เทคโนโลยีในอนาคต 10 TYPE นวัตกรรมใหม่มนุษย์สร้างขึ้นโคตรเจ๋ง?

เทคโนโลยีในอนาคต

ถ้าให้พูดถึงแนวโน้มเทคโนโลยีแห่งโลกอนาคตที่กำลังจะเกิดขึ้นแล้วล่ะก็ ต้องบอกเลยว่ามันคงไม่ใช่เรื่องที่ไกลตัวเราอีกต่อไป เนื่องจากในปัจจุบันเทคโนโลยีต่างๆ ได้มีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาอยู่ตลอดเวลา อีกทั้งยังได้เข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตเราไปแล้วด้วย

ซึ่งความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีได้เข้ามาเสริมปัจจัยพื้นฐานในการดำรงชีวิตของมนุษย์ได้เป็นอย่างดี เพราะมนุษย์ได้ใช้เทคโนโลยีในการสร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ๆ เพื่อรองรับวิถีชีวิตของผู้คนในสังคมและอำนวยความสะดวก ตลอดจนเสริมสร้างคุณภาพชีวิตให้ดีขึ้น โดยมนุษย์ยังได้พัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ ไปเรื่อยๆ อย่างไม่หยุดยั้งอีกด้วย

Technology แห่งโลกอนาคต ที่จะมาเปลี่ยนแปลงโลกของเราให้ดีขึ้น

วันนี้เรามีบทความ 10 เทคโนโลยีแห่งโลกอนาคตที่จะมาเปลี่ยนแปลงและพัฒนาโลกของเราให้ดีขึ้น จนเกิดเป็นนวัตกรรมใหม่ที่สามารถพลิกรูปแบบวิถีการดำเนินชีวิตของผู้คนในสังคมได้ มาแนะนำให้ทุกคนได้อ่านกัน จะมีอะไรบ้างนั้น ไปดูกันเลย!

1. เครือข่ายมือถือ 5G/6G (Mobile Network 5G/6G)

เครือข่ายมือถือ

ระบบ 4G ที่ใช้กันในปัจจุบันก็สามารถทำความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุดเพิ่มขึ้นจาก 3G อีกราว 50 เท่า และสำหรับ 5G จะมีการรับส่งข้อมูลสูงสุดเพิ่มขึ้นไปอีก 20 เท่าจาก 4G แต่ที่พิเศษคือ สามารถใช้การได้แม้แต่ขณะที่เคลื่อนที่เร็วถึง 500 กิโลเมตร/ชั่วโมง สามารถส่งข้อมูลต่อพื้นที่เพิ่มขึ้นอีก 100 เท่า ดังนั้น 5G จะเป็นแพลตฟอร์ม (Platform) ที่เชื่อมโยงเทคโนโลยีอื่นๆ เข้าไว้ด้วยกัน เช่น AI, Big Data, Cloud และ IoT เป็นต้น

ทำให้สามารถรองรับระบบรถยนต์ไร้คนขับ เกิดบริการรูปแบบใหม่ๆ ที่ไม่เคยมีมาก่อนได้มากมาย เช่น การขายโดยใช้ AR/VR ช่วยการเชื่อมต่อยานพาหนะเข้ากับระบบควบคุมการจราจรได้ นอกจากนี้ยังรวมถึงการให้บริการปรึกษาทางการแพทย์ทางไกล หรือแม้แต่ผ่าตัดทางไกลผ่านระบบอินเทอร์เน็ต

2. การคำนวณและวิศวกรรมควอนตัม (Quantum Computing & Engineering)

Quantum-Computing-&-Engineering

เทคโนโลยีควอนตัมจะเข้ามามีบทบาททำให้ภาพที่เราจินตนาการไว้เกิดขึ้นได้จริง เช่น คอมพิวเตอร์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพให้ดีขึ้นหลายพันเท่า สามารถถอดรหัสดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตที่ยาวมากเป็นพันๆ ล้านหน่วย สามารถสร้างแบบจำลองเพื่อค้นหายาใหม่ๆ ที่ใช้ได้อย่างแม่นยำกับผู้ป่วย ใช้ตรวจวินิจฉัยโรคในการแพทย์ได้อย่างรวดเร็วไม่ต้องรอผลแล็บหลายวัน

