Khoa học và công nghệ 2014: Những bước nhỏ đột phá

Virus Ebola sẽ bị đánh bại? Con người có thể ứng phó biến đổi khí hậu hiệu quả? Đó chỉ là một vài trong những câu đố khoa học lớn nhất của năm vừa rồi.

>>> 10 sự kiện khoa học công nghệ nổi bật 2014
>>> 10 sự kiện tiêu biểu lĩnh vực năng lượng nguyên tử

Liệu những câu trả lời sẽ có vào năm tới, năm năm tới hay 50 năm tới?

Không giống như trong các tiểu thuyết khoa học viễn tưởng, với những cỗ máy thời gian xuất hiện sau một đêm, những phát kiến khoa học là từng bước nhỏ đột phá, và năm 2014 đã chứng kiến rất nhiều sự đột phá như thế.

Phần phía tây của Nam Cực đang tan chảy nhanh chóng vì sự nóng lên toàn cầu - (Ảnh: huffpost.com)

Khoa học vũ trụ và không gian

Một phần nhờ vào chiếc áo sơmi sặc sỡ gây nhiều tranh cãi của nhà khoa học Matt Taylor, mọi người đã biết tới một sứ mệnh khoa học lớn, và rõ ràng là quan trọng hơn nhiều so với cuộc tranh luận không cần thiết về nữ quyền liên quan tới chiếc áo của Taylor.

Đầu tháng 8, sứ mệnh khoa học không gian tham vọng nhất của châu Âu từ trước tới nay - Rosetta, một robot thăm dò không gian được Cơ quan Vũ trụ châu Âu chế tạo và phóng đi để thực hiện nghiên cứu chi tiết sao chổi - đã hạ cánh thành công xuống sao chổi 67P/Churyumov-Gerasimenko, còn ở xa hơn sao Hỏa.

Với các bức ảnh chụp từ sao chổi này, những nhà khoa học hi vọng sẽ tìm ra sự sống đã bắt đầu ở Trái đất như thế nào, và một thời đại mới về nghiên cứu sao chổi cũng được mở ra.

Tàu vũ trụ Rosetta tiếp cận sao chổi 67P/Churyumov - Gerasimenko - (Ảnh: esa.int)

Nhưng các sứ mệnh không gian năm vừa rồi không chỉ có tin vui. Ngày 31-10, tàu vũ trụ SpaceShipTwo của hãng tư nhân Virgin Galatic phát nổ trong một chuyến bay thử nghiệm khiến một phi công thiệt mạng và người còn lại bị thương nặng. Đây được coi là một bước thụt lùi lớn với nỗ lực của các công ty tư nhân tham gia việc khám phá vũ trụ.

Những gì còn sót lại của tàu vũ trụ Virgin Galatic sau vụ bay thử bất thành - (Ảnh: zenfs.com)

Virgin Galatic chỉ là một trong rất nhiều công ty tư nhân đầu tư cho công nghệ hàng không và không gian trong bối cảnh một thời đại mới của hàng không sắp mở ra phía trước, với các máy bay không người lái đã được nâng cấp đáng kể trong năm 2014, không chỉ cho các mục đích quân sự hay khám phá khoa học, mà cả cho những ứng dụng đời sống.

Cục Hàng không liên bang Mỹ (FAA) vào cuối năm đã công bố bản quy định sơ thảo của họ về việc sử dụng máy bay không người lái trọng lượng dưới 55 pound (cân Anh, tương đương 25kg) trong không phận Mỹ, tức bao gồm phần lớn các mẫu máy bay không người lái phục vụ cho mục đích thương mại.

Sự phổ biến của các “drone” đã lớn tới mức sáu khu vực thử nghiệm, sẽ sớm được chính thức hóa, đã được thiết lập trên toàn nước Mỹ để làm nơi đánh giá độ an toàn của các máy bay đưa vào vận hành trong tương lai.

