Thế giới tuần qua

19

Bước sang một năm mới đầy những thứ thú vị, dưới đây chính là những tiến bộ khoa học đáng chú ý nhất trong tuần qua: sinh con trong không gian; cách chính xác hơn để thấu hiểu trái tim con người; trí tuệ nhân tạo có thể nói ra ý nghĩ của con người bằng cách đọc sóng não.

Sinh con trong không gian

Công ty SpaceLife Origin có trụ sở ở Hà Lan đã đặt mục tiêu đến năm 2024 sẽ đưa một phụ nữ mang thai ra ngoài không gian để sinh con cùng với một “đội ngũ y tế được đào tạo đẳng cấp thế giới”. Ảnh: Getty Images

Bạn đã từng nghe về việc sinh ra trong môi trường nước, nơi em bé sinh ra trong một bồn nước ấm chưa? Dù là chưa hay có thì cũng hãy sẵn sàng cho tín hiệu mới của thế kỷ 21: Sinh con trong vũ trụ, nơi trẻ con xuất hiện trên khắp 250 dặm của bề mặt trái đất.

Công ty SpaceLife Origin có trụ sở ở Hà Lan đã đặt mục tiêu đến năm 2024 sẽ đưa một phụ nữ mang thai ra ngoài không gian để sinh con cùng với một “đội ngũ y tế được đào tạo đẳng cấp thế giới”. Kế hoạch được đặt ra là thai phụ sẽ lâm bồn ở ngoài không gian vũ trụ trong khoảng 24 đến 36 giờ đồng hồ, và sau đó được đưa trở lại mặt đất bằng tàu vũ trụ thu nhỏ. Theo một bài báo được viết bởi công ty Marina Koren trên tờ The Atlantic, công ty này tin rằng: “Nếu một lúc nào đó chúng ta huỷ diệt hành tinh này đến mức cần phải tìm cho mình một ngôi nhà mới ở đâu đó thì việc sinh con ngoài vũ trụ sẽ góp phần để tạo ra chính sách bảo hiểm cho chính chúng ta”. Và công ty này cũng nghĩ rằng các dịch vụ của họ sẽ thu hút đặc biệt đối với các nhà đầu tư giàu có.

Điều này còn chưa hoàn toàn minh bạch. Tuy nhiên, công ty Marina Koren được nhắc tới ở trên đã tìm hiểu rất nhiều về các mối nguy hiểm khi sinh con trên quỹ đạo như là: các rào cản pháp lý (Ai sẽ là người cấp giấy khai sinh?), những cân nhắc về đạo đức và các biến chứng y khoa có thể xảy ra. Trong tình trạng vi trọng lực, bà mẹ mang thai phải trải qua cơn đau chuyển dạ, bệnh dịch sẽ khó điều trị, dịch cơ thể sẽ trôi nổi khắp nơi và xâm nhập vào bầu khí quyển. Vấn đề này thực sự khó khăn với cả phi hành gia tài năng nhất chứ chưa kể đến một đứa trẻ sơ sinh hay bà mẹ sau sinh đã kiệt sức. Và liệu mọi chuyện có trở nên nghiêm trọng không? Khi mà phòng cấp cứu gần nhất lúc đó cũng trở nên rất xa với họ.

Theo dõi chức năng của các tế bào tim

Lớp tế bào cơ tim chỉ dày vài chục micromet và co lại với một lực chỉ vài millinewton. Ảnh: Tập đoàn Someya.

Tại Nhật Bản, sự kết hợp giữa Đại học Tokyo, Đại học Y khoa Phụ nữ Tokyo và Viện nghiên cứu RIKEN đã giúp sản xuất ra một loại vi cảm biến điện tử cực mềm có thể theo dõi chức năng của các tế bào tim khi chúng đập mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động của chúng.

Các nhà khoa học thông thường có thể thấy tế bào cơ tim được đặt vào đĩa nuôi cấy và dùng đầu dò sẽ tác động khiến tế bào hoạt động khác đi so với môi trường thật trong cơ thể người. Phát hiện này có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách các tế bào hoạt động thực sự trong cơ thể và mở đường cho nghiên cứu tiến bộ hơn về tế bào và các cơ quan khác. Công nghệ tinh vi này cũng có thể được sử dụng cho các thiết bị y tế đi kèm.

