สิ่งที่เป็น วิทยาศาสตร์ 10 อย่าง

12 เหตุการณ์สำคัญทางวิทยาศาสตร์ เป็นชื่อเรื่องหลัก บนหน้าปกของ วารสารไซแอนติฟิก อเมริกัน ฉบับเดือน มิถุนายน 2010 ด้วยการนำเสนอ 12  เหตุการณ์ ที่อาจเกิดขึ้นได้จริงและให้คะแนนจัดลำดับเหตุการณ์ ที่เป็นไปได้ในปี 2050 โดย เป็นทั้งเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ และเกิดจากฝีมือมนุษย์ ที่จะเกิดขึ้นอย่างทันทีทันใด ในทุกๆเวลา ที่จะทำเกิดการเปลี่ยนแปลงสังคมอย่างสมบูรณ์ ในแต่ละเหตุการณ์ที่ทำนาย ไซแอนติฟิกอเมริกัน ได้ตั้งมาตรวัด ตีค่า ความเป็นไปได้ของการเกิดขึ้นไว้ 5 ระดับ

12 เหตุการณ์ ดังกล่าวได้แก่ การโคลนนิ่งมนุษย์  มิติพิเศษ  สิ่งมีชีวิตจากต่างดาว  ข้อถกเถียงด้านอาวุธนิวเคลียร์   การชนของดาวเคราะห์น้อย  โรคระบาดร้ายแรง กำเนิดชีวิต  ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิปกติ  เครื่องกลมีสติ การละลายของน้ำแข็งขั้วโลก  แผ่นดินไหวในแปซิฟิก   พลังงานฟิวชัน วารสารไซแอนติฟิก อเมริกัน ได้จัดลำดับความเป็นไปได้ของการเกิดขึ้นของแต่ละเหตุการณ์ในปี ค.ศ.2050 สรุปได้คือ

รายละเอียดนำเสนอแต่ละเหตุการณ์ ดังต่อไปนี้

เหตุการณ์ที่ 1  การโคลนนิ่งมนุษย์ (Cloning of a human)
ทำนายว่าในปี  2050: น่าจะเกิดได้ (likely)

นับแต่วันกำเนิดของแกะน้อย Dolly ในปี 1996 การ โคลนนิ่งมนุษย์ดูเหมือนจะเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ถึงแม้ว่าโคลนนิ่งสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมอื่น ๆ จะเคยประสบผลสำเร็จมาแล้ว โคลนนิ่งมนุษย์กลับเป็นเรื่องที่ยากมาก ซึ่งอาจจะทำให้หลายคนรู้สึกสบายใจในขณะที่อีกหลายคนรู้สึกผิดหวัง

ในการโคลนนิ่งมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์จะแทนที่นิวเคลียสของเซลล์ไข่ของมารดาด้วยนิวเคลียสของเซลล์ ไข่จากอีกบุคคลหนึ่ง แม้การโคลนเอ็มบริโอ จะเคยทำสำเร็จมาแล้ว แต่ยังไม่ประสบความสำเร็จในการเจริญเติบโตผ่านช่วงระยะแรกซึ่งเอ็มบริโอจะมี ลักษณะเป็นลูกบอลกลมที่กำลังจะแบ่งตัว นักวิทยาศาสตร์พบว่าการแลกเปลี่ยนนิวเคลียสนี่ส่งผลโดยตรงต่อการจัดเรียงตัว ของโครโมโซมระหว่างการแบ่งตัวของเซลล์ นักวิทยาศาสตร์ชื่อ  Robert Lanza ผู้ประสบความสำเร็จในการโคลนเอ็มบริโอมนุษย์เป็นคนแรกของโลกในปี 2001 กล่าว ว่า เมื่อไรก็ตามที่มีการโคลนนิ่ง จะมีช่วงเวลาที่ต้องเรียนรู้ศึกษา โดยเฉพาะในการโคลนนิ่งมนุษย์ กลเม็ดอยู่ที่เวลาและสารเคมีที่เหมาะสมที่จะใช้ออกคำสั่งของเซลล์โคลนนิ่ง

