Trang chủ

Hãy cùng Viettel Family khám phá những công nghệ đáng chú ý nhất trong bài viết dưới đây.

CRISPR - Công cụ chỉnh sửa gen cholesterol trong máu cao

Trong thập kỷ qua, công cụ chỉnh sửa gen CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) đã nhanh chóng phát triển từ phòng thí nghiệm đến phòng khám, từ các liệu pháp thử nghiệm cho các rối loạn di truyền hiếm tới gần đây đã mở rộng sang các thử nghiệm lâm sàng cho các bệnh thông thường, bao gồm cholesterol cao. 

Năm ngoái, một phụ nữ New Zealand đã trở thành người đầu tiên được điều trị chỉnh sửa gen để giảm cholesterol vĩnh viễn. Người phụ nữ này bị bệnh tim, cùng với nguy cơ di truyền hàm lượng cholesterol trong máu cao. Thử nghiệm là một bước ngoặt tiềm năng cho công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR, chứng minh phương pháp điều trị này có thể giúp ích cho khá nhiều người.

Các cải tiến mới hơn của công nghệ này cho phép hoán đổi DNA thay vì chỉ đơn giản là thực hiện các thao tác cắt để tắt các gen cụ thể, thậm chí có thể cho phép chèn các đoạn DNA vào bộ gen. Cùng với nhau. những cải tiến này có thể mở rộng phạm vi chỉnh sửa gen để xử lý nhiều vấn đề - không phải tất cả đều do di truyền. Một ngày nào đó, con người có thể tùy chọn thêm các gen được cho là bảo vệ chống lại bệnh cao huyết áp hoặc một số bệnh nhất định vào mã di truyền của họ.

AI tạo ra hình ảnh

Đây là năm của những nghệ sĩ AI. DALL-E, DALL-E 2 của OpenAI, Imagen của Google và các mô hình phần mềm được phát triển bởi nhiều công ty khác hiện nay có thể tạo ra các tác phẩm nghệ thuật đẹp mắt dựa trên những gì bạn mô tả chỉ trong vài giây. Các mô hình AI tạo ra hình ảnh tuyệt đẹp từ các cụm từ đơn giản đang phát triển thành các công cụ thương mại và sáng tạo mạnh mẽ.

Không có gì sẽ giống như trước nữa và công cụ thay đổi cuộc chơi lớn nhất là Stable Diffusion của Stability AI, mô hình chuyển văn bản thành hình ảnh mã nguồn mở miễn phí không chỉ có thể tạo ra một số hình ảnh tuyệt vời nhất mà còn được thiết kế để chạy tốt trên máy tính gia đình. Nhờ việc dễ dàng tiếp cận, hàng triệu người đã tạo ra hàng chục triệu hình ảnh bằng các mô hình chuyển văn bản thành hình ảnh chỉ trong vài tháng. Điều này đã tạo ra thách thức không nhỏ cho giới nghệ sĩ và sự sáng tạo và đổi mới.

Công nghệ này hiện đang được tích hợp vào phần mềm thương mại như Photoshop. Và trong thời gian tới công nghệ chuyển văn bản thành hình ảnh sẽ tiến tới chuyển văn bản thành video. Các video clip do AI tạo ra được Google, Meta và những người khác giới thiệu trong vài tháng qua chỉ dài vài giây, nhưng một ngày nào đó, các bộ phim có thể được tạo ra chỉ bằng cách đưa một kịch bản vào máy tính. Không ai biết sự trỗi dậy của AI sáng tạo sẽ đưa chúng ta đến đâu.

Thiết kế vi mạch (chip) đang thay đổi mọi thứ

Công nghiệp vi mạch đang trải qua một cuộc chuyển đổi sâu sắc, không còn đắt tiền và khó được cấp giấy phép mà trở nên dễ dàng hơn nhờ một tiêu chuẩn mở phổ biến gọi là RISC-V. Các công ty sản xuất chip như Intel và Arm từ lâu đã giữ độc quyền bản thiết kế của họ. Khách hàng sẽ mua chip bán sẵn, có thể có các tính năng không liên quan đến sản phẩm của họ hoặc trả nhiều tiền hơn cho một thiết kế tùy chỉnh. Nhưng RISC-V đã cung cấp các thông số kỹ thuật thiết kế công khai cho phép bất kỳ ai cũng có thể sử dụng nó để thiết kế chip miễn phí.

