Thành tựu khoa học công nghệ của nước Mỹ

Điểm chính trong chiến lược phát triển khoa học công nghệ của Mỹ

Ngày phát hành: 22/06/2021 Lượt xem 913

Mỹ - Anh hợp tác chiến lược phát triển công nghệ 6G [Ảnh minh họa]

Theo bài Liên hợp buổi sáng, cách đây không lâu, quan chức điều phối các vấn đề Ấn Độ Dương-Thái Bình Dương của Hội đồng an ninh quốc gia Mỹ Kurt M. Campbell đã phát biểu nhấn mạnh rằng, Mỹ và Trung Quốc sẽ bước vào thời kỳ cạnh tranh gay gắt. Với khoảng cách về quy mô và thực lực kinh tế giữa Mỹ và Trung Quốc hiện nay, hai nước sẽ bước vào một cuộc cạnh tranh toàn diện lâu dài, bên nào có thể duy trì phát triển kinh tế mạnh mẽ trong cuộc cạnh tranh này mới có thể trở thành bên thắng cuộc sau cùng.

Công nghệ mới là yếu tố giúp Mỹ duy trì sự phồn thịnh của nền kinh tế trong nhiều thập kỷ qua, đồng thời giúp Mỹ giành thắng lợi trước Liên Xô trong Chiến tranh Lạnh, cũng như chiếm ưu thế trong cạnh tranh kinh tế với Nhật Bản. Bên cạnh đó, chiến lược công nghệ cấp quốc gia và sự can dự của nhà nước cũng là thành tố quan trọng khác.

Hiện nay, Chính phủ Mỹ tuyên bố Mỹ và Trung Quốc bước vào mô hình cạnh tranh, và công nghệ mới sẽ là lĩnh vực ưu tiên hàng đầu. Kể từ khi cựu Tổng thống Donald Trump phát động cuộc chiến thương mại với Trung Quốc đến nay, Mỹ đã tích cực thúc đẩy “tách rời” công nghệ Mỹ-Trung. Cùng với mức độ cạnh tranh gay gắt giữa hai nước ngày càng gia tăng, chủ đề công nghệ xuất hiện dày đặc trong các chương trình đầu tư do Chính quyền Joe Biden đưa ra, hay các dự luật cạnh tranh liên quan đến Trung Quốc được hai đảng Dân chủ và Cộng hòa đề xuất.

Minh chứng mới nhất là “Đạo luật không biên giới” do lãnh đạo đảng Dân chủ tại Thượng viện Mỹ Chuck Schumer, Thượng nghị sỹ đảng Cộng hòa Todd Young khởi xướng. Đạo luật này đã được Ủy ban thương mại Thượng viện Mỹ thông qua với tỷ lệ 24 phiếu thuận và 4 phiếu chống. Nội dung trọng tâm của đạo luật này là Chính phủ Mỹ sẽ đầu tư 110 tỷ USD trong 5 năm tới để tăng cường năng lực nghiên cứu khoa học trong 10 lĩnh vực công nghệ then chốt như trí tuệ nhân tạo [AI], chất bán dẫn, máy tính lượng tử, viễn thông hiện đại, công nghệ sinh học, năng lượng tiên tiến…

Tuy nhiên, sau khi đưa vào nhiều sửa đổi, ông Chuck Schumer đã đổi tên đạo luật thành “Đạo luật cạnh tranh và đổi mới”, mức ngân sách đầu tư được nâng từ 110 tỷ USD lên 250 tỷ USD. Do nội dung phức tạp nên đạo luật chưa nhận được sự ủng hộ của các nghị sỹ đảng Cộng hòa, dẫn đến cuộc bỏ phiếu bị trì hoãn. Ngày 8/6, Thượng viện đã bỏ phiếu thông qua với tỷ lệ 68 phiếu thuận và 32 phiếu chống.

Quan hệ cạnh tranh Mỹ-Trung đã làm thay đổi lập trường chính sách của Chính phủ Mỹ đối với lĩnh vực khoa học công nghệ. Đó chính là chuyển từ thái độ không can thiệp, phát triển tự do theo định hướng thị trường từ thập niên 1980 sang chính phủ liên bang chỉ đạo.

Kể từ khi kết thúc Chiến tranh Thế giới thứ hai, chính sách của Mỹ đối với khoa học công nghệ có thể chia thành hai giai đoạn. Giai đoạn thứ nhất là từ sau khi kết thúc Chiến tranh Thế giới thứ hai đến thập niên 1980, giai đoạn thứ hai là từ thập niên 1980 đến nay. Năm 1957, Liên Xô phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên Sputnik 1 và sự kiện này còn được gọi là “cú sốc Sputnik”.