อย่างไรก็ดี ก็ยังมีเรื่องยากอยู่บ้าง ในการโคลนนิ่งสัตว์ อย่างน้อยร้อยละ 25 เกิดปัญหาชัดเจนซึ่งเกิดขึ้นจากระหว่างการตั้งคำสั่งของเซลล์ การเพาะเชื้อ หรือการเคลื่อนย้ายเอ็มบริโอ Lanza กล่าวว่าในการโคลนนิ่งมนุษย์เป็นเรื่องที่มีความเสี่ยงเช่นกัน

นอกจากนี้ยังมีปัญหาในเรื่องหลักจริยธรรมด้วย ยกตัวอย่าง เราสามารถโคลนนิ่งมนุษย์โดยที่พวกเขาไม่รับรู้หรือไม่ยินยอมได้หรือไม่ ถึงแม้ว่าการโคลนนิ่งจะช่วยให้มนุษย์ใช้ชีวิตได้คุ้มค่ามากขึ้นจากการเรียน รู้ก็ตาม ในปัจจุบันยังมีความพยายามโคลนมนุษย์นีแอนเดอธัลอีกด้วย อย่างไรก็ตามการโคลนสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้วเป็นเรื่องที่ยุ่งยาก มากกว่าการโคลนปกติเพราะมีหลายปัจจัยแวดล้อมที่ต้องพิจารณาร่วมด้วย ปัจจุบันเคยมีความสำเร็จในการโคลนสายพันธุ์ของแพะภูเขาที่สูญพันธุ์ไปแล้ว ได้เพียงครั้งเดียวซึ่งแพะตัวนี้เสียชีวิตทันทีภายหลังการคลอด

จากจินตนาการของมนุษย์เกี่ยวกับมิติพิศวง มันอาจจะเกิดขึ้นจริงๆได้ สิ่งลึกลับรอบตัวต่าง ๆ เช่นสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงหรือความเกี่ยวพันของอนุภาคที่แตกต่างกันทำให้เรา รู้สึกได้ว่าอาจจะมีมิติพิเศษที่เรายังไม่รู้ ถ้าสิ่งเหล่านี้เป็นจริง อุปกรณ์ Large Hadron Collider (LHC) ที่เจนีวาอาจจะกระแทกให้อนุภาคแตกตัวและปล่อยพลังงานเพียงพอจะทำให้เราสัมผัสมิติอื่น ๆ ได้

Max Tegmark จาก MIT กล่าวว่าการพิสูจน์ถึงมิติพิเศษจะทำให้เราเปลี่ยนแปลงความเข้าใจในโลกความเป็นจริงได้  ใน เชิงทฤษฎีฟิสิกส์ หลักการเหตุผลของมิติพิเศษเกี่ยวข้องโดยตรงกับทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวด ที่อ้างถึงการรวมเอาอนุภาคต่าง ๆ เข้าด้วยกันเป็นสิ่งเดียว สมมาตรยิ่งยวดจะเกิดขึ้นได้เมื่อห้วงอวกาศมีทั้งหมด 10 มิติด้วยกัน ซึ่งมิติอื่น ๆ อาจจะไม่สามารถสังเกตได้เนื่องเพราะมีขนาดเล็กมากเกินไป หรือมนุษย์อาจจะยึดติดอยู่กับโลกที่มีเพียง 3 มิติเท่านั้น
วิธี หนึ่งที่ทำให้เกิดมิติพิเศษขึ้นได้คือการเร่งพลังงานของอนุภาค จากกฎของกลศาสตร์ควอนตัม หากอนุภาคมีพลังงานมากขึ้นเพียงใด การจำกัดขอบเขตของอนุภาคจะเล็กลงไปด้วย เช่นพลังงาน 1 TeV มาจากอนุภาคที่มีขนาด 10-19 เมตร หากมิติพิเศษมีขนาดใหญ่เท่านี้ อนุภาคจะตกลงไปสู่มิตินั้นและเกิดการสั่นขึ้น

