กองบรรณาธิการ
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) เปิด 10 เทคโนโลยีอนาคต ที่จะมารองรับการดำรงชีวิตในรูปแบบ หรือ New normal
ดร.ณรงค์ ศิริเลิศวรกุล ผู้อำนวยการ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่า 10 เทคโนโลยีที่น่าจับมอง ซึ่งอาจมีผลกระทบต่อธุรกิจและชีวิตหลังยุคโควิดอีก 3-5 ปีข้างหน้าที่จะส่งผลกระทบกับชีวิตและธุรกิจในอนาคตอันใกล้นี้ โดยเริ่มจากเทคโนโลยีใกล้ตัวและเข้ากับสถานการณ์ที่สุด ดังนี้
1. วัคซีนโควิด 19 (COVID-19 Vaccine) ด้วยสถานการณ์การระบาดของโควิด19 หลายประเทศมีการจัดการกับการระบาดของโรค เพื่อให้อยู่กับสถานการณ์โควิดแบบในปัจจุบันได้ โดยหลักๆ จะใช้ 3 วิธี คือ การสร้างภูมิคุ้มกันหมู่ (herd immunity) การพัฒนายารักษาโรคโควิด 19 และการพัฒนาวัคซีน ซึ่งปัจจุบันประเทศไทยก็ให้ความสำคัญกับการพัฒนาวัคซีนโควิด 19 ที่ถือเป็นงานเร่งด่วน โดยใช้เทคโนโลยีวัคซีน 4 รูปแบบ
แบบที่หนึ่ง คือ virus vaccine เป็นเทคโนโลยีดั้งเดิมที่ใช้ในการพัฒนาวัคซีนทั่วไป ที่ใช้ตัวไวรัสทั้งตัวมาเป็นตัวกระตุ้นให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกัน ซึ่งมีทั้งวัคซีนเชื้อเป็นที่ทำให้อ่อนฤทธิ์และวัคซีนเชื้อตาย
แบบที่สอง protein-based vaccine หรือ subunit vaccine โดยเอายีนของเชื้อ SARS-CoV-2 ไปใส่ในแบคทีเรียหรือยีสต์ แล้วให้แบคทีเรียหรือยีสต์สร้างโปรตีนขึ้นมา โดยก่อนจะนำไปฉีดเข้าร่างกาย จะต้องเติม adjuvant ซึ่งเป็นสารกระตุ้นที่ทำให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันเข้าไปด้วย
แบบที่สาม nucleic acid vaccine เป็นการต่อยอดใช้สารพันธุกรรมของแบคทีเรียหรือยีสต์ที่มีการเติมยีนของเชื้อ SARS-CoV-2 มาใช้ประโยชน์ มี 2 รูปแบบ ได้แก่ DNA vaccine และ mRNA vaccine ซึ่งทั้งสองรูปแบบนี้จำเป็นที่จะต้องพัฒนาตัวนำส่ง เพื่อใช้กลไกของร่างกายเปลี่ยน DNA หรือ mRNA ให้เป็นโปรตีนที่ทำให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันต่อเชื้อก่อโรค
และแบบที่สี่ viral vector vaccine เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ไวรัสวัคซีนที่มีอยู่แล้วมาเป็นตัวนำส่ง โดยออกแบบให้วัคซีนเหล่านี้สามารถนำยีนของเชื้อ SARS-CoV-2 เข้าสู่ร่างกาย ตัวอย่างเช่น การสร้างวัคซีนไข้หวัดใหญ่ที่มียีนของ SARS-CoV-2 ทำให้ร่างกายสร้างภูมิคุ้มกันได้ทั้งโรคโควิด 19 และโรคไข้หวัดใหญ่ หรือใช้ adenovirus vaccine
สำหรับ สวทช. ได้มีการพัฒนาต้นแบบวัคซีน 3 รูปแบบ ยกเว้นรูปแบบ virus vaccine ที่ต้องใช้เชื้อไวรัส SARS-CoV-2 เนื่องจากยังไม่มีห้องปฏิบัติการที่มีความปลอดภัยระดับ 3 อย่างไรก็ตามหากดูความก้าวหน้าในระดับโลก ปัจจุบันยังไม่มีวัคซีนที่ผ่านการรับรองที่พร้อมผลิตเชิงพาณิชย์ แต่ก็มีหน่วยงานที่มีความก้าวหน้าในขั้นทดลองเฟส 3 เช่น บริษัท Pfizer และ BioNTech ของสหรัฐอเมริกา เป็น mRNA vaccine ซึ่งประกาศความสำเร็จในการวิจัยเชิงคลินิกระยะที่ 3 (ณ วันที่ 9 พฤศจิกายน 2563) และได้ยื่นขอ emergency use authorization (EUA) จาก U.S. Food and Drug Administration (FDA) แล้ว มีคู่แข่งในแพลตฟอร์มเดียวกันคือ Moderna ของสหรัฐอเมริกา