FAA sẽ thận trọng trong những hướng dẫn ban đầu của họ: dự thảo bao gồm việc yêu cầu máy bay phải xuất hiện liên tục trên màn hình của các phi công và độ cao tối đa cho phép là 400 foot (121,9m). Tương lai của những hệ thống bay này là vô bờ bến.

Một máy bay không người lái chụp ảnh từ trên không trung - (Ảnh: bostonmagazine.com)

Kyle Snyder, giám đốc Trung tâm NextGen Air Transportation tại Đại học bang North Carolina, nói chưa bao giờ các hoạt động của máy bay không người lái lại tấp nập như năm 2014.

Đây sẽ là tin tức tuyệt vời cho những nông trang lớn, các tay môi giới bất động sản, dân vẽ bản đồ, các nhà giao nhận và rất nhiều ngành sản xuất khác.

Hóa sinh và y tế

Cùng với khoa học không gian, các lĩnh vực hóa sinh và sinh học đặc biệt đạt được nhiều đột phá trong năm vừa qua. Vào tháng 5, Viện nghiên cứu tế bào gốc ở Đại học Harvard thông báo họ đã “thay máu” thành công cho các con chuột già.

Bằng cách sử dụng máu của những con chuột trẻ, các nhà khoa học đã làm “hồi xuân” cơ bắp và não bộ của những con chuột già, mở ra viễn cảnh về cuộc sống trường sinh, hay thực tế hơn lúc này là giúp người già chống chọi với những căn bệnh hành hạ họ đơn giản vì quá trình lão hóa.

Dịch Ebola là tâm điểm của ngành y tế thế giới trong năm 2014 - (Ảnh: time.com)

Cũng trong y tế và hóa sinh, mã gen trong ADN của người, vốn được xây dựng trên bốn loại nucleotide cơ bản: adenine, thymine, guanine và cytosine (A, T, G và C), giờ được bổ sung hai loại nữa X và Y, một cặp nucleotide hoàn toàn được tổng hợp từ phòng thí nghiệm sau đó cấy ghép vào tế bào của vật chủ (trong thí nghiệm là virút E.Coli, các thí nghiệm với tế bào nấm men và cả động vật có vú đang được thực hiện ở bước đầu).

Quy trình này có thể giúp các nhà khoa học tổng hợp được những loại thuốc điều trị mới trong tương lai tương thích cho từng cá nhân.

Trong cuộc chiến chung với các loại bệnh tật đó, không thể không nhắc tới virút Ebola trong một năm mà chứng bệnh chết người này gây sự chú ý trên toàn cầu.

Tới nay, đã có gần 7.400 người thiệt mạng vì loại virút tai ác này, theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), trong khi cuộc tìm kiếm văcxin và thuốc điều trị vẫn đang được tiến hành ráo riết.

Cuộc chiến chống biến đổi khí hậu

Một thị trấn ở Đức dùng chủ yếu năng lượng mặt trời - (Ảnh: badische-zeitung.de)

Năm vừa qua chứng kiến rất nhiều báo cáo biến đổi khí hậu mang tính cảnh báo nghiêm khắc, bao gồm ba báo cáo của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên Hiệp Quốc (IPCC).

Theo các báo cáo, con người đang dần biến tình trạng hạn hán và các điều kiện thời tiết khắc nghiệt khác ở hạ Sahara, Amazon, Nam Âu, nhiều vùng có thể ở và canh tác khác trở thành bình thường trong nửa sau thế kỷ này.

Tại Nam Cực, tin tức khoa học lớn nhất của năm 2014 là việc lớp băng phía tây Nam Cực, phần nhỏ hơn của châu lục băng giá này, đang biến mất với tốc độ không thể ngăn cản.

Ở Bắc Cực, tình trạng nóng lên của Trái đất đã khiến băng tại Greenland tan chảy với tốc độ gấp đôi bình thường trong năm năm vừa qua.