ในปี 1998 นักฟิสิกส์ Gordon Kane จินตนาการขึ้นว่า ถ้า LHC สามารถแยกอนุภาคโปรตอนสองตัว จะสามารถสร้างอิเล็กตรอนกับอนุภาคอื่น ๆ ที่มีพลังงานเป็นจำนวนเต็มเท่าของ 1 TeV เช่น 2-3 TeV จำนวนเท่าที่ว่าแสดงถึงจำนวนมิติที่เกิดขึ้นจากการชนของอนุภาค

การค้นพบมิติพิเศษมีบทบาทสำคัญในทางฟิสิกส์และในการศึกษาอื่น ๆ เราสามารถนำมิติพิเศษมาอธิบายความลึกลับต่าง ๆ เช่นพลังงานคอสมิค หรืออาจนำไปใช้แก้ไขความเข้าใจในเรื่องมิติได้ซึ่งจะทำให้เราเข้าใจได้ดี ขึ้นว่าห้วงพื้นที่และห้วงเวลาอาจเกิดจากหลักการทางฟิสิกส์ที่เกิดในดินแดน ไร้พื้นที่ไร้ห้วงเวลาได้

ทำนายว่าในปี 2050: ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้  (unlikely)

ในปี 1960 ที่ National Radio Astronomy Observatory ณ West Virginia นักวิทยาศาสตร์หนุ่ม Frank Drake ปรับกล้อง radio telescope ขนาดใหญ่เพื่อตรวจจับสัญญาณจากสิ่งมีชีวิตต่างดาว การค้นหาครั้งนั้นแม้จะคว้าน้ำเหลว แต่เป็นต้นกำเนิดของโครงการสำคัญในการเสาะหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวหรือ SETI และมีชื่อว่าโครงการออซมา (Ozma)

ในเดือนพฤษภาคม 2553 ที่ผ่านมา Drake ปัจจุบันมีอายุ 80 ปี และเป็นผู้อำนวยการศูนย์ Carl Sagan Center ใน Moutain View แค ลิฟอร์เนีย ก็ยังคงทำการค้นคว้ามาโดยตลอด นักดาราศาสตร์สมัยนี้มีอุปกรณ์พิเศษที่ใช้ค้นหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวโดยเฉพาะ และตั้งชื่อว่า Allen Telescope Array (ATA) ที่แคลิฟอร์เนีย ถนักดาราฟิสิกส์ Alan P. Boss ก็ เห็นด้วยกับความเห็นนี้ เขาเชื่อว่าจักรวาลยังคงกว้างใหญ่และรอให้เราค้นหาต่อไป ปัจจุบันหนึ่งในโครงการที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือโครงการฟินิกส์ใช้วิธีค้นหา จากดวงดาวใกล้เคียงโดยตรวจจับคลื่นวิทยุในช่วงกว้างมาก ในเวลา 9 ปีที่ผ่านมา โครงการนี้ตรวจค้นดวงดาวไปแล้วถึง 800 ดวง ซึ่งยังเป็นเพียงหนึ่งในล้านของร้อยละ 1 ของดวงดาวทั้งหมดในทางช้างเผือก

สิ่งที่ยากก็คือมีหลายตัวแปรที่นักดาราศาสตร์ต้องให้ความสนใจ เหมือนกับคลื่นวิทยุ พวกเขาต้องพิจารณาสถานีส่งคลื่น เวลาในการส่งคลื่น (ตลอด 24 ชั่วโมงหรือหยุดส่งทุกเที่ยงคืน) ชนิดของคลื่น (AM หรือ FM) และอื่น ๆ อย่างน้อยการค้นหาต้องเป็น 9 มิติ และถึงแม้ว่าเราจะได้ว่า 9 มิติที่ต้องการคืออะไรและสร้างอุปกรณ์มารองรับ การค้นหาก็ยังอาจผิดพลาดได้โดยง่ายเพียงเพราะเราคาดเดาผิดไป 1 ตัวแปร