2. ยาแก้ไขความชรา (Rejuvenating Drug) ยาแก้ไขความชราถือเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีแห่งความหวังของโลกที่ก้าวเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุ นอกจากจะช่วยให้เรามีชีวิตยืนยาวแล้ว ที่สำคัญคือจะช่วยให้เราสามารถใช้ชีวิตในช่วงวัยชราได้อย่างมีคุณภาพและมีความสุข ขณะนี้ประเทศไทยก็มียาอายุวัฒนะ REDGEMs หรือมณีแดง เพื่อแก้ไขความชรา จะช่วยเพิ่มข้อต่อดีเอ็นเอในเซลล์ ทำให้รอยโรคของดีเอ็นเอลดลง เซลล์กลับมามีรูปร่างและทำงานได้เหมือนเซลล์ปกติ และได้มีการทดสอบใช้มณีแดงในเซลล์และในหนูทดลองแล้ว พบว่าสามารถสร้างข้อต่อดีเอ็นเอได้ เซลล์ที่ชราแล้วกลับมามีรูปร่างและการทำงานเหมือนเซลล์ปกติ แผลไฟไหม้ในหนูทดลองหายเร็วขึ้น ไขมันลงพุงลดลง หนูชรามีความจำดีขึ้นและคล่องแคล่วว่องไวพอๆ กับหนูหนุ่มสาว ถ้ามณีแดงผลิตได้จริงในเชิงพาณิชย์ ก็จะนำไปใช้เพื่อการรักษาโรคทางผิวหนัง เช่น แผลเบาหวาน แผลไฟไหม้น้ำร้อนลวก แผลคนชรา และโรคอื่นๆ เช่น กระดูกผุ ความดันโลหิตสูง ไขมันพอกตับ รวมถึงร่างกายเสื่อมโทรมจากเบาหวานหรือความชรา สมองเสื่อม
3. อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งสุขภาพ (Internet of Health Things, IoHT) ปัจจุบันเริ่มมีการนำ Internet of Things หรือ IoT มาใช้งานในด้านการดูแลสุขภาพเพิ่มขึ้น โดยเทคโนโลยี 5G ที่จะเกิดขึ้นนั้น สามารถรองรับการทำงานของอุปกรณ์ IoT จำนวนมากๆ ได้พร้อมๆ กัน (massive IoT) ทำให้การติดตามสุขภาพผู้ป่วยผ่านอุปกรณ์สวมใส่ (mobile medical devices) ต่างๆ มีประสิทธิภาพมากขึ้นตามไปด้วย
การทำงานของระบบ IoT ทางด้านสุขภาพ หรือ Internet of Health Things, IoHT ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ส่วนแรกคือ เซนเซอร์ ที่อยู่ในอุปกรณ์สวมใส่หรือเครื่องมือแพทย์ต่างๆ เพื่อใช้วัดสัญญาณชีพของผู้ป่วย เช่น ความดันโลหิต อุณหภูมิ อัตราการเต้นหัวใจ สัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจ โดยส่งข้อมูลผ่านระบบเครือข่ายไปเก็บยังส่วนที่สอง คือ ฐานข้อมูลสุขภาพ ที่เก็บข้อมูลสุขภาพของแต่ละบุคคล และส่วนสุดท้าย คือ ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ข้อมูล ที่ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูล สำหรับแพทย์ตรวจติดตามและวินิจฉัย รวมทั้งแสดงผลกลับไปยังตัวผู้ป่วย
4. ชิปสายพันธุ์ใหม่ (Neuromorphic Chip) นิวโรมอร์ฟิกชิปหรือชิปสายพันธุ์ใหม่ เป็นความพยายามในการพัฒนาชิปคอมพิวเตอร์ที่ประมวลผลได้รวดเร็วเหมือนกับสมองของมนุษย์ ที่สามารถเชื่อมต่อข้อมูลต่าง ๆ ซึ่งมีความซับซ้อนหลายมิติได้พร้อมกัน โดย นิวโรมอร์ฟิกชิป นี้เลียนแบบการทำงานของสมองและเส้นประสาทของมนุษย์ โดยใช้อุปกรณ์ที่ทำงานคล้ายกับเซลล์ประสาทในสมอง และพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า ไซแนปส์ (synapse) หรือจุดประสานประสาท