Khoa học năm 2050: Cơ hội, thách thức và câu hỏi về vai trò con người

Đến năm 2050, khoa học được dự báo sẽ bước vào giai đoạn biến đổi sâu sắc dưới tác động của trí tuệ nhân tạo, khủng hoảng khí hậu và những đột phá công nghệ mang tính nền tảng.

Giữa các kịch bản lạc quan và bi quan đan xen, câu hỏi then chốt không chỉ là khoa học sẽ tiến xa đến đâu, mà còn là vai trò của con người sẽ được định vị như thế nào trong hành trình kiến tạo tri thức tương lai.

Triết gia - Hoàng đế La Mã Marcus Aurelius từng khuyên con người không nên để những viễn cảnh tương lai làm xáo trộn tâm trí. Tuy nhiên, lời khuyên ấy dường như được đưa ra trong một thời đại chưa từng phải đối diện với những kịch bản mang tính đột biến công nghệ như hiện nay – điều mà các nhà tương lai học đang đặt ra cho thế giới năm 2050.

Trong số đó, nhà tương lai học người Thụy Điển Nick Bostrom cho rằng khả năng rất lớn là đến giữa thế kỷ XXI, nghiên cứu khoa học sẽ chủ yếu do AI siêu thông minh thực hiện, thay vì các nhà khoa học con người.

Con người có thể vẫn tham gia nghiên cứu như một hoạt động mang tính sở thích hoặc khám phá cá nhân, nhưng vai trò tạo ra những tri thức khoa học cốt lõi có thể không còn thuộc về họ.

Những dự báo sai đáng để suy ngẫm

Cũng như một nhận định quen thuộc về các mô hình máy tính, những dự báo về tương lai thường không chính xác, song vẫn có nhiều dự đoán đáng để suy ngẫm. Lịch sử khoa học cho thấy, ngay cả các giả thuyết sai cũng có thể mở ra những hướng tiếp cận mới cho tư duy và nghiên cứu.

Thời điểm chuyển giao giữa thế kỷ XX và XXI, tạp chí Nature từng xuất bản loạt ấn phẩm chuyên đề mang tính “xem bói khoa học”, tập trung vào các dự đoán dài hạn. Trong số đó có nhận định táo bạo của ông Philip Campbell, khi ấy là Tổng biên tập Nature, cho rằng đến năm 2100, con người có thể phát hiện ra các dạng sự sống không dựa trên DNA.

Chính ông từng thừa nhận đây là một dự đoán “ngớ ngẩn”, nhưng cho đến nay vẫn giữ nguyên quan điểm, như một cách nhấn mạnh giới hạn của tri thức hiện tại trước những khả năng chưa được khám phá.

Vì vậy, khi tạm gác lại những chuẩn mực khắt khe của phản biện khoa học và tập trung vào việc diễn giải các xu hướng đang hình thành, có thể hình dung một “cỗ máy thời gian” – dù chưa tồn tại – để đặt mốc quan sát ở năm 2050.

Từ đó, thận trọng nhìn về phía trước, nơi những bước nhảy vọt công nghệ, các bí ẩn xoay quanh vật chất tối, hay tiềm năng nghiên cứu đủ lớn để đẩy lùi nhiều bệnh tật nguy hiểm, có thể đang chờ được giải mã.

Khí hậu nóng lên: Viễn cảnh đáng lo ngại

Trước khi “mở cánh cửa” bước vào năm 2050, nhân loại có lẽ cần chuẩn bị tâm thế đối diện với những kịch bản không mấy lạc quan. “Mọi thứ có thể sẽ tồi tệ hơn nhiều so với các dự báo hiện nay về biến đổi khí hậu”, ông Guy Brasseur - chuyên gia mô hình khí hậu của Viện Khí tượng Max Planck (Đức), cảnh báo.

Theo ông Brasseur, Trái đất có khả năng đã vượt ngưỡng nóng lên trung bình 2°C so với thời kỳ tiền công nghiệp ngay từ khoảng năm 2040. Trước đó, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) từng nhấn mạnh, để tránh kịch bản này, lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu phải đạt đỉnh vào năm 2025 và sau đó giảm nhanh.

Tuy nhiên, với quán tính của hệ thống khí hậu, đến năm 2050, những tranh luận chính trị về việc Trái đất có thực sự nóng lên hay không có thể sẽ chấm dứt, khi các bằng chứng vật lý trở nên không thể phủ nhận.

Thay vào đó, tâm điểm tranh cãi có thể chuyển sang câu hỏi, liệu con người có nên chủ động can thiệp để làm mát hành tinh hay không. Một trong những phương án được nhắc tới là phun các hạt phản xạ bức xạ mặt trời vào tầng khí quyển cao nhằm hạn chế lượng năng lượng chiếu xuống bề mặt Trái đất.

Dù các công nghệ can thiệp khí hậu (geoengineering) này chưa từng được kiểm chứng ở quy mô lớn, mức độ nghiêm trọng của biến đổi khí hậu có thể thúc đẩy một quốc gia, thậm chí một doanh nghiệp, đơn phương triển khai.