RISC-V chỉ định các tiêu chuẩn thiết kế cho tập lệnh mô tả các hoạt động cơ bản của chip máy tính. Thiết kế đơn giản nhất của RISC-V chỉ có 47 lệnh nhưng RISC-V cũng cung cấp các tiêu chuẩn thiết kế khác cho các công ty đang tìm kiếm những con chip có khả năng phức tạp hơn. Khoảng 3.100 thành viên trên toàn thế giới, bao gồm các công ty và tổ chức học thuật, hiện đang hợp tác thông qua tổ chức phi lợi nhuận RISC-V International để thiết lập và phát triển các quy tắc này. Vào tháng 2 năm 2022, Intel đã công bố một quỹ trị giá 1 tỷ đô la sẽ hỗ trợ một phần cho các công ty xây dựng chip RISC-V.

Chip RISC-V đã bắt đầu xuất hiện trong tai nghe nhét tai, ổ cứng và bộ xử lý AI, với 10 tỷ lõi đã được xuất xưởng. Các công ty cũng đang nghiên cứu thiết kế RISC-V cho trung tâm dữ liệu và tàu vũ trụ. Những người ủng hộ RISC-V dự đoán trong một vài năm nữa, các con chip sẽ có mặt ở khắp mọi nơi.

Máy bay không người lái quân sự trên thị trường đại chúng

Máy bay không người lái quân sự đã từng ở ngoài tầm với của nhiều quốc gia do chi phí và vấn đề kiểm soát xuất khẩu nghiêm ngặt. Nhưng những tiến bộ trong các linh kiện tiêu dùng và công nghệ truyền thông đã giúp các nhà sản xuất máy bay không người lái xây dựng các cỗ máy chiến tranh phức tạp với giá thành thấp hơn nhiều. Các máy bay không người lái Bayraktar TB2 của Thổ Nhĩ Kỳ và các loại máy bay không người lái giá rẻ khác đã mở rộng đáng kể vai trò của máy bay không người lái trong chiến tranh.

TB2 là tập hợp các bộ phận đủ tốt được ghép lại với nhau trong một cơ thể bay chậm. Nó di chuyển với tốc độ lên đến 138 dặm một giờ, có phạm vi liên lạc khoảng 186 dặm và có thể ở trên cao trong 27 giờ. Nhưng khi được kết hợp với các camera có thể chia sẻ video với các trạm mặt đất, TB2 trở thành một công cụ mạnh mẽ để nhắm mục tiêu vào bom dẫn đường bằng laser mang trên cánh và giúp định hướng các trận địa pháo từ mặt đất. Quan trọng nhất chỉ đơn giản là sự dễ dàng tiếp cận của nó, TB2 có sẵn cho bất kỳ quốc gia nào muốn nó.

Quân đội Thổ Nhĩ Kỳ đã sử dụng máy bay không người lái để chống lại người Kurd vào năm 2016. Kể từ đó, chúng đã được sử dụng ở Libya, Syria và Ethiopia và bởi Azerbaijan trong cuộc chiến chống lại Armenia. Ukraine đã mua sáu chiếc vào năm 2019 cho các hoạt động quân sự ở Donbas. Nhưng những chiếc máy bay không người lái này đã thu hút sự chú ý của thế giới vào đầu năm 2022, khi chúng giúp ngăn chặn quân xâm lược Nga. Hiển nhiên những vũ khí này mang lại những lợi thế chiến thuật và cũng đáng buồn là chúng sẽ gây thiệt hại ngày càng khủng khiếp cho dân thường trên khắp thế giới.

