ในทุกๆ ปี ความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์โลกมีความเปลี่ยนแปลง และวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่อง โดยในปี พ.ศ.2564 หรือ ค.ศ. 2021 ดาวเคราะห์สีน้ำเงินดวงนี้ จะมีการเปลี่ยนแปลงอะไร รวมไปถึงการสำรวจจักรวาลอันไกลโพ้นถึงดาวดวงไหน ทีมข่าวเฉพาะกิจไทยรัฐออนไลน์ ได้รับเกียรติจาก รองศาสตราจารย์ ดร.ชัยวัฒน์ คุประตกุล เอกนักวิทยาศาสตร์ขาประจำของเรา มาให้คำตอบ
ปี พ.ศ. 2563 กล่าวได้ว่า แทบทุกสิ่งบนโลกต้องสะดุดจากการแพร่ระบาดของโควิด-19 สำหรับ ปี 2564 ทุกสิ่งทุกอย่างบนโลกเริ่มขยับตัวกันได้มากขึ้น แต่แค่ไหน? เรื่องราวใหญ่ๆ และสำคัญที่ควรจะจับตามองในปี พ.ศ. 2564 มีอะไรบ้าง ทั้งที่อยู่ใกล้รอบตัวเราบนโลกและในอากาศไกลออกไปถึงแสงจากดาวดวงแรกๆ ของจักรวาล สำหรับเรื่องที่ผู้เขียนได้คัดเลือกออกมาเล่าสู่ท่านผู้อ่านทั้ง 10 เรื่อง ยกเว้นเรื่องแรกเกี่ยวกับ โควิด-19 ที่ยังจะเป็นเรื่องใหญ่ เรื่องสำคัญที่สุดต่อเนื่องจากปี 2563 อีก 9 เรื่องที่เหลือ ผู้เขียนมิได้จัดลำดับความสำคัญ เพราะทุกเรื่องล้วนมีความสำคัญทัดเทียมกัน
1. โควิด-19
ปลายปี พ.ศ. 2563 ข่าวใหญ่เรื่องดีที่รอคอยกันคือ วัคซีนโควิด-19 ซึ่งเมื่อถึงเดือนธันวาคม 2563 มีมากกว่า 60 ชนิด ที่กำลังอยู่ในการทดลอง ระดับคลินิกกับมนุษย์ โดยมีบางชนิดได้ผลมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์
รัสเซียเป็นประเทศแรกอนุมัติให้ฉีดวัคซีนสปุตนิก วี (Sputnik V) เมื่อวันที่ 5 ธันวาคม แต่ถูกวิจารณ์ว่าเร่งรีบเกินไป อังกฤษอนุมัติรับรองวัคซีนไฟเซอร์ (Pfizer) และนางมาร์กาเรต์ คีแนน อายุ 91 ปี ได้รับการวัคซีนไฟเซอร์เป็นคนแรกของโลก วันที่ 8 ธันวาคม หลังจากนั้น สหรัฐอเมริกาและประเทศอื่นๆ ก็เริ่มฉีดวัคซีนไฟเซอร์และชนิดอื่นให้กับคนในประเทศ
...
ถึงแม้จะมีแนวโน้มที่ดีสำหรับวัคซีนโควิด-19 ในปี พ.ศ. 2564 แต่ประเด็นปัญหาใหญ่ระดับโลก โอกาสการเข้าถึงวัคซีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งประเทศยากจน ซึ่งความหวังใหญ่จะขึ้นอยู่กับองค์การอนามัยโลก (WHO) ว่า จะรับรองวัคซีนชนิดไหน เพราะจะช่วยให้องค์การอนามัยโลกและองค์กรด้านสาธารณสุขสามารถใช้ทรัพยากรในการจัดหาวัคซีน ออกช่วยเพื่อนมนุษย์ได้เต็มที่
สำหรับประเทศไทย ได้รับการยกย่องในระดับโลก สำหรับเรื่องการจัดการโควิด-19 อย่างได้ผล และเมื่อปลายเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2563 ก็ได้มีการทำสัญญาซื้อวัคซีนของบริษัท แอสตราเซเนกา (Astrazenaca) สัญชาติอังกฤษ-สวีเดน เป็นจำนวน 26 ล้านโดส สำหรับคนไทยประมาณ 13 ล้านคน ซึ่งคาดกันว่าคนไทยจะได้รับวัคซีนนี้ประมาณกลางปี 2564 แต่ก็เป็นไปได้ว่าการฉีดวัคซีนแก่คนไทยคนแรก อาจจะเร็วกว่านั้น
นอกเหนือไปจากปัญหาการจัดการกับโควิด-19 โดยตรง (ซึ่งโควิด-19 ก็จะไม่ยอมสิ้นฤทธิ์ง่ายๆ) การแพร่ระบาดของโควิด-19 ก็มีผลต่อด้านอื่นๆ ของโลกในวงกว้าง ทำให้เกิดปรากฏการณ์เป็นแบบนิวนอร์มอล (New Normal) หรือ โควิดช็อก (Covid-Shock) คล้ายกับฟิวเจอร์ช็อก (Future Shock) เมื่อ 50 ปีก่อน
2. เฮลิคอปเตอร์ลำแรกที่ดาวอังคาร
ในปี พ.ศ. 2564 ถ้าทุกอย่างดำเนินไปตามแผนมนุษย์ก็จะได้เห็นเฮลิคอปเตอร์ลำแรก ที่จะไปบินอยู่ในอากาศที่ดาวอังคาร เป็นยานบนลำแรกโดยฝีมือมนุษย์ ไปบินอยู่ในอากาศดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะนอกเหนือจากโลก
เฮลิคอปเตอร์ขนาดเล็กชื่อ อินจีนูอิตี (Ingenuity) ได้ออกเดินทางจากโลกกับรถโรเวอร์ ชื่อ เพอร์เซเวียเร็นซ์ (Perseverance) ตามโครงการมาร์ส 2020 (Mars 2020) ของนาซา เมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม พ.ศ. 2563 มีกำหนดจะลงสู่ดาวอังคาร วันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2564 ที่บริเวณหลุมอุกาบาตเจซีโร (Jezero Crator)
ก่อนโครงการมาร์ส 2020 ได้มีการส่งยานอวกาศไปโคจรรอบดาวอังคาร ลงสู่ดาวอังคาร และรถโรเวอร์ไปแล่นสำรวจดาวอังคารมาก่อนแล้ว แต่ไม่เคยมีการส่งยานบินไปบินอยู่ในอากาศของดาวอังคาร หรือที่อื่นใดในระบบสุริยะ นอกเหนือไปจากโลกมาก่อน
...
ภารกิจหลักของโครงการมาร์ส 2020 คือ การค้นหาหลักฐานเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร เก็บตัวอย่าง ดิน หิน บนดาวอังคาร เพื่อนำกลับมาศึกษาบนโลกต่อไปในอนาคต สำรวจและเตรียมการเพื่อการส่งมนุษย์ไปอาศัยบนดาวอังคารในอนาคต
สำหรับเฮลิคอปเตอร์ เป้าหมายหลักเป็นการทดสอบเทคโนโลยี สำหรับการสร้างยานบินเพื่อใช้ในอนาคต เนื่องจากบรรยากาศของดาวอังคารบางเบามาก มีความหนาแน่นเพียงประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์ที่ระดับพื้นผิวดาวอังคาร เมื่อเทียบกับโลก เฮลิคอปเตอร์เล็กก็มีภารกิจที่เป็นรูปธรรมคือ ช่วยงานการทำงานและการสำรวจของรถโรเวอร์ในการสำรวจสภาพภูมิประเทศสำหรับการเดินทางของยานโรเวอร์
3. โลกร้อนปี 2564 ที่หวังว่าจะเย็นลง
สำหรับสถานการณ์โลกร้อนในปี 2564 มีสองปัจจัยใหญ่ที่น่าถูกจับตามองเป็นพิเศษ หนึ่งคือ ผลกระทบจากการแพร่ระบาดของไวรัสโควิด-19 ต่อการเดินทางของคนทั้งโลก และสอง ผลกระทบจากการเลือกตั้งประธานาธิบดีสหรัฐฯ เมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2563
โดยภาพรวม การแพร่ระบาดของโควิด-19 ต่อการเดินทางของคนทั้งโลก มีผลที่ปรากฏในเชิงบวกสำหรับเรื่องโลกร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเดินทางระหว่างประเทศและภายในประเทศโดยเครื่องบิน และการเดินทางโดยรถยนต์ส่วนตัวภายในประเทศ เพราะทำให้มีการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลน้อยลง และการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยลงด้วย
...
แต่ก็มีผลกระทบรุนแรงทางด้านเศรษฐกิจต่อการเดินทางโดยเครื่องบิน ทำให้สายการบินหลายแห่งทั่วโลก ต้องเลิกกิจการหรือลดเที่ยวบินลงอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม ก็ต้องจับตามองกันต่อไปว่า สำหรับผลกระทบของโควิด-19 ต่อการเดินทางอาจจะฟื้นตัวเร็วกว่าที่คาดคิดหรือไม่ จากการทุ่มเทของทุกประเทศในการควบคุมโควิด-19
สำหรับปัจจัยที่สอง คือ ผลการเลือกตั้งประธานาธิบดีสหรัฐฯ คนที่ 46 ที่นายโจ ไบเดน ชนะนายโดนัลด์ ทรัมป์ มีแนวโน้มจะเป็นผลเชิงบวกต่อเรื่องโลกร้อนอย่างชัดเจนกว่าปัจจัยแรก ที่สำคัญ คือ การนำสหรัฐฯ กลับเข้าร่วมข้อตกลงปารีส พ.ศ. 2558 (Paris Agreement 2015) การให้ความสำคัญต่อนักวิทยาศาสตร์ และองค์กรระหว่างประเทศ ส่วนในการแก้ปัญหาเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและโลกร้อน
4. โครงการการ์ด : ซ้อมใหญ่ป้องกันโลกถูกชน
ปลายเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2564 องค์การนาซา ของสหรัฐฯ จะเริ่มดำเนินการที่เป็นเหมือนกับการซ้อมใหญ่แผนปฏิบัติการป้องกันโลกจากการถูกชน โดยการส่งยานอวกาศดาร์ต (Dart) ไปชนดวงจันทร์ของดาวเคราะห์น้อยไดดีโมส (Didymos)
ยานอวกาศดาร์ต (ลูกดอกปาเป้า) จาก Double Asteroid Rediraction Test (การทดสอบเปลี่ยนทิศทางดาวเคราะห์น้อยคู่) มีมวล 500 กิโลกรัม ส่วนดาวเคราะห์น้อยคู่ไดดีโมส ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 780 เมตร มีดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กกว่า คือ 160 เมตร ชื่อ ไดมอร์โฟส (Dimorphos) เป็นดวงจันทร์บริวาร โคจรรอบไดดีโมสทุก 12 ชั่วโมง อยู่ห่างจากไดดีโมสประมาณ 1 กิโลเมตร
ดาวเคราะห์น้อยไดดีโมส ถูกจัดอยู่ในกลุ่มดาวของดาวเคราะห์น้อยคุกคามโลก โคจรรอบดวงอาทิตย์ในระยะห่างจากดวงอาทิตย์ระหว่าง 1.0 - 2.3 เอยู (1 เอยู คือหน่วยระยะทางดาราศาสตร์ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์) ทุก 2 ปี 1 เดือน เมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2546 โคจรเฉียดโลกเป็นระยะทาง 7.18 ล้านกิโลเมตร
...
เมื่อยานดาร์ตเดินทางถึงดาวเคราะห์น้อยคู่ไดดีโมส ประมาณเดือนกันยายน พ.ศ. 2565 ก็จะพุ่งชนดวงจันทร์ไดมอร์โฟส เพื่อเปลี่ยนทิศการเคลื่อนที่ของไดมอร์โฟส
เพื่อติดตามประเมินผลของโครงการดาร์ต องค์การอวกาศยุโรปอีซา (ESA) จะส่งยานเฮรา (HERA) ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2567 และเดินทางไปถึงไดดีโมสในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2569
5. การตัดต่อยีนแบบคริสเปอร์ - แคสนาย
การตัดต่อยีนหรือ Gene Editing โดยเทคนิคพันธุวิศวกรรม ไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ปี พ.ศ. 2564 เป็นปีที่คาดกันว่า จะคึกคักมากเป็นพิเศษ สำหรับเทคนิคการตัดต่อยีนแบบคริสเปอร์ - แคสนาย (Crispr - Cas 9)
เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรม (Genetic Engineering) ที่นำมาสู่เรื่องของการตัดต่อยีนข้ามสายพันธุ์สิ่งมีชีวิตต่างชนิดอย่างไม่มีขีดจำกัด ไม่ว่าจะเป็นระหว่างสัตว์ต่างชนิดกัน พืชต่างชนิดกัน ระหว่างพืชกับสัตว์ และระหว่างมนุษย์กับพืชกับสัตว์ เป็นข่าวดังครั้งแรก เมื่อปี พ.ศ. 2529 กับต้นใบยาสูบเรืองแสง จากการตัดต่อยีนของหิ่งห้อย เข้ากับยีนของต้นใบยาสูบ
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2529 ถึงปัจจุบัน การตัดต่อยีน ก็ถูกนำมาใช้งานอย่างล้นหลาม แต่โดยทั่วไป ก็ยังเป็นกระบวนการที่ไม่ง่าย จนกระทั่งเมื่อปี พ.ศ. 2554 ที่เอ็มมานูแอล ชาร์ปองติเย (Emmanuelle Charpentier) นักวิทยาศาสตร์หญิงคนเก่งชาวฝรั่งเศส ได้ค้นพบกลไกการตัดต่อยีนแบบคริสเปอร์ - แคสนาย แล้วร่วมกับเจนนิเฟอร์ เอ. เดาด์นา (Jennifer A. Daudna) ชาวอเมริกัน ช่วยกันพัฒนาจนกระทั่งคริสเปอร์ - แคสนาย ใช้ในการตัดต่อยีนได้ง่ายและแม่นยำ และถูกนำออกมาใช้งานได้จริง จนกระทั่งกลายเป็นเทคนิคการตัดต่อยีนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกในปัจจุบัน
จากผลงานการพัฒนาเทคนิคการตัดต่อยีนแบบคริสเปอร์ - แคสนาย ทำให้เอ็มมานูแอล ชาร์ปองติเย และ เจนนิเฟอร์ เอ. เดาด์นา ได้รับรางวัลโนเบลล่าสุด สำหรับ ปี พ.ศ. 2563 สาขาเคมีร่วมกัน
ก็เพราะผลงานเพิ่งได้รับรางวัลโนเบล จึงทำให้ปี พ.ศ. 2564 เป็นปีที่จะคึกคักมากเป็นพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การตัดต่อยีนด้วยเทคนิคคริสเปอร์ - แคสนาย
นี่เป็นเพียง 5 เรื่องที่น่าจับตาในวงการวิทยาศาสตร์ปี ค.ศ.2021 ส่วนอีก 5 เรื่องจะมีอะไรติดตามได้ในวันพรุ่งนี้
อ่านสกู๊ปที่น่าสนใจ