เครือข่ายไร้สายทำงานแบบชีวะ

ท่านผู้อ่านที่เคยชมภาพยนตร์ Terminator 3 - Rise of the Machines อาจจะพอจำเครือข่าย Skynet ได้ มันเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่กลาโหมสหรัฐฯ สร้างขึ้นมาเพื่อควบคุมระบบอาวุธ หุ่นยนต์ ดาวเทียม และเครื่องมือทำสงครามทั้งหมด โดยเครือข่ายนี้สามารถทำงานทั้งแบบ Semi-Autonomous ที่มีมนุษย์คอยกำกับ หรือ อาจทำงานเต็มรูปแบบ Autonomous ทั้งหมดเลยก็ได้ ดังที่ในท้ายสุด Skynet ก็ได้ปลดแอกตัวเองออกจากการควบคุมมนุษย์ และวิวัฒน์ขึ้นมาเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ที่ควบคุมโลกเอาไว้ทั้งหมด


สังเกตว่าช่วงหลังๆ วิสัยทัศน์เรื่องของ Skynet กับการวิวัฒน์ของหุ่นยนต์ขึ้นมาเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ เริ่มมีเค้าลางของความเป็นจริงขึ้นเรื่อยๆนะครับ ดังที่ผมเขียนในบทความก่อนหน้านี้ ทั้งในเรื่องของ Robosphere เรื่อง Terminator 4 และเรื่อง Chembot ผมเคยถามตัวเองเหมือนกันครับว่า แนวคิดในภาพยนตร์เกิดจากการตามดูแนวทางของการวิจัย หรือว่าแนวคิดของการวิจัยเกิดหลังจากนักวิทยาศาสตร์ไปดูภาพยนตร์ อะไรเกิดก่อนกัน


ล่าสุดนี้ เราเริ่มเข้าใกล้ความเป็น Skynet แล้วครับ เพราะทางสหภาพยุโรปได้สนับสนุนการวิจัยเพื่อสร้างเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย ที่มีลักษณะของสิ่งมีชีวิต ที่สามารถปรับตัวเองให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม โครงการนี้มีชื่อว่า WINSOC (Wireless Sensor Networks with Self-Organization Capabilities for Critical and Emergency Applications) โดยเซ็นเซอร์แต่ละตัวที่อยู่ในเครือข่ายจะทำงานเลียนแบบของเซลล์สิ่งมีชีวิต ที่มาร่วมกันทำงานเป็นอวัยวะ ยกตัวอย่างของ "หัวใจ" ของคนเรา เวลาเรารักใครชอบใคร เซลล์แต่ละเซลล์เขาไม่รู้หรอกครับว่าใจเราไปมอบให้ใครเข้าแล้ว แต่มันก็จะทำงานประสานงานกันอย่างดี เซลล์แต่ละเซลล์ของหัวใจที่เป็นเซลล์ใดเซลล์หนึ่งนั้น มันก็ไม่ได้มีความเสถียรเท่าไหร่นัก บางเซลล์ก็ทำงานได้ดี บางเซลล์ก็ทำงานบ้างไม่ทำบ้าง แต่เมื่อมันมาร่วมมือกันทำงานเพื่อทำให้หัวใจเต้นเพื่อสูบฉีดเลือดไปเลี้ยงร่างกาย หัวใจทั้งดวงของเรามันกลับทำงานได้อย่างเสถียรและราบรื่นตลอดช่วงชีวิตของเรา เป็นความน่าทึ่งของชีววิทยา ย้อนกลับมาดูเครือข่ายเซ็นเซอร์ ซึ่งเซ็นเซอร์แต่ละตัวอาจจะทำงานได้ดีบ้างไม่ดีบ้าง แต่เมื่อมาทำงานร่วมเป็นเน็ตเวอร์คแล้ว มันก็จะทำงานได้อย่างดี ทั้งนี้ก็ต้องอาศัยกลไกของชีววิทยา

Printed Electronics - อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ได้ (ตอนที่ 1)

Printed Electronics เป็นอิเล็กทรอนิกส์แนวใหม่ที่ใช้การสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยกระบวนการพิมพ์หมึก หรือโพลิเมอร์ที่นำไฟฟ้า ลงบนลายวงจรด้วยเทคนิคการพิมพ์ ไม่ว่าจะเป็นการพิมพ์แบบออฟเซ็ต (offset) หรือแบบอิงค์เจ็ต (inkjet) การสร้างชิปวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่นี้ทำให้เราสามารถสร้างสรรค์การใช้งานแบบใหม่ๆ ที่ชิปอิเล็กทรอนิกส์แบบ CMOS ไม่สามารถทำได้ เช่น RFID ที่มีราคาถูกสามารถใช้แล้วทิ้งได้ จอภาพแบบใหม่ที่สามารถโค้งงอหรือม้วนได้ เซลล์แสงอาทิตย์ที่สามารถพิมพ์ลงบนหลังคาหรือพนังได้โดยตรง


ในอดีตไม่กี่ปีที่ผ่านมา วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างด้วยการพิมพ์ลงบนแผ่นพลาสติกเป็นเพียงความหวังและความคิดเชิงทฤษฎี และมีเพียงต้นแบบที่สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ในปัจจุบันชิปอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติกถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสร้างจอภาพขนาดเล็กที่เรียกว่า OLED หรือ Organic Light Emitting Diode ซึ่งนำไปใช้ในกล้องดิจิทัลหรือโทรศัพท์มือถือทำให้ได้ภาพที่คมชัด มีสีสันงดงามและประหยัดไฟ การสร้างวงจรกำเนิดเสียงติดบนการ์ดอวยพรซึ่งมีราคาถูกมากและกินไฟน้อยมาก และเริ่มนำมาใช้พิมพ์วงจร RFID บนสติกเกอร์ใช้ติดบนกล่องพัสดุ ซึ่งมีราคาถูกกว่าชิปแบบซิลิคอนหลายเท่าตัว จึงทำให้ผู้ใช้งานมีแรงจูงใจที่จะเปลี่ยนมาใช้ชิปแบบใหม่ ในอนาคตอันใกล้ วงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติกจะทำให้เราสร้างจอภาพขนาดใหญ่ขึ้น บางลง กินไฟน้อยลงและต้นทุนถูกลงได้ จอโทรทัศน์แบบแบน (flat screen TV) ที่สร้างบนพลาสติกจึงมีความเป็นไปได้สูง และเปิดแนวคิดใหม่ของการโฆษณากลางแจ้ง จอโค้งงอได้ทำให้สามารถนำไปพันรอบเสาเพื่อแสดงภาพโฆษณาได้ นอกจากนี้บรรจุภัณฑ์ที่สามารถแสดงข้อมูลเหมือนจอภาพบนกล่องหรือหีบห่อ ซึ่งอาจจะเป็นโฆษณาสินค้า บอกข้อมูลสินค้าหรือส่งข้อมูลไปยังสต็อกสินค้า เรียกว่า บรรจุภัณฑ์ฉลาด (smart package) ก็อาจจะปฏิวัติอุตสาหกรรมการค้าส่งและค้าปลีก (retail industry) ดังนั้นอุตสาหกรรมพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์จึงเป็นที่น่าสนใจและมีการลงทุนสูงมากในหลายประเทศทั้งในทวีปอเมริกา ยุโรปและเอเชีย


พลาสติกนอกจากจะมีคุณสมบัติที่เรารู้จักกันดีว่ามันแข็งแรง ทนทาน น้ำหนักเบา โค้งงอได้ ยืดหยุ่นได้ดี และมีราคาถูกแล้ว ยังมีอีกคุณสมบัติหนึ่งที่เราเพิ่งค้นพบในช่วงเวลาไม่กี่ปีที่ผ่านมา นั่นคือ คุณสมบัตินำไฟฟ้าและมีคุณสมบัติเหมือนสารกึ่งตัวนำ สามารถใช้สร้างเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้เหมือนกับวัสดุซิลิคอนที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบัน การใช้โมเลกุลของสารอินทรีย์ (organic molecule) เพื่อเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ กำลังกลายเป็นแนวโน้มใหม่ของวงจรในชิปอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โมเลกุลที่เรารู้จักคุ้นเคยมากที่สุดคือ จอภาพแบบคริสตัลเหลว (Liquid Crystal Display หรือ LCD) แต่แนวโน้มในอนาคตนั้น เราจะสามารถใช้โมเลกุลที่เล็กในระดับนาโนเมตรมาสร้างหน่วยพื้นฐานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กและประสิทธิภาพสูงกว่าเดิมหลายเท่าตัว ประโยชน์ของการใช้ทรานซิสเตอร์แบบอินทรีย์ (organic transistor) ที่เหนือกว่าซิลิคอน ก็คือ ความง่ายในการสร้างชิป (fabrication) ซึ่งการสร้างชิปวงจรอินทรีย์บนพลาสติกทำได้ง่ายกว่าซิลิกอน โดยมีต้นทุนที่ถูกกว่า ไม่ต้องอาศัยการควบคุมสภาวะที่ยุ่งยาก และมีแนวโน้มที่จะสามารถสร้างด้วยการพิมพ์แบบเป็นม้วนต่อม้วน (Roll-to-roll) ซึ่งจะทำให้สร้างได้ในปริมาณมากและมีราคาถูก

