10 công nghệ được mọi người chờ đợi trong năm 2024: AI, thuốc giảm cân, Apple Vision Pro...

Đó là tổng hợp và dự đoán của tạp chí MIT Technology Review. Từ việc AI sẽ xâm nhập rất nhiều ngành nghề và ứng dụng thương mại, cho tới những công nghệ mới ở các ngành khác như thuốc giảm cân, tấm pin mặt trời hiệu suất cao, hay những liệu trình chữa bệnh bằng phương pháp định hình lại đoạn gen, dưới đây là 10 công nghệ hứa hẹn sẽ khiến công chúng chú ý nhất trong năm nay:

AI, AI ở khắp mọi nơi

Khi OpenAI ra mắt một ứng dụng nền web miễn phí, tên là ChatGPT hồi tháng 11/2022, không một ai dự đoán được chuyện gì sẽ xảy ra, vì ai cũng tưởng đó chỉ là một chatbot đơn giản, như mọi chatbot đã ra mắt trước đó. Sự ra mắt có phần âm thầm của ChatGPT kỳ thực đã thay đổi tất cả thị trường công nghệ. Đến tháng 1/2023, ChatGPT trở thành ứng dụng có tốc độ phát triển nhanh nhất từ trước tới nay. Ai có trình duyệt và internet cũng có thể tiếp cận với mạng neural mạnh nhất từng được tạo ra.

Tất cả vừa kinh ngạc, một số khác thì hoảng sợ.

Đó mới chỉ là khởi đầu. Đến tháng 2, Microsoft và Google lần lượt giới thiệu Bing Chat và Bard, với kế hoạch thay đổi cách chúng ta sử dụng internet nói riêng và các thiết bị công nghệ nói chung. Những thử nghiệm ban đầu khi Bing Chat và Bard không ấn tượng cho lắm, khi cả hai chatbot này toàn đưa ra những thông tin, có lúc thì sai, có lúc thì nhảm nhí.

Đến giờ, cả Microsoft lẫn Google đều đã vươn khỏi công cụ tìm kiếm trực tuyến, để đưa những chatbot dựa trên mô hình ngôn ngữ AI đến với hàng tỷ người, thông qua những ứng dụng văn phòng làm việc hàng ngày. Công nghệ ấy cho phép tóm tắt email và những cuộc họp, soạn thảo báo cáo và hồi đáp, hay thậm chí là tạo ra cả những slide thuyết trình và cả hình ảnh chỉ trong vài giây.

Có lẽ có thể khẳng định, chưa từng có một công nghệ nào từ bước thử nghiệm tới việc trở thành sản phẩm thương mại trong khoảng thời gian ngắn đến như vậy. Một điều rõ ràng nữa, đó là chưa thể tổng kết hết được khả năng của AI trong tương lai gần. Vì thế, cũng sẽ rất khó để xác định hệ quả của việc AI phủ sóng trên mọi thiết bị, mọi dịch vụ và mọi khía cạnh đời sống của con người.

Những tấm pin mặt trời hiệu năng cao

Tháng 11/2023, một thông tin về đột phá mới trong ngành năng lượng mặt trời đã khiến nhiều người quan tâm, đó là khi các nhà nghiên cứu tạo ra được công nghệ hấp thụ photon và biến nó thành điện năng với hiệu suất đạt kỷ lục. Vấn đề nằm ở chỗ, kỷ lục về hiệu năng chuyển đổi điện mặt trời trước đó mới chỉ được thiết lập có 5 tháng. Kỷ lục tháng 11 năm ngoái rất có thể sẽ bị phá rất nhanh chỉ trong năm nay.

Để tạo ra được những đột phá này, các nhà khoa học và các kỹ sư ứng dụng một công nghệ điện mặt trời mới, tên là perovskite tandem solar cell. Những lớp cell hấp thụ năng lượng ánh sáng và chuyển đổi nó thành năng lượng điện kết hợp những lớp silicon truyền thống với những loại vật liệu mới, sở hữu kết cấu tinh thể đặc biệt để hấp thụ và điều hướng ánh sáng, tăng cường độ photon mà các solar cell hấp thụ được.