Thuốc phá thai qua dịch vụ y tế từ xa

Phá thai được coi là một quyền lợi hiến pháp tại Mỹ vào năm 2022, nhưng khả năng tiếp cận chăm sóc phá thai đã bị thu hẹp đáng kể ở Mỹ do lệnh cấm của nhiều tiểu bang. Nhưng dịch vụ y tế từ xa đã mang lại sự đột phá: các nhà cung cấp dịch vụ y tế và các công ty khởi nghiệp kê đơn và giao thuốc cho người dùng có thể tự sử dụng một cách an toàn mà không cần rời khỏi nhà. Mặc dù quy trình này khác nhau tùy theo dịch vụ, nhưng những bệnh nhân đủ điều kiện thường đăng ký bằng ID có ảnh và sau đó tham khảo ý kiến của nhà cung cấp dịch vụ y tế qua cuộc gọi video, tin nhắn hoặc ứng dụng. Nhà cung cấp kê toa những viên thuốc và vận chuyển cho bệnh nhân. 

Nhưng hầu hết các công ty khởi nghiệp cung cấp thuốc phá thai qua đường bưu điện đều phải tuân theo luật của tiểu bang, có nghĩa là những người sống ở 13 tiểu bang cấm phá thai hoặc ở 7 tiểu bang bổ sung yêu cầu bác sĩ kê đơn thuốc trực tiếp, phải đi qua các tuyến của tiểu bang khác hoặc thiết lập một địa chỉ gửi thư thay thế để sử dụng các dịch vụ này. Tuy nhiên, các tổ chức giúp mọi người có được thuốc phá thai từ xa đã mang đến sự chăm sóc cho nhiều người vào thời điểm quan trọng. Tầm nhìn xa và những nỗ lực không mệt mỏi của họ hướng tới mục tiêu những giải pháp này luôn sẵn sàng khi mọi người cần đến chúng.

Các bộ phận cơ thể theo nhu cầu

Mỗi ngày, trung bình 17 người tại Mỹ chết vì chờ đợi một cuộc cấy ghép nội tạng. Nhiều người cần cấy ghép nội tạng để sống hơn số người có thể nhận được. Có khoảng 130.000 ca cấy ghép nội tạng mỗi năm trên khắp thế giới, nhưng nhiều người hơn nữa đã chết khi chờ đợi một cơ quan nội tạng hoặc bởi vì họ thậm chí không bao giờ có tên trong danh sách chờ ghép tạng. Những người này có thể được cứu và nhiều người khác có thể được giúp đỡ bởi một nguồn cung cấp tiềm năng vô hạn các cơ quan nội tạng khỏe mạnh. 

Nội tạng động vật là một giải pháp tiềm năng. Nhưng không dễ để vượt qua hệ thống miễn dịch tự nhiên của con người. Thuốc có thể giúp tắt phản ứng, nhưng vẫn chưa đủ. Vì vậy, các công ty công nghệ sinh học đã sử dụng chỉnh sửa gen để biến đổi lợn và thêm các gen khác để làm cho các bộ phận cơ thể lợn trông giống con người hơn. Bằng cách chỉnh sửa DNA của lợn theo cách này, một số công ty công nghệ sinh học hiện đã tạo ra động vật có nội tạng tương thích hơn với cơ thể người. 

Trong tương lai, kỹ thuật nội tạng có thể hoàn toàn không liên quan đến động vật. Các nhà nghiên cứu đang trong giai đoạn đầu khám phá cách chế tạo mô phức tạp ngay từ đầu. Một trong số đó là giàn in 3D có hình lá phổi. Hay nỗ lực nuôi cấy các “organoids” từ các tế bào gốc để mô phỏng các cơ quan cụ thể. Về lâu dài, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ phát triển các cơ quan tùy chỉnh trong các nhà máy.

Cho dù chúng được nuôi cấy trên động vật hay được xây dựng bên trong các nhà máy sản xuất, nguồn cung cấp nội tạng không giới hạn có thể khiến việc cấy ghép trở nên phổ biến hơn và giúp nhiều người tiếp cận với các bộ phận thay thế hơn.

