|
Scientific American วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชั้นนำระดับโลก เป็นวารสารที่นำเสนอความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์จากผู้แต่งชื่อดัง ที่ผู้อ่านทั่วไปสามารถอ่านได้ไม่เฉพาะนักวิทยาศาสตร์เท่านั้น ในฉบับเดือนธันวาคม 2009 ในหน้าที่ 28-37 ได้นำเสนอบทความเด่นประจำฉบับ เรื่องโลกกำลังเปลี่ยนแปลงมุมมอง 20 วิธีเพื่อสร้างโลกให้สะอาด มีสุขภาพสมบูรณ์ และ สมาร์ท มากยิ่งขึ้น (World Changing Ideas: 20 ways to build a cleaner healthier smarter world) เป็นบทความส่งท้ายปี 2009 จัดว่าเป็นเรื่องที่น่าสนใจยิ่ง ได้สรุปให้ภาพรวมถึงการเคลื่อนไหว ความก้าวหน้า ทิศทางของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของโลกในช่วงปี 2009 ที่ครบถ้วนรอบด้าน โดยเฉพาะในประเทศที่เจริญและพัฒนาแล้ว มีรายละเอียดสรุปได้ดังนี้ กองบรรณาธิการ และคณะกรรมการที่ปรึกษาของวารสาร Scientific American ได้คัดเลือกเนื้อหาที่เป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีล่าสุด ใน 5 หมวดสาขา คือ พลังงาน การคมนาคม สิ่งแวดล้อม อิเล็กทรอนิกส์และหุ่นยนต์ และ สุขภาพและการแพทย์ ที่ได้ช่วยปรับปรุงความเป็นอยู่ของชาวโลกรวม 20 กรณีตัวอย่าง จากผู้แต่งที่เรียบเรียง 7 ชื่อ บางกรณีได้เกิดขึ้นและใช้งานจริงแล้วในปัจจุบันและ บางกรณีกำลังเกิดขึ้นในระดับห้องปฏิบัติการซึ่งทั้งหมดได้แสดงถึงนวัตกรรมใหม่เป็นเสมือนน้ำทิพย์ที่มีความหวังที่จะเยียวยาโลกได้
กรณีที่ 1 การเช่าซื้อแผงโซล่าร์ เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าภายในครัวเรือน (The No-Money-Down Solar Plan)
ขณะนี้มีนวัตกรรมใหม่ด้านการเงิน คล้ายการจำนอง บริษัท Solar City ตั้งอยู่ที่ Silicon Valley ได้นำกลยุทธ์การเงิน ด้วยการให้เช่าแผงโซล่าร์ และคิดค่าติดตั้งกับเจ้าของบ้าน 20 ปีขณะนี้มีลูกค้ามากกว่า 4000 รายใน California / Arizona / Oregon และให้ใช้ไฟฟ้าฟรี ส่วน บริษัท Sun Rau ที่ซานฟรานซิสโก ขายไฟฟ้าแทนให้เช่าแผง รวมทั้งมีการแนะนำอุปกรณ์แบบ Grid Parity มีการเปรียบเทียบค่าไฟฟ้าที่ผลิตจากฟอสซิลจะ มีราคาสูงขึ้นร้อยละ 3-5 ทุกปี ส่วนราคาแผงโซล่าร์ ลดลงเฉลี่ย ร้อยละ 20 หลังจากการติดตั้ง (มีภาพประกอบ ในหน้า 29 ) กรณีที่ 2 สวนผลิตน้ำมันเบนซิน (The Gasoline Garden)
เป็นก้าวต่อไปของการผลิตน้ำมันชีวภาพจากพืชตัดต่อยีนที่สามารถผลิตไฮโดรคาร์บอนจากขบวนการเผาผลาญแบบปกติ ซึ่งจะกลายเป็นเชื้อเพลิง – เบนซิน ได้ ขบวนการผลิตใช้เพียงแสงอาทิตย์และก๊าซ CO2 เมื่อเดือนกรกฎาคม 2009 บริษัท Exxon Mobil ประกาศแผนที่จะลงทุนมากกว่า 600 ล้าน US$ ในการปลูกสาหร่ายเพื่อผลิตน้ำมัน กรณีที่ 3 อาวุธนิวเคลียร์ชนิดใหม่ (Hot Nukes)