“Một số quốc gia có thể hành động chỉ vì lợi ích của mình, mà không tính đến hệ quả đối với phần còn lại của thế giới”, ông Brasseur cảnh báo và nói thêm, những can thiệp như vậy có thể làm thay đổi mô hình mưa, gây xáo trộn thời tiết khu vực và toàn cầu, thậm chí khiến tình hình trở nên nghiêm trọng hơn. Các hành động như vậy cần phải bị cấm.

Các căng thẳng địa chính trị hiện nay cũng khiến việc dự báo khí hậu đến năm 2050 không thể chỉ dựa trên các mô hình vật lý khí quyển. Như ông Brasseur và các cộng sự đã chỉ ra trong một nghiên cứu công bố năm 2025, yếu tố chính trị – xã hội đang ngày càng chi phối mạnh mẽ các kịch bản khí hậu.

Nếu như một thập kỷ trước, giới khoa học từng lạc quan khi Thỏa thuận Paris được ký kết, thì hiện nay, tại một số quốc gia, thuật ngữ “biến đổi khí hậu” thậm chí bị loại bỏ khỏi nhiều báo cáo và trang thông tin chính phủ, khi các ưu tiên khác chiếm vị trí hàng đầu.

“Nói về khoa học khí hậu, nhiều người không còn muốn lắng nghe, bởi họ lo sợ những vấn đề trước mắt hơn, như cần lương thực, hòa bình”, ông Brasseur nhận định. Điều này cho thấy, nếu các xu hướng hiện nay không được đảo ngược, thế giới có thể đang tiến gần tới kịch bản Trái đất nóng lên 3°C hoặc hơn vào cuối thế kỷ XXI.

Cơ hội từ carbon: Kịch bản lạc quan hơn

Bên cạnh những viễn cảnh u ám về khí hậu, một kịch bản lạc quan hơn cũng được các nhà nghiên cứu đặt ra. Đến năm 2050, việc thu giữ và loại bỏ khí carbon dioxide (CO₂) khỏi khí quyển có thể không chỉ là yêu cầu môi trường, mà còn trở thành một lĩnh vực kinh doanh đủ sức hấp dẫn để thu hút doanh nghiệp tham gia và tìm kiếm lợi nhuận.

Theo bà Elina Hiltunen - nhà nghiên cứu tương lai tại Đại học Quốc phòng Phần Lan, carbon dioxide trong tương lai có thể được xem như một nguồn nguyên liệu mới. “Chúng ta có thể tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau từ CO₂. Từ nhựa, nhiên liệu cho đến dược phẩm, tất cả đều có thể được sản xuất trực tiếp từ không khí”, bà cho biết.

Dự báo tương lai: Khoa học hay khoa học viễn tưởng?

Khoảng cách lớn giữa những kịch bản tương lai trái ngược nhau phản ánh rõ thế tiến thoái lưỡng nan của các nhà tương lai học. Câu hỏi đặt ra là con người có thể dự báo tương lai dựa trên các xu hướng hiện tại đến mức nào, bao nhiêu yếu tố sẽ bị chi phối bởi những biến cố khó lường hoặc các phát minh mang tính đột phá, và ranh giới nào phân tách giữa dự báo khoa học và trí tưởng tượng viển vông.

Theo ông Richard Watson - đồng tác giả cuốn The Children’s Book of the Future (xuất bản năm 2024), tương lai học phát huy hiệu quả nhất trong khung thời gian từ 10 đến 15 năm. “Dưới 5 năm, đó chỉ là câu chuyện của tuần tới. Trên 20 năm, mọi thứ nhanh chóng mang màu sắc khoa học viễn tưởng”, ông nhận định.

Dù vậy, năm 2050 vẫn được xem là một mốc thời gian đủ xa để khơi mở tầm nhìn, nhưng cũng đủ gần để các tổ chức đặt mục tiêu và định hướng đầu tư. Trong lĩnh vực không gian, các cơ quan vũ trụ buộc phải lập kế hoạch dài hạn, bởi một sứ mệnh có thể mất hàng chục năm từ giai đoạn hình thành ý tưởng đến khi tàu vũ trụ rời bệ phóng.

Theo đó, Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã kêu gọi các ý tưởng nghiên cứu hướng tới năm 2050, bao gồm những dự án táo bạo như triển khai máy dò phản vật chất trên quỹ đạo, đưa mẫu băng từ sao chổi về Trái đất, hay phóng robot thám hiểm lên bề mặt sao Thủy.

Trí tuệ nhân tạo và khoa học không còn con người

Bất kỳ kịch bản nào về tương lai khoa học cũng khó có thể bỏ qua sự trỗi dậy của trí tuệ nhân tạo (AI). Vấn đề đặt ra không chỉ là AI sẽ tham gia sâu đến mức nào, mà còn là tốc độ thay đổi sẽ diễn ra ra sao.

“Tôi có thể hình dung tương đối rõ vai trò của AI trong giai đoạn 2027 - 2028, nhưng sau năm 2030 thì rất khó để đưa ra dự báo chắc chắn”, ông Alex Ayad - đồng sáng lập Công ty tư vấn Outsmart Insight (Anh), nhận định.

Một số chuyên gia cho rằng đến năm 2050, các hệ thống AI có thể thực hiện những nghiên cứu đạt tầm giải Nobel. Nhà tương lai học Nick Bostrom thậm chí dự đoán trí tuệ nhân tạo tổng quát (AGI) có thể xuất hiện vào thời điểm đó, với năng lực trả lời phần lớn các câu hỏi khoa học mà con người đang theo đuổi.

Ngay cả khi chưa đạt tới mức siêu trí tuệ, AI vẫn được dự báo sẽ làm thay đổi căn bản phương thức nghiên cứu khoa học. Khi kết hợp với robot thí nghiệm và các hệ thống tự động hóa, quá trình nghiên cứu có thể diễn ra liên tục trong các “phòng thí nghiệm không đèn” – nơi con người hầu như không còn hiện diện trực tiếp.

Vật lý, vũ trụ và lời hứa của nhiệt hạch

Song song với AI, những tiến bộ trong vật lý lượng tử và vũ trụ học cũng có thể tạo ra các bước nhảy vọt lớn về tri thức. Theo ông Juan Carlos Hidalgo - nhà vật lý tại Đại học Tự trị Quốc gia Mexico, các cảm biến lượng tử siêu nhạy trong tương lai có thể giúp phát hiện lỗ đen nguyên thủy, qua đó mở ra cơ hội giải mã các bí ẩn về vật chất tối và năng lượng tối.

Những phát hiện như vậy có thể buộc giới khoa học phải xây dựng các mô hình vũ trụ học mới, thay thế mô hình chuẩn hiện nay – vốn đang chịu sức ép từ các dữ liệu công bố năm 2024 liên quan đến tốc độ giãn nở của vũ trụ.

Ở lĩnh vực năng lượng, ông Hidalgo đưa ra một đánh giá thận trọng nhưng lạc quan rằng công nghệ nhiệt hạch hạt nhân có thể đạt tới độ chín vào khoảng năm 2050. “Trong 5 năm qua, lĩnh vực nhiệt hạch đã tiến bộ nhiều hơn cả 50 năm trước đó”, ông nhận xét.

Khoa học, xã hội và giới hạn của dữ liệu

Những bước tiến khoa học trong khoảng 75 năm qua phần lớn dựa trên sự ủng hộ rộng rãi của công chúng và các chính phủ. Tuy nhiên, nền tảng này đang có dấu hiệu lung lay. Sự trỗi dậy của chủ nghĩa dân túy, áp lực cắt giảm ngân sách và các cuộc công kích mang màu sắc chính trị nhằm vào khoa học có thể khiến môi trường nghiên cứu trở nên khó khăn hơn trong những thập kỷ tới.

Theo ông Patrick van der Duin - chuyên gia tương lai học người Hà Lan, những xu hướng này không mang lại tín hiệu tích cực cho tương lai khoa học. Bên cạnh đó, tình trạng thiếu hụt dữ liệu - đặc biệt trong lĩnh vực y học - có nguy cơ trở thành một “nút thắt cổ chai” đối với tiến bộ nghiên cứu.

Bà Emilia Javorsky cho rằng, để khai thác hết tiềm năng của y học dựa trên dữ liệu, việc thu thập thông tin sẽ cần tới sự tham gia của hàng triệu tình nguyện viên. Nếu vượt qua được rào cản này, các nhà khoa học có thể xác định những dấu ấn sinh học then chốt, qua đó cải thiện đáng kể khả năng chẩn đoán và điều trị chính xác các rối loạn tâm thần và thần kinh.

Những “tín hiệu yếu” và câu hỏi về sự sống ngoài Trái đất

Theo bà Elina Hiltunen, tương lai khoa học không chỉ được định hình bởi các công nghệ đã trưởng thành, mà còn bởi những công nghệ còn ở giai đoạn sơ khai – được gọi là các “tín hiệu yếu”. Một ví dụ là claytronics, lĩnh vực nghiên cứu các vật liệu lập trình được cấu thành từ những robot siêu nhỏ, có khả năng thay đổi hình dạng theo yêu cầu.

Ở quy mô vũ trụ, câu hỏi nền tảng vẫn là: Con người có đơn độc trong vũ trụ hay không? Nếu ngoại suy tốc độ phát hiện các ngoại hành tinh trong những năm gần đây, đến năm 2050, giới thiên văn học có thể đã xác định được khoảng 100 triệu hành tinh ngoài Hệ Mặt trời.

Một số nhà khoa học cho rằng, sự sống ngoài Trái đất có thể được phát hiện trong khung thời gian này, dù nhà thiên văn René Heller thận trọng nhận định rằng những bằng chứng đủ sức thuyết phục có lẽ chỉ xuất hiện vào cuối thế kỷ XXI.