Sunghoon Lee, nhà nghiên cứu đã nảy ra ý tưởng này, cho biết: Cảm biến được chế tạo thông qua quá trình quay điện hoá, tương tự như in 3D, ép các sợi Polyurethane thành một tấm mỏng. Sau khi dát vàng để tăng cường độ dẫn, ông Lee sẽ áp cảm biến nhỏ vào các tế bào cơ tim một cách cẩn thận. Ông Lee chia sẻ: “Các sợi Polyurethane đang nằm dưới toàn bộ cảm biến lưới mỏng hơn 10 lần so với tóc người. Để làm được điều này tôi đã rất kiên nhẫn thực hành nhiều lần, và cuối cùng tôi cũng đã tạo ra một số nguyên mẫu hoạt động được. Cho dù đó là một nghiên cứu về dược phẩm, theo dõi tim hay để giảm thí nghiệm trên động vật, thì tôi vẫn nóng lòng muốn nhìn thấy thiết bị đó được sản xuất và sử dụng trong lĩnh vực này. Tôi vẫn có một cảm giác mạnh mẽ khi nhìn thấy những hình ảnh cận cảnh của những sợi vàng đó.”

Trí tuệ nhân tạo phân loại ung thư ở người và chuột

Ảnh vi mô một khối u ở người. Ảnh: Gretty Images

Lấy cảm hứng từ hệ thống thị giác của con người, mạng lưới thần kinh tích chập là một dạng trí tuệ nhân tạo chuyên về phân tích hình ảnh. Theo như họ giải thích trong Nghiên cứu về Ung thư, các nhà khoa học tại Đại học Osaka Nhật Bản đã tìm ra cách sử dụng trí tuệ nhân tạo để phân biệt giữa các loại tế bào ung thư khác nhau.

Theo Đại học Osaka, các loại tế bào ung thư cụ thể hiện tại có khả năng cho phép các bác sĩ vật lý trị liệu tìm đến phương pháp điều trị tốt nhất, nhưng các loại tế bào này rất đa dạng kể cả đối với nhóm người mắc cùng một loại bệnh. Đối với các bác sĩ, việc phân loại tế bào thực sự khó khăn và tốn thời gian, nhưng đối với trí tuệ nhân tạo nó chỉ như một cơn gió thoáng qua, rất dễ dàng. Tác giả chính – Masayasu Toratani cho biết, tự động hóa và độ chính xác cao mà hệ thống này có thể xác định các tế bào sẽ rất hữu ích để xác định chính xác tế bào nào có trong khối u hoặc lưu thông trong cơ thể bệnh nhân ung thư. Ví dụ, thông qua hệ thống này, chúng ta có thể biết các tế bào chống phóng xạ đang có có quan trọng trong việc đưa ra quyết định điều trị phóng xạ hay không?

Mạng lưới này được nghiên cứu bằng cách phân tích hàng triệu hình ảnh siêu nhỏ của các tế bào ung thư từ người và chuột. Hideshi Ishii cho biết: “Trước tiên, chúng tôi đã tạo ra một hệ thống trên 8.000 hình ảnh của các tế bào thu được từ kính hiển vi tương phản pha. Sau đó, chúng tôi đã kiểm tra độ chính xác của nó trên 2.000 hình ảnh khác, để xem liệu nó có học được các đặc điểm, cái mà phân biệt giữa tế bào ung thư ở chuột với tế bào ung thư ở người và giữa tế bào ung thư chống phóng xạ với tế bào phát xạ hay không?” Cũng theo đại học này, các nhà khoa học hy vọng nghiên cứu trên sẽ giúp cho hệ vũ trụ có thể “tự động nhận dạng và phân biệt tất cả các tế bào như vậy.”

Vật liệu được in 3D trong suốt

Ảnh trên cùng: Quy trình in 3 chiều bằng kính. Ảnh: Steven Keat / MIT News. Hình trên: Quét hình ảnh kính hiển vi điện tử của mẫu từ lăng kính thủy tinh in. Ảnh: James Weaver / MIT News.

Các nhà khoa học thuộc Tập đoàn MIT Med Med Matter đã phát triển một phương pháp in 3D bằng thủy tinh trong lĩnh vực kiến trúc.