ไม่ใช่มีเพียงธาตุยูเรเนียมกับฟูโตเนียมเท่านั้น ที่เสามารถผลิตพลังงานเพื่อใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ขณะนี้มีการค้นพบธาตุใหม่ คือ ธาตุ Thorium ทำหน้าที่เป็นตัวผสม(breeder)ที่ทำให้เกิดยูเรเนียม 233 ซึ่งมีความเหมาะสมกับขนวบการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ (nuclear power generation) ผลผลิตสุดท้ายปล่อยรังสีแกรมมาอย่างปลอดภัย กรณีที่ 4 ลดพลังงานได้ด้วยข้อมูล (Save Energy with Information)
มีการผลิต สมาร์ทมิเตอร์ (smart meters) เพื่อใช้ตรวจวัดการใช้พลังงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าในบ้าน แบบนาทีต่อนาที นอกจากนี้ Google & Microsoft ได้พัฒนาระบบตรวจวัดการใช้พลังงานให้ผู้ใช้สามารถวัดผ่านระบบเว็บได้ (มีภาพประกอบ ในหน้า 30 ) กรณีที่ 5 พลังงานลมจากบรรยากาศชั้นสตาร์โตสเฟียร์ (Wind Power from Stratosphere)
จากการเปิดเผยการศึกษาวิจัยของ มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด เมื่อ กรกฎราคม 2009 นั้น แสดงให้เห็นว่าลมที่พัดในชั้นบนสุดของบรรยากาศ stratosphere มีกระแสลมแรงต่อเนื่องคงที่ในอากาศที่สูงจากพื้นผิวดินราว 1 หมื่นฟุต คาดการณ์ว่าเป็นพลังงานที่เพียงพอถึง 100 เท่าสำหรับมนุษยชาติ บริษัท Sky Wind Power ที่แคลิฟอร์เนียได้เริ่มลงทุนสร้างกังหันลมขนาดยักษ์สูงส่งขึ้นชั้นบนอากาศ ส่วนบริษัทในอิตาลี Kite Gem ได้เสนอสร้างว่าวขนาดใหญ่ เช่นกัน (มีภาพประกอบ ในหน้า 30 ) กรณีที่ 6 รถยนต์บรรทุกสินค้าแบบไฮบริด (Plug-in Hybrid Trucks)
มีการประมาณการว่ารถบรรทุกสินค้าในอเมริกา ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงมากถึงร้อยละ 40 กระทรวงพลังงาน (Department of Energy) ได้จัดตั้งโปรแกรมปลั๊กอินไฮบริดสำหรับรถบรรทุกแบบเชิงพาณิชย์ ที่ใหญ่ที่สุดของประเทศ มีงบประมาณ 45.4 ล้าน $US วางแผนให้มีรถบรรทุกประเภทไฮบริด วิ่งบนท้องถนนได้ในปี 2011 ด้วยความร่วมมือจากอุตสาหกรรมส่วนประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ บริษัท Eaton บริษัท Bright Automotive มีแผนงานที่กระตือรือร้นที่จะทดแทนรถบรรทุกอย่างน้อย 5 หมื่นคันให้เป็นระบบไฮบริด ภายในปี 2014 โดยคาดการณ์ว่าจะสามารถประหยัดน้ำมันได้ถึง 1,500 แกลลอน และลดการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซต์ถึง 16 ตันต่อปี รวมทั้งมีการวิจัยพัฒนาในเทคโนโลยีแบตเตอร์รี่ลีเธียมไอออนแพคแบบผลิตพลังงานได้ 13 กิโลวัตต์/ชม. (มีภาพประกอบ ในหน้า 31 )
กรณีที่ 7 ระบบขนส่งด้วยรถประจำทางแบบรวดเร็ว (Bus Rapid Transit)