ในปัจจุบันมีความพยายามใช้กล้อง Kepler space telescope เสาะ หาดวงดาวที่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ซึ่งในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เราคงคาดหวังได้ว่าจะมีคำตอบให้กับว่ามีดาวเคราะห์ดวงไหนบ้างที่มีสภาพคล้าย กับโลก แต่ถึงกระนั้นดาวเหล่านี้อาจไม่มีเทคโนโลยีดีพอที่จะส่งสัญญาณคลื่นวิทยุมา ให้เราตรวจจับก็ได้ นักวิทยาศาสตร์จึงหันไปให้ความสำคัญกับการตรวจจับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก มากกว่า อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กนั้นก็ยังยากเกินไปสำหรับเทคโนโลยีของโลกเราที่จะตรวจ จับได้ในอีก 20 ปีข้างหน้า

อะไรจะเกิดขึ้นถ้ามีบางคนตรวจจับสิ่งมีชีวิตต่างดาวขึ้นมาได้ สถาบัน SEMI มี ขั้นตอนชัดเจนว่าจะเตือนไปยังสถานีสำรวจหลายแห่งเพื่อร่วมกันตรวจสอบข้อมูล แต่องค์กรระดับโลกยังไม่มีการจัดตั้งขั้นตอนการดำเนินงานใด ๆ

ทำนายว่าในปี 2050:  ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้  (unlikely)

นับแต่สิ้นสุดสงครามเย็น การควบคุมอาวุธสงครามโดยสหรัฐอเมริกา รัสเซียและประเทศอื่น ๆ ได้ช่วยกันลดการถูกคุกคามจากสงครามนิวเคลียร์เป็นอย่างมาก แต่สงครามในบางประเทศก็ยังทำให้การซื้อขายแลกเปลี่ยนอาวุธสงครามที่ยังเกิดขึ้นได้

การระเบิดเพียงลูกเดียวของระเบิดนิวเคลียร์สามารถทำให้ผู้คนล้มตายได้มากมาย หลายนอกจากประชาชนกว่า 20 ล้าน คนที่ต้องสูญเสียในการสงคราม ยังมีอีกมากมายที่ไม่เกี่ยวข้องยังต้องสูญเสียไปด้วยเนื่องเพราะแรงระเบิดจะ ส่งให้ขี้เถ้ากว่าห้าเมตริกตันลอยเข้าสู่ขั้นบรรยากาศ สภาพอากาศจะทำให้เศษเถ้าลอยขึ้นไปอยู่ในบรรยากาศของโลกกว่าหนึ่งสัปดาห์ และภายในสองเดือนจะปกคลุมไปทั่วทุกมุมโลก ท้องฟ้าจะมืดครึ้มทำให้พืชพรรณขาดแสงแดดซึ่งส่งผลโดยตรงต่อกระบวนโซ่อาหารไป ถึง 10 ปี สภาพข้าวยากหมากแพงยังส่งผลให้ประชากรโลกกว่าหนึ่งล้านคนต้องอดตายตามไปอีกด้วย

แม้ว่าผลกระทบฟังดูน่ากลัว แต่สิ่งหนึ่งที่ยังเป็นแสงทองส่องอำไพ เหตุอุบัติที่อาจเกิดขึ้นได้นี้ยังอยู่ในความสามารถของมนุษย์ที่จะหยุดยั้ง และควบคุมดูแลไม่ให้เกิดขึ้นมาได้

ทำนายว่าในปี 2050:  ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้  (unlikely)

