5 đột phá công nghệ tuyệt vời đáng mong đợi trong 25 năm tới

25 năm qua, chúng ta đã chứng kiến vô số đột phá công nghệ, khi các thiết bị tiên tiến chuyển từ Palm Pilot và điện thoại nắp gập sang internet di động, trí tuệ nhân tạo (AI), giải trình tự gen và nhiều hơn nữa. Trang WSJ đã phỏng vấn 5 chuyên gia công nghệ về những đột phá lớn mà họ tin sẽ xuất hiện trong 25 năm tới.

Thiết bị được điều khiển bằng suy nghĩ

Hãy quên bàn phím và chuột đi. Trong 25 năm nữa, hầu hết mọi người sẽ sử dụng giao diện não-máy tính để điều khiển thiết bị bằng suy nghĩ của họ, theo Bin He - giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Carnegie Mellon (Mỹ). Những giao diện não-máy này sẽ giải mã hoạt động não và chuyển đổi ý định của con người thành lệnh mà máy tính có thể hiểu.

“Giao diện não-máy tính sẽ trở thành công nghệ giống smartphone, mà đại đa số mọi người đều sở hữu. Nó sẽ làm cho mọi thứ trở nên vô cùng tiện lợi: Bạn chỉ cần suy nghĩ và ngay lập tức điều khiển được môi trường xung quanh”, ông nói.

Trong 25 năm nữa, Bin He cho rằng hàng tỉ người sẽ sử dụng giao diện não-máy tính để làm mọi việc, từ nhắn tin cho bạn bè đến bật đèn và pha cà phê.

Giao diện não-máy tính hiện đã tồn tại, nhưng nhiều trong số đó vẫn cần khoan một lỗ trên hộp sọ và cấy ghép một giao diện vật lý để cho phép não bộ giao tiếp với các thiết bị bên ngoài. Bin He và những người khác đã phát triển các giao diện không xâm lấn, nhưng chúng cồng kềnh và không thoải mái, thường gồm các mũ chụp sọ lớn với nhiều điện cực.

Tuy nhiên, Bin He tin rằng trong 25 năm nữa, các nhà nghiên cứu sẽ vượt qua được thách thức về phần cứng và các giao diện trong tương lai sẽ tiện lợi như tai nghe không dây hiện nay.

Rào cản thứ hai cần vượt qua là thách thức phần mềm trong việc giải mã các tín hiệu của não và chuyển đổi chúng thành mã máy tính. Ông coi đây là một thách thức lớn hơn nhưng cho rằng những tiến bộ trong AI sẽ đẩy nhanh quá trình phát triển, giúp các nhà nghiên cứu giải mã những suy nghĩ ngày càng phức tạp và làm cho giao diện não-máy tính trở nên tinh vi hơn.

Khai thác tài nguyên trong không gian

Những tiến bộ trong AI và robot sẽ giúp việc tiếp cận tài nguyên trên Mặt trăng, tiểu hành tinh và các hành tinh khác trở nên khả thi, theo Karen Panetta - giáo sư tại Trường Kỹ thuật Đại học Tufts và là thành viên IEEE (Viện Kỹ sư Điện và Điện tử). Bà cho biết robot tự hành sẽ có thể khai thác nguyên liệu thô, sử dụng chúng để xây dựng các trạm vũ trụ và trang bị cho các nhiệm vụ thám hiểm không gian sâu hơn.

Tiết kiệm chi phí sẽ là một lợi thế lớn cho việc thám hiểm, theo Karen Panetta. “Phần lớn chi phí của chuyến bay vào vũ trụ đến từ việc phóng tàu. Nếu có thể khai thác nguyên liệu thô trong không gian và xây dựng những gì cần thiết tại chỗ, chúng ta sẽ sử dụng ít nhiên liệu hơn nhiều”, bà cho hay.

Ngoài ra, Karen Panetta nói rằng sẽ có nhiều lợi ích khác, từ cơ hội du lịch vũ trụ thương mại, khách sạn trong không gian cho đến các phát hiện mới cải thiện cuộc sống trên Trái đất theo những cách không thể đoán trước.

“Mọi người thường hỏi tại sao lại phải bỏ tiền khám phá không gian trong khi chúng ta có rất nhiều việc phải lo đang diễn ra ngay đây. Điều mà mọi người không nhận ra là công nghệ luôn mang lại lợi ích cho chúng ta ngay trên Trái đất”, bà nói.

