương, ung thư hay bất kì cái gì đang được điều trị, từ diện mạo bên ngoài cho đến những thay đổi ở cấp độ gen, bà nói.
“Một khi chúng ta hiểu được cái đang diễn ra ở cấp độ gen, chúng ta sẽ tăng cường hoạt tính gen để làm cho vết thương chóng lành hơn và lành tốt hơn. Các hạt nano tự lắp ghép sẽ phục hồi cấu trúc mô, và cuối cùng sự tái sinh mô trong cơ thể sống sẽ trở thành chuyện vặt vãnh”.
- Những người lính chiến sẽ là 40% sinh học, 60% công nghệ
Công nghệ mới sẽ mang lại nhiều lợi ích vật chất hơn trong thập niên tiếp theo. Bạn có còn nhớ những con chip nhớ cấy dưới da trong tác phẩm khoa học viễn tưởng kinh điển năm 1984 Neuromancer?
Vâng, thực tế của việc truy xuất trực tiếp đến không gian ảo thông qua những con chip cấy trong não ngày một gần hơn so với bạn nghĩ, phát biểu của giáo sư Vaughan Macefield ở trường đại học Tây Sydney.
“Bốn người đã có các điện cực cấy 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 niên nữa, hệ thống này sẽ cho bạn một cảm giác tiếp xúc hoàn toàn và cho cảm giác những gì xung quanh bạn, cho phép bạn nói lên sự khác biệt giữa các vật có trọng lượng, kết cấu và tính mềm dẻo khác nhau”, Macefield nói.
“Với nhu cầu của ngành quân sự đối với các chi thay thế, những người lính của tương lai sẽ là 40% sinh học, 60% công nghệ - không cần suy nghĩ nữa!”
Macefield còn dự đoán chúng ta sẽ thủ tiêu được chứng mất trí nhớ, với những loạt điện cực có thể cấy vào cơ thể cho phép chúng ta hồi phục lại những kí 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 có thể chat với ảnh nổi kích thước thật của những người bạn hoặc đồng nghiệp – dự báo của tiến sĩ Clio Cresswell tại trường đại học Sydney.
“Máy chiếu sẽ tạo ra hình ảnh người bạn của bạn đang ngồi bên bạn. Giống hệt như là họ đang ở đó, ngoại trừ chỗ bạn không thể chạm vào họ. Và điều này sẽ không xảy ra nếu không có nhiều phát triển toán học. Các phép biến đổi Fourier chắc chắn có vai trò nhất định trong việc tạo ra những ảnh nổi này. Đó là cơ sở toán học tương tự như nền tảng của máy hát MP3”, Cresswell nói.
- Internet siêu tốc nối liền mọi khoảng cách
Nếu bạn đang chơi trò Monopoly với người bạn ảo của mình vào năm 2020, thì bảng chọn sẽ có một tùy chọn để mua băng thông cùng với nước và điện nếu như tiến sĩ Alex Zelinsky, người đứng đầu Nhóm Khoa học Thông tin CSIRO, 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”, Zelinsky nói.
“Nếu mọi người ở Australia được truy xuất băng thông rẻ và nhanh, thì nó sẽ đặt nền tảng cho toàn bộ các host dịch vụ và công nghệ mới. Trong số này có thể gồm thầy thuốc từ xa, trong đó thông tin y khoa được truyền qua Internet để tư vấn, khám bệnh từ xa hoặc xét nghiệm”.
Zelinsky tin rằng băng thông quốc gia tốc độ cao sẽ mang lại nhiều lợi ích, thí dụ như nhà ở ‘thông minh’, trong đó việc sử dụng nước và năng lượng được theo dõi và điều khiển bằng các bộ cảm biến kết nối Internet. Và chúng ta có thể theo dõi từng con đập, dòng sông và hồ nhân tạo và kết hợp thông tin này với thông tin dự báo thời tiết, cho phép chúng ta dự báo không chỉ là chúng ta có bao nhiêu nước trong ngày hôm nay, mà còn là chúng ta sẽ có bao nhiêu trong tương 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 khóa bước vào tương lai, phát biểu của giáo sư Ian Lowe tại trường đại học Griffith.
Lowe hình dung các thành phố Australia sẽ được cung cấp năng lượng sạch, và có khả năng biến năng lượng và những tài nguyên khác một cách hiệu quả thành các dịch vụ trong vòng 10 năm.
“Nước tưới sẽ được sử dụng liên tục mà không lấy đi các hệ sinh thái ven sông của những dòng chảy mà chúng cần... vâng, dẫu sao chăng nữa, đó là ước mơ của tôi.
“Nhưng trừ khi chúng ta bỏ lại phía sau những phương thức và công nghệ rõ ràng không thể chịu đựng được trong vòng thập niên tới, thì viễn cảnh tương lai của nền văn minh nhân loại là rất ảm đạm”, ông kết luận.
- Bức tranh lớn
Trong thập niên tới, khoa học sẽ mang lại những ứng dụng môi trường nên chúng ta có thể sống thoải mái, những ứng dụng kinh tế nên chúng ta có thể tận hưởng sự thịnh vượng, những ứng dụng y khoa nên chúng ta có thể sống khỏe, và những ứng dụng bảo an nên chúng ta có thể tận hưởng nền hòa bình, Colless nói.
Nhưng thỉnh thoảng khoa học không chỉ mang lại phương tiện mà cả sự kết thúc nữa, ông nói.
“[Khoa học là] cái gì đó chúng ta yêu thích vì nó thực sự quý giá, không quý giá vì nó dẫn đến cái gì đó nữa”.
“Sự kết thúc tôi có trong đầu đơn giản là một sự nhận thức vũ trụ mà chúng ta đang sống, một sự hiểu biết nó hoạt động như thế nào và tại sao mọi thứ lại hành xử như chúng vốn thế.
Với những ai cùng chia sẻ quan điểm này, Colless dự đoán rằng thập niên tiếp theo sẽ là “một kỉ nguyên thần kì và hết sức thú vị”.
Theo abc.net.au