เมื่อวันที่ 13 มิถุนายน 2553  ดาวเคราะห์น้อยชื่อว่า 2007XB10 มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.1 กิโลเมตร ซึ่งเป็นขนาดที่มีแรงทำลายเป็นวงกว้างในระดับโลก จะวิ่งผ่านโลกเราไป ช่างเป็นโชคดีที่ดาวเคราะห์น้อยดังกล่าวจะอยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางถึง 10.6 ล้านกิโลเมตร หรือนับเป็น 27.6 เท่าของระยะทางจากโลกไปยังดวงจันทร์ แม้ว่าในระยะเวลาอันใกล้จะไม่มีดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่วิ่งเข้าชนโลกโดยตรงก็ตาม แต่ในระยะเวลา 200 ปีข้างหน้าโลกเราอาจต้องเผชิญกับหินอวกาศขนาดเล็กแต่มีพลังทำลายเพียงพอกับเมืองเล็ก ๆ ได้

วัตถุใกล้โลกหรือ NEO (near-Earth object) เป็นดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางที่เข้าใกล้สู่โลกในระยะ 195 ล้านกิโลเมตร ในปี 2009 องค์การนาซ่าคาดการณ์ไว้ว่ามี 90 ดาวเคราะห์น้อยที่วิ่งเข้าสู่ระยะ 5 เท่าของระยะทางสู่ดวงจันทร์ และมีถึง 21 ลูก ที่อาจวิ่งเข้าสู่ระยะทางระหว่างโลกกับดวงจันทร์ โดยปกตินักวิทยาศาสตร์จะตรวจพบดาวเคราะห์น้อยเป็นจุดเล็กบนภาพถ่าย ซึ่งทำให้ยากต่อการคำนวณเส้นทางการโคจร ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ยังคงเก็บข้อมูลต่อไป อย่างไรก็ตามดาวเคราะห์น้อยที่ถูกพบอย่างน้อย 940 ลูกมีขนาดประมาณ 1 กิโลเมตร ซึ่งยังไม่มีวี่แววจะเข้ามาชนโลก แต่ดาวเคราะห์น้อยที่ทำลายสายพันธุ์ไดโนเสาร์ทั้งหมดต้องมีขนาดถึง 10 กิโลเมตร

อย่างไรก็ตาม โลกใบนี้กลับถูกคุกคามด้วยหินขนาดเล็กซึ่งมีมากกว่าหนึ่งแสนถูกที่มีขนาดประมาณ 140 เมตรซึ่งแต่ละลูกมีพลังทำลายของระเบิด TNT ขนาด 300 เมกะตัน หินขนาดเล็กเหล่านี้มีโอกาสพุ่งเข้าชนโลกบ่อยกว่าหินอุกกาบาตขนาดใหญ่มากนัก

อย่างไรก็ตาม ในมุมมองของความเสี่ยง นักวิทยาศาสตร์กำลังให้ความสำคัญกับหินอุกกาบาตขนาดย่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30-50 เมตรซึ่งมีพลังทำลายเมืองเล็ก ๆ ได้ทั้งเมือง โดยมักจะระเบิดในชั้นบรรยากาศ ในปี 1908 หินอุกกาบาตเกิดระเบิดขึ้นจนเป็นแรงดันอากาศเหนือเมือง Tunguska ในไซบีเรีย ทำให้เมืองทั้งเมืองราพนาสูญขนาดเท่าเมืองลอนดอนเลยทีเดียว เหตุการณ์คล้ายกันนี้ยังเคยเกิดขึ้นที่ Barringer รัฐอริโซนาอีกด้วย

National Research Council (NRC) คาดการณ์ไว้ว่าในทุก 200 ปีจะมีหินอุกกาบาตขนาด 25 เมตรระเบิดขึ้น แม้ว่าส่วนใหญ่จะเกิดระเบิดเหนือทะเลแต่ยังคงมีความเสี่ยงต่อการเกิดสึนามิได้เช่นกัน ในขณะเดียวกันนักวิทยาศาสตร์จาก Sandia National Laboratories คาดว่าการระเบิดขนาด 4 เมตรจะเกิดขึ้นได้ทุกปี

