Chúng ta đã trải qua 10 năm với những tiến bộ công nghệ vượt trội. Dễ dàng thấy được vào năm 2010, những cái tên như Tinder, Uber hay Instagram không hề tồn tại, không một ai mang thiết bị điện tử trên người như đồng hồ thông minh, cũng chẳng ai nói chuyện với trợ lý ảo và Tesla chỉ là ý tưởng trên giấy.

Ở thời điểm đó, các nhà khoa học vẫn miệt mài tìm kiếm Higgs Boson, Sao Diêm Vương vẫn là một khối cầu bí ẩn chưa ai được nhìn tận mắt, chỉnh sửa gen là một mối quan tâm lớn nhưng chỉ ở lý thuyết sách vở. Nhìn vào những điều này, ta dễ dàng thấy được thập niên 2020 sẽ đạt được những tiến bộ to lớn và nhanh chóng đến thế nào.

Dưới đây là những công nghệ được giới khoa học dự đoán sẽ xuất hiện và trở nên phổ biến trong 10 năm tiếp theo.

Robot điện toán đám mây

Robot ở thời điểm hiện tại có thể tự động làm một số tác vụ, tuy nhiên điều này vẫn còn hạn chế bởi bộ nhớ và hệ thống xử lý của chúng chỉ gói gọn trong một cỗ máy nhỏ. Không những vậy, robot đôi khi còn bị hạn chế khả năng bởi các kỹ sư thiết kế chỉ trao cho chúng một số công cụ cần thiết để làm nhiệm vụ cụ thể.

Robot điện toán đám mây Fetch là giải pháp tự vận hành để mang đồ và chuyển đồ cho một siêu thị ở Mỹ. Ảnh: Getty Images.

Nhưng trong thập niên tiếp theo, công nghệ robot điện toán đám mây sẽ thay đổi điều này. Những cỗ máy tự động sẽ được kết nối với nhau ở một cơ sở dữ liệu chung, khả năng tự học tập của mỗi robot sẽ được lưu trữ tại trung tâm và cùng chia sẻ cho những robot khác.

Bằng cách này, bất cứ robot nào trong hệ thống cũng được chia sẻ kiến thức, kỹ năng và tư duy cho nhau; chúng sẽ xử lý công việc tốt hơn từ những kiến thức mà thậm chí chúng còn chưa gặp qua trước đó, hoặc lường trước được các sự cố sắp xảy đến nhờ vào hệ thống chung này.

Dự án The Everyday Robot tạo một máy chủ lớn giúp những robot thành viên chia sẻ kỹ năng làm việc nhà với nhau.

Hiện tại, Google Cloud và Amazon Cloud đều đang phát triển mạng robot như vậy, mục tiêu của những gã khổng lồ công nghệ là tạo ra thế hệ người máy mới có thể nhìn, nghe, hiểu ngôn ngữ tự nhiên và thế giới loài người xung quanh chúng.

DNA người không còn gen mang bệnh

Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR cuối cùng cũng chạm đến cấp độ di truyền. Sự ra đời của hai đứa trẻ chỉnh sửa gen đầu tiên trên thế giới đã làm xôn xao làng khoa học vào năm 2018, cặp song sinh lọt lòng với bộ gen đã chỉnh sửa cho khả năng không mắc HIV.

Những gen gây hại sẽ được cắt bỏ và không còn tồn tại ở DNA người trong tương lai. Ảnh: Bitesizebio.

Dù dùng CRISPR bằng cách đưa enzyme cắt các chuỗi DNA gây hại cụ thể, từ đó tạo nên bộ gen miễn nhiễm với bệnh, nhưng nhà khoa học Hạ Kiến Khuê vẫn phải chịu án tù vì chưa được sự đồng ý mà đã tiến hành thực hiện thí nghiệm, cũng như vi phạm các tiêu chuẩn về an toàn.

Mặc dù vướng mắc các vấn đề về đạo đức, nhưng rõ ràng CRISPR mang lại nhiều hứa hẹn cho chúng ta về một tương lai không còn mắc bệnh. Trước đó, các nhà khoa học Trung Quốc đã dùng công nghệ này để giúp một bệnh nhân chống chọi lại ung thư phổi.

Các tiến bộ của chỉnh sửa gen trong triệt đường sống của bệnh tật đã được ghi nhận trong vài năm gần đây. Ảnh: MIT.

Cùng năm, Mỹ thử nghiệm hai nghiên cứu giúp 3 bệnh nhân miễn dịch hoàn toàn với bệnh mà họ đang mắc. Hiện tại, công nghệ chỉnh sửa gen đang được thử nghiệm để trị bệnh thiếu hồng cầu do di truyền, hy vọng sẽ giúp con người không nhiễm bệnh ngay từ khi lọt lòng trong tương lai.