Xe điện trở thành lựa chọn không thể tránh khỏi

Xe điện đang chuyển đổi ngành công nghiệp ô tô khi trở thành lựa chọn chủ đạo sau nhiều thập kỷ xuất hiện. Pin đang trở nên rẻ hơn và các chính phủ đã thông qua các quy định về khí thải nghiêm ngặt hoặc cấm xe chạy bằng xăng. Các chính phủ đã ban hành các chính sách buộc các nhà sản xuất ô tô trang bị lại và khuyến khích người tiêu dùng thực hiện chuyển đổi. California và New York sẽ yêu cầu tất cả ô tô, xe tải và SUV mới không phát thải vào năm 2035 và EU gần như đã hoàn thiện một quy tắc tương tự.

Bên cạnh đó, các công ty ô tô điện đang thiết lập chuỗi cung ứng, xây dựng năng lực sản xuất và tung ra nhiều mẫu xe hơn với hiệu suất tốt hơn, ở các mức giá và loại sản phẩm. Hongguang Mini, một chiếc ô tô nhỏ có giá khởi điểm dưới 5.000 đô la một chút, đã trở thành phương tiện điện bán chạy nhất trên thế giới, củng cố sự thống trị của Trung Quốc với tư cách là nhà sản xuất xe điện lớn nhất. Dòng xe hai và ba bánh ngày càng tăng từ Hero Electric, Ather và các công ty khác đã giúp doanh số bán xe điện tăng gấp ba lần ở Ấn Độ trong năm ngoái (mặc dù tổng số vẫn chỉ khoảng 430,000). Và các mẫu xe có kích thước và giá cả khác nhau, từ Chevy Bolt đến Ford F-150 Lightning đang thu hút nhiều người Mỹ hơn đến với xe điện.

Các hãng sản xuất ô tô lớn sắp phải chuyển sang tập trung toàn bộ vào xe điện và người tiêu dùng khắp nơi sẽ tìm thấy nhiều lý do tốt hơn để mua một chiếc xe điện. Vẫn còn những thách thức lớn phía trước. Hầu hết các phương tiện phải trở nên rẻ hơn. Tùy chọn sạc cần thuận tiện hơn. Sản xuất điện sạch sẽ phải tăng đáng kể để đáp ứng sự gia tăng sạc xe. Và nó sẽ là một công việc to lớn để tạo ra đủ pin. Nhưng giờ đây rõ ràng là thời hoàng kim của loại xe ngốn xăng đang mờ dần.

Kính viễn vọng vũ trụ James Webb

Nhờ kỹ thuật chính xác kỳ diệu, Kính viễn vọng Không gian James Webb (James Webb Space Telescope - JWST) có thể cách mạng hóa quan điểm của chúng ta về vũ trụ sơ khai. Là kính viễn vọng lớn nhất từng được gửi lên vũ trụ và mạnh hơn khoảng 100 lần so với kính thiên văn tiền thân của nó (Kính viễn vọng Không gian Hubble), James Webb được thiết kế đặc biệt để phát hiện bức xạ hồng ngoại, cho phép nó cắt xuyên qua bụi và nhìn ngược thời gian về thời kỳ khi các ngôi sao và thiên hà đầu tiên của vũ trụ hình thành.

Các nhà thiên văn học hy vọng rằng với JWST, họ sẽ có thể ghép nối các thiên hà đầu tiên của vũ trụ đã hình thành như thế nào sau Vụ nổ lớn. Kính viễn vọng đang được sử dụng trên bề rộng của thiên văn học để cung cấp cái nhìn sâu sắc chưa từng có về các hành tinh trong các hệ mặt trời khác, cho phép chúng ta tìm ra bầu khí quyển của chúng được tạo thành từ gì. Nó sẽ chứng kiến sự ra đời của những thế giới mới, chụp những bức ảnh tuyệt đẹp về tinh vân, thăm dò cấu trúc của các thiên hà, … bắt đầu một kỷ nguyên mới của thiên văn học.