 แล้วเราสามารถทำอะไรได้บ้างถ้าเราพบว่าหินอุกกาบาตเหล่านี้จะพุ่งเข้าชนโลก สำหรับหินขนาดกลางที่ค้นพบล่วงหน้าหลายปี เราอาจจะส่งกระสวยอวกาศเข้าพุ่งชนเพื่อเปลี่ยนทิศทางวงโคจรเสียเลย สำหรับหินอุกกาบาตขนาดใหญ่กว่า 500 เมตร คงไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากการใช้ระเบิดนิวเคลียร์

หากว่า เรามีเวลาเตรียมตัวเพียงน้อยนิดสำหรับอุกกาบาตขนาดที่จะทำลายเมืองได้ทั้ง เมือง ทางเลือกมีน้อยมากนักนอกจากการอพยพออกไปจากพื้นที่เสี่ยงเท่านั้น ซึ่งบางครั้งเรายังต้องฝากความหวังไว้กับโชคเสียด้วย

เหตุการณ์ที่ 6 โรคระบาดร้ายแรง (Deadly pandemic)

ทำนายว่าในปี 2050:  น่าจะเกิดได้ครึ่งหนึ่ง (50-50)

ไวรัสไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ใหม่ H1N1 ก่อ ให้เกิดเหตุร้ายได้น้อยกว่าที่เราคาดหมายกันไว้มาก แต่ในขณะเดียวกันเชื้อไวรัสได้สื่อให้เห็นถึงความจริงเกี่ยวกับการขาดการ เตรียมพร้อมจะรบกับเชื้อโรคร้ายนี้ นับตั้งแต่โรคระบาดไข้หวัดใหญ่ในปี ๑๙๑๘ มนุษย์จะมีความก้าวหน้าในทางการแพทย์ไปมาก แต่โรคติดต่ออุบัติใหม่ยังคงทำให้เกิดการสูญเสียประชากร และยังส่งผลกระทบโดยตรงทางสังคม เศรษฐกิจ การเมืองและโครงสร้างอื่น ๆ ได้อีกด้วย

เชื้อไวรัสอุบัติใหม่สามารถสังหารประชาชนที่มีสุขภาพสมบูรณ์ได้เป็นล้าน ๆ คน ชนชาติต่าง ๆ จะปิดประเทศ ก่อให้เกิดความแตกแยกและขัดแย้งในระดับประชาชนและชนชั้นปกครอง การค้าระหว่างประเทศจะเกิดความเสียหายสูงถึง 1.8 ถึง 3.0 ล้านล้านเหรียญสหรัฐ และความไม่มั่นคงทั้งหลายจะคงอยู่ไปอีกหลายปี   หากโรคระบาดเกิดจากน้ำมือมนุษย์ ความวุ่นวายในเชิงเศรษฐกิจและสังคมจะสาหัสมากกว่านี้

ทำนายว่าในปี 2050:  เกือบจะเกิดขึ้นอย่างแน่นอน (almost certain)

เราต่างเคยจินตนาการถึงชีวสังเคราะห์หรือการสร้างสรรค์สิ่งมีชีวิตขึ้นในห้อง ทดลอง เรามองภาพนักวิทยาศาสตร์เติมส่วนประกอบเคมีลงในหลอดทดลองที่มีฟองเดือด กวนเล็กน้อยและสิ่งมีชีวิตก็ก่อกำเนิดขึ้นได้

ในความเป็นจริง นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ให้ความสนใจกับการสร้างสรรค์สิ่งมีชีวิตจากองค์ประกอบ ไร้ชีวิตนัก เนื่องเพราะยังไม่มีใครเข้าใจกระบวนการพื้นฐานว่าอะไรทำให้สารประกอบเคมีที่ อยู่นิ่ง ๆ มารวมตัวกันเป็นสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์ได้เอง ในปี 1952 การทดลองที่โด่งดังมากของ Miller-Urey ที่ได้สร้างกรดอะมิโนจากสารเหนียวบางชนิด ถึงกระนั้นการทดลองนี้ก็ยังเป็นเรื่องยากที่จะทดลองซ้ำให้เห็นผลชัดเจนในปัจจุบัน