ในเมืองหลวงขนาดใหญ่ มีความต้องการระบบขนส่งประชาชนที่มีความรวดเร็ว ปลอดภัย ลดมลพิษ ในขณะที่การก่อสร้างระบบรางนั้นมีราคาสูงมาก และใช้เวลานานเกินไป มีวีการเดียวที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เป็นวิธีที่ง่ายและราคาถูกและเป็นไปได้มากที่สุด คือระบบขนส่งด้วยรถประจำทางแบบรวดเร็วที่มีการวางแผนจัดโครงสร้างให้เหมือนรถไฟฟ้าใต้ดินที่มีล้อ (subway on wheel) ด้วยการสร้างเป็นคอนกรีตกั้นกลางเป็นกำแพงล้อมรอบกลางถนน โดยแยกออกจากจราจรปกติ ผู้ใช้บริการทำการซื้อตั๋ว ยืนคอยบนชานชลาที่ปิดกั้นนั้น ประตูบานเลื่อนเปิดรับเมื่อรถมาเทียบชานชลา ระบบนี้มีความสะดวกสบาย เรียบร้อย ไม่วุ่นวาย ยุ่งเหยิงแบบรถประจำทางแบบปกติ ขณะนี้ที่เมือง Bogota ประเทศโคลัมเบีย มีระบบขนส่งลักษณะนี้ 7 สาย เปิดบริการมาตั้งแต่ปี 2001 ได้ให้บริการ 1.6 ล้านเที่ยว/ปี ระบบนี้ประสบความสำเร็จ สามารถกำจัด รถประจำทางออกจากเมืองได้ถึง 7000 คันและ ลดการใช้น้ำมัน มากกว่าร้อยละ 54 (มีภาพประกอบ ในหน้า 31 )
กรณีที่ 8 การชำระล้าง ยกเครื่อง ทะเล (Ocean Overhaul)
การแบ่งเขตทะเลเป็นวิธีแก้ไขเยียวยาที่กล้าหาญ สำหรับสถานภาพความเสี่ยมเสียของทะเลในขณะนี้ ที่อเมริกาและ ประเทศอื่นๆ รวม 12 ประเทศ ให้ความสำคัญ ทะเล ยกเป็นนโยบายระดับชาติและส่งเสริม มีชื่อโครงการว่า Marine Planning & Zoning เป็นแผนงานนโยบายด้านการบริหารจัดการ ผู้สนับสนุนการแบ่งเขตทะเลต้องการแบ่งเขตด้วยการให้เป็นภาพลวดลายต่อกันแบบแผนที่แสดงดินแดนในทุกๆ ที่เป็นน้ำของโลกเรานี้ และทำการระบุการใช้ประโยชน์แบบเฉพาะทางเป็นแหล่งๆ ไปเช่น การเจาะขุด & ทำเหมือง เฉพาะบริเวณที่อนุญาต กิจกรรมการประมวงส่วนมากที่มีความเสี่ยงต่อความเสื่อมโทรมให้ยกเว้น หากมีแผนที่การทะเลจริงจะช่วยให้ผู้คนง่ายต่อการทราบว่าบริเวณใดทำอะไร อย่าไรได้บ้าง ขณะนี้การกำหนดขอบเขตทะเลมักถูกกำหนดด้วยหน่วยงานด้านทหารและยังมีอีกหลายหน่วยงานต่างคนต่างกำหนดเขตทะเลตามวัตถุประสงค์ของตนเอง ฉะนั้นจึงเสมือนมีกฎระเบียบหลายส่วนมาผสมกันไป เกิดการสับสนได้ ตัวอย่าง ในอเมริกามีหน่วยงานที่รับผิดชอบด้านการประมงเชิงพาณิชย์ มีหน่วยงานด้านการควบคุมมลพิษ มีหน่วยงานด้านการทำเหมืองพื้นผิวใต้ทะเล เป็นต้น รวมแล้วมีถึง 20 หน่วยงาน ผู้สนับสนุนกำลังเฝ้ารอข้อเสนอสุดท้ายให้งานพิเศษสำหรับประธานาธิบดีบารัค โอบามา ในการบริหารจัดการทะเลของอเมริกาที่จะขยายเขตไมล์ทะเล 200 ไมล์จากฝั่ง อเมริกามีพื้นที่ทะเลในควบคุม 4.4 ล้านตารางไมล์ ที่คิดเป็นที่พื้นดินราวร้อยละ 25ซึ่งใหญ่กว่าพื้นผิวดินจริง ยังมีหลายกลุ่มที่คัดค้านไม่เห็นด้วยถึงแผนการที่จะจัดขอบเขตนี้ คือกลุ่มการประมงเชิงพาณิชย์ กลุ่มปิโตรเลียม หน่วยงานรัฐที่รับผิดชอบโดยตรง คือ National Ocean Council ต้องเป็นผู้ประสานงานให้ความพยายามการบริหารจัดการทะเลด้วยวิธี Ocean Zoning (มีภาพประกอบ ในหน้า 32 ) กรณีที่ 9 พลังานจากขยะ (The Power of Garbage)