Khi đó, các tổ chức mới như Cơ quan hàng không và vũ trụ quốc gia [NASA], Cơ quan hoạch định và nghiên cứu dự án quốc phòng cấp cao [DARPA] lần lượt được thành lập. Đồng thời, Chính phủ Mỹ cũng đã tăng mạnh kinh phí dành cho nghiên cứu và phát triển. Những năm 1960, Chính phủ liên bang đã cung cấp gần 70% kinh phí cho hoạt động nghiên cứu và phát triển của Mỹ.

Nguồn vốn đầu tư khổng lồ này của chính phủ đã đặt nền tảng quan trọng giúp Mỹ tiếp tục duy trì địa vị dẫn đầu trong lĩnh vực khoa học công nghệ, đồng thời cũng là cơ sở để Mỹ có thể thực hiện chính sách phát triển khoa học công nghệ tự do sau thập niên 1980. Ngoài ra, Chính phủ Mỹ còn thiết lập cơ chế khuyến khích học sinh theo học chương trình STEM [khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học] ở Mỹ. Cuối cùng, Mỹ đã đảo ngược cục diện bị động khi mới bắt đầu cạnh tranh với Liên Xô. Quá trình này được gọi là “hiệu ứng Sputnik”.

Đến sau thập niên 1980, nghiên cứu và phát triển dựa vào sự dẫn dắt của thị trường tự do mới trở thành xu hướng chủ đạo trong lĩnh vực công nghệ của Mỹ. Một loạt dự luật như “Đạo luật Bayh-Dole”, “Đạo luật đổi mới công nghệ Stevenson-Wydler” và “Đạo luật nghiên cứu đổi mới doanh nghiệp nhỏ”… được ban hành vào những năm 1980, đã giúp tạo ra một hệ sinh thái công nghệ có lợi cho việc hình thành mối quan hệ hợp tác thành công giữa chính phủ liên bang và khu vực tư nhân. Đồng thời, cũng bắt đầu từ thời điểm này, doanh nghiệp tư nhân trở thành chủ thể mới thúc đẩy sáng tạo công nghệ.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng khi Mỹ và Nhật Bản cạnh tranh trong ngành công nghiệp bán dẫn vào thập niên 1980, Chính phủ Mỹ đã tích cực “can dự”. Kết quả là “Liên minh chiến lược công nghệ sản xuất bán dẫn” [SEMATECH] bao gồm 14 công ty bán dẫn Mỹ, đã ra đời vào năm 1987. Trong 8 năm sau đó, SEMATECH nhận được nguồn kinh phí 870 triệu USD từ DARPA, đóng góp quan trọng vào việc khôi phục ngành công nghiệp bán dẫn của Mỹ trong thập niên 1990.

Hiện nay, Mỹ và Trung Quốc bước vào mô hình cạnh tranh, nhưng cuộc đọ sức trên khía cạnh quân sự hay chính trị đều chỉ là những cuộc đối đầu ngắn hạn, về cơ bản khó đạt được hiệu quả mang tính quyết định. Nếu phải có bên thắng và bên thua, thì mô hình cạnh tranh kiểu này chắc chắn phải dựa trên cơ sở của một cuộc cạnh tranh lâu dài và toàn diện. Khi đó khoa học công nghệ sẽ là nhân tố quan trọng nhất trong quá trình này.

Chìa khóa của vấn đề là liệu Chính phủ Mỹ có chính thức can dự toàn diện hay không? Xuất phát từ việc Mỹ có nhiều kinh nghiệm và thành công trong quá trình hoạch định và triển khai các chiến lược công nghệ trong lịch sử, khả năng này không phải là thấp. Theo đó, dưới thời cựu Tổng thống Donald Trump, Mỹ đã có “Chiến lược quốc gia về công nghệ then chốt và mới nổi” [tháng 10/2020], cũng như các chiến lược công nghệ cụ thể hơn như Pháp lệnh hành chính của Tổng thống về “Đảm bảo địa vị lãnh đạo của Mỹ trên lĩnh vực trí tuệ nhân tạo” [tháng 2/2019], “Dự luật sáng kiến lượng tử quốc gia” [tháng 12/2018] và “Chiến lược quốc gia về bảo mật mạng 5G” [tháng 3/2020]…

Các nghị sỹ Quốc hội Mỹ ngày càng đưa ra nhiều đạo luật hơn, thông qua lập pháp để thúc đẩy chính phủ can dự, dẫn dắt sự phát triển của khoa học công nghệ. Xu hướng này đặc biệt nổi bật trong những ngành công nghệ có sức ảnh hưởng lớn như trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn [big data]…

Để giành được quyền chủ động, Mỹ dự kiến sẽ xây dựng đại chiến lược khoa học công nghệ, dựa trên một loạt các biện pháp toàn diện như nguồn nhân lực, cơ sở hạ tầng, đầu tư, thuế, chính sách và cơ chế quản lý giám sát… Xuất phát từ cơ sở đó có thể thấy rằng đường lối đổi mới khoa học công nghệ tự do từ thập niên 1980 của Mỹ sẽ một lần nữa có sự thay đổi. Để cạnh tranh với Trung Quốc, Mỹ không chỉ liên kết với đồng minh trên nhiều phương diện như chính trị, quân sự, kinh tế, mà cũng sẽ dựa vào mạng lưới đồng minh để thúc đẩy khoa học công nghệ phát triển.

Nước Mỹ đang quay trở lại giai đoạn nhà nước can dự, hoạch định chiến lược phát triển khoa học công nghệ. Điều này khiến hệ thống chính trị, chính sách đối ngoại của Mỹ có những thay đổi như thế nào, đâu là những điểm giống và khác nhau với Trung Quốc, đây là những vấn đề đáng quan tâm trong thời gian tới./.

Theo TTXVN

Hai loại vaccine Covid-19 do hãng Pfizer [Mỹ] hợp tác với BioNTech [Đức] cùng với Moderna [Mỹ] trở thành vaccine đầu tiên trên thế giới được phát triển dựa trên công nghệ mới - mRNA [RNA thông tin]. Quá trình nghiên cứu và công nhận vaccine cũng được ghi nhận là nhanh nhất trong lịch sử khoa học, chỉ vỏn vẹn mười tháng.

Để kích hoạt phản ứng miễn dịch, các loại vaccine truyền thống đưa mầm bệnh yếu hoặc bất hoạt vào cơ thể bệnh nhân. Trong khi đó, vaccine mRNA hoạt động dựa trên cơ chế để cơ thể tạo ra phản ứng tự bảo vệ nhưng không thực sự phải tiếp xúc với toàn bộ virus bằng cách tiêm các đoạn mã di truyền của virus.

Về cơ chế hoạt động, vaccine mRNA đóng vai trò cung cấp bản hướng dẫn thông tin di truyền để cơ thể tự tổng hợp protein S [spike] và huấn luyện hệ thống miễn dịch chống lại tác nhân gây bệnh khi nó xâm nhập cơ thể.

Theo Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ [FDA], Vaccine Pfizer-BioNTech đã được kiểm chứng khả năng ngăn chặn 95% triệu chứng gây ra bởi virus SARS-CoV-2. Trong khi đó, vaccine Moderna ghi nhận con số ngăn chặn là 94,1%.

“Siêu enzyme” phá huỷ rác thải nhựa

Đứng trước nguy cơ của những cuộc khủng hoảng sinh thái, các nhà khoa học đã chế tạo ra “siêu enzyme” ăn nhựa với khả năng tiêu huỷ chai lọ dùng một lần chỉ trong vài ngày.

Giải pháp mới của các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Đổi mới Enzyme Anh quốc và Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia, bang Colorado [Mỹ] sáng chế các enzyme phân hủy polyethylene terephthalate [PET] thành các phân tử hóa học. PET là loại nhựa phổ biến, được dùng để sản xuất chai lọ sử dụng một lần cũng như quần áo và thảm.

Nếu được áp dụng ở quy mô lớn, các “siêu enzym” có thể cắt giảm đến 300 triệu tấn nhựa mà con người tạo ra mỗi năm, cho phép các nhà sản xuất tái sử dụng nhiều lần cùng một loại nhựa. Bên cạnh đó, phát minh này còn làm giảm sự phụ thuộc của con người vào nhiên liệu hóa thạch cho hoạt động sản xuất nhựa.

Tàu vũ trụ tư nhân của SpaceX

Sáng ngày 16/11/2020, SpaceX - công ty tên lửa của tỷ phú Elon Musk đưa phi hành đoàn gồm bốn phi hành gia lên Trạm Vũ trụ Quốc tế [ISS], bắt đầu sứ mệnh chính thức đầu tiên của NASA đưa phi hành đoàn lên quỹ đạo trên chuyến bay của tàu vũ trụ tư nhân.

Chuyến bay được đặt tên là Resilience, trên tàu vũ trụ Crew Dragon của SpaceX, cất cánh trên tên lửa đẩy SpaceX Falcon từ Trung tâm Không gian Kennedy của NASA ở Cape Canaveral, Florida, Mỹ.

Đây được coi là thành quả quan trọng, phản ánh nỗ lực kéo dài hàng thập kỷ của NASA và các đối tác thương mại nhằm khôi phục khả năng đưa phi hành gia vào không gian vũ trụ.