รวมถึงยังมีการสร้างอุปกรณ์ไฮเทคอื่นๆ เช่น ชิปสำหรับนาฬิกาอะตอม (Atomic Clock) ใช้เทียบค่าเวลาสากลที่มีความแม่นยำมาก ถึงระดับนาโนวินาที (nano-second) รองรับการซื้อขายในระบบธนาคาร หรือคำสั่งซื้อในตลาดหลักทรัพย์ที่มีปริมาณถึง 100 ล้านคำสั่งต่อวินาทีได้

3. เอไอแห่งอนาคต (Future AI)

Future-AI

ระบบปัญญาประดิษฐ์แห่งอนาคตหรือ Future Artificial Intelligence จะมีส่วนที่เป็นหัวใจหรือสมองของระบบได้แก่ เทคโนโลยีการเรียนรู้ของเครื่อง หรือ Machine Learning ด้วยเครือข่ายประสาทเทียม ที่เรียกว่า Deep Neural Network ซึ่งสร้างโดยเลียนแบบเครือข่ายเซลล์ประสาทในสมองของมนุษย์ ความสามารถของ AI ที่เพิ่มขึ้น

ทำให้ระบบไซเบอร์-ฟิสิคัล (Cyber-Physical System) ที่ส่งผ่านข้อมูลระหว่างโลกอินเทอร์เน็ตกับโลกจริงทางกายภาพมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติไร้คนขับ AI ประมวลผลและสั่งการควบคุมการขับรถได้ในเวลาเสี้ยววินาทีด้วยประสิทธิภาพและความปลอดภัยที่มากขึ้น แต่อาจจะทำให้คนขับรถจำนวนมากต้องตกงาน มีการคาดการณ์ว่าในปี ค.ศ.2030 AI จะทำให้ตำแหน่งงานหายไป 400-800 ล้านตำแหน่ง แม้จะทำให้เกิดงานใหม่ๆ ขึ้นมาพอๆ กัน แต่จะเป็นทักษะที่แตกต่างออกไปอย่างสิ้นเชิง

4. การเดินทางแบบไร้รอยต่อ (Mobility-as-a-Service, Maas)

การเดินทางแบบไร้รอยต่อ

Mobility-as-a-Service หรือ แมส (Maas) มีการเติบโตแบบก้าวกระโดดของเทคโนโลยีนี้ในปัจจุบัน ตัวอย่างผู้ให้บริการแมสรายใหญ่ 2 รายคือ อูเบอร์ (Uber) ของสหรัฐฯ กับ ตี๊ตี๊ (DiDi) ของจีน ข้อมูลปี พ.ศ.2560 ระบุว่ามูลค่าของบริษัทตี๊ตี๊อยู่ที่ราว 56,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ขณะที่อูเบอร์มากกว่าคือ 62,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ที่น่าสนใจคือ ตี๊ตี๊ เป็นบริษัทที่โตอย่างก้าวกระโดดจากการเทคโอเวอร์บริษัทอูเบอร์ในจีน เมื่อปี พ.ศ.2559

ปัจจุบัน นอกจากการนำผู้โดยสารไปยังที่หมายแล้วยังบริการส่งของต่างๆ อย่างบริการ GrabFood และ Line Man ที่ได้รับความนิยมอย่างสูงในประเทศไทยอยู่ในขณะนี้ ทั้งนี้สถาบันวิจัย BIS Research ประเมินว่าอนาคตอันใกล้ ตลาดของแมสกำลังเติบโตด้วยความเร่ง โดยปัจจัยสำคัญคือ ความสามารถในการสร้างแพลตฟอร์มการให้บริการยานพาหนะ และความสามารถในการให้บริการแบบ On Demand รวมถึงการสนับสนุนอย่างเหมาะสมโดยภาครัฐ

5. เซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ (Perovskite Solar Cell)

เซลล์แสงอาทิตย์พอรอฟสไกต์

เซลล์แสงอาทิตย์แบบเพอรอฟสไกต์ มีโครงสร้างผลึกคล้ายแร่แคลเซียมไทเทเนียมออกไซด์ (CaTiO3) หรือแร่เพอรอฟสไกต์ ที่ดูดซับแสงและเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ดี ยังสามารถขึ้นรูปได้ในลักษณะสารละลายคล้ายกับน้ำหมึกพิมพ์ เพื่อนำไปพิมพ์บนแผ่นฟิล์มหรือพื้นผิวต่างๆ โดยมีต้นทุนการผลิตต่ำ คือ 30-50% ของเซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิคอน

มีการประเมินว่าในอีก 5-6 ปีข้างหน้าตลาดของเซลล์แสงอาทิตย์น่าจะเติบโตไปได้จนถึง 1.4 แสนล้านเหรียญ และด้วยข้อดีของเซลล์แบบนี้ที่มีน้ำหนักเบาและโค้งงอได้ไม่เสียหาย สำหรับประเทศไทยนักวิจัย สวทช. พัฒนาทั้งส่วนที่เป็นโครงสร้างวัสดุในการส่งผ่านอิเล็กตรอน สารเคลือบผิวชนิดกันน้ำและสะท้อนความร้อน รวมทั้งพัฒนากระบวนการเคลือบฟิล์มบางเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและเสถียรภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้

6. แบตเตอรี่ลิเทียมยุคหน้า (Next Generation Lithium Ion Batteries)

แบตเตอรี่ลิเทียมยุคหน้า

ในปี พ.ศ.2561 มูลค่าตลาดของแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ อยู่ที่ 36,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ เติบโตปีละ 13% โดยจีนจะเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุด แม้จะยังไม่มีแบตเตอรี่ที่มีคุณสมบัติครบทุกอย่าง แต่ก็มีแบตเตอรี่ที่น่าสนใจหลายแบบ เช่น

– แบตเตอรี่แบบ Solid-state Lithium Ion ที่จุพลังงานได้มากขึ้นเป็น 2 เท่า และมีความปลอดภัยมากขึ้น
– แบตเตอรี่ลิเทียม-ซัลเฟอร์ (Lithium-sulfur) ที่คนหันมาสนใจกัน เพราะจุพลังงานได้มากกว่าแบบลิเทียมไออน 2-4 เท่า แต่ราคาถูกกว่า
– แบตเตอรี่ลิเทียม-แอร์ (Lithium-air) จุพลังงานมากขึ้นถึง 10-100 เท่า

ทั้งนี้ เอ็มเทค สวทช. มีงานวิจัยด้านวัสดุใหม่ๆ และการออกแบบขึ้นรูปเซลล์ในแบตเตอรี่แบบ Solid-state Lithium Ion และ Lithium-air โดยเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพ เพิ่มอายุการใช้งานและลดราคาต้นทุน

7. โครงเสริมภายนอกกาย (Exoskeleton)

โครงเสริมภายนอกกาย

เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้มนุษย์มีพละกำลังเสริม และยังป้องกันอันตรายบางอย่างต่อร่างกายได้ ซึ่งมีการนำ Exoskeleton ใช้ช่วยเพิ่มความสามารถทำภารกิจต่างๆ ใช้ในทางทหาร ใช้กู้ภัย ใช้ช่วยเรื่องฝึกฝนและสร้างสมรรถภาพของนักกีฬาได้ และในทางการแพทย์ก็ช่วยเร่งกระบวนการฟื้นฟูสมรรถภาพร่างกายของผู้ป่วย ยกระดับคุณภาพชีวิตคนพิการหรือผู้สูงอายุโดยทั่วไปได้อีกด้วย

ตัวอย่างที่ใช้งานแล้วในระดับอุตสาหกรรม เช่น
– ชุด EskoVest ของ Esko Bionics ในโรงงานประกอบรถยนต์ของ Ford ทั่วโลก
– ชุด Chairless chair ของ Noonee ที่เป็นอุปกรณ์สวมใส่ติดอยู่บริเวณเอว ขา และเท้าของผู้ใช้สามารถกางออกเป็นเก้าอี้ได้ ซึ่งใช้งานแล้วมากกว่า 350 ชิ้น

8. ไฟเบอร์สารพัดประโยชน์จากจุลินทรีย์ (Microbial Multifunctional Fiber)

ไฟเบอร์สารพัดประโยชน์จากจุลินทรีย์

มีจุลินทรีย์หลายชนิดที่สามารถสร้างเซลลูโลส แต่เซลลูโลสในจุลินทรีย์ต่างจากเซลลูโลสในพืชตรงที่สามารถทำออกมาให้บริสุทธิ์ได้ง่ายกว่า แข็งแรงกว่า ขึ้นรูปได้ง่ายและยังอุ้มน้ำได้ดีด้วย ตัวอย่างจุลินทรีย์ที่ผลิตเซลลูโลสได้ ได้แก่ พวก Acetobacter และ Agrobacteria โดยเซลลูโลสที่จุลินทรีย์เหล่านี้สามารถนำมาประยุกต์ใช้ประโยชน์ได้หลายรูปแบบ ทั้งเป็นสารตั้งต้นทำอาหาร เช่น เติมในวุ้นมะพร้าว เต้าหู ไอศกรีม หรือโปรตีนเกษตร

ในทางการแพทย์สามารถเปลี่ยนน้ำตาล Mannitol ได้ เมื่อผ่านกระบวนการอีก 2-3 ขั้นตอนจะเกิดเป็นไบโอฟิล์ม (biofilm) ที่เหมาะทำเป็นผลิตภัณฑ์ปิดแผล หรือผิวหนังเทียม (artificial Skin) นักวิจัยจาก ETH Zurich University พัฒนาเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติ โดยใช้จุลินทรีย์ที่ยังมีชีวิตอยู่เป็นองค์ประกอบนำมาผลิตนาโนฟิลเตอร์ ใช้กรองสารพิษได้ ส่วนในด้านอุตสาหกรรม บริษัท Nanollose ในออสเตรเลีย ตั้งต้นของเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมและการเกษตรนำไฟเบอร์ที่ได้มาผลิตเป็นเสื้อผ้าหรือผลิตภัณฑ์อื่นๆ โดยไม่ต้องตัดพืช ซึ่งต้องอาศัยความรู้สาขาใหม่ด้านชีววิทยาการสังเคราะห์ ที่เติบโตอย่างก้าวกระโดดในทศวรรษที่ผ่านมา

9. กายจำลองทดสอบยา (Companion Diagnostics)

กายจำลองทดสอบยา

ในปี พ.ศ.2558 สวทช. เคยกล่าวถึงเทคโลยีการเพาะกลุ่มเซลล์สมองที่เรียกว่า Brain Organoid ที่มีขนาดและรูปร่างคล้ายกับสมองของตัวอ่อนในครรภ์อายุ 5 สัปดาห์ มีขนาดเท่าก้อนยางลบดินสอ และส่งถ่ายกระแสประสาทได้จริง จึงใช้เป็นโมเดลในการทดลองต่างๆ แก้ปัญหาจริยธรรมเรื่องการใช้มนุษย์ทดลองยาโดยตรง ไม่เพียงแต่สมองจิ๋ว ยังมีอวัยวะอื่นๆ อีกหลายอย่างก็เพาะเลี้ยงได้เช่นกัน เรียกรวมๆ ว่าเป็น ออร์แกนอยด์ (Organoid) ที่แปลว่า “อวัยวะเล็กๆ” ถือเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่ใช้ตรวจวิเคราะห์ทดสอบที่สำคัญได้ เช่น ตรวจความเป็นพิษ และศึกษาปฏิสัมพันธ์ของเซลล์กับสารออกฤทธิ์ ความก้าวหน้าครั้งใหญ่เกิดขึ้นจากระบบที่เป็นแพลตฟอร์มเชื่อมต่อออแกนอยด์ของอวัยวะต่างๆ เข้าด้วยกันผ่านระบบของเหลว จนได้ผลลัพธ์คล้ายเป็นร่างกายเทียมขนาดจิ๋ว หรือเป็น “กายจำลอง” ที่นำมาใช้ทดสอบยาได้

จุดเด่นของระบบแบบนี้คือ สามารถออกแบบให้ใช้เหมาะกับผู้ป่วยแต่ละคนได้ จึงเป็นการแพทย์เฉพาะบุคคล (personalized medicine) แบบหนึ่ง ระบบนี้เรียกรวมๆ ว่าเป็น Companion Diagnostics หรือ “กายจำลองทดสอบยา” ระบบ “กายจำลองทดสอบยา” นี้จะทำให้การทดสอบยากับเซลล์เพาะเลี้ยงแต่ละชนิดเป็นเรื่องล้าสมัย เพราะสามารถเลียนแบบการตอบสนองของร่างกายจริงๆ ได้อย่างน่าทึ่ง ทั้งการบีบตัวของเซลล์หัวใจ การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์กระดูก การส่งถ่ายและกำจัดสารต่างๆ ออกจากเซลล์ไต รวมไปถึงการเผาผลาญทำลายสารต่างๆ ในเซลล์ตับ เป็นต้น

10. วัคซีนมะเร็งเฉพาะบุคคล (Personalized Cancer Vaccine)

วัคซีนมะเร็งเฉพาะบุคคล

การรักษาโรคมะเร็งโดยการฉายรังสี การใช้ยาเคมีบำบัด เป็นการรักษาแบบเหมารวม ไม่จำเพาะกับบุคคล แต่ละคนจึงตอบสนองกับยาหรือรังสีแตกต่างกันไป นอกจากนี้มักเกิดอาการข้างเคียงรุนแรง และบางครั้งผู้ป่วยที่หายแล้วก็อาจเป็นมะเร็งเดิมได้อีก

วงการวิทยาศาสตร์การแพทย์จึงมีความพยายามที่จะทำวัคซีนหรือยาสำหรับโรคมะเร็งแบบเฉพาะบุคคลขึ้น โดยมีวิธีการคือ เริ่มจากนำเซลล์ปกติและเซลล์มะเร็งของผู้ป่วยออกมา “อ่านรหัสดีเอ็นเอ” จากนั้น เปรียบเทียบรหัสในตำแหน่งต่างๆ เพื่อหาว่ามีตำแหน่งใดที่เปลี่ยนแปลงไปบ้าง โดยเฉพาะตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับการสร้างโปรตีน จากนั้นใช้ซอฟต์แวร์ทางชีวสารสนเทศ หรือ bioinformatics มาจัดลำดับความสำคัญของส่วนที่เปลี่ยนแปลงไปนั้น ข้อมูลดังกล่าวจะเป็นจุดตั้งต้นในการนำมาสร้างเป็นวัคซีนชนิดพิเศษ เรียกว่า นีโอแอนติเจนวัคซีน (Neoantigen Vaccine) ซึ่งอาจจะเป็นสาย RNA หรือ DNA ก็ได้

จากนั้นจะฉีดวัคซีนดังกล่าวเข้าไปในร่างกายผู้ป่วย โดยอาจจะใส่เข้าไปแบบนั้น หรืออาจห่อหุ้มด้วยสารพอลิเมอร์ หรือไลโปโซม (Liposome) ซึ่งวัคซีนจะไปกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายให้จดจำเซลล์มะเร็งได้ ก่อนเริ่มการค้นหาและทำลายเซลล์มะเร็งอย่างจำเพาะ โดยไม่ยุ่งกับเซลล์ปกติ

ในปี พ.ศ.2559 บริษัท BioNTech ของเยอรมนี ร่วมมือกับบริษัท Genetech ซึ่งเป็นบริษัทลูกของบริษัทยายักษ์ใหญ่ Roche เริ่มวิจัยความเป็นไปได้ที่จะสร้างวัคซีนมะเร็งแบบเฉพาะบุคคล และในปีต่อมาก็เริ่มทดสอบในผู้ป่วย 560 คน ที่เป็นมะเร็งแบบต่างๆ มากกว่า 10 ชนิด ซึ่งยังอยู่ระหว่างรอสรุปผลการวิจัย

ในเมืองไทยมีกลุ่มวิจัยที่ศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับวัคซีนรักษามะเร็งเฉพาะบุคคล เช่น กลุ่มวิจัยนีโอแอนติเจนและวัคซีนต่อมะเร็ง คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย นำโดย ดร.วิโรจน์ ศรีอุฬารพงศ์ และทีม โดยได้ศึกษาการสร้างวัคซีนจากผู้ป่วย 25 ราย ขณะนี้อยู่ในขั้นตอนการศึกษาและพัฒนาวัคซีนให้มีประสิทธิภาพสูง เพื่อจะนำไปทดลองใช้กับผู้ป่วย หากได้ผลดีจะเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในการรักษาโรคมะเร็งที่ไม่จำเป็นต้องตายเสมอไป