10 เทคโนโลยีที่น่าจับตามองแห่งปี พ.ศ. 2565

จัดทำโดย
คณะกรรมการจัดทำเนื้อหา 10 เทคโนโลยีที่น่าจับตามอง
เรียบเรียงโดย
ดร.นำชัย ชีววิวรรธน์

สวทช. คาดการณ์เทคโนโลยีที่จะมีผลกระทบอย่างชัดเจนใน 5–10 ปีข้างหน้าไว้ 10 เทคโนโลยี โดยกลุ่มแรกเป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับความสามารถของ AI และการเชื่อมต่อของระบบคอมพิวเตอร์กับมนุษย์และกับอุปกรณ์ กลุ่มที่สองเป็นกลุ่มที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน ทั้งในแง่ของการรีไซเคิลตัวกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ และการกักเก็บพลังงานให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและปลอดภัยมากยิ่งขึ้น กลุ่มสุดท้ายเกี่ยวข้องกับสุขภาพและอาหาร ทั้งแง่การดูแลรักษาโรค ผลิตภัณฑ์ทางเลือกใหม่ ที่ดีต่อคนและต่อโลก เราไปดูกันว่า 10 เทคโนโลยีที่น่าจับตามองในปี พ.ศ. 2565 นี้มีอะไรบ้าง

เทคโนโลยีเชื่อมต่อสมองมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ (Brain-Computer Interface)

งานวิจัย BCI หรือ brain-computer interface มีอีกชื่อหนึ่งว่า brain-machine interface มีมาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 โดยเริ่มที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส หลังจากนั้นมาก็มีการทดลองในสัตว์ทดลอง เช่น หนู อย่างต่อเนื่องและแพร่หลาย จนมีการทดลองในผู้ป่วยช่วงกลางทศวรรษ 1990

การทำ BCI แบบดั้งเดิมต้องมีการฝัง “ตัววัดสัญญาณ” หรือเซนเซอร์ที่ผิวสมองโดยตรง นำมาทดลองและใช้งานได้ยาก จนมีการพัฒนาให้มีลักษณะ non-invasive พูดง่าย ๆ ก็คือ เป็นอุปกรณ์/เครื่องมือที่อยู่นอกร่างกาย ไม่ต้องเจาะ ไม่ต้องฝัง ไม่ต้องใส่ไปในร่างกาย จึงเริ่มมีการใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางมากขึ้น

การทำงานของ BCI ต้องอาศัยฮาร์ดแวร์คือตัวเซนเซอร์ที่ติดอยู่กับอุปกรณ์สวมศีรษะ ทำหน้าที่คอยรับสัญญาณไฟฟ้าจากคลื่นสมอง และซอฟต์แวร์ที่จะช่วยอ่านและวิเคราะห์คลื่นสมองของผู้ใช้งาน แล้วสั่งการไปยังอุปกรณ์ต่าง ๆ ซึ่งตรงส่วนนี้แทบจะเกิดขึ้นไม่ได้เลย หากไม่มีเทคโนโลยีอย่าง AI และ machine learning มาช่วย

ปัจจุบันมีการนำ BCI ไปใช้ประโยชน์ด้านต่าง ๆ เช่น ด้านสุขภาพและการแพทย์ ช่วยผู้ป่วยที่เป็นอัมพาตบังคับสั่งการให้แขนหรือนิ้วของหุ่นยนต์ขยับได้, ช่วยผู้ป่วยที่มีอาการล็อกอิน (locked-in) ที่เคลื่อนไหวอวัยวะและสื่อสารกับผู้อื่นไม่ได้ ให้มีปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่นได้ และใช้เพื่อการดูแลผู้สูงอายุหรือสุขภาวะของคนทั่วไป

ด้านสุขภาวะทางจิตใจ การวัดสัญญาณไฟฟ้าสมองผ่านอุปกรณ์สวมศีรษะนำไปใช้วัดสภาวะทางจิตใจและอารมณ์ เพื่อทำให้ผ่อนคลายและเกิดสมาธิได้ดียิ่งขึ้นอีกด้วย นอกจากนี้เทคโนโลยี BCI ยังประยุกต์ใช้กับวงการเกมและเมตาเวิร์สได้ด้วยเช่นกัน

บริษัทเบรนนิฟิต จำกัด ที่เป็น NSTDA Startup จากเนคเทค สวทช. ใช้เทคโนโลยี BCI สำหรับการออกกำลังสมอง โดยใช้คลื่นสมองสั่งการควบคุมการเล่นเกมเพื่อฝึกสมาธิหรือความจำ นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยอื่น ๆ ที่ใช้เทคโนโลยี BCI ฟื้นฟูผู้ป่วยหลอดเลือดสมอง หรือควบคุมชุดโครงสร้างเสริมสมรรถภาพร่างกายที่เรียกว่า exoskeleton อีกด้วย

เอไอแบบรู้สร้าง (Generative AI)

ปัจจุบัน AI หรือปัญญาประดิษฐ์ก้าวหน้ามากขึ้น ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความพร้อมของข้อมูลบิ๊กเดตาที่มีอยู่มากมาย ไหลเวียนอยู่ตลอดเวลา จึงนำมาใช้ฝึก AI ให้ทำงานในด้านต่าง ๆ และนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างหลากหลาย ในบรรดาเทคโนโลยีที่นำ AI ไปใช้นั้น มีเทคโนโลยีหนึ่งที่น่าสนใจและกำลังมาแรงมาก นั่นคือ generative AI ที่สอน AI ให้เรียนรู้จากแบบจำลองของข้อมูลสิ่งต่างๆ ที่มีอยู่จริง สร้างสิ่งที่ไม่มีอยู่จริงขึ้นมา

เทคนิคที่เรียกว่า แกน (generative adversarial networks: GAN) คือหนึ่งใน generative AI ที่นิยมนำมาใช้สร้างภาพใบหน้าที่สมจริง มีความละเอียดสูง สร้าง virtual Influencer ที่ไม่มีตัวตนอยู่จริง เพื่อทำหน้าที่เป็นนักร้อง ผู้ประกาศข่าว หรือไอดอลได้

Generative AI มีประโยชน์และใช้งานหลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มความละเอียดภาพให้อยู่ในระดับ super–resolution ช่วยแปลงภาพถ่ายให้คมชัดมากขึ้น แปลงภาพเวลากลางวันให้กลายเป็นภาพตอนกลางคืน แปลงภาพขาวดำให้เป็นภาพสี หรือแม้แต่แปลงภาพแบบไม่ต้องมีคู่ตัวอย่างให้ AI เรียนรู้ก่อน เช่น การแปลงม้าเป็นม้าลาย

ตัวอย่างการใช้ประโยชน์ Generative AI ที่มาแรงในตอนนี้คือ AI ชื่อ Midjourney ที่คนทั่วไปเข้าไปใช้ AI สร้างภาพ โดยใส่เพียง “คำสำคัญที่ต้องการ” AI จะเชื่อมโยงข้อมูล 2 รูปแบบที่แตกต่างกันคือ “ข้อมูลภาพ” และ “ข้อมูลตัวอักษร” เข้าด้วยกัน (ใช้งาน Midjourney ได้ที่ https://www.midjourney.com/home/) ในอนาคต AI อาจช่วยทำหน้าที่เป็น encoder หรือ decoder แปลงตัวอักษรให้เป็นภาพ หรือแปลงภาพให้เป็นตัวอักษรได้ ซึ่งน่าจะประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายขึ้นอีก

ในประเทศไทยมีงานวิจัยด้าน generative AI จากหน่วยงานและมหาวิทยาลัยต่าง ๆ มาอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนาระบบการสังเคราะห์เสียงจากข้อความภาษาไทย, สร้างคำบรรยายภาษาไทยแบบอัตโนมัติ, จำลองรูปร่างแบบ 3 มิติสำหรับคุณแม่ตั้งครรภ์, จำลองการขยับใบหน้าของคนอย่างสมจริง และแม้แต่แชตบอตใช้งานกันอยู่ในปัจจุบัน ก็นำ generative AI มาใช้เพื่อเพิ่มความสมจริงในบทสนทนาเช่นกัน นอกจากนี้ยังมีการใช้เทคโนโลยี GAN เรียนรู้สไตล์ฟอนต์ภาษาอังกฤษเพื่อสร้างฟอนต์ภาษาไทยใหม่ ๆ, จำลองราคาหุ้นเพื่อทำการซื้อขายหรือตรวจจับการปั่นหุ้น เป็นต้น

เทคโนโลยียานยนต์อัตโนมัติและเชื่อมต่อ (Connected and Autonomous Vehicle Technologies)

เทคโนโลยียานยนต์อัตโนมัติและเชื่อมต่อ หรือ CAV (connected and autonomous vehicle technologies) เป็นยานยนต์สมัยใหม่ที่ใช้ระบบอัจฉริยะหลายแบบเข้าช่วยงาน ได้แก่ เทคโนโลยีการขับขี่อัตโนมัติ (autonomous driving technology) ที่ใช้เซนเซอร์ประกอบกับระบบการคำนวณ เพื่อวางแผนและควบคุมให้ยานยนต์ตอบสนองกับสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ได้โดยไม่ต้องใช้คนบังคับ

ถัดไปคือ เทคโนโลยีระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ (driver assistance technology) ช่วยตรวจจับจุดอับสายตา ตรวจจับคนเดินถนน เตือนการออกนอกเลน เบรกฉุกเฉิน รู้จำป้ายจราจร เป็นต้น

กลุ่มสุดท้ายได้แก่ เทคโนโลยีสำหรับการเชื่อมต่อ (telematics) ที่ช่วยสื่อสารระหว่างรถเพื่อเพิ่มความปลอดภัย ประกอบด้วยเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย การสื่อสารระยะสั้นแบบเฉพาะ และการสื่อสารระหว่างยานพาหนะกับสิ่งอื่น ๆ (vehicle-to-everything: V2X)

การพัฒนารถอัตโนมัติแบ่งออกได้เป็น 6 ระดับ ตั้งแต่ 0 ถึง 5 โดยที่ระดับ 0 นั้น คนขับที่เป็นมนุษย์ทำหน้าที่ในการควบคุมทั้งระบบ และลดการควบคุมลงเรื่อย ๆ จนเมื่อถึงระดับ 5 ก็ใช้ระบบอัตโนมัติทั้งหมดในการขับรถ ภายใต้เงื่อนไขเทียบเท่ากับการขับรถโดยมนุษย์

ปัจจุบันเทคโนโลยี CAV มีบทบาทในตลาดยานยนต์ไฟฟ้า (electric vehicle: EV) มากขึ้น แนวโน้มที่เห็นได้ชัดคือ ผู้ผลิตแข่งขันในการพัฒนาเทคโนโลยี CAV เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการขับขี่ เพราะเป็นสิ่งที่ผู้บริโภคมีความต้องการ อย่างในประเทศไทยมีผู้เสียชีวิตจากอุบัติเหตุบนท้องถนนมากกว่า 22,000 คนต่อปี สูญเสียหลายแสนล้านบาท เทคโนโลยี CAV จะเข้ามาช่วยแก้ปัญหาเรื่องเหล่านี้ได้

ด้านการวิจัยและพัฒนา CAV กำลังจะมีการสร้างสนามทดสอบยานยนต์ CAV ระดับ 3 ที่ EECi โดยจะมีรถยนต์ที่ สวทช.ร่วมกับมหาวิทยาลัยและบริษัทเอกชนหลายแห่ง วิจัยและสร้าง EV ที่ใช้เทคโนโลยี CAV ขึ้น และยังมีบริษัทเอกชนรายใหญ่อีกหลายรายที่ลงทุนสร้างโรงงานแบตเตอรี่พลังงานสูงที่ EECi อีกด้วย

ระบบสำรองพลังงานแบบยาวนาน (Long Duration Storage)

การสำรองไฟฟ้าสำหรับระบบโครงข่ายพลังงานหรือระบบกริด (grid energy storage system) เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในการกักเก็บพลังงานจากพลังงานทดแทน โดยเฉพาะจากลมและแสงแดดที่ผันผวน และจากความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น จำเป็นต้องมีระบบสำรองไฟฟ้าที่มีสมรรถนะดีและต้นทุนเหมาะสม

ปัจจุบันเทคโนโลยีสำรองไฟฟ้าสำหรับระบบกริดใช้แบตเตอรี่ “ลิเทียมไอออน” ซึ่งมีประสิทธิภาพดี แต่มีต้นทุนสูง แร่ลิเทียมมีราคาแพงและมีแนวโน้มราคาเพิ่มขึ้น ตัวแบตเตอรี่อาจระเบิดได้ สารเคมีที่ใช้เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม โดยทั่วไปใช้สำรองไฟฟ้าได้นาน 4 ชั่วโมง แต่เนื่องจากความต้องการพลังงานมากขึ้น ควรสำรองให้ใช้งานได้อย่างน้อย 12 ชั่วโมง ซึ่งต้นทุนจะสูงขึ้นด้วย

ปัจจุบันมีแบตเตอรี่ทางเลือกหลายแบบมาใช้แทนแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน เช่น เหล็ก สังกะสี โซเดียม รวมถึงแบตเตอรี่ไหลชนิดเหล็ก (iron flow battery) ที่ใช้เป็นระบบสำรองไฟฟ้าในระบบกริดของบางรัฐในสหรัฐอเมริกา ช่วยสำรองไฟได้นาน 12–100 ชั่วโมง แบตเตอรี่ทางเลือกเหล่านี้มีจุดเด่นสำคัญคือ ต้นทุนที่ถูกกว่า เนื่องจากเป็นแร่ธาตุที่สามารถหาได้ง่าย อายุการใช้งานที่ยาวกว่า ไม่ระเบิด จึงปลอดภัยกว่า รีไซเคิลได้ และส่วนประกอบที่ใช้ก็ไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ประเทศไทยมีแนวโน้มที่ต้องสำรองไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้น ตามสัดส่วนการใช้พลังงานทดแทนและยานยนต์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นในปัจจุบัน การพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ทางเลือกไว้ย่อมเป็นผลดีในหลายด้าน ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ หรือ NSD ของ สวทช. ได้นำร่องพัฒนาแบตเตอรี่ชนิด “สังกะสีไอออน” เพื่อเป็นทางเลือก โดยอยู่ระหว่างการขยายผลเพื่อผลิตในระดับโรงงานต้นแบบที่ EECi ต่อไป นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยแบตเตอรี่ทางเลือกชนิดอื่น อาทิ แบตเตอรี่โซเดียมไอออน ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่มีราคาถูกและหาได้ง่ายเช่นกัน

การรีไซเคิลแผงโซลาร์เซลล์ (Solar Panel Recycle)

ปัจจุบันเริ่มมีแผงโซลาร์เซลล์ปลดระวางจากโซลาร์ฟาร์ม และภายในปี พ.ศ. 2593 คาดว่าทั่วโลกจะมีจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ทยอยหมดอายุเพิ่มขึ้นแบบก้าวกระโดดเป็น 78 ล้านตัน เฉพาะในประเทศไทยอาจมีมากถึง 4 แสนตัน จำเป็นต้องเตรียมความพร้อมในการจัดการแผง เพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

เดิมเทคโนโลยีการแยกส่วนประกอบแผงโซลาร์เซลล์ (photovoltaic module) ที่มีกระจก ซิลิคอน อะลูมิเนียม พลาสติก และโลหะอื่น ๆ เป็นส่วนประกอบ เพื่อนำกลับมาใช้ประโยชน์ต่อ อาศัยการแยกเฟรมอะลูมิเนียมและกล่องสายไฟ จากนั้นจึงบดแผง แยกบางส่วนออก และฝังกลบบางส่วน

วิธีการนี้มีจุดอ่อนคือ สัดส่วนวัสดุที่นำกลับมาใช้ประโยชน์ต่อได้มีน้อย กระจกนิรภัยที่มีน้ำหนัก 75-85 เปอร์เซ็นต์ของแผงไม่ได้นำมารีไซเคิลด้วย แต่เทคโนโลยีใหม่นั้น เมื่อแยกเฟรมอะลูมิเนียมและกล่องสายไฟแล้ว จะแยกกระจกออกจากส่วนอื่น โดยยังคงรูปเป็นกระจกทั้งแผ่น ซึ่งขายได้มูลค่าสูง ทำให้มีสัดส่วนวัสดุที่นำกลับมาใช้ประโยชน์ต่อได้ 70-80 เปอร์เซ็นต์

ตัวอย่างเทคโนโลยีใหม่ที่ใช้เรียกว่า heated blade คือใช้ใบมีดที่ร้อนจัดถึง 300 องศาเซลเซียส ตัดแยกกระจกออกจากโซลาร์เซลล์อย่างมีประสิทธิภาพ เปิดโอกาสใหม่ให้ธุรกิจ reuse/ recycle วัสดุ ทำให้เกิดการใช้วัตถุดิบรอบสอง เกิดวงจรเศรษฐกิจแบบ circular economy ซึ่งสอดคล้องกับนโยบายเศรษฐกิจแบบ BCG ที่เป็นวาระแห่งชาติ

เทคโนโลยีการตรวจวัดและวิเคราะห์ปริมาณคาร์บอน (Carbon Measurement & Analytics)

ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศมีความรุนแรงขึ้นเรื่อย ๆ ในขณะที่ประเทศไทยเองมีเป้าหมายที่จะเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality) ในปี พ.ศ. 2593 (ค.ศ. 2050) ซึ่งการจะพาประเทศไทยไปสู่เป้าหมายได้สำเร็จนั้นต้องอาศัยมาตรการต่าง ๆ ได้แก่ เทคโนโลยีในการรวบรวมข้อมูลเพื่อประเมินการปล่อยยก๊าซเรือนกระจกในการผลิตสินค้าและบริการ มาตรการลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกผ่านการกำหนดเพดานการปล่อยก๊าซในภาคอุตสาหกรรม การบังคับชดเชยการปล่อยก๊าซที่มากเกิน ผ่านธุรกิจการซื้อขายคาร์บอนเครดิต และเทคโนโลยีการคำนวณปริมาณคาร์บอนเครดิต

ปัจจุบันเรามีฐานข้อมูล Thai National LCI Database ซึ่งใช้เทคนิค data mining & data analytics มาช่วยคำนวณและประเมินค่าคาร์บอนฟุตพรินต์ รวมถึงประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมและเศรษฐศาสตร์ มีประโยชน์เป็นอย่างมากสำหรับภาคอุตสาหกรรม โดยเฉพาะ SMEs

ขณะที่การประเมินค่ามวลชีวภาพบนผืนดินยังอาศัยข้อมูลการสำรวจภาคสนามเป็นหลัก หากหันมาใช้การพัฒนาแบบจำลองเพื่อใช้คำนวณมวลชีวภาพบนพื้นดิน จะช่วยปิดจุดอ่อนนี้ได้ การประเมินจะทำได้ง่ายและถูกต้องมากขึ้น ทั้งนี้เทคโนโลยีนี้ต้องอาศัยการพัฒนาแบบจำลองจากข้อมูล remote sensing ได้แก่ ข้อมูลภาพ 3 มิติจากเซนเซอร์ LIDAR และข้อมูลแถบสีความละเอียดสูงจากเซนเซอร์ hyperspectral โดยวิเคราะห์ร่วมกับข้อมูลจากงานสำรวจภาคสนาม และใช้เป็นต้นแบบสำหรับ machine learning เพื่อใช้กับข้อมูลดาวเทียม เช่น ข้อมูลจาก Sentinel 2 หรือ Lansat 8 ต่อไป

เทคโนโลยีการประเมินทั้งมวลชีวภาพและคาร์บอนฟุตพรินต์ดังกล่าว จึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ เพราะใช้ได้ทั้งในการประเมินชนิดป่าหรือพรรณไม้ที่ดูดซับคาร์บอน เพื่อคำนวณปริมาณคาร์บอนเครดิตในพื้นที่ที่สนใจนำมาใช้ในโครงการชดเชยคาร์บอน เพื่อใช้รับมือการกีดกันทางการค้า เปิดโอกาสให้ภาคเอกชนที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เกินเพดาน ซื้อ “คาร์บอนเครดิต” เพื่อชดเชยปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกไปได้ เกิดการไหลเวียนของเงินตราภายในประเทศ เกิดผลดีทั้งต่อประเทศและโลกไปพร้อม ๆ กัน ช่วยส่งเสริมให้เกิดแนวคิดในการประกอบธุรกิจแบบ Green Economy มากขึ้น

เทคโนโลยี CCUS ด้วยพลังงานสะอาด (CCUS By Green Power)

ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากการสะสมของก๊าซเรือนกระจกเป็นวิกฤตที่ทั่วโลกต้องร่วมกันแก้ไข ประเทศไทยประกาศในการประชุม COP26 ว่าจะเป็นประเทศ Net Zero Emission หรือปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิจากกิจกรรมต่าง ๆ เป็นศูนย์ ภายในปี พ.ศ. 2608 (ค.ศ. 2065)

การลดใช้พลังงานจากฟอสซิลและเพิ่มการใช้พลังงานทดแทน ไม่น่าเพียงพอบรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้ได้ ต้องอาศัยเทคโนโลยีการดักจับ ใช้ประโยชน์ และกักเก็บคาร์บอน (carbon capture, utilization & storage: CCUS) เข้ามาช่วยจัดการก๊าซ CO₂ ก่อนปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ เทคโนโลยี CCUS ประกอบด้วย 3 ขั้นตอนย่อย ได้แก่ (1) การดักจับก๊าซ CO₂ ด้วยวัสดุดูดซับ (2) การนำก๊าซ CO₂ ที่ดักจับได้ไปแปรรูปเป็นสารมูลค่าสูงในอุตสาหกรรม และ (3) การนำก๊าซ CO₂ ไปกักไว้อย่างถาวร โดยการอัดเข้าไปเก็บใต้ผืนพิภพ

หัวใจของเทคโนโลยี CCUS คือ การพัฒนาวัสดุและกระบวนการทางเคมีที่เปลี่ยนก๊าซ CO₂ ให้อยู่ในรูปแบบที่จัดการได้ง่าย โดยไม่ใช้พลังงานมากจนเกินไป แต่ปกติแล้วก๊าซ CO₂ แทบจะทำปฏิกิริยากับสิ่งต่าง ๆ น้อยมาก จึงต้องอาศัยวัสดุดูดซับที่มีความจำเพาะสูงตรึงก๊าซ CO₂ ออกจากไอเสียทางอุตสาหกรรมหรือจากอากาศ ได้ผลลัพธ์เป็นก๊าซ CO₂ ที่มีความเข้มข้นและความบริสุทธิ์สูง ใช้เป็น “สารตั้งต้น” เพื่อผลิตสารเคมีที่มีมูลค่าสูงในอุตสาหกรรม เช่น แอลกอฮอล์ ก๊าซสังเคราะห์ (syngas) กรดอินทรีย์ ผงฟู พอลิเมอร์ต่าง ๆ

ส่วนการเปลี่ยนแปลงพันธะเคมีของก๊าซ CO₂ ที่เสถียรมากต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีพลังงานกระตุ้นสูง คือ “อิเล็กโทรไลเซอร์” เพื่อลดพลังงานลง ป้องกันไม่ให้ปล่อยก๊าซ CO₂ ออกมาในกระบวนการเพิ่มเสียเอง จึงต้องใช้พลังงานสะอาดอย่างพลังงานแสงอาทิตย์และลมมาช่วยในกระบวนการแปรรูปพลังงานไฟฟ้าเป็นสิ่งอื่น หรือที่เรียกกันว่า power-to-X (P2X) เช่น การใช้เซลล์เคมีไฟฟ้าในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากน้ำ การเปลี่ยนก๊าซ CO₂ เป็นเชื้อเพลิง

ปัจจุบันหน่วยงานพันธมิตรทั้งภาครัฐและเอกชนที่มีพันธกิจในการลดก๊าซเรือนกระจก โดยเฉพาะอุตสาหกรรมพลังงานและปิโตรเคมีขนาดใหญ่ เช่น ปตท., ปตท.สผ., SCG มีความร่วมมือกับ สวทช. ดำเนินงานวิจัยที่เกี่ยวกับเทคโนโลยี CCUS ตลอดจนสร้าง Hydrogen Consortium อันเป็นระบบนิเวศวิจัยและ Technology Gateway ที่เชื่อมโยงนักวิจัยกับบริษัทเอกชนทั้งในและต่างประเทศ

การดูแลสุขภาพทางไกลในยุคถัดไป (Next–Generation of Telehealth)

ในช่วงการระบาดของโรคโควิด 19 ที่ผ่านมา หลายคนอาจมีประสบการณ์ใช้งานระบบ Telehealth หรือ การดูแลสุขภาพทางไกล โดยระบบดังกล่าวเติบโตอย่างก้าวกระโดดมาก เพราะช่วยลดการติดเชื้อ ช่วยติดตามผู้ป่วยโรคเรื้อรัง ลดค่าใช้จ่ายการเดินทางของผู้ป่วย รวมไปถึงลดความหนาแน่นของโรงพยาบาล ประเมินกันว่าแนวโน้มเช่นนี้จะดำรงอยู่ต่อไปและน่าจะขยายตัวมากขึ้นในยุคหลังโควิด 19 เพราะผู้คนเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้ง่ายขึ้น แอปพลิเคชันต่าง ๆ ใช้งานสะดวก และราคาค่าใช้จ่ายอยู่ในระดับยอมรับได้

นอกจากนี้ความก้าวหน้าในการพัฒนาเทคโนโลยี AI, internet of things, VR, AR, robotics รวมไปถึงอุปกรณ์หรือเซนเซอร์ติดตามตัว ซึ่งจะกลายมาเป็นอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้ในรูปแบบต่าง ๆ จะทำให้เทคโนโลยี telehealth แพร่หลายมากยิ่งขึ้นอีก เทคโนโลยีเหล่านี้จะช่วยทำให้ “ปฏิสัมพันธ์” ระหว่างแพทย์กับผู้ป่วยมีความใกล้เคียงและเสมือนจริงมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ระบบบริการชื่อ XRHealth ของสหรัฐอเมริกาที่ให้บริการ “คลินิกแบบเสมือนจริง” (virtual clinic) รักษาผ่านอุปกรณ์และแอปพลิเคชัน VR ที่บ้าน

ในยุคถัดไปการใช้งานจะมีลักษณะแบบเรียลมากขึ้นอีก แพทย์กับผู้ป่วยหรือแพทย์กับแพทย์ จะได้พบปะ พูดคุย ปรึกษาหารือ ไปจนถึงลงมือผ่าตัด รักษาร่วมกัน ผ่านเทคโนโลยี extended reality แบบต่าง ๆ ดังเช่น ระบบชื่อ Proximie ให้บริการระบบ AR ที่แพทย์ผ่าตัดผู้เชี่ยวชาญติดตามการผ่าตัดและให้คำแนะนำกับแพทย์ที่อยู่ห่างไกลออกไปได้ มีเครื่องมือชื่อ digital finger ที่ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญชี้ตำแหน่งรอบพื้นที่ที่เกิดความเสียหายของผู้ป่วยและต้องผ่าตัด มีสตาร์ตอัปหลายบริษัทพยายามพัฒนาเซนเซอร์ตรวจวัดสัญญาณชีวภาพต่าง ๆ เบื้องต้นนับสิบค่า เพื่อส่งให้แพทย์วินิจฉัยแบบทางไกลได้

ในประเทศไทยเองก็มีโรงพยาบาลรัฐและเอกชน และสตาร์ตอัปหลายแห่งที่เปิดให้บริการ telehealth ผ่านแอปพลิเคชันบนสมาร์ตโฟนแล้วเช่นกัน โดยเน้นการรักษาผู้ป่วยเรื้อรัง แต่ยังคงกระจุกตัวอยู่ในกลุ่มโรงพยาบาลขนาดใหญ่ในเมือง อัตราค่าบริการราว 500 บาทต่อ 15 นาที ซึ่ง สปสช.ให้เบิกจ่ายการให้บริการ telehealth ได้แล้ว ส่วนในช่วงโควิด 19 ระบาด มีการนำมาใช้ดูแลผู้ป่วยทั้งในระบบโรงพยาบาลสนาม, home isolation และ community isolation อีกด้วย อย่างระบบ A-MED Telehealth ที่ สวทช. พัฒนาขึ้นก็ให้บริการผู้ป่วยไปแล้วมากกว่า 1 ล้านคน

ชีววิทยาสังเคราะห์ (Synthetic Biology)

ย้อนไปเมื่อ พ.ศ. 2557 หนึ่งในเทคโนโลยีที่น่าจับตามองคือ “ชีววิทยาสังเคราะห์” ศาสตร์ใหม่ที่เป็นการผสานวิทยาศาสตร์เข้ากับวิศวกรรมศาสตร์ โดยเน้นที่ไปการใช้ความรู้สร้างจุลินทรีย์ที่สามารถผลิตสารสำคัญซึ่งมีมูลค่าสูง คุ้มค่าแก่การลงทุน นำไปใช้ในกระบวนการผลิตระดับอุตสาหกรรม ต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง และยังถือทรัพย์สินทางปัญญาที่สร้างมูลค่าเพิ่มได้อีกในอนาคต

นับจากวันนั้น ความก้าวหน้าในงานวิจัยด้านนี้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมาก ลองจินตนาการว่า อีก 5 ปี มีผลิตภัณฑ์อย่างวัวหรือเนื้อปลาแซลมอนที่ “เพาะขึ้น” ในแล็บ โปรตีนจากไข่ที่สร้างขึ้นมาโดยไม่ต้องมีแม่ไก่ น้ำนมที่ได้มาจากกระบวนการชีววิศวกรรมในห้องปฏิบัติการ ไม่ต้องง้อแม่วัวนม น้ำผึ้งที่ได้มาโดยไม่ต้องเลี้ยงผึ้ง ถึงตอนนั้น วีแกนก็จะมีเนื้อ นม ไข่ กินได้ โดยไม่ต้องเบียดเบียนสัตว์ตัวใดเลย

ส่วนอีก 10 ปี เราอาจจะมีเสื้อผ้าที่มีเซนเซอร์ตรวจวัดสารต่าง ๆ ได้ โดยไม่ต้องใช้เข็มดูดเลือดออกไปตรวจให้เจ็บตัวอีกต่อไป หรืออาจมีอวัยวะสังเคราะห์ที่สร้างจากเซลล์ของคนไข้เอง หรือวิธีรักษาอวัยวะภายนอกและภายในแบบแปลก ๆ ใหม่ ๆ ที่ใช้เซลล์และโมเลกุลต่าง ๆ

ความรู้ขั้นสูงที่เพิ่มมากขึ้นช่วยให้เราเข้าไปแก้ไขโมเลกุลพื้นฐานและกลไกด้านเมตาโบลิซึม ตลอดไปจนถึงระบบควบคุมพันธุกรรมต่าง ๆ ได้ดีขึ้นอย่างที่ไม่เคยทำได้มาก่อน เทคโนโลยีนี้ทำให้ได้สารมูลค่าสูง หรือแม้แต่สารที่ไม่พบตามธรรมชาติออกมา ครอบคลุมทั้งอุตสาหกรรมเคมีชีวภาพ พลังงาน อาหาร ยา และเกษตร อาจช่วยแก้ปัญหาใหญ่ที่โลกเผชิญอยู่ได้ เช่น ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โรคอุบัติใหม่ต่าง ๆ รวมไปถึงการผลิตอาหารทดแทนวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม

ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ทางการค้าที่มาจากความรู้ด้านนี้ที่วางขายแล้ว เช่น เบอร์เกอร์ที่ใช้เนื้อวัวที่มาจากการเพาะเลี้ยงในห้องแล็บ สารต้านมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดบี-เซลล์ ยี่ห้อ คิมไรอาห์ (Kymriah) ของบริษัท Novartis ในขณะที่ประเทศไทยก็มีศักยภาพในการทำวิจัยด้านนี้เช่นกัน ตอนนี้ ไบโอเทค สวทช. มีคลังทรัพยากรชีวภาพที่มีจุลินทรีย์มากเป็นลำดับต้นของโลก มีเทคโนโลยีที่พร้อมทำวิจัยต่อยอดด้าน SynBio และยังได้จัดเตรียมโครงสร้างพื้นฐานเพื่อต่อยอดการผลิตปริมาณมากในโรงงานต้นแบบที่ EECi

การรักษามะเร็งด้วยภูมิคุ้มกันแบบ CAR T–Cell (Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy)

โรคจำนวนมากรักษาให้หายขาดได้ด้วยเทคนิคใหม่ ๆ ทางการแพทย์ที่มีความละเอียดลึกซึ้งมาก รักษาลงไปที่ระดับเซลล์หรือระดับพันธุกรรม คือ ยีนและดีเอ็นเอ แม้กระนั้นโรคบางอย่างก็ยังมีความยากลำบากมากในการรักษาอยู่ เช่น โรคมะเร็ง เพราะมะเร็งชนิดที่แตกต่างกัน มีธรรมชาติหลายอย่างที่แตกต่างกันมาก

จึงมีผู้พยายามใช้ความรู้ไปดัดแปลงและปรับเปลี่ยนระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย ให้มีความสามารถในการทำลายเซลล์มะเร็งได้โดยไม่ส่งผลกระทบกับเซลล์ปกติ วิธีการที่ได้ผลดีแบบหนึ่งเรียก CAR T–cell คำว่า CAR ในทีนี้ เป็นตัวอักษรย่อมาจากคำว่า chimeric antigen receptor ขณะที่ T-cell คือ เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่งที่สามารถกำจัดสิ่งแปลกปลอม เซลล์ติดเชื้อโรค หรือเซลล์มะเร็ง

หลักการสำคัญของวิธี CAR T-cell คือ เราดัดแปลง T-cell ของผู้ป่วยให้สร้างโปรตีนที่เรียกว่า CAR ซึ่งคล้ายกับเครื่องตรวจจับติดอาวุธ เมื่อ T-cell เจอกับเซลล์มะเร็ง จึงจดจำและกำจัดเซลล์มะเร็งจำเพาะเหล่านั้นได้

เทคโนโลยีนี้มีจุดเด่นคือ มีความจำเพาะกับเซลล์มะเร็งสูงมาก แทบไม่ทำอันตรายเซลล์ปกติเลย CAR T-cell จำเพาะกับผู้ป่วยแต่ละรายเท่านั้น จึงไม่ทำให้เกิดภาวะภูมิคุ้มกันทำร้ายตัวเอง (autoimmunity) ถือว่ามีความปลอดภัยสูง ต่างจากวิธีการรักษามะเร็งส่วนใหญ่ที่ใช้กันอยู่

ปัจจุบันในต่างประเทศมีการใช้เทคโนโลยีนี้รักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดชนิด B-cell ซึ่งได้ผลดี มีผลิตภัณฑ์ที่ได้รับอนุญาตจากองค์การอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา หรือ US FDA ให้ใช้จริงในผู้ป่วยแล้ว เช่น ผลิตภัณฑ์ชื่อ ทิสซาเจนเลกลูเซล (Tisagenlecleucel) ใช้รักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่งและโรคมะเร็งต่อมน้ำเหลืองชนิดหนึ่งได้ แต่สำหรับมะเร็งชนิดที่เป็นก้อนเนื้อแข็ง เช่น มะเร็งปอด มะเร็งผิวหนัง ยังได้ผลไม่ดีมากนัก และยังไม่มีผลิตภัณฑ์ที่ได้รับอนุญาต แต่ได้มีการศึกษาทางคลินิกบ้างแล้ว

สำหรับในประเทศไทย ทีมวิจัยนำโดย ศาสตราจารย์ นพ.สุรเดช หงส์อิง นักวิจัยแกนนำของ สวทช. ก็กำลังศึกษาการใช้ CAR T–cell รักษามะเร็งเม็ดเลือดอยู่ในระยะคลินิกเฟส 1 ที่คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล สำหรับมะเร็งแบบก้อนนั้น การศึกษาในสัตว์ทดลองได้ผลดีชัดเจนคือ ลดขนาดก้อนมะเร็งได้มากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์

บทส่งท้าย

10 เทคโนโลยีที่น่าจับตามองในปีนี้ แบ่งได้เป็น 3 กลุ่มใหญ่ ๆ

กลุ่มแรก เทคโนโลยีที่ 1–3 อิงอยู่กับความสามารถของ AI และการเชื่อมต่อของระบบคอมพิวเตอร์กับมนุษย์และกับยานยนต์อัตโนมัติ

ขณะที่เทคโนโลยีที่ 4–7 เกี่ยวข้องกับพลังงาน ทั้งในแง่ของการรีไซเคิลตัวกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น และการกักเก็บพลังงานให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและปลอดภัยมากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะระบบไฟฟ้าและแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นตัวกลางสำคัญในระบบพลังงานโลก แต่เท่านั้นยังไม่พอ ยังมีเทคโนโลยีสะอาดเพื่อโลก ไม่ว่าจะเป็นเทคโนโลยีการตรวจวัด วิเคราะห์ กักเก็บ หรือแปรรูป CO₂ ให้เกิดประโยชน์ ไปพร้อม ๆ กับลดปัญหาผลกระทบจากภาวะโลกร้อน

กลุ่มสุดท้าย เทคโนโลยีลำดับที่ 8–10 เกี่ยวข้องกับสุขภาพและอาหาร ไม่ว่าจะเป็นระบบการดูแลสุขภาพทางไกลที่ช่วยเรื่องสุขภาพจากการตรวจรักษาระยะไกล ชีววิทยาสังเคราะห์ที่ให้ผลิตภัณฑ์ทางเลือกใหม่ ๆ ที่ดีต่อโลกและมนุษย์ และสุดท้าย วิธีการรักษาโรคมะเร็งแบบใหม่ที่หากใช้ได้ในวงกว้าง จะช่วยชีวิตคนได้อีกเป็นจำนวนมาก

เทคโนโลยีเหล่านี้จะช่วยเปลี่ยนแปลงโลกให้ดีขึ้น ช่วยให้ชีวิตมีความสะดวกสบาย และมีความสุขมากขึ้นในระยะเวลาอันใกล้นี้