Tiềm năng của perovskite tandem solar cell là, nếu ứng dụng ở quy mô đủ lớn, thì lượng điện tạo ra ở các solar farm sẽ vừa nhiều, vừa rẻ hơn công nghệ hiện giờ. Nhưng thứ đang kìm hãm công nghệ này cũng nằm ở chính chất liệu tạo ra những tinh thể perovskite, cũng như độ bền của chúng, nhất là trong điều kiện nhiệt độ cao. Để công nghệ này thực sự tạo ra lợi ích và lợi nhuận, thì những tấm pin mặt trời phải hoạt động hàng chục năm liên tục.

Apple Vision Pro

Lịch sử công nghệ liệt kê đầy những ví dụ thất bại của những thiết bị điện toán hình dạng cặp kính đeo trên đầu: Google Glass, Microsoft HoloLens, rồi bớt thất bại hơn những cũng không thay đổi được thị trường là Meta Quest, trước kia là Oculus Quest. Giờ là lúc để Apple thử làm điều mà Google, Microsoft và Meta không làm được.

Tháng 2 tới, Apple Vision Pro, thiết bị được Apple gọi là “điện toán không gian” sẽ đến tay những khách hàng đầu tiên, với giá 3.499 USD. Nó không chỉ dùng để nhận thông tin như Google Glass, không chỉ dùng để xem phim như Meta Quest, không chỉ dùng chơi điện tử như PS VR2, không chỉ dùng phục vụ công việc như HoloLens, mà làm được tất cả những thứ ấy cùng một lúc.

Câu hỏi lớn nhất hiện giờ là, người ta sẽ mua Apple Vision Pro về làm gì. Apple hiện tại đang có sẵn một loạt những ứng dụng sẵn sàng vận hành thông qua môi trường “điện toán không gian”, và các nhà phát triển cũng đang được tiếp cận những bộ công cụ để làm ứng dụng cho cặp kính này. Nhưng liệu mua nó về thì làm được việc gì hữu ích nhất ngoài việc xem những nội dung trên nền AR hoặc VR? Một câu hỏi khác, liệu một ngày người ta dùng Apple Vision Pro bao lâu? Trải nghiệm đeo sẽ như thế nào? Và quan trọng nhất, ở mức giá như thế này, Apple sẽ làm gì để thuyết phục khách hàng?

Ở khía cạnh tích cực hơn, thì với tiềm lực và tham vọng của Apple, công nghệ thực tế tăng cường có thể sẽ có cơ hội tuyệt vời để phát triển.

Thuốc giảm cân

Một phần ba tổng số người trưởng thành ở Mỹ được xác định là béo phì, và điều đó khiến họ dễ phải đối mặt với những căn bệnh tim mạch, tiểu đường và ung thư hơn. Những phương thuốc giảm cân đến từ những hãng như Eli Lilly, Novartis, Pfizer hay Novo Nordisk có thể là cứu cánh cho tình hình này tại Mỹ. Đó là về mặt y tế xã hội. Còn về phần các tập đoàn, những phương thuốc như Ozempic và Wegovy đang định hình và gánh cả nền kinh tế của đất nước Đan Mạch, khi nhà sản xuất Novo Nordisk đang có những thành công rực rỡ trên thị trường chứng khoán, thuốc sản xuất không đủ phục vụ nhu cầu.

Tháng 6/2021, Wegovy trở thành phương thuốc đầu tiên được FDA cấp phép lưu hành điều trị tình trạng thừa cân béo phì kể từ năm 2014. Cả Wegovy và Ozempic của Novo Nordisk đều có chứa Semaglutide, thành phần cực kỳ quan trọng, dù một loại thuốc được tạo ra để giảm cân, loại còn lại điều trị tiểu đường type 2. Semaglutide có tác dụng giống hệt như một hormone mà ruột tiết ra sau khi ăn, tạo ra cảm giác no. Những người sử dụng những loại thuốc này có thể giảm từ 12 đến 15% trọng lượng cơ thể.

Đương nhiên những phương thuốc này không hoàn hảo. Chúng có nhiều tác dụng phụ như gây tiêu chảy hay nôn mửa. Giá thuốc thì cao, một tháng có thể tiêu tốn hơn 1000 USD, và các công ty bảo hiểm không trả tiền thuốc chữa béo phì. Nhiều loại thuốc bắt người dùng phải uống cả đời để không tăng cân trở lại. Nhưng hiện tại đang có khoảng 70 phương pháp điều trị béo phì đang được phát triển, chờ FDA cấp phép, chứng tỏ nhu cầu của thị trường, chí ít là ở Mỹ, lớn đến mức nào.

Cải tiến trong công nghệ năng lượng địa nhiệt

Nguồn năng lượng dồi dào, không phát thải khí nhà kính, không phụ thuộc vào thời tiết như điện gió hay điện mặt trời này luôn là mơ ước của nhiều nhà khoa học, hay nhiều nhà quản lý để ứng dụng, tạo ra nguồn năng lượng cho con người. Đương nhiên địa nhiệt cũng đòi hỏi phải có những khu vực với những điều kiện địa lý đặc biệt, cụ thể hơn là những lớp đá thấm với nguồn nước ngầm chảy qua. Thành ra, hiện tại địa nhiệt mới chỉ chiếm chưa đầy 1% tổng công suất năng lượng tái tạo toàn cầu.

Và giống như mọi công nghệ khác, các nhà nghiên cứu đang tìm ra những đột phá mới để biến việc khai thác năng lượng địa nhiệt trở nên dễ dàng hơn, giúp phổ biến loại năng lượng tiềm năng này.

Fervo Energy năm ngoái đã thử nghiệm trạm khai thác địa nhiệt ở Nevada, Mỹ, qua đó chứng tỏ tiềm năng thương mại của năng lượng địa nhiệt. Việc ứng dụng những hệ thống khoan thủy lực khổng lồ, trước kia chỉ dùng cho ngành dầu khí, cũng tạo ra một khả năng để biến địa nhiệt trở thành nguồn năng lượng phục vụ cho mọi nhà. Sau khi khoan vỡ những lớp đá sâu trong lòng đất, con người sẽ bơm nước xuống, dựa vào nhiệt độ cao ở bên dưới tạo thành hơi nước để vận hành tua bin phát điện.

Công nghệ này cũng có một nguy cơ phải nhắc tới. Cộng đồng các nhà khoa học luôn lo ngại về khả năng gây ra địa chấn và động đất. Năm 2017, một sự cố ở Hàn Quốc được cho là có liên quan tới một dự án địa nhiệt sử dụng khoan thủy lực để khoan sâu xuống lòng đất.

Chiplet tiếp tục phát triển mạnh

Đóng gói chip nghe có vẻ rất nhàm chán, với những khái niệm và quy trình mà chẳng mấy ai cần quan tâm, nhưng nó lại là phần tối quan trọng trong việc tạo ra những hệ thống SoC hay những chip xử lý điện toán. Và giờ là lúc những tập đoàn đang tìm cách định hình việc đóng gói chip bán dẫn cao cấp trên những hệ thống máy tính hay smartphone đời mới.

Cái thời kỳ những die đơn, dạng monolithic tuân theo xu hướng phát triển của định luật Moore, tăng gấp đôi số transistor trên bề mặt die sau vài năm có lẽ đang chấm dứt. Giờ càng thu nhỏ tiến trình, tạo ra những transistor kích thước tính bằng nanometre, thì chi phí càng cao, nhất là đối với quy trình gia công những con chip thế hệ mới. Hệ quả là, các nhà sản xuất và phát triển chip đang tìm cách kết hợp nhiều die chip lại với nhau, tạo ra một hệ thống gọi là chiplet, mỗi miếng silicon lại có những nhiệm vụ khác nhau, phần thì xử lý đa dụng, phần xử lý đồ họa, phần khác lại xử lý dữ liệu… Kết hợp những die nhỏ này lại với nhau, tỷ lệ chip lỗi sẽ giảm, và chi phí gia công cũng giảm theo.

Vấn đề nằm ở chỗ, sản xuất chip dạng chiplet phụ thuộc hoàn toàn vào kỹ thuật đóng gói, đặt die silicon lên nền chip để tạo ra sản phẩm thương mại. Đặt những die chiplet cạnh nhau hay chồng lên nhau, rồi sau đó là đặt những đường kết nối tín hiệu điện băng thông rộng giữa các die vừa là lựa chọn lại vừa là thử thách của các hãng.