ขยะสิ่งไร้ค่า คือแหล่ง/หลุมพลังงานแบบพันธระหว่างอะตอมในโมเลกุลทางเคมี (Chemical bonds) เทคโนโลยี Plasma gasification ได้มีการพัฒนามานานกว่าทศวรรษอาจถึงจุดสุดท้ายในความพร้อมที่จะสกัดออกมาได้ ในการทำเป็นวิธีที่ง่าย Torches ที่ผ่านกระแสไฟฟ้า ก๊าซในช่องจะสร้าง superheated plasma (ก๊าซไอออน ที่มีอุณหภูมิสูงถึง 7000 องศาเซลเซียส) ที่มีความร้อนมากกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์ เกิดขึ้นตามธรรมชาติเราเรียกว่า lightning โดย plasma gasification คือการเกิดสายฟ้าในขวดอย่างแท้จิง ขบวนการเผาไหม้นี้ทำให้เกิด syngas ซึ่งหมายถึงการรวมตัวของคาร์บอนไดอ๊อกไซต์กับไฮโดรเจน และ จับดักของแข็งทุกๆ สิ่ง ภายในอย่างช้า ๆ เรียกว่า slag Syngas สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงปั่นใบพัดให้เป็นไฟฟ้าได้ รวมถึงนำมาผลิตเอทานอล เมทานอล และ ไบโอดีเซลได้ ส่วน slag สามารถนำมาใช้เป็นวัสดุก่อสร้างได้ ในทางปฏิบัติแนวคิดเรื่อง gasification ยังไม่สามารถถึงจุดคุ้มทุนทางเศรษฐกิจได้ แต่ว่าความก้าวหน้าที่อิ่มตัวของเทคโนโลยีนี้ทำให้มีค่าใช้จ่ายลดลง ผู้เชี่ยวชาญ Plasma Research ที่ Georgia Technology กล่าวว่าถึงเวลาแล้วที่จะนำขยะมาสู่ขบวนการ plasma แทนที่จะนำไปทับถม (landfill) เมื่อต้นฤดูร้อนที่ บริษัท InEnTec ณ รัฐโอเรกอน ริเริ่มดำเนินการ กระบวนการ plasma gasification ตั้งโรงงานที่สามารถจัดการขยะได้วันละ 1,000 ตัน รวมถึงกำลังจัดตั้งโรงงานที่รัฐฟลอริดา หลุยเซียนา และ แคลิฟอร์เนีย อีกด้วย วิธีการนี้ช่วยลดการปล่อย CO2 ได้ถึง 2 ตัน / ขยะ 1 ตัน องค์กร EPA ประมาณการว่าหากจัดการขยะในชุมชนของสหรัฐอเมริกาด้วยวิธี Plasma จะช่วยผลิตไฟฟ้าได้ประมาณร้อยละ 5-8 ของความต้องการไฟฟ้าทั้งประเทศ (มีภาพประกอบ ในหน้า 33 ) กรณีที่ 10 ซีเมนต์ที่มีคุณสมบัติฟองน้ำดูดซับคาร์บอน (Cement as a Carbon Sponge)
วิธีการผลิตซีเมนต์แบบวิธีเดิมมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สู่บรรยากาศโลกอย่างน้อยร้อยละ 5 แต่ขณะนี้เกิดวัสดุแบบใหม่ที่สามารถสร้าง/ผลิต ซีเมนต์แบบคาร์บอนนิวทัลริเริ่มโดย บริษัท Novacem ที่สนับสนุนการวิจัยโดย วิทยาลัยอิมพีเรียล กรุงลอนดอนด้วยการใช้สารแมกนีเซียมอ๊อกไซต์ ที่ผลิตให้เป็นซีเมนต์ ที่มีคุณสมบัติดูดซับคาร์บอนในลักษณะที่แข็งตัวนั้นได้อย่างธรรมชาติ บริษัท Celera ณ รัฐแคลิฟอร์เนีย ใช้น้ำทะเลทำการแยกตัวก๊าซคาร์บอนที่ปลดปล่อย ในบริเวณที่ใกล้เคียงโรงงานผลิตซีเมนต์
กรณีที่ 11 ผึ้งชนิดใหม่ (The New Honeybee )
โรค Colony Collapse Disorder (CCD) ก่อให้เกิดโรคในผึ้ง ในรุ่นที่ 3 ตายมาตั้งแต่ปี 2006 เกษตรกรซึ่งพึ่งพาผึ้งให้ช่วยผสมเกสรในพืชชนิดต่างๆ เช่น อัลมอนด์ พีช และ แอ๊ปเปิ้ล กำลังมองหาผึ้งสายพันธ์ใหม่เพื่อใช้ประโยชน์ใน สวนผลไม้