Việc biến đổi khí hậu do con người gây ra cũng là điều không còn gây tranh cãi. Peter Stott, giám đốc văn phòng biến đổi khí hậu Anh, giải thích: “Các nghiên cứu của chúng tôi cho thấy tình trạng nóng lên toàn cầu hiện giờ có khả năng rất cao không xảy ra ở một thế giới không có con người”.

Đáng nói hơn, trong một báo cáo toàn diện, IPCC chỉ ra rằng chi phí để tránh các thảm họa khí hậu chỉ chiếm 0,06% của tăng trưởng kinh tế toàn cầu, tức là nếu một nỗ lực chung đạt được thì hàng tỉ người sẽ được giải thoát khỏi tình trạng rủi ro do nước biển dâng và các điều kiện khí hậu khắc nghiệt trong nhiều thập kỷ tới.

Hơn thế, các nỗ lực bảo vệ môi trường còn mang tới nhiều lợi ích kinh tế to lớn trong tương lai. Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) tính toán rằng “việc đầu tư cho các nguồn năng lượng sạch có khả năng giúp kinh tế toàn cầu tăng trưởng thêm 18.000 tỉ USD tới năm 2035”.

Cũng trong báo cáo, IEA nói các tòa nhà xanh có thể mang tới những lợi ích về sức khỏe cho người ở và giảm bớt chi phí y tế “tương đương 75% tổng mức chi tiêu cho y tế hiện nay”.

Trong bối cảnh kinh tế toàn cầu ảm đạm và tin xấu về biến đổi khí hậu đó, tin tốt của năm 2014 là việc những cách tân công nghệ liên tục đã giúp các tấm pin năng lượng mặt trời tiếp cận rất gần mức độ hiệu quả kinh tế của các loại nhiên liệu hóa thạch như dầu, than và khí đốt.

Những thiết bị bán dẫn mới, các chất liệu mới để thiết kế những tấm pin là trung tâm của công nghệ mới. Các tấm pin làm bằng cadmium telluridge, một chất liệu ít đòi hỏi nhiên liệu hơn nhiều so với silicon, đang dẫn đầu cuộc cách mạng.

Những nhà khoa học cấp tiến nhất tin rằng một tương lai năng lượng mặt trời thay thế hoàn toàn cho năng lượng hóa thạch không còn xa nữa.

Vài phát hiện vui của khoa học

Chó có thể nhận ra giọng chủ

Trong một thí nghiệm đảo ngược của một nhóm nhà khoa học Hungary, công nghệ chụp hình ảnh não bộ được dùng cho người đã được áp dụng cho chó và phát hiện rằng những chú chó hiểu được rất nhiều từ ngữ của con người và là một trong rất ít loài vật hiểu được các hành động, cử chỉ.

Bạch tuộc giữ trứng trong bốn năm trời

Ảnh: nationalgeographic.com

Bạn có hình dung được việc ngồi yên lặng trong bóng tối và cái lạnh ở độ sâu hơn 1km dưới mặt biển trong 53 tháng trời? Một con bạch tuộc mẹ đã canh giữ trứng của nó trong hơn bốn năm như thế.

Quá trình đó đặt ra cho các nhà khoa học ở Đại học Churchill (Anh), những người đã phát hiện loại bạch tuộc này, nhiều câu hỏi thú vị: Liệu việc nuôi con trong thời gian dài như thế có làm tăng khả năng sống sót của chúng? Quy trình trao đổi chất của con bạch tuộc mẹ ra sao khi nó ở yên như thế bốn năm trời, không ăn gì và hầu như không chuyển động?

Bức tranh hang động lâu đời nhất

Các nhà khoa học đã phát hiện những bức vẽ thời tiền sử trong một hang đá ở đảo Sulawesi, Indonesia với tuổi đời ít nhất 40.000 năm, vượt qua hình vẽ trên hang được tìm thấy ở châu Âu trước đó. Phát hiện này có thể viết lại lịch sử về sự phát triển và lan tỏa của con người trên toàn thế giới.