Công nghệ chuyển hóa CO2 thành sản phẩm hữu ích

Các nhà khoa học Australia đã phát triển thành công phương pháp biến khí chất thải carbon dioxide [CO2] độc hại thành các sản phẩm công nghiệp hữu ích, có tiềm năng hỗ trợ các nước trong quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế xanh.

Sau đó, dưới tác dụng của dòng điện, các hạt này có thể chuyển hóa CO2 thành một hợp chất có tên “syngas” - gồm hydro và carbon oxide [CO]. Hợp chất này có đặc tính vô cùng linh hoạt, có thể sử dụng để tạo ra nhiều hóa chất công nghiệp quan trọng như dầu diesel tổng hợp, methanol, cồn hay nhựa.

Công nghệ mới này còn có tiềm năng tạo ra các hệ thống khép kín, trong đó khí CO2 và CO sinh ra từ các nhà máy sẽ được chuyển hóa sang các hợp chất có lợi, và tiếp tục phục vụ cho mục đích sản xuất của chính các nhà máy đó. Trước mắt, công nghệ này sẽ được ứng dụng trong các nhà máy nhiệt điện hoặc các mỏ khí đốt - nơi phát thải lượng lớn khí CO2.

Phát hiện nước trên Mặt trăng

Năm 2009 và năm 2018, các nhà khoa học đã tìm thấy dấu hiệu của nước trên Mặt trăng.

Ngày 26/10/2020, NASA công bố trong hai nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã phát hiện nước tại một trong những miệng núi lửa lớn nhất trên bề mặt ngập nắng của mặt trăng. Họ cũng phát hiện bề mặt Mặt trăng có thể chứa nhiều mảng băng bí mật ở những vùng bị che khuất vĩnh viễn.

Trong tuyên bố, ông Paul Hayne, tác giả của nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý khí quyển và không gian, Đại học Colorado [Mỹ] nhận định, nếu nghiên cứu này đúng, NASA có thể dùng nước có sẵn trên mặt trăng để làm nước uống, nhiên liệu tên lửa và những hoạt động phục vụ cho sứ mệnh chinh phục vũ trụ.

Thành tựu vật lý

Năm 2020 là năm đầu tiên của vật lý chất ngưng tụ. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh tạo ra được một chất siêu dẫn ở nhiệt độ phòng - một vật liệu dẫn điện không sản sinh nhiệt lượng và có thể hoạt động tốt ở 0°C. Bước đột phá này được chờ đợi từ lâu, nhưng một điều đáng lưu ý là nó chỉ có thể tồn tại ở mức áp suất gần bằng áp suất trong lõi Trái đất, làm giới hạn khả năng ứng dụng của vật liệu này.

Trong khi đó, giới toán học thuần túy trên toàn thế giới kinh ngạc khi nhà toán học Nhật Bản Shinichi Mochizuki tuyên bố chứng minh thành công giả thuyết abc, một vấn đề lớn trong lý thuyết số. Mochizuki từng công bố giả thuyết trên cách đây tám năm nhưng những nội dung này đến nay vẫn còn gây tranh cãi.

Vi kim [Microneedles]

Những mũi kim siêu nhỏ với độ dày không quá một tờ giấy [từ 0,005 đến 2 mm] và chiều rộng chỉ tương đương sợi tóc người [0,1mm] đã được đưa vào sử dụng trong quá trình tiêm và thử máu. Những đầu kim tí hon này có khả năng thâm nhập da, xuyên qua lớp da chết đến lớp biểu bì.

Trong năm 2020, nhiều sản phẩm vi kim đang tiến tới thương mại hóa bởi khả năng lấy máu nhanh chóng, không đau và có thể sử dụng trong xét nghiệm chẩn đoán hoặc theo dõi sức khỏe. Các lỗ nhỏ do kim tạo ra dẫn đến sự thay đổi cục bộ về áp suất trong lớp biểu bì hoặc lớp hạ bì, hút chất lỏng hoặc máu ở kẽ vào ống tiêm.

Đặc biệt, nếu được kết hợp với cảm biến sinh học, trong vòng vài phút, các thiết bị có thể đo trực tiếp những chỉ số sinh học cho biết tình trạng sức khỏe, chẳng hạn như glucose, cholesterol, sản phẩm phụ của thuốc hoặc tế bào miễn dịch…

Những nỗ lực không ngừng nghỉ của các nhà khoa học trong nhiều lĩnh vực trên toàn thế giới trong năm 2020 đầy thử thách đã được đền đáp xứng đáng bằng những thành tựu khoa học công nghệ đầy ấn tượng, mở ra cơ hội cho sự phát triển trong tương lai còn nhiều thách thức.