Ví dụ, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) đã phát triển một loại tia laser để sử dụng trong không gian, vì vậy nó phải an toàn và chính xác. Ngày nay, các bác sĩ sử dụng loại tia laser đó để cắt bớt mô sống trên những bệnh nhân bị bỏng, giúp họ hồi phục nhanh hơn, Karen Panetta nói.

Robot hình người phục vụ trong gia đình

Robot hình người ngày nay có thể vụng về và đắt đỏ, nhưng 25 năm nghiên cứu nữa sẽ biến chúng thành những trợ lý gia đình thiết yếu, theo Brendan Englot - Giám đốc Viện AI Stevens.

“Chúng ta đang chứng kiến ​​robot thi đấu kickboxing và chạy đua. Chúng vấp ngã và tông vào mọi thứ, trông khá hài hước”, Brendan Englot nói. Thế nhưng, nghiên cứu đang phát triển nhanh chóng, không chỉ nhờ vào AI tinh vi hơn và chi phí tính toán thấp hơn mà còn nhờ vào các cảm biến nhúng giá rẻ được phát triển cho drone (máy bay không người lái) và ô tô tự lái.

“Chúng ta đang ở đúng nơi, đúng thời điểm để một cuộc cách mạng robot hình người diễn ra. Trong 25 năm tới, những robot này có thể giúp chúng ta sống lâu tại nhà khi về già, giúp đỡ người khuyết tật, chăm sóc cá nhân theo nhu cầu riêng của mỗi người”, Brendan Englot dự báo.

Robot có thể có nhiều hình dạng, nhưng robot hình người mang nhiều lợi thế, đặc biệt trong gia đình. “Chúng ta sống trong không gian dành cho con người, với các thiết bị như cầu thang, tay nắm cửa, ngăn kéo. Robot hình người là giải pháp rõ ràng nhất để tương tác với các thiết bị này”, Brendan Englot giải thích.

Ngoài ra, robot giống con người còn cung cấp những nhu cầu khác như tình bạn và hỗ trợ tinh thần, có thể được tùy chỉnh theo sở thích chủ nhân.

“Với khả năng của robot hình người mới, tôi có thể hình dung về một cuộc cách mạng trong lĩnh vực điều khiển từ xa, nơi hình ảnh người thân cách hàng trăm dặm có thể xuất hiện để chăm sóc bạn”, Brendan Englot nói.

Kiểm soát thời tiết tư nhân

Ngay cả khi các chính phủ trên thế giới giảm phát thải carbon trong 25 năm tới, các nhà khoa học dự đoán khí hậu vẫn được dự đoán bất ổn hơn do những thiệt hại đã xảy ra. Điều này có thể mở ra kỷ nguyên kiểm soát thời tiết tư nhân.

“Tôi nghĩ 25 năm nữa, thời tiết ổn định và dễ dự đoán có thể trở thành thứ xa xỉ. Chúng ta sẽ có công nghệ để kiểm soát vi khí hậu ở quy mô lớn”, bà Amy Webb, Giám đốc điều hành công ty tư vấn chiến lược Future Today Strategy Group ở thành phố New York (Mỹ), cho hay.

Kiểm soát thời tiết cơ bản là điều khả thi ngày nay: Trung Quốc từ lâu đã sử dụng phương pháp gieo mây để tạo bầu trời xanh tại thủ đô Bắc Kinh cho các sự kiện quan trọng, bằng cách khiến mưa rơi sớm trước khi các đám mây kịp bay vào thành phố.

Trong 25 năm tới, Amy Webb dự đoán các công ty riêng lẻ sẽ có thể tiếp cận công nghệ cho phép họ kiểm soát rất chi tiết nhiệt độ, lượng mưa và các yếu tố thời tiết khác trong một khu vực nhỏ. Ví dụ, một vườn nho có thể điều chỉnh điều kiện để nho phát triển tốt nhất, hoặc khu nghỉ dưỡng có thể tránh mưa trên bãi biển và tạo tuyết trên các sườn núi.

Công nghệ trong tương lai thậm chí có thể cho phép các công ty thay đổi hướng đi hoặc giảm cường độ của cơn bão.

Amy Webb nói: “Nếu là một nhà sản xuất nông nghiệp lớn, bạn và cả công ty bảo hiểm của mình đều có lợi ích chung là tránh các trận lũ nghiêm trọng. Vì vậy, việc kiểm soát thời tiết có thể trở thành điều khó tránh khỏi nếu muốn đảm bảo nguồn cung lương thực ổn định”.