ทุกวันนี้สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์เน้นหนักไปที่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสิ่งมี ชีวิตที่มีอยู่เดิม ซึ่งอาจมองเป็นพันธุวิศวกรรมบนสารอินทรย์ ก็คือแทนที่จะเปลี่ยนลักษณะพันธุกรรมเพียง 1 ยีน นักชีวพันธุศาสตร์เลือกที่จะเปลี่ยนกลุ่มยีนส์ขนาดใหญ่หรือแม้กระทั่งทั้งจีโนม การเปลี่ยนแปลง DNA ดังกล่าวสามารถสร้างสรรค์สารเคมี เชื้อเพลงหรือแม้แต่ยารักษาโรคจากสิ่งมีชีวิตได้

ความจริงแล้ว ชีวสังเคราะห์มุ่งเน้นที่จะนำวิศวกรรมขนาดใหญ่ไปใช้ร่วมกับชีววิทยา ลองนึกภาพต้นไผ่ที่ถูกสร้างสรรค์ให้เติบโตขึ้นเป็นเก่าอี้ไม้แทนที่จะต้องนำ มาผลิตเองด้วยน้ำมือมนุษย์ หรือภาพแผงพลังงานแสงอาทิตย์ชีวภาพ (ใบไม้) ที่ ส่งกระแสไฟฟ้าสู่บ้านเรือนข้างเคียง หรือภาพต้นไม้ที่ขับน้ำมันดีเซลออกจากลำต้น หรือภาพระบบชีวภาพที่ผ่านการดัดแปลงให้กำจัดมลพิษ และภาพแบคทีเรียที่ถูกดัดแปลงให้เข้าสู่ร่างกายมนุษย์เพื่อทำการรักษาอาการ เจ็บไข้ได้ David Rejeski แห่ง Woodrow Wilson International Center for Scholars กล่าว ว่า “เราสามารถดัดแปลงพันธุกรรมได้ในระดับชีวภาพ ซึ่งสิ่งนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่ เปรียบเหมือนการปฏิวัติอุตสาหกรรมในคริสตศตวรรษที่ 19”

ทำนายว่าในปี 2050:  น่าจะเกิดได้ครึ่งหนึ่ง (50-50)

เราสามารถสร้างโรงไฟฟ้าถ่านหิน ณ ที่ใดก็ได้ แต่การนำกลับมาใช้ใหม่กลับเป็นเรื่องยาก ในขณะที่แรงลมพัดโบกบนยอดเขา ดวงอาทิตย์สาดแสงบนทะเลทราย หากเราจะนำเอาพลังงานเหล่านี้มาใช้ในเมืองใหญ่ระยะกว่าร้อยกิโลเมตรห่างออก ไปกลับเป็นเรื่องที่ท้าทายนัก

ปัจจุบัน เรามีสายเคเบิลตัวนำยิ่งยวดที่สามารถส่งกระแสไฟฟ้าเป็นเมกะวัตต์ไปเป็นระยะ ทางหลายพันกิโลเมตรโดยมีการสูญเสียเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ เพียงแต่ว่าสายเคเบิลจำต้องถูกอาบได้ด้วยไนโตรเจนเหลวที่ 77 เคลวิน หรือ -196 องศาเซลเซียส ซึ่งยังต้องอาศัยปัมพ์และอุปกรณ์ทำความเย็นทุก ๆ ระยะทาง 1 กิโลเมตรอีกด้วย ส่งให้ค่าใช้จ่ายและความซับซ้อนมากขึ้นไปอีก