ซึ่งเป็นโครงสร้างพิเศษที่ทำหน้าที่เสมือนลำเลียงข้อมูลจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้ หรือจากหน่วยประมวลผลหนึ่งไปยังอีกหน่วยหนึ่งได้ เพื่อประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลหลายอย่างได้พร้อมกันเหมือนกับที่สมองของมนุษย์ทำได้ รองรับการทำงานขั้นสูงที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้น ด้วยความรวดเร็วกว่า และใช้พลังงานน้อยกว่าคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน
คาดว่าใน 10 ปีข้างหน้า นิวโรมอร์ฟิกชิปจะเป็นหัวใจสำคัญที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของปัญญาประดิษฐ์ ให้เก่งและสามารถทำงานแทนมนุษย์ได้หลายด้านมากขึ้น เช่น ด้านการแพทย์ ที่นำมาใช้ในการวินิจฉัยโรคจากรูปภาพทางการแพทย์ได้รวดเร็วมากกว่าและแม่นยำยิ่งขึ้น
5. การสื่อสารด้วยภาพ (Vision Communication) เมื่อคอมพิวเตอร์มีสมองหรือชิปที่มาจากการเลียนแบบการทำงานของสมองของมนุษย์ ก็ยิ่งทำให้คอมพิวเตอร์มีความสามารถคล้ายมนุษย์มากขึ้น Vision Communication หรือ “การสื่อสารด้วยภาพ” เป็นรูปแบบการสื่อสารยุคใหม่ ที่เกิดขึ้นจากวิทยาการคอมพิวเตอร์และปัญญาประดิษฐ์ ในการทำให้คอมพิวเตอร์มีความสามารถคล้ายมนุษย์หรือเลียนแบบพฤติกรรมมนุษย์ โดยเฉพาะความสามารถในการคิดเองได้ หรือที่เรียกว่ามีปัญญานั่นเอง ซึ่งประกอบด้วย 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่มีการกระทำคล้ายมนุษย์ (acting humanly) คือ สื่อสารกับมนุษย์ได้ด้วยภาษาที่มนุษย์ใช้ มีจังหวะการพูด กะพริบตา ส่ายหน้า หรือแสดงอารมณ์และความรู้สึกออกมาทางใบหน้า เช่น คิ้ว ตา สายตา และมุมปาก ส่วนอีกกลุ่ม คือ กลุ่มที่มีการคิดแบบมีเหตุผล (thinking rationally) สามารถวิเคราะห์อารมณ์ได้จากใบหน้า แยกแยะและจดจำใบหน้าได้ สามารถแยกเสียงพูด วิเคราะห์ความหมาย อารมณ์ ความต้องการของเสียง เช่น ระบบผู้เชี่ยวชาญ ระบบค้นหาข้อมูล
6. ขวดพลาสติกจากพืช (PEF) ประเทศไทยมีขยะพลาสติกเกิดขึ้นปีละประมาณ 2 ล้านตัน ในจำนวนนี้สามารถนำไปรีไซเคิลได้เพียง 0.5 ล้านตัน อีก 1.5 ล้านตัน ต้องกำจัดด้วยการเผาหรือฝังกลบ โดย 0.3 ล้านตัน ในจำนวนนี้เป็นขยะประเภทขวดพลาสติก และอีก 1.2 ล้านตัน เป็นประเภทถุงพลาสติกและซองบรรจุภัณฑ์ต่างๆ แบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง แต่ต่อไปจะมีวัสดุที่เรียกว่า PEF (Polyethylene Furanoate) ผลิตจากวัสดุชีวภาพหรือ bio-based 100% ซึ่งสามารถลด carbon footprint ได้กว่า 50% เมื่อเทียบกับการผลิตขวด PET จากปิโตรเคมี ทำให้คาดว่า PEF จะมาแทนที่พลาสติก PET ในอนาคต
7. การออกแบบโครงสร้างวัสดุชนิดเดียว (Monomaterial Structure Design) ผลิตภัณฑ์พลาสติกที่พร้อมนำกลับไปใช้ประโยชน์หรือรีไซเคิล ต้องมีการออกแบบให้คัดแยกง่าย แต่ปัญหาคือบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบันนั้น ส่วนหนึ่งเป็นพลาสติกแบบ multilayer materials เป็นวัสดุหลายชนิดเรียงซ้อนกัน เพื่อให้มีสมบัติการใช้งานที่ดี แต่ข้อเสียคือ คัดแยกยาก (sorting) และยังแยกชั้นฟิล์มออกจากกันยาก (delamination) ทำให้นำไปรีไซเคิลได้น้อยมาก ตัวอย่างพลาสติกประเภทนี้คือ ซองขนมขบเคี้ยว ซองบรรจุภัณฑ์