Information Technology for Agriculture (ตอนที่ 2)

กลับมาจากโตเกียวแล้วครับ ไปญี่ปุ่นครั้งนี้เพื่อไปประเมินสถานภาพทางเทคโนโลยีไอทีที่นำมาใช้ทางเกษตร ของญี่ปุ่น และประเทศอื่นๆที่เป็นคู่แข่งกับไทย ในงาน World Conference on Agricultural Informatics and IT 2008 ซึ่งจากภาพรวมก็พบว่ายังไม่มีเทคโนโลยีอะไรใหม่ๆ ที่มีสีสันฉูดฉาด สร้างความตื่นเต้นร้อนแรงมาแสดงในงาน นั่นอาจเป็นเพราะว่า สหรัฐอเมริกา กับ ออสเตรเลีย ไม่ได้มาร่วม เพราะว่าทางอเมริกาเขาก็มีการประชุมประจำปีของเขา ที่นั่นเรียกว่า Precision Agriculture ครับ เป็นศาสตร์ที่กว้างกว่า IT Agriculture มาก เพราะเชื่อมโยงเทคโนโลยีอื่นนอกเหนือ IT ด้วย ไม่ว่าจะเป็นเทคโนโลยีชีวภาพ วัสดุศาสตร์ ไปจนถึงนาโนเทคโนโลยี การประชุมที่โตเกียวครั้งนี้ จึงให้ภาพเพียงด้านเดียวของ Precision Agriculture เองครับ


ผมเป็นคนจากสาขานาโน พอเข้าไปเข้าร่วมประชุมในงานของทางเกษตร มันมีความรู้สึกหนึ่งเข้ามา นั่นคือ แต่ละคนแต่ละประเทศดูจะหวงๆ ศาสตร์ ความรู้ และเทคนิคของตัวเอง ขนาดการประชุมทางด้านนี้ยังแบ่งเป็นทวีปๆ อย่างชัดเจน เช่น อเมริกาก็มีของเขา ออสเตรเลีย ยุโรป และ เอเชีย ก็ชอบจัดงานแยกกัน ที่ผมพอจะอธิบายได้ก็คือ (1) การเกษตร เป็นเรื่องของ Geo-specific ครับ คือ แต่ละถิ่นปลูกพืชไม่เหมือนกัน ความสนใจจึงต้องกำหนดขอบเขตทางด้านภูมิศาสตร์ด้วย (2) การเกษตรเป็นอะไรที่แต่ละประเทศหวงแหน เป็นอาชีพที่รัฐอุดหนุนไม่ให้ล้มตาย จึงต้องพยายามรักษาสถานภาพในการแข่งขันของตัวเองให้สูงอยู่เสมอ ถึงแม้ผู้ร่วมประชุมแต่ละท่านจะมีความเป็นนักวิชาการ แต่การเปิดเผยข้อมูล หรือ ความรู้ที่ตัวเองทำก็ค่อนข้างระมัดระวังครับ


สิ่งที่น่าจับตาของญี่ปุ่นก็คือ เขาได้พัฒนาเซ็นเซอร์ภาคสนาม (Field Server) ของเขาเอง ซึ่งประกอบไปด้วยเซ็นเซอร์วัดแสง อุณหภูมิ ความชื้นในอากาศ ความชื้นในอากาศ ความชื้นในดิน กล้อง โดยเขาได้ตั้งบริษัทขึ้นมาชื่อว่า elab experience ตอนนี้เขาก็พยายามทำตลาดในประเทศญี่ปุ่น เท่าที่ผมประเมินดูคิดว่าการทำตลาดในประเทศไทยเราไม่น่าง่าย อย่างไรก็ตามเขาพยายามแทรกซึมเข้ามาด้วยการร่วมงานวิจัยผ่านมหาวิทยาลัยบางแห่งของไทย ซึ่งก็มีนักศึกษาไทยทำงานร่วมอยู่กับเขาครับ ก็ยังพอมีเวลาหากประเทศไทยเราจะพัฒนาเทคโนโลยี Smart Farm ของตัวเอง เพื่อแข่งกับต่างประเทศครับ

Information Technology for Agriculture

สวัสดีครับท่านผู้อ่าน ตอนนี้ผมอยู่กรุงโตเกียวครับ มาเข้าร่วมประชุม World Conference on Agricultural Informatics and IT 2008 วันพฤหัสบดีนี้ก็จะกลับกรุงเทพฯ แล้วครับ วันนี้พอดีพอมีเวลามาอัพเดตบล็อกสักหน่อย ก็ขอเล่าเรื่องความก้าวหน้าต่างๆ ที่ได้รับรู้มาจากการประชุมนะครับ งานนี้มีคนเข้าร่วมสักประมาณ 200 คนได้ครับ ซึ่งถือว่าไม่ใหญ่เลยครับ หากไปเทียบกับงานประชุมทางด้านนาโนเทคโนโลยีในระดับนานาชาติ ที่เป็นงานฮ็อตฮิตของปี แล้วยิ่งงานนี้ซึ่งเป็น World Conference ที่เอางานประชุมย่อยๆ ของแต่ละสมาคมมาร่วมจัดในคราวเดียวกัน แต่ทำไมมีคนเข้าร่วมแค่ระดับ 200 คนเอง ยิ่งทำให้รู้สึก เอ... ทำไมคนทำวิจัยทางด้านนี้น้อยจัง ทั้งๆที่วิทยาการทางด้าน Information Technology for Agriculture นั้นนับวันจะยิ่งมีความสำคัญกับโลกมากขึ้นทุกที ยิ่งในสภาวะที่โลกกำลังเผชิญกับวิกฤตโลกร้อน และพลังงานมีราคาแพง ทำให้การผลิตอาหารจะต้องทำอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ผมลองมานั่งนึกดู แล้วจึงพบว่า .... อ๋อ ..... งานนี้มีแต่นัก IT มาเสนอผลงาน แต่ดันไม่ยักมีคนทางด้านเกษตร ที่เป็นผู้ใช้มาเลย คือ ..... มีแต่ developers มา แต่กลับไม่มี users มาครับ ผมจึงลองไป search ดูงานประชุมทางด้านเกษตรของโลกเรา จึงได้พบว่าโลกของเรามีงานประชุมทางด้านเกษตรน้อยมากๆ เพราะ..... เมื่อเทียบกับสาขาอื่นๆ ปีหนึ่งๆ เรามีงานประชุมทางด้านนาโนไม่รู้จักกี่งาน แต่งานประชุมทางด้านเกษตรทั้งโลกกลับมีแค่ 2-3 งานเท่านั้น น่าน้อยใจแทนคนในสาขาเกษตรนะครับ งานประชุมนี้มีคนไทยเข้าร่วมพอสมควรนะครับ เท่าที่ผมนับดูก็ประมาณ 15-20 คน อาจจะเป็นอันดับสอง หรือสาม รองจากคนญี่ปุ่น เลยนะครับ ก็ประเทศไทยยังเป็นประเทศเกษตรกรรมนี่ครับ ถึงแม้งานนี้จะไม่ใหญ่โตอย่างที่ผมคิด แต่ผมก็ดีใจที่ได้มาประชุมงานนี้ เพราะได้พบว่างานทางด้านเกษตรแม่นยำสูงของเรา ไม่ได้แพ้ญี่ปุ่นเลยครับ งานของคนไทยที่ไปเสนอในที่ประชุมนี้ ฝรั่งเองก็ยังทึ่งครับ ดังนั้นบ้านเราอาจจะต้องให้ความสำคัญกับการนำเทคโนโลยีชั้นสูง มาใช้งานทางเกษตรให้มากขึ้น เพราะเราค่อนข้างได้เปรียบมากๆ ในเรื่องความหลากหลายของสินค้าเกษตรครับ

เต้าเสียบอัจฉริยะ (Intelligent Power Supply)

สวัสดีครับท่านผู้อ่าน Nano in Thailand ระหว่างวันที่ 23-28 สิงหาคมนี้ ผมจะเดินทางไปเข้าร่วมประชุม World Conference on Agricultural Informatics and IT 2008 ที่กรุงโตเกียวครับ หากพอมีเวลาปลีกตัวจากการประชุม ก็จะพยายามเข้ามาอัพเดต Blog นะครับ และในวันที่ 28 สิงหาคมหลังจากกลับมาแล้ว ผมจะนำความคืบหน้าของเกษตรความแม่นยำสูง รวมไปถึงเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่ถูกนำมาเปิดตัวในการประชุมครั้งนี้มาเล่าให้ฟังนะครับ


วันนี้ผมจะมาเล่าเรื่องของเต้าเสียบอัจฉริยะนะครับ ท่านผู้อ่านทราบไหมครับว่าโลกเราเผาผลาญพลังงานไฟฟ้าไปประมาณ 200 ถึง 400 ล้านล้านหน่วย (terawatt hours) ต่อปี กับการเสียบปลั๊กต่างๆทิ้งไว้ โดยไม่ดึงออกเมื่อเลิกใช้ หรือการแค่ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหลายไม่ว่าจะเป็นเครื่องเล่น DVD โทรทัศน์ Set-Top Box ต่างๆ ให้อยู่ในโหมด Stand-By (โหมดที่รอฟังคำสั่งเปิดปิดจากรีโหมด) โดยไม่ได้ดึงปลั๊กออกจริงๆ ก็กินไฟทั้งนั้น ประมาณกันว่าในประเทศสหรัฐอเมริกานั้น สูญเสียไฟฟ้าไปฟรีๆแบบนี้ประมาณ 5-25% เลยครับ ไฟฟ้าที่สูญเสียไปนั้นเกิดจากหม้อแปลงไฟฟ้าที่เปลี่ยนไฟฟ้าจากกระแสสลับ (AC) ไปเป็นกระแสตรง (DC) ซึ่งสูญเสียในรูปความร้อน (ลองเอามือไปอังดูบนเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เสียบปลั๊กคาไว้ก็ได้ครับ) นักวิจัยทั่วโลกในสาขานี้กับกลุ่มอุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้าเขาจึงจัดตั้งกลุ่มขึ้นมาที่มีชื่อว่า The Alliance for Universal Power Supplies โดยมีเป้าหมายเพื่อจะพัฒนาเต้าเสียบอัจฉริยะที่มีความสามารถในการรับรู้ความต้องการของเครืองใช้ไฟฟ้า หากเครื่องใช้ไฟฟ้าเลิกใช้ไฟแล้ว เต้าเสียบจะตัดไฟเลย แต่หากเครื่องใช้ไฟฟ้ายังต้องการไฟฟ้าอยู่ ซอฟต์แวร์ในเต้าเสียบกับซอฟต์แวร์ในเครื่องใช้ไฟฟ้าจะคุยกัน หลังจากนั้นเต้าเสียบจะปล่อยไฟให้เท่าที่จำเป็น ต่อไปนี้การชาร์จไฟเข้าแบตเตอรีต่างๆ จะอาศัยมาตรฐานเดียวกัน ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องมีที่ชาร์จของใครของมัน เช่น แต่ก่อนนั้น กล้องดิจิตอลซัมซุงก็ที่ชาร์จแบตอันนึง มือถือโนเกียก็มีที่ชาร์จแบตอีกอันนึง โน๊ตบุ๊คลีโนโวก็มีอีกอันนึง แต่ในอนาคตเราสามารถเอาอุปกรณ์อะไรก็ได้ ตั้งแต่ไอพอต จนถึง โน๊ตบุ๊ค มาชาร์จไฟกับเต้าเสียบอัจฉริยะตัวเดียว

ระยะหลังนี้ เราจะเริ่มเห็นการนำเอาฟังก์ชันในการรู้จักทำงาน เข้าไปใส่ในอุปกรณ์เครื่องใช้ต่างๆมากขึ้น ซึ่งในที่สุดเราจะเริ่มเห็นเครื่องใช้เหล่านี้คุยกัน สื่อสารกัน มากขึ้นเรื่อยๆ เพราะว่าการยิ่งคุยกันมาก ก็ยิ่งเข้าใจกัน ........

ตาชั่งอัจฉริยะ - Intelligent Scales

หากท่านผู้อ่านเคยไปซูเปอร์มาเก็ต แล้วไปซื้อผัก/ผลไม้ที่ต้องนำมาชั่งหาน้ำหนัก กับ ราคาเอง ก็คงเคยมีประสบการณ์ที่สับสนกับปุ๋มกดมากมาย เพราะไม่รู้ว่าเจ้าปุ๋มกดเพื่อเลือกชนิดของผัก หรือ ผลไม้ ของเราอยู่ตรงไหน รู้สึกลายตาไปหมด แต่นักวิจัยแห่ง Fraunhofer Institute for Information and Data Processing (IITB) เขากำลังจะแก้เรื่องปวดหัวนี้ให้แล้วครับ โดยเขาได้พัฒนาตาชั่งอัจฉริยะที่สามารถจดจำ และรู้จักผัก หรือ ผลไม้ ที่มนุษย์นำมาชั่ง เมื่อมันไม่แน่ใจ มันก็จะขึ้นตัวเลือกมาถาม เฉพาะไม่กี่ตัวเลือกเท่านั้น เช่น มะเขือเทศชนิดอะไร ซึ่งเป็นความแตกต่างเล็กน้อย ที่เครื่องอาจไม่เข้าใจ เครื่องชั่งนี้ทำงานโดยการติดกล้องเอาไว้ที่ตาชั่ง เมื่อมีของมาวางชั่งน้ำหนัก ซอฟต์แวร์จะทำการประมวลผล เพื่อระลึกรู้ว่าของที่นำมาชั่งนั้นคืออะไร ถึงแม้จะมีถุงพลาสติกยับยู่ยี่ขวางอยู่ระหว่างกล้องกับผลไม้ก็ไม่เป็นปัญหา นักวิจัยได้พัฒนาให้เครื่องชั่งนี้สามารถเรียนรู้สิ่งใหม่ๆได้ ทำให้พนักงานซูเปอร์มาเก็ตสามารถเพิ่มทางเลือกใหม่ๆ ให้แก่เจ้าตาชั่งนี้ มันสามารถเรียนรู้แม้ว่ากล้วยจะมาแบบห่ามๆ สุกแล้ว หรือ สุกแบบมีรอยช้ำสีน้ำตาลตามเปลือก ณ ขณะนี้ตาชั่งนี้ได้ถูกนำออกทดสอบในซูเปอร์มาเก็ต 300 แห่งทั่วเยอรมันครับ

Geoengineering - อภิมหาโปรเจคต์ เปลี่ยนฟ้าแปลงโลก (ตอนที่ 6)

วิศวกรรมดาวเคราะห์เป็นศาสตร์ในการนำเอาเทคโนโลยีต่างๆ หลากหลายชนิดทั้ง ฟิสิกส์ โยธา อวกาศวิศวกรรมธรณี เคมี นาโนเทคโนโลยี พันธุวิศวกรรม เทคโนโลยีชีวภาพ และอื่นๆ เข้ามาปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของดาวเคราะห์ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อจะทำให้ดาวเคราะห์เป้าหมายเหมาะที่สิ่งมีชีวิตจะอยู่ได้ ในอดีตแนวคิดของวิศวกรรมดาวเคราะห์เกิดขึ้นเพราะมนุษย์มีความใฝ่ฝันจะไปตั้งรกรากในอวกาศ เช่น ดาวอังคาร ซึ่งก็มีการเสนอวิธีการต่างๆ ขึ้นมามากมายเพื่อเปลี่ยนสภาพของดาวอังคารให้เหมาะสมที่สิ่งมีชีวิตจะสามารถดำรงอยู่ได้ เช่น การสร้างพื้นผิวต่าง (Terraforming) การสร้างทะเลสาบ การปรับเปลี่ยนบรรยากาศ ปรับอุณหภูมิของดาวเคราะห์ ซึ่งทำเพื่อให้เหมาะสำหรับสิ่งมีชีวิตจะอยู่อาศัย แล้วก็สร้างนิเวศน์ของสิ่งมีชีวิตขึ้นมา (Ecopoiesis) นาซ่าได้แอบดำเนินโครงการวิจัยลับๆ เกี่ยวกับการทำวิศวกรรมดาวเคราะห์เพื่อสร้างโลกใหม่บนดาวอังคาร โดยมีเป้าหมายทำให้ดาวอังคารกลายเป็นโลกของสิ่งมีชีวิตให้ได้ แต่ทว่า ……. ตอนนี้ดาวเคราะห์ที่อาจจะได้ทดสอบเทคโนโลยีนี้กลับไม่ใช่ดาวอังคาร แต่จะเป็นโลกใบนี้ที่เราอาศัยอยู่นี่เอง บทความตอนนี้ ผมจะมาเล่าต่อครับว่าในขณะนี้เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมดาวเคราะห์ มีความก้าวหน้าไปถึงไหนแล้ว ……

อีกไอเดียแก้โลกร้อนเป็นของนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษที่ชื่อว่า โรเจอร์ แองเจิ้ล (Roger Angel) ด้วยการกางร่มหรือสร้างม่านบังแดดให้โลกโดยการนำแผ่นกระจกสะท้อนแสงประมาณ 16 ล้านล้านชิ้นขึ้นไปลอยในอวกาศเพื่อบังแสงอาฑิตย์ไม่ให้ตกกระทบผิวโลก โรเจอร์คำนวณว่าถ้าเราสามารถกั้นแสงแดดสัก 2 เปอร์เซ็นต์ไม่ให้มาถึงโลกก็น่าจะแก้โลกร้อนได้ แต่การทำเช่นนั้น หากต้องทำใกล้กับพื้นผิวของโลก ก็ต้องใช้ม่านบังแดดที่มีพื้นที่ถึง 100,000 ตารางกิโลเมตรเลยทีเดียว โรเจอร์เสนอให้คิดค้นวิธีการส่งจรวดแบบใหม่โดยอาศัยพลังแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อส่งกระจกจำนวนมากไปลอยโคจรในวงโคจรระหว่างโลกกับดวงอาฑิตย์ ที่ระยะประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตรจากโลก เขาประมาณการว่าอภิมหาโปรเจคต์นี้อาจต้องใช้เงินถึง 4 ล้านล้านเหรียญสหรัฐ และใช้เวลาดำเนินการประมาณ 30 ปี

Geoengineering - อภิมหาโปรเจคต์ เปลี่ยนฟ้าแปลงโลก (ตอนที่ 5)

วิศวกรรมดาวเคราะห์ หรือ Geoengineering กำลังจะกลายมาเป็นศาสตร์ที่จะเปลี่ยนแปลงโลก และการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใดๆ ที่กระทำโดยสิ่งมีชีวิตจะยิ่งใหญ่เท่านี้อีกแล้ว เพราะมันจะเป็นการเปลี่ยนแปลงโลก เพื่อให้หลุดพ้นจาก Global Warming วันนี้ผมจะมาเล่าต่อให้ฟังครับ ถึงยาอีกขนานหนึ่งที่ถูกเสนอขึ้นมาเพื่อแก้อาการโรค (โลก) ร้อน นั่นคือการปลูกป่าในทะเล

จริงๆแล้ว ทะเลก็เหมือนป่าเพราะมีสิ่งมีชีวิตจำพวกไฟโตแพล็งตอน ซึ่งกระบวนการสังเคราะห์แสงของพวกมันจะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศเข้าไปไว้ในตัวของมัน ในขณะที่ส่วนหนึ่งของพวกมันเป็นอาหารแก่ กุ้งหอยปูปลา ส่วนที่เหลือของมันจะจมลงสู่ก้นบึ้งของทะเลแล้วฝังอยู่ที่นั่นตลอดกาล แพล็งตอนเหล่านี้สามารถเจริญเติบโตได้ดียิ่งขึ้นเมื่อมีความเข้มข้นของไอออนโลหะเหล็กในน้ำทะเล จึงมีผู้เสนอไอเดียให้นำสารละลายเหล็กออกไซด์ไปปล่อยในทะเล โดยใช้เรือเดินสมุทรขนาดใหญ่ โดยปรกตินั้น แพล็งตอนเหล่านี้ก็ได้สารละลายเหล็กจากตะกอนต่างๆ ที่ถูกพัดพามาจากแม่น้ำ ไหลลงสู่ทะเล และจากอนุภาคทรายที่ถูกพัดพามากับลมจากทะเลทรายต่างๆ อยู่แล้ว การนำสารละลายนี้ไปปล่อยลงทะเลด้วยเรือขนาดใหญ่ จะช่วยเร่งให้สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เติบโตได้ดีและดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งถือเป็นยาลดไข้โลกร้อนที่ไม่เลวเลย เพราะในอดีตที่ผ่านมานั้นมีหลักฐานที่ชี้ชัดว่าแพล็งตอนเหล่านี้ซึ่งได้รับปุ๋ยเหล็กจำนวนมากจากการขยายตัวของทะเลทราย ได้เจริญเติบโตอย่างมากในช่วงยุคน้ำแข็งที่ผ่านมา ซึ่งก็อาจเป็นปัจจัยบวกที่ทำให้ยุคน้ำแข็งเกิดขึ้นค่อนข้างยาว อย่างไรก็ตามยาแก้โลกร้อนตามวิธีนี้ ก็ต้องมีการศึกษาอย่างรอบคอบว่า ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกดูดซับมากขึ้น จะไม่ไปทำให้ระบบนิเวศน์ในทะเลถูกรบกวนจนเกิดความเสียหาย

หุ่นยนต์ควบคุมด้วยสมองชีวะ

เรื่องของ Man-Machine Interface หรือการเชื่อมต่อระหว่างมนุษย์กับจักรกล กำลังกลายมาเป็นกระแสสำคัญของเทคโนโลยีในศตวรรษที่ 21 ครับ การเชื่อมต่อระหว่างโลกของสิ่งมีชีวิตทำได้ทั้งการทำให้จักรกลมีความเป็นสิ่งมีชีวิต ด้วยการเอาความเป็นชีววิทยาไปใส่ให้มัน (เช่น Biomimetics, Biorobotics, Natural Intelligence) หรือ การทำให้สิ่งมีชีวิตมีความเป็นจักรกล ด้วยการเอาอุปกรณ์เสริมไปเติมแต่งให้สิ่งมีชีวิต (เช่น Bionics, Biomechatronics) หรืออาจเป็นแค่การประสานการทำงานระหว่างมนุษย์กับจักรกล (เช่น Haptics, Brain-Computer Interface) วันนี้ผมจะมาเล่าถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญ โดยการนำเอาเซลล์ประสาทสมองที่เลี้ยงขึ้นมา เพื่อไปทำงานควบคุมหุ่นยนต์ครับ

ผลงานนี้เป็นของ Professor Kevin Warwick แห่งมหาวิทยาลัยรีดดิ้งส์ ประเทศอังกฤษ ท่านได้นำผลงานหุ่นยนต์ที่ควบคุมด้วยประสาทสมองมาแสดงในการประชุม European Robotics Symposium 2008 ซึ่งจัดขึ้นเมื่อเดือนมีนาคม พ.ศ. 2551 ท่านได้เลี้ยงเซลล์ประสาทบนแผ่นวงกลมที่มีขั้วไฟฟ้า 60 ขั้ว ซึ่งจะคอยรับส่งสัญญาณไฟฟ้าจากเซลล์ประสาทไปสู่หุ่นยนต์ ผ่านทางสัญญาณบลูทูธ ซึ่งจะคอยควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ เมื่อหุ่นยนต์วิ่งมาใกล้กับวัตถุ เซ็นเซอร์ที่ตรวจสอบวัตถุจะส่งสัญญาณไปยังเซลล์ประสาทผ่านขั้วไฟฟ้า 60 ขั้วนั้น เซลล์ประสาทจะสนองตอบด้วยการสั่งให้หุ่นยนต์ลองเคลื่อนที่เลี้ยวซ้าย เลี้ยวขวา จนกว่าจะสามารถหลบหลีกวัตถุได้ ผลงานนี้ถือว่าเป็นก้าวสำคัญที่จะทำให้เราเริ่มเข้าใจการทำงานของสมอง ด้วยเฉพาะในเรื่องของการเรียนรู้ และความจำ ซึ่งก็จะมีประโยชน์ทางการแพทย์ในเรื่องของการรักษาโรคสมองด้วยครับ ในอนาคตเราคงได้เห็นสมองชีวะที่สร้างจากการเลี้ยงเซลล์ประสาท เพื่อนำมาควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์และอุปกรณ์ต่างๆ มากขึ้น เมื่อถึงวันนั้น เราอาจจะต้องเริ่มตั้งคำถามในนิยามของชีวิตแล้วล่ะครับว่า ความเป็นสิ่งมีชีวิตจะเริ่มนับจากจุดไหน ...........

ต้นไม้ไม่ได้โง่ (ตอนที่ 3)

หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่บ่งชี้ว่า ต้นไม้เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่เฉื่อย และรู้จักสื่อสารกันเองนั้น นับวันจะมากขึ้นเรื่อยๆ ครับ ทำให้มนุษย์เราอาจจะต้องปฏิบัติต่อเขาเหมือนกับสิ่งมีชีวิตที่เป็นสัตว์ด้วย ถึงแม้ผู้ใหญ่สมัยก่อนจะเคยสอนเราว่า ต้นไม้ไม่มีวิญญาณ การตัดต้นไม้ไม่บาป ไม่เหมือนฆ่าสัตว์ แต่ผมจำได้ว่าสมัยที่ผมบวชนั้น มีข้อห้ามในการถอนดึง หรือตัดต้นไม้ โดยไม่มีเหตุอันควร นั่นแสดงว่าพระพุทธองค์ได้ทรงค้นพบว่าต้นไม้เป็นสิ่งมีชีวิตที่มนุษย์ควรปฏิบัติต่อมันให้ถูกต้อง ตลอดชีวิตของพระองค์ท่านนั้นได้อาศัยต้นไม้ตั้งแต่ ประสูติ ตรัสรู้ จนถึงวันปรินิพพาน

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าในหมู่ต้นไม้ด้วยกันนั้น พวกมันก็มีความเป็นญาติ และปฏิบัติต่อกันคล้ายๆ วงศาคณาญาติของมนุษย์ได้เช่นกัน มันช่วยเหลือกันเพื่อให้อยู่รอด Susan Dudley แห่งมหาวิทยาลัยแมคมาสเตอร์ ในออนตาริโอ ได้สาธิตให้เห็นว่าต้นไม้สามารถระลึกรู้ญาติของมัน ถึงแม้ต้นไม้จะไม่มีระบบสมองในการจดจำ แต่มันกลับสามารถแยกแยะต้นไม้ที่เป็นพวกเดียวกันได้ เธอกล่าวว่า "ต้นไม้ก็มีสังคมของมันเหมือนกันค่ะ เพียงแต่เรายังไม่ค่อยเข้าใจ การสื่อสารพูดคุยของพวกมันเท่านั้นเอง"

ในการศึกษาของเธอนั้น ได้พบว่าต้นไม้ชนิดหนึ่ง (beach dwelling wildflower) ซึ่งมักขึ้นชุกชุมและก้าวร้าวไปยังดินแดนใหม่ๆรอบๆข้างถิ่นที่อยู่ของพวกมันเสมอ มันจะคุกคาม โดยการแย่งอาหารพืชชนิดอื่น จนกระทั่งเข้าไปครอบครองดินแดนต่างๆอย่างเต็มตัว แต่กลับปรากฏว่า เมื่อมันไปเจอพวกเดียวกัน หรือ ญาติห่างๆของมัน มันกลับสงบเสงี่ยม และยอมใช้ทรัพยากรในดินร่วมกันอย่างสันติ