Một vấn đề của việc ứng dụng phổ biến chiplet để vượt qua rào cản của định luật lâu đời, chính là việc thiếu đi những tiêu chuẩn chung để ứng dụng chiplet cho mọi tập đoàn muốn ứng dụng, thay vì mạnh ai nấy phát triển. Đó là lúc những tiêu chuẩn mã nguồn mở mang tên Universal Chiplet Interconnect Express hiện diện, và càng lúc càng có nhiều đơn vị ứng dụng.

Liệu pháp chỉnh sửa gen chữa bệnh

11 năm về trước, các nhà khoa học phát triển giải pháp đầu tiên cho phép cắt chỉnh chuỗi DNA để chữa bệnh cho con người, gọi là CRISPR. Đến năm 2023, CRISPR đã được thử nghiệm để tạo ra phương thuốc chữa những triệu chứng của căn bệnh hồng cầu lưỡi liềm. Căn bệnh gây ra do rối loạn di truyền này có thể gây ra những vấn đề sức khỏe cấp và mãn tính, làm tăng nguy cơ tử vong. Ở Mỹ, ước tính cứ 4000 người thì có một người mắc chứng này, và hầu hết họ đều là người gốc Phi.

Với CRISPR, các nhà khoa học tìm được cách bắt tủy sống tạo ra những hồng cầu khỏe mạnh và hình dáng bình thường. Thử nghiệm lâm sàng phương thuốc của Vertex Pharmaceuticals đã thành công trên tuyệt đại đa số tình nguyện viên tham gia. Vấn đề nho nhỏ, phương thuốc này có giá từ 2 đến 3 triệu USD, không phải thứ ai cũng có thể mua để chữa bệnh cho bản thân hoặc con cái. Và chứng hồng cầu lưỡi liềm cũng phổ biến nhất ở những quốc gia nghèo đói ở châu Phi.

Một lý do khiến phương thuốc CRISPR chữa hồng cầu lưỡi liềm đắt đỏ, là vì người bệnh phải nằm viện, phải có một cuộc phẫu thuật lấy một phần nhỏ tủy sống, chỉnh lại gen trong các tế bào tủy sống, sau đó cấy lại vào cơ thể bệnh nhân.

Siêu máy tính sức mạnh ngưỡng exaflop

Tháng 5/2022, thông tin gây chấn động làng công nghệ là sự ra mắt của Frontier, siêu máy tính với khả năng xử lý 10^18 phép tính số thực dấu phẩy động mỗi giây, tương đương 1 exaflop. 10^18 là 1 tỷ tỷ, tức là số 1, cùng 18 số 0. Sức mạnh này tương đương 100 nghìn chiếc máy tính cá nhân cùng hoạt động. Việc Frontier đi vào vận hành ở phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, Tennessee, Mỹ, kỷ nguyên điện toán exascale chính thức bắt đầu. Và hiện tại, Frontier vẫn đang là siêu máy tính mạnh nhất hành tinh, xếp sau là Aurora ở phóng thí nghiệm quốc gia Argonne, và Eagle, thuộc hệ thống máy chủ đám mây Azure của Microsoft.

Sức mạnh điện toán khổng lồ này dùng vào việc gì? Các nhà thiên văn học sử dụng siêu máy tính để mô phỏng mô hình khí trong dải ngân hà Milky Way, hay mô phỏng cách một ngôi sao chết đi và phát nổ.

Cùng lúc, vài hệ thống siêu máy tính ở tầm sức mạnh exascale cũng đang được lắp đặt. Ở California, phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore đang lắp đặt El Capitan. Bên châu Âu, Jupiter cũng chuẩn bị đi vào hoạt động vào cuối năm 2024 này. Trung Quốc được cho là cũng đã có siêu máy tính sức mạnh ở tầm exaflop, nhưng chưa có thông số benchmark chính thức được công bố.

Trong 3 thập niên gần đây, cứ 4 năm, sức mạnh của một hệ thống siêu máy tính lại tăng gấp 10 lần. Các kỹ sư và các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm Oak Ridge cũng đang thiết kế một hệ thống mới, mạnh hơn từ 3 đến 5 lần so với Frontier, dự kiến thập niên 2030 sẽ đi vào vận hành. Nhưng vấn đề luôn tồn tại, sức mạnh luôn song hành với năng lượng tiêu thụ, kể cả trong khi đang nghỉ cũng tiêu thụ lượng điện đủ cho hàng nghìn hộ gia đình sử dụng, chứ chưa nói đến chuyện vận hành hết công suất. Tăng sức mạnh của siêu máy tính là một chuyện, nhưng một vấn đề khác quan trọng không kém chính là làm thế nào để những hệ thống siêu máy tính trở nên tiết kiệm năng lượng và bền vững với môi trường.

Những hệ thống điều hòa không khí, vừa làm mát vừa sưởi ấm

Ở phương Tây, nhiều khu nhà vẫn được sưởi ấm cũng như cung cấp nước nóng bằng khí tự nhiên, hay nhiên liệu hóa thạch. Chuyển những hệ thống cũ kỹ lâu đời này sang những hệ thống bình nước nóng bơm nhiệt chạy điện tái tạo sẽ giải quyết được rất nhiều vấn đề, đặc biệt là khí thải nhà kính.

Năm 2022, doanh số điều hòa nhiệt độ toàn cầu đã tăng 11%. Châu Âu có lẽ là nơi ghi nhận doanh số tăng mạnh nhất, tới 40%. Đó có thể chính là hệ quả của cuộc chiến tranh đang diễn ra tại Ukraine, các quốc gia châu Âu phải từ bỏ nguồn cung khí đốt dồi dào từ phía Nga. Về phần châu Á, Trung Quốc đang có tỷ lệ lắp đặt máy nước nóng và điều hòa nhiệt độ hai chiều cao nhất thế giới. Kể từ năm 2010, Trung Quốc và Nhật Bản liên tục có những bẳng sáng chế giúp cải thiện hiệu suất của những hệ thống điều hòa nhiệt độ hai chiều hay những máy bơm nhiệt ngoài trời.

Vấn đề luôn tồn tại ở chỗ, nhu cầu tăng cao thì các hãng như Daikin, Mitsubishi hay Viessmann sẽ phải cố gắng để đảm bảo nguồn cung. Thêm nữa, càng nhiều hộ gia đình hay tòa nhà lắp đặt điều hòa nhiệt độ hay máy bơm nhiệt, gánh nặng đối với điện lưới cũng sẽ càng cao.

Những dịch vụ hạ bệ Twitter

Quan điểm của rất nhiều người dùng Twitter, giờ là X, đó là kẻ giết chết Twitter không ai khác chính là Elon Musk với những quyết định và tuyên bố kỳ quặc kể từ khi tiếp quản mạng xã hội này, sau khi mua lại nó vào năm 2022 với giá 44 tỷ USD. Từ việc sa thải hầu hết nhân viên để tiết kiệm chi phí và thanh lọc nhân sự, cho tới việc nới lỏng những hàng rào kiểm duyệt thông tin giả mạo và sai lệch, nhiều nhãn hàng và nhà quảng cáo trực tuyến đã dần rời bỏ X.

Nhưng nếu không có những giải pháp thay thế, thì người dùng vẫn sẽ phải ở lại với X. Vấn đề là hiện giờ đã có những giải pháp thay thế như vậy. Từ những ứng dụng khác như Threads hay Mastodon, cho đến những dịch vụ mạng xã hội phi tập trung như ActivityPub, AT Protocol và Nostr đều có nhiều lợi thế, chỉ có một vấn đề duy nhất là không nhiều người dùng như khả năng theo dõi những chủ đề quan tâm, hay kiểm soát nội dung và bảo mật tốt hơn.

Hiện giờ ngôi vị “kẻ hạ bệ Twitter” vẫn chưa có chủ. Nhưng có một điều rõ ràng. Theo Similarweb, năm 2023, traffic truy cập vào Twitter/X đã giảm tới 20%. Một nghiên cứu khác của Apptopia thì cho biết lượng người dùng hàng ngày của X đã giảm từ 141 xuống còn 120 triệu người dùng. Xét về mặt kinh doanh, giờ là thời điểm hoàn hảo để những ứng dụng mạng xã hội nội dung ngắn lên ngôi. Còn xét về mặt cộng đồng, thì đúng là chúng ta luôn cần những dịch vụ MXH với thông tin được đảm bảo về độ chính xác về mặt nội dung.