Phân tích DNA cổ đại

Các nhà khoa học từ lâu đã tìm kiếm những công cụ tốt hơn để nghiên cứu răng và xương của người cổ đại vì rất khó để tìm một mẫu di vật cổ  được bảo quản đủ tốt để phân tích. Giờ đây, các kỹ thuật rẻ hơn và các phương pháp mới như công cụ chuỗi genom làm cho những DNA bị hư hỏng trở nên rõ ràng đang tạo ra sự bùng nổ trong phân tích DNA cổ đại, tiết lộ những bí mật tuyệt vời về quá khứ loài người.

Phân tích DNA cổ đại đã dẫn đến việc phát hiện ra hai loài người đã tuyệt chủng—Homo luzonensis và Denisovans—và dạy chúng ta rằng con người hiện đại mang một lượng đáng kể DNA của người Denisovan và Neanderthal. Và số lượng cá thể người cổ đại mà chúng ta hiện có dữ liệu toàn bộ bộ gen đã tăng mạnh, từ chỉ 5 người vào năm 2010 lên 5.550 vào năm 2020. Bằng cách chỉ ra rằng dân số Ấn Độ có nguồn gốc từ nhiều tổ tiên khác nhau, những kỹ thuật này đã làm suy yếu hệ thống đẳng cấp. DNA từ một chiến trường 2.500 năm tuổi ở Sicily đã tiết lộ rằng quân đội Hy Lạp cổ đại đa dạng hơn so với miêu tả của các sử gia.

Các mẫu DNA cũ cũng có thể làm sáng tỏ những bí ẩn về sức khỏe hiện đại. Năm ngoái, các nhà khoa học đã xác định được một đột biến duy nhất khiến con người có khả năng sống sót sau Cái chết Đen cao hơn 40%—và nó cũng là một yếu tố rủi ro đối với các vấn đề tự miễn dịch như bệnh Crohn.

Sự khác biệt trong cách các nền văn hóa tin rằng hài cốt nên được xử lý sẽ tiếp tục tạo ra các câu hỏi về đạo đức và thách thức cho các học giả đang tìm cách làm việc với DNA cổ đại. Nhưng những tiết lộ của nó đã viết lại lịch sử.

Tái chế pin

Nhu cầu về pin lithium-ion đang tăng vọt khi xe điện trở nên phổ biến hơn. Việc sử dụng xe điện nhiều hơn là tin tốt cho khí hậu. Nhưng nguồn cung cấp kim loại cần thiết để chế tạo pin đã cạn kiệt và nhu cầu về lithium có thể tăng gấp 20 lần vào năm 2050.

Tái chế là vô cùng cần thiết để ngăn chặn những núi pin bị vứt bỏ ngày càng tăng lên đang đổ vào các bãi chôn rác cũng như phục hồi các kim loại quan trọng trong pin để giúp xe điện có giá phải chăng hơn. Các phương pháp cũ hơn để xử lý pin đã qua sử dụng gặp khó khăn trong việc thu hồi đủ các kim loại riêng lẻ có giá trị cao từ máy tính xách tay cũ, máy khoan điện bị ăn mòn và xe điện một cách đáng tin cậy để giúp việc tái chế trở nên kinh tế. Nhưng các phương pháp mới đã nhanh chóng thay đổi điều đó, cho phép các nhà tái chế hòa tan kim loại hiệu quả hơn và tách chúng ra khỏi chất thải pin.

Các cơ sở tái chế hiện có thể thu hồi gần như toàn bộ coban và niken và hơn 80% lithium từ pin đã qua sử dụng và phế liệu sản xuất còn sót lại từ quá trình sản xuất pin, và các nhà tái chế có kế hoạch bán lại những kim loại đó với giá gần như cạnh tranh với giá của vật liệu khai thác. Nhôm, đồng và than chì cũng thường được thu hồi.

Nhu cầu về pin dự kiến sẽ tăng theo cấp số nhân trong nhiều thập kỷ. Tái chế một mình sẽ không đủ để đáp ứng nó. Và những quy trình tái chế mới này không hoàn hảo. Nhưng các nhà máy tái chế pin sẽ tạo ra nguồn cung cấp vật liệu mà thế giới cần để đáp ứng các mục tiêu về khí hậu. 

(Nguồn: Tạp chí công nghệ VTS số 1 - Quý I năm 2023)