Khi nhóm các nhà khoa học giải thích về In 3D và Sản xuất phụ gia thì họ thấy rằng: Thủy tinh đã được sử dụng rất rộng rãi để làm cửa sổ và các đồ gia dụng khác nhờ vào tiến bộ sản xuất trong Cách mạng công nghiệp. Tuy nhiên vì công nghệ đã không có bất kỳ động thái phát triển nào nữa kể từ đó nên quá trình chế tạo ra những đồ dùng có hình khối phức tạp hay tự tùy chỉnh bằng thủy tinh vẫn chưa thể thực hiện. Tóm lại, chúng ta chưa thể tận dụng tối đa các tính chất độc đáo của thủy tinh, bao gồm cả khúc xạ ánh sáng để làm vật liệu cho xây dựng. Họ cho biết: “kết hợp những lợi thế của công nghệ [sản xuất phụ gia] này với vô số tính chất vật lí độc đáo của thủy tinh như độ trong suốt, độ bền và độ ổn định hóa học, chúng ta có thể bắt đầu thấy các kiểu mẫu mới của các khối xây dựng đa chức năng.

Nhóm các nhà khoa học này đã chế tạo ra những cái cột bằng kính cao 3 mét cho Tuần lễ Thiết kế Milan 2017, và đã giải thích về mặt kỹ thuật rất đầy đủ về cách họ tạo ra nó: Đó chính là thông qua hệ thống kiểm soát nhiệt ba vùng, bao gồm một hộp được làm nóng để luôn giữ cho thủy tinh trong trạng thái nóng chảy và một cái hộp khác chưa những đồ vật được in.

Chiếc máy tính có thể tiết lộ điều bạn đang nghĩ

Một sự hợp tác giữa các nhà thần kinh học tại Đại học Đức và Đại học Hà Lan Maigicht đã yêu cầu bệnh nhân trong khi phẫu thuật não đọc to một số từ nhất định, theo dõi kết hợp ngôn ngữ với hoạt động của não. Ảnh: Getty Images.

Tạp chí khoa học đã báo cáo về ba nhóm có những bước tiến trong việc đọc được hoạt động của não người, điều hành nó thông qua các chương trình trí tuệ nhân tạo và biến nó thành lời nói do máy tính tạo ra.

Ví dụ, đối với những người mất khả năng nói do đột quỵ hoặc bệnh tật, các điều kiện hiện tại bị hạn chế như là Stephen Hawking chẳng hạn thì họ có thể sử dụng mắt hoặc tạo ra những chuyển động nhỏ trên khuôn mặt để điều khiển một máy tính thay họ nói ra suy nghĩ của mình. Tuy nhiên, theo Science, các nhà nghiên cứu đang tiến gần hơn đến với công nghệ nên có thể chuyển đổi suy nghĩ thành lời nói một cách trực tiếp hơn, cho phép người dùng kiểm soát tốt hơn giọng điệu của họ, hoặc chen ngang một cách tự nhiên vào cuộc trò chuyện nào đó đang diễn ra sôi nổi.

Công nghệ này hoạt động rất chậm và cẩn thận. Các nhà nghiên cứu cần truy cập trực tiếp vào não để thu thập loại dữ liệu họ cần kể từ khi họ không thể đi khắp nơi hỏi mọi người có sẵn sàng không nếu khoan vào não của họ? Họ đi thu thập thông tin khi có cơ hội – chẳng hạn như trên bệnh nhân vừa trải qua phẫu thuật u não hoặc động kinh. Ba nhóm nhà khoa học này đã sử dụng các phương pháp khác nhau để đạt được mục tiêu chung của họ. Chẳng hạn, một sự phối hợp giữa các nhà thần kinh học tại Đại học Bremen, Đức và Đại học Maastricht Hà Lan, một mặt họ yêu cầu bệnh nhân đọc thành tiếng trong lúc đang tiểu phẫu não, một mặt sẽ quan sát hoạt động của não và so sánh với từ vừa được đọc ra. Nhóm nghiên cứu đưa dữ liệu vào một mạng lưới thần kinh và sau đó yêu cầu nó tạo ra các từ mới, chữ viết dựa trên các bài đọc về hoạt động não khác nhau. Khoảng 40% thời gian, trí tuệ nhân tạo có thể tạo ra ngôn ngữ dễ hiểu.

BÌNH LUẬN CỦA BẠN