8. วัสดุนาโนคาร์บอนจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 to Nanocarbon)
ในปี 2562 ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในบรรยากาศได้เพิ่มสูงกว่า 400 ppm ส่งผลให้เกิดภาวะโลกร้อน (global warming) ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญของประเทศต่างๆ ทั่วโลก จึงเกิดแนวคิดที่จะนำ CO2 ที่อยู่ในบรรยากาศมาเปลี่ยนรูปให้เป็นวัสดุอื่นที่มีประโยชน์ เพื่อลดปริมาณ CO2และลดผลกระทบจากภาวะโลกร้อน
9. แบตเตอรี่ปลอดภัยไร้ลิเทียม (Non-Lithium Ion Batteries) เมื่อไม่นานมานี้กองทัพบกสหรัฐอเมริกาและหน่วยงานในสหรัฐฯ ประสบความสำเร็จในการวิจัยแบตเตอรี่ซิงก์ไอออนชนิดใช้น้ำเกลือเป็นอิเล็กโทรไลต์ มีจุดเด่นคือสามารถเก็บพลังงานได้สูง โดยมีความหนาแน่นพลังงานสูงเทียบเท่ากับแบตเตอรี่แบบลิเทียมไอออนที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน แต่มีต้นทุนถูกกว่าเกือบ 3 เท่า
10. กรีนไฮโดรเจน (Green Hydrogen) หลายประเทศกำลังมุ่งพัฒนา green hydrogen ซึ่งสะอาดมาตั้งแต่ต้นทางไปจนถึงปลายทาง ด้วยการเลือกใช้วัตถุดิบจากแหล่งพลังงานสะอาดอย่างแสงอาทิตย์ ลม และใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ซึ่งไม่มีการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสคือการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าโดยใช้เครื่องมือที่ชื่อว่า electrolyser ซึ่งจะได้ก๊าซไฮโดรเจนกับออกซิเจนออกมา เราสามารถเก็บไฮโดรเจนไว้ได้เหมือนกับการกักเก็บอิเล็กตรอนในแบตเตอรี่ แต่มีข้อดีกว่าคือ มีต้นทุนต่ำกว่า เก็บพลังงานได้มากและนานกว่า เมื่อมีความต้องการใช้ไฟฟ้าก็สามารถนำไฮโดรเจนป้อนเข้าไปในเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อผลิตไฟฟ้าได้
ตัวอย่างของการใช้ประโยชน์กรีนไฮโดรเจน เช่น การนำไปใช้ผลิตไฟฟ้าผ่านเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อใช้กับรถยนต์ไฟฟ้า (เช่น Toyota Mirai) หรือเป็นเซลล์เชื้อเพลิงที่ติดไว้กับบ้านเรือน หรือป้อนเข้าโรงไฟฟ้าโดยการนำไปใช้ผลิตไฟฟ้าผ่านกังหันก๊าซร่วมกับการใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงในการเผาไหม้ ซึ่งตอนนี้ก็มีโครงการนำร่องผ่านความร่วมมือระหว่างญี่ปุ่นกับบรูไน โดยผลิตไฮโดรเจนที่บรูไนแล้วขนส่งทางเรือไปญี่ปุ่นเพื่อผลิตไฟฟ้า
ทั้งหมดนี้คือ 10 เทคโนโลยีที่น่าจับตามอง ในช่วงวิกฤตการณ์ครั้งสำคัญของโลก ซึ่งต้องติดตามว่า เทคโนโลยีใดจะสามารถกอบกู้ประเทศของให้รอดพ้นจากวิกฤตต่างๆ พร้อมทั้งสร้างโอกาสแก่ธุรกิจ และชีวิตวิถีใหม่ในอนาคตอันใกล้นี้ได้ขนาดไหน สวทช. ในฐานะหน่วยงานวิจัยและพัฒนาระดับประเทศ พร้อมเป็นภาคส่วนสำคัญที่จะทุ่มเททรัพยากรอย่างเต็มกำลังความสามารถ เพื่อสร้างความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม สำหรับตอบโจทย์ปัญหาสำคัญ และนำพาประเทศให้ก้าวพ้นทุกวิกฤตการณ์ไปได้