Khi máy móc cũng là một cơ thể sinh học

Các nhà sinh học đã tổng hợp tế bào để tạo ra những dạng sống mới trong suốt nhiều thập niên qua, nhưng học chỉ ngừng ở mức tế bào đơn lẻ với những cải tiến khác biệt về gen. Năm 2010, Craig Venter và nhóm của ông tạo ra tế bào tổng hợp đầu tiên từ một tế bào lỗi gây bệnh cho dê.

Tế bào tổng hợp đầu tiên được ra đời vào năm 2010. Ảnh: BBC.

4 năm sau, một trong những sản phẩm đầu tiên của kỷ nguyên sinh học tổng hợp được tung ra thị trường. Công ty dược phẩm Sanofi giới thiệu và bày bán thuốc trị sốt rét được tạo ra từ các tế bào nấm men tái chế. Xa hơn mức độ này, giới khoa học đang tạo ra tế bào có vai trò như một cỗ máy nhỏ, có thể thực hiện nhiệm vụ nào đó.

Nhà sinh vật học Josh Bongard tại Đại học Vermont đầu năm nay tạo ra xenobots, một sản phẩm kết hợp giữa sinh học và công nghệ. Đây là máy móc có tế bào sống lấy từ da, tim hay phôi ếch; nó có thể tự di chuyển qua đĩa petri để tương tác với các tế bào khác.

Nhưng hành vi của xenobots không phải là ngẫu nhiên mà chúng được lập trình trên máy tính, giúp từ chối hơn 99% các thao tác không cần thiết, chỉ thực hiện đúng nhiệm vụ được giao. Trong tương lai khi công nghệ này được nâng cấp, chẳng hạn robot sinh vật đa bào, chúng sẽ được dùng để đưa thuốc vào đúng nơi trong cơ thể người hoặc chữa các bệnh hiếm.

Xây nhà trong không gian vũ trụ

Nếu phải du hành đến một nơi khác bên ngoài Trái Đất, bạn sẽ mang theo thứ gì? Các nhà khoa học ở NASA gợi ý đó chính là nấm, không phải dùng để ăn mà dùng để xây nơi ở cho chúng ta. Nhà sinh vật học không gian Lynn Rothschild trình bày ý tưởng này để xây nhà cho phi hành gia Sao Hỏa tương lai.

Một ý tưởng về nhà trên Sao Hỏa dùng công nghệ in 3D. Ảnh: NASA.

“Trong thực tế, chúng ta không thể phóng cả ngôi nhà to lớn với đầy đủ thiết bị tiện nghi theo tàu vũ trụ đến Sao Hỏa được, mà thay vào đó ta mang càng ít đồ càng tốt. Với ít ỏi đồ dùng mang theo, chúng ta sẽ đặt nền móng và tự phát triển thêm dựa trên tài nguyên có sẵn ở hành tinh đỏ,” ông chia sẻ.

Nấm phát triển bằng những sợi nấm, những sợi này sẽ sinh trưởng thành một hệ sợi dày và hoàn toàn đủ khả năng để trở thành vật liệu chắc chắn. Đến một mức độ nhất định, chúng sẽ cứng rắn và có khả năng lấp đầy, che chở, thích hợp để xây dựng một công trình.

Cách nấm tạo nên những cấu trúc bền vững để xây nhà trên Sao Hỏa trong tương lai. Ảnh: L. Rothschild/NASA.​​​​​​​

Ngoài làm nhà, nấm còn lọc được không khí không thích hợp với con người ở hành tinh khác. Khi cấu trúc được thành hình, nấm sẽ được để sinh trưởng tự nhiên nhằm mục đích nướng lên để làm bánh mì và ăn chúng. Dự kiến, một nhóm robot sẽ đến Sao Hỏa trước và xây dựng tự động, để có sẵn cơ sở chờ con người đến làm nhiệm vụ khoa học.

Người khuyết tật sẽ đi lại bình thường

Công nghệ hỗ trợ thần kinh và hệ vận động đang được phát triển nhanh chóng, những tiến bộ này sẽ sớm giúp người bị liệt hoặc hạn chế vận động có thể di chuyển được.

​​​​​​​

Một công cụ hỗ trợ vật lý giúp người khuyết tật di chuyển. Ảnh: Jamani Caillet.​​​​​​​

Năm 2018, các nhà khoa học Anh và Thụy Sĩ cho biết họ đã đặt cấy ghép tín hiệu thần kinh vào cột sống của ba người đàn ông bị liệt, họ không đi lại được sau tai nạn giao thông và sự cố khi chơi thể thao. Giờ đây, cả ba người họ đều có thể đi bộ một khoảng cách ngắn.

Cuối năm 2019, các nhà nghiên cứu tại Bệnh viện Đại học Grenoble ở Pháp đã lắp xương điều khiển máy cho một người 28 tuổi, giúp anh có thể vận động chân và tay trở lại sau cú ngã nặng làm gãy cổ. Bộ xương này vận động cùng 64 điện cực được cấy vào não, giúp não điều khiển được hệ vận động nhân tạo, từ đó di chuyển bình thường.

Quang Niên​​​​​​​