Tuy nhiên, công nghệ này cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro. Hiện vẫn chưa rõ việc thay đổi thời tiết tạm thời ở một khu vực nhỏ sẽ ảnh hưởng như thế nào đến các vùng lân cận và toàn bộ khí hậu. Nguyên nhân là vì con người chưa từng thực hiện điều này ở quy mô toàn cầu trước đây.

Năng lượng dồi dào từ phản ứng nhiệt hạch

Mike Bechtel, nhà tương lai học và giáo sư về đổi mới doanh nghiệp tại Đại học Notre Dame (Mỹ), dự đoán trong 25 năm nữa sẽ có nguồn năng lượng sạch và dồi dào mới là năng lượng từ phản ứng nhiệt hạch (tổng hợp hạt nhân).

Mike Bechtel cho biết năng lượng nhiệt hạch ở quy mô thương mại đã nhiều lần được kỳ vọng nhưng rồi lại chưa thể trở thành hiện thực. Ông nói rằng suốt 50 năm qua, công nghệ này lúc nào cũng được cho là “chỉ còn cách khoảng 20 năm nữa” nhưng vẫn chưa đạt được.

Điều khác biệt lần này là phản ứng nhiệt hạch cuối cùng đã vượt qua một cột mốc quan trọng, đạt được lợi ích năng lượng ròng.

“Trong môi trường phòng thí nghiệm được kiểm soát, giờ đây bạn có thể thu được nhiều năng lượng từ phản ứng nhiệt hạch hơn lượng năng lượng cần thiết để tạo ra nó. Đó là bước khởi đầu biến phản ứng nhiệt hạch từ một dự án khoa học thành dự án kỹ thuật và mở rộng quy mô”, ông nói.

Những thách thức kỹ thuật vẫn còn rất lớn. Năng lượng nhiệt hạch hoạt động dựa trên nguyên lý tương tự như Mặt trời và các ngôi sao khác. Khi các nguyên tử được hợp nhất với nhau, năng lượng được tạo ra như một sản phẩm phụ. Plasma trong lò phản ứng nhiệt hạch đạt đến nhiệt độ cực kỳ cao, được đo bằng hàng triệu độ C. Các giải pháp cho vấn đề nhiệt hiện đã tồn tại, nhưng thách thức là làm thế nào để mở rộng quy mô chúng nhằm giữ cho lò phản ứng ổn định.

Song khi ngày càng có nhiều vốn đầu tư đổ vào, Mike Bechtel tin rằng các nhà khoa học sẽ giải quyết được những vấn đề này và biến nhiệt hạch thành nguồn năng lượng thương mại vào khoảng năm 2050. Khác với điện hạt nhân hiện nay, nhiệt hạch không tạo ra chất thải phóng xạ nguy hiểm lâu dài và cũng không gây phát thải carbon như nhiên liệu hóa thạch.

“Từ trước đến nay, mọi nguồn năng lượng trên Trái đất đều bắt nguồn gián tiếp từ Mặt trời, còn nhiệt hạch cho phép con người tạo ra Mặt trời của riêng mình. Điều này có thể giúp giải quyết những vấn đề lớn như biến đổi khí hậu, đồng thời hỗ trợ các lĩnh vực tiêu tốn nhiều năng lượng như khử mặn nước biển, trung tâm dữ liệu AI hay khai thác Bitcoin”, Mike Bechtel nhận định.

Biến đổi khí hậu là vấn đề lớn nhất, nhưng cũng có thể giúp ích cho những việc như khử muối quy mô lớn, vốn từ lâu đã khả thi về mặt kỹ thuật nhưng lại đòi hỏi năng lượng cao. Mike Bechtel cũng nhìn thấy lợi ích trong các trường hợp tiêu thụ năng lượng cao khác như trung tâm dữ liệu cho AI và khai thác Bitcoin. Một nguồn năng lượng sạch dồi dào mới có thể mở ra những làn sóng đổi mới mạnh mẽ, đồng thời làm thay đổi những tính toán địa chính trị vốn dựa trên sự khan hiếm năng lượng.

Mike Bechtel bình luận: “Chúng ta thường so sánh AI với điện vì tầm ảnh hưởng rộng lớn. Song nếu nhìn trong dài hạn hàng trăm năm, năng lượng nhiệt hạch có thể giống như lửa - một bước ngoặt mang tính thay đổi cả nền văn minh”.

Sơn Vân