พบวิธีการที่มีประสิทธิภาพอีกอย่างหนึ่งคือพบ เชื้อ Osmia lignaria ที่สามารถช่วยในการผสมเกสรในบริเวณอาณาเขตมากเท่ากับ 50 เท่าของผึ้ง เหตุเพราะการเพาะเลี้ยงผึ้งมีความยากกว่า เพราะมีธรรมชาติด้านการโดดเดี่ยว การค้นพบนี้ไม่ได้จะมาแทนที่ ผึ้ง ทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์กำลังดำเนินการต่อเนื่องในการต่อสู้กับเชื้อ CCP เพื่อที่อาจทำหน้าที่ช่วยในกิจกรรมด้านเกษตรกรรมมีความปลอดภัย (มีภาพประกอบ ในหน้า 33 ) กรณีที่ 12 พืชที่เจริญเติบโตได้ ในน้ำเค็ม (Saltwater Crop)
ด้วยขณะที่ปริมาณน้ำจืดในโลก เริ่มหายากขึ้นและในขบวนการผลิตอาหารมีความต้องการแบบขยายตัว พืชประเภททนน้ำเค็มอาจมีความหวังเกิดขึ้นได้ นักวิจัยที่ มหาวิทยา Australia Adelaide ใช้วิธีพันธุวิศวกรรม ในการขยายรูปแบบของความสามารถทางธรรมชาติของพืช ในการที่จะสามารถยับยั้งการสร้างความเค็มในใบของต้นพืชนั้น ช่วยให้พืชเติบโตต่อไปในสถานภาพนี้ โดยหากว่า มียืนที่ทนความเค็มทำงานได้ ในพืชประเภทพืชไร่ เช่น ข้าว ข้าวสาลี จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังวิจัยทดสอบเรื่องนี้อยู่ พื้นที่ที่ยังไม่มีการเพาะปลูก หรือพื้นที่ที่เสียหายจากความแห้งแล้ง หรือ มีน้ำท่วมขังยาวนาน อาจกลายเป็นแหล่งผลิตอาหารที่สมบูรณ์ต่อไป (มีภาพประกอบ ในหน้า 33 ) - หมวดอิเล็กทรอนิกส์และหุ่นยนต์
กรณีที่ 13 เครื่องจักรยนต์ที่มีพลังความสามารถทุกด้าน (The Omnipotence Machines)
เซ็นเซอร์ขนาดเล็กที่พบได้ทั่วไปช่วยเป็นดัชนีชี้ถึงโลกทางกายภาพผ่านบนแผนที่เว็บ เมื่อต้นปี 2009 บริษัท Hewlett Packard ประกาศริเริ่มโครงการชื่อ Central Nervous Systems for the Earth (CeNSE) ถือเป็นความพยายามยาวนานถึง 10 ปีในการฝังเซ็นเซอร์จำนวนมากถึง หลักแสนล้าน( trillion) สำหรับเล่นเกมส์ทั่วพื้นผิวโลกนี้ เซ็นเซอร์ทำหน้าที่รวบรวมข้อมูล/สารสนเทศ และทำการประมวลผลข้อมูลจำนวนมากอย่างถูกต้อง คล้ายคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก CeNSE เป็นโครงการที่เด่นชัดที่สุด นอกเหนือจาก HP ยังมีบริการอื่นๆ ที่กำลังพัฒนา Sensor Package เช่น Intel ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า ต่อไป sensor จะไม่มีราคาเป็นของฟรี จึงเป็นเหตุผลที่ HP ออกแบบเซ็นเซอร์เดี่ยวที่มีความสามารถทำได้ทุกอย่าง มีขนาดเล็กเป็นเครื่องวัดถึงข้อมูลหลากหลาย เช่น แสง อุณหภูมิ ความชื้น การสั่น แรงตึง ฯลฯ คือทำงานได้หลายอย่างที่แตกต่างกันอย่างอเนกประสงค์ ขณะนี้มีความสนใจในการสร้างเซ็นเซอร์ วัดถึงความเร็วของการเคลื่อนไหวของสิ่งเล็กๆ ที่เคลื่อนไปมา เช่นในเครื่องเล่นเกมส์ Nintendo Wii และยังมีการจินตนาการนึกฝันว่า หากมีพินขนาด 16 ฟุต ติดตลอดทางข้างถนนทางหลวง จะสามารถช่วยเป็นสถานีพยากรณ์อากาศขนาดเล็กๆ ได้ รวมถึงวิเคราะห์ปริมาณของการจราจรด้วย ส่วนการชาร์จพลังงานให้แก่แบตเตารี่ กำลังพัฒนาแผงพลังงานแสงอาทิตย์ หรือ อุปกรณ์ thermoelectric รวมถึง รับพลังงานจากระบบไร้สาย (wireless) เช่น HP push-pin / Intel’s WISP / Wireless Indentification หรือ Sensing Platform (มีภาพประกอบ ในหน้า 34 )
กรณีที่ 14 หุ่นยนต์ที่ทำงานได้ทุกอย่าง (The Do-Anything Robot)
หุ่นยนต์ได้พิสูจน์ว่าเป็นเครื่องมือที่มีคุณค่ายิ่ง สำหรับการทหาร ศัลยแพทย์ และเจ้าของบ้านแต่ในแต่ละงานนั้นหุ่นยนต์ถูกออกแบบและสร้างขึ้นมาอย่างเฉพาะเจาะจงสำหรับงานหนึ่งๆ เท่านั้น ขณะนี้มีความเคลื่อนไหวที่จะพัฒนาสร้างหุ่นยนต์แบบอเนกประสงค์ที่ทำงานได้หลายๆ อย่าง เรื่องนี้มิใช่วิสัยทรรศน์เรื่องใหม่แต่ เกิดขึ้นมาราว 5-10 ปี ของช่วง 50 ปีในการพัฒนาหุ่นยนต์แล้ว เหตุที่ล่าช้าเป็นเพราะมีความต้องการความสามารถของหุ่นยนต์อย่างมหาศาล เช่น การหยิบจับเหยือก จำเป็นต้องเก็บรวบรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์หลายแบบ ผู้เชี่ยวชาญมั่นใจว่าจะเกิดความก้าวหน้าที่แท้จริงในทศวรรษหน้านี้แน่นอน
ปัญหาขณะนี้คือขาดแพลทฟอร์มที่สามารถคำนวณได้ในทุกงาน แทนที่จะสร้างบนหลักของความสามารถบนเครื่องกลเดี่ยวๆ ที่ทุกๆ คนสามารถทำได้ สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยมีการสร้างหุ่นยนต์ ประเภท PR2 (Personal Robot 2) 25 ชุด ที่มี 2 แขน มีล้อเลื่อน ทดลองให้ใช้งานในบ้าน 10 ชุด ส่วนอีก 10 ชุดออกไปวิจัยภายนอก และทุกๆ งานนำผลลัพธ์ขั้นก้าวหน้ามารวมกัน เพื่อพัฒนาเป็นชุดเดียวต่อไป (มีภาพประกอบ ในหน้า 35 ) กรณีที่ 15 เครื่องแปลภาษาแบบกระเป๋า (Pocket Translator)
เมื่อไม่นานมานี้บริษัท Sakhr Software ผู้ผลิตเครื่องแปลภาษาแบบอัตโนมัติ เได้เปิดเผยต้นแบบ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ สมาร์ทโฟน ที่มีความสามารถเปลี่ยนแปลงภาษาพูดจากภาษาอังกฤษ ในรูปวลีไปเป็นภาษาพูดอาหรับ และในทำนองกลับกันในสถานการณ์จริง ถือเป็นความก้าวหน้าล่าสุดในเทคนิคของ machine-translation รวมถึงการเกิดขึ้นของไมโครโฟนที่มีความแม่นยำสูง ก่อการรวมตัวเป็นสมาร์โฟน เทคโนโลยีนี้อาจก่อให้เกิดสำหรับบุคคล 2 คนที่พูดต่างภาษา สามารถพูดคุยสนทนากันได้ ในช่วงก่อนปี 1990s การแปลภาษาแบบอัตโนมัติ หมายถึงเป็นการพึ่งพากฎระเบียบทางภาษาอย่างไม่มีขอบเขต ปัจจุบันมีการพัฒนาจากหลายหน่วยงาน คือ BBN Technologies, IBM, Sakhr, DARPA ได้ทุ่มเทความพยายามตัดข้อจำกัดทางความต้องการทางทหาร จัดทำซอฟต์แวร์ที่ทำงานบนฐานข้อมูล ดึงข้อมูลออกจากเว็บ ใช้อัลกอริธึ่ม ระบุวลีที่ถามเข้าไปและซอฟต์แวร์ดูจากสถิติเพื่อเชื่อมโยง 2 ภาษาดังกล่าว นักวิจัยจาก BBN แจ้งว่าขณะนี้เทคโนโลยีมีความสมบูรณ์ที่สุดเฉพาะขอบเขตของแต่ละเนื้อหาข้อความ เช่น การรายงานพยากรณ์อากาศ มีการแปลภาษาจากอังกฤษเป็นฝรั่งเศส ทางการทหารทำการรวบรวมประวัติบุคคล ในวงการท่องเที่ยว สมาร์ทโฟนสามารถช่วยเหนือนักท่องเที่ยวหาทิศทางจากคนท้องถิ่นที่ไม่ใช่ภาษาอังกฤษ กรณีที่ 16 การรับรู้เมื่อมีเชื้อโรคเจริญเติบโตภายในร่างกายเรา (Know if Disease grow Inside you)
บางโรคความเจ็บป่วยที่ไม่สามารถระบุถึงชื่อโรคได้ในปี 2009 นี้ ชาวอเมริกันเสียชีวิตลงราว 5.6 แสนคน ด้วยโรคมะเร็ง และเป็นโรคเส้นเลือดตีบ หัวใจที่ต้องผ่าตัดบายพาสถึง 2.5 แสนคน ถือว่าโรคมะเร็งและหัวใจเป็นอันดับ 1 ของประเทศ
มีโรคที่รุนแรงที่สุดผ่านการพัฒนามายาวนานที่สุดในทศวรรษใหม่นี้ได้ค้นพบถึงผลลัพธ์สุดท้ายคือ ปฏิกิริยาทางโมเลกุลที่สลับซับซ้อน (Complex molecular interactions) ในร่างกายมนุษย์ซึ่งช่วยให้เป็นโอกาสที่ดีแก่นักวิทยาศาสตร์ที่ได้ค้นพบถึงลายพิมพ์นิ้วมือที่สังเกตุเห็นได้ทิ้งไว้ในร่างกายมนุษย์ ทำให้โปรตีน นิวเดอิค เอซิด และ เมทาไบไลท์ มีการเปลี่ยนแปลงที่รวมเรียกว่า Biomarker แพทย์คาดว่าไม่เพียงแต่จะระบุถึงโรคได้เท่านั้น สามารถทำนายถึงความเจ็บป่วยที่จะเกิดขึ้นได้อีกด้วย
Biomarkers ไม่ใช่เรื่องใหม่ เกิดขึ้นตั้งแต่ปี 1986 แพทย์ได้พบมะเร็งต่อมลูกหมากจากการวัดโปรตีนในระดับเลือด ที่ชื่อว่า (prostate-specific antigen, PSA) ในปี 2010 นี้ มีการศึกษาวิจัยโรคจิตเสื่อม (Schizophrenia) จะมีการนำเสนอแสดง Biomarker ของโรคนี้ ต่อจากนั้นจะมีการดำเนินการแบบเชิงพาณิชย์ ที่ผ่านมามีการศึกษาวิจัยหาค่า Biomarker ทำการวัดจากผู้มีสุขภาพสมบูรณ์กับผู้ที่เป็นโรคนำมาเปรียบเทียบกันกำหนดไว้เป็นเส้นมาตรฐาน ขณะนี้มีหลายบริษัทพัฒนาการทดสอบ Blood Based Biomarker ใช้ประโยชน์ในการรักษาโรคมะเร็ง โรคหัวใจ โรคติดเชื้ออักเสบ ยังมีกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ ที่ไม่เห็นด้วยกับข้อมูลจาก Biomarker นี้และยังมีความพยายามในการค้นคว้าพัฒนาเรื่องนี้ต่อไป (มีภาพประกอบ ในหน้า 36 )
กรณีที่ 17 การวินิจฉัยการระบาดของเชื้อโรคด้วยดาวเทียม (Satellites Diagnose disease Outbreaks)
เชื้อโรคที่มีการแพร่กระจายด้วยการสัมผัสนั้น มักมีพาหะนำเชื้อโรคจาก สัตว์ปีก และยุงเป็นหลัก ซึ่งพาหะเหล่านี้ถูกกระตุ้นด้วยความร้อน และปริมาณน้ำฝน มีทีมนักวิจัยริเริ่มใช้ข้อมูลจากดาวเทียมเพื่อทำการตรวจสอบสภาพสิ่งแวดล้อมอันที่จะก่อให้เกิดโรค ซึ่งโดยหลักการเราสามารถทำนายสภาวะที่จะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ก่อให้เกิดโรคระบาดที่สำคัญ เช่น อหิวาตกโรค มาลาเรีย และไข้หวัดนก
ข้อมูลจากดาวเทียมถูกนำมาสร้างเป็นแผนที่แสดงถึงการแพร่ระบาดไข้หวัดสายพันธ์ใหม่ H1N1 ซึ่งมีการแพร่ระบาดในภูมิภาคเอเชียมาแล้ว สัตว์ปีกอีกประเภทหนึ่ง คือ เป็ดท้องทุ่งนาข้าว เป็นสัตว์ที่อาศัยในแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ถือเป็นพาหะโรคที่สำคัญ นักวิจัยชื่อ Xiangming Xiao แห่งมหาวิทยาลัยโอกลาโอมาทำการวิจัยโดยใช้ภาพจากดาวเทียมมาทำเป็นรูปแผนที่ทางเกษตรกรรมของภูมิภาค ได้แสดงถึงพื้นที่ที่มีเป็ดอาศัยนั้นคือ พื้นที่เสี่ยงที่อาจก่อให้เกิดโรคระบาดสู่คน ส่วนนกที่มีการย้ายถิ่นก็เป็นพาหะเชื้อไวรัส รูปแบบการเดินทางของพวกมันยากที่จะทำนายได้ Xiaoได้ทำการรวมข้อมูล 2 ส่วนคือ ภาพจากดาวเทียม กับข้อมูลอุณหภูมิพื้นผิวโลกจากดาวเทียม เพื่อประมาณการถึงเส้นโคจรของนกและไวรัส จากนั้นจัดทำโมเดลทางคอมพิวเตอร์ เพื่อให้ได้ข้อมูลการทำนายโอกาสที่จะเกิดการแพร่กระจายเชื้อโรคไข้หวัดนกสู่คน (มีภาพประกอบ ในหน้า 37 ) กรณีที่ 18 การจับตัวก้อนเลือดอย่างเร็ว (Quick Clots)
นักกายภาพฉุกเฉินอาจจะป้องกันได้สูงถึงร้อยละ 35 ของการเสียชีวิตจากแผลบาดเจ็บในที่ฉุกเฉินก่อนถึงโรงพยาบาล ด้วยวิธีการที่ดีกว่าและถูกกว่าด้วยการห้ามเลือดหยุดการเสียเลือด มหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ ได้ริ่เริ่มพัฒนาชุดแก้ปัญหาที่ชื่อว่า Trauma Solutions ด้วยการสังเคราะห์ไฮโดนเจน (Synthetic hydrogen) ที่สามารถห้ามเลือดได้ด้วยการที่ร่างกายผลิตโปรตีนที่ทำให้โลหิตแข็งตัว (fibrin) ทำให้ปิดบาดแผลและหยุดการไหลของเลือดได้ ชุดการห้ามเลือดนี้มีราคาเพียง 5 $US ในขณะที่สารที่ช่วยห้ามเลือดมีราคาสูงถึง 500 $US กรณีที่ 19 ห้องปฏิบัติการบน-ขนาดเท่าแสตมป์ (Lab-on-a-stamp)
ผู้ป่วยโรค HIV/AIDS และวัณโรค มักจะมีอาการตับเสื่อมเสียเนื่องจากเกิดผลข้างเคียงจากยารักษา ที่เมืองแคมบริด รัฐแมสซาจูเซส ได้พัฒนาอุปกรณ์ขนาดเท่าเล็บมือที่ผลิตจากกระดาษเป็นส่วนใหญ่ มีความสามารถตรวจสอบสภาวะเสื่อมของตับ ด้วยการใช้เลือดเพียงหยดเดียว ร่อง/ช่องทางในกระดาษจะชี้ทางให้เลือดเปลี่ยนเสี ตามระดับของการเสี่อมเสียของตับกับเอ็นไซม์ในตับ
กรณีที่ 20 ยาสีฟันแสดงแบคทีเรีย (Bacterial toothpaste)
ในปากของมนุษย์เรามีเชื้อแบคทีเรียชื่อ Streptococcus mutans ทำการย่อยสลายน้ำตาลให้เป็นกรดแลคติกที่กัดกร่อนผิวชั้นนอกของฟัน ที่รัฐฟอริดา บริษัท Oragenics ได้พัฒนาแบคทีเรียแบบตัดต่อยีนสายพันธ์ชนิดใหม่ที่สามารถเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นแอลกอฮอร์แบบจำนวนเล็กน้อย แทนที่แบบเดิม เป็นเพราะว่าแบคทีเรียสายพันธ์ใหม่นี้ทำการขับไล่แบคทีเรียชนิดเดิมออกไปอย่างถาวร ขณะนี้กำลังทำการทดสอบทางคลินิก เพื่อหาวิธีการรักษาด้วยการสั่งยาแบบครั้งเดียวซึ่งจะช่วยให้สุขภาพฟันมีอายุยืนยาวต่อไป
อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ วารสาร Scientific American
ฉบับเดือนธันวาคม 2009 แบบฉบับพิมพ์ หรือ แบบ E-Journal
ตามแต่ลักษณะการบอกรับ (ศวท. บอกรับแบบฉบับพิมพ์)
|
เอกสารอ้างอิง
1. Column Innovation Editor “World Changing Ideas- 20 Innovative ways to build a cleaner, healthier, smarter world” Scientific American December 2009 Page 28 – 37 ( Printed Subscribed)
เรียบเรียงโดย รังสิมา เพ็ชรเม็ดใหญ่
ศูนย์บริการความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
วันที่ 15 มกราคม 2553 |