ตัว นำยิ่งยวดที่สามารถทำงานได้ในที่ที่อุณหภูมิและความดันปกติจะช่วยสนับสนุน การจ่ายพลังงานในระดับโลกได้เป็นอย่างดี แสงอาทิตย์ที่สาดส่องบนทะเลทรายซาฮาราสามารถจ่ายพลังงานเพียงพอกับภาคพื้น ยุโรปตะวันตกผ่านสายเคเบิลตัวนำยิ่งยวดที่เดินสายใต้ท้องทะเลเมดิเตอร์ เรเนียน เคล็ดลับอยู่ที่ว่าตัวนำยิ่งยวดที่สามารถทำงานในอุณหภูมิห้องยังคงเป็นสิ่ง ลึกลับมาตลอดนับแต่ปี 1986 ถึงแม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะสามารถสร้างวัสดุตัวนำยิ่งยวดที่ใช้การได้ที่ไนโตรเจนเหลวอุณหภูมิสูงนับแต่นั้นมาแล้วก็ตาม

สองปีที่ผ่านมา มีการค้นพบวัสดุตัวนำยิ่งยวดรูปแบบใหม่ โดยอาศัยการสร้างจากธาตุเหล็ก ซึ่งสร้างความหวังให้นักทฤษฎีว่าจะสามารถแบ่งแยกกระบวนการในการทำงานของตัว นำยิ่งยวดที่อุณหภูมิต่าง ๆ อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าก็เป็นไปอย่างเชื่องช้า

ทำนายว่าในปี 2050:  น่าจะเกิดได้ (likely)

นักวิจัยด้านปัญญาประดิษฐ์ต่างเชื่อมั่นว่าการพัฒนาความฉลาดในคอมพิวเตอร์และ หุ่นยนต์ที่สามารถจำลองตนเองได้ สอนตนเองได้ และสามารถปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ได้ จะเปลี่ยนโลกใบนี้ เพียงแต่ทั้งหมดจะเกิดขึ้นเมื่อไร ก้าวหน้าไปได้เพียงไหน และมนุษย์ควรทำอย่างไรยังเป็นข้อถกเถียงกัน

ทุกวันนี้ เครื่องยนต์ที่ฉลาดต่างถูกออกแบบให้ทำงานเฉพาะทางภายใต้สภาวะเฉพาะทาง ในอนาคตข้างหน้า อุปกรณ์เหล่านี้อาจจะทำงานเป็นอัตโนมัติมากขึ้น โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เราต้องการให้เครื่องยนต์ทำงานได้เป็นอิสระ Hod Lipson จาก Cornell University กล่าว ว่า ในบางสถานการณ์ที่เราไม่สามารถคาดเดาได้ว่างานนั้น ๆ จะเกิดอะไรขึ้นได้บ้าง เราต้องการให้เครื่องยนต์เหล่านี้เปลี่ยนแปลงให้เข้ากับสถานการณ์และตัดสิน ใจได้เอง Lipson เชื่อว่าสุดท้ายแล้วหุ่นยนต์ต้องเป็นหุ่นที่มีสติและรับรู้ถึงตัวตนได้

ถึงแม้ว่านักประสาทวิทยาจะคัดค้านความเป็นไปได้ โดยให้เหตุผลด้านความซับซ้อนของระบบประสาทในการรับรู้ตัวตน แต่วิทยาการและความก้าวหน้าทั้งด้านอุปกรณ์คอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ในอนาคต อาจจะเรียนรู้และรับรู้ตัวตนได้ ซึ่งนั่นทำให้ภาพยนตร์ The Terminator ไม่ห่างไกลความเป็นจริงเลย

นั่นเป็นเพราะนักวิทยาศาสตร์เริ่มสังเกตจากมนษย์ด้วยกันเอง มนุษย์เป็นสัตว์ประเสริฐ มีเอกลักษณ์สำคัญคือความฉลาดในการเรียนรู้ ซึ่งช่วยให้มนุษย์พัฒนาตัวตนของตนขึ้นได้ตลอดเวลา Selmer Bringsjord จาก Rensselaer Polytechnic Institute เชื่อว่าสัตว์อื่นทั่วไปกลับเหมือนตกอยู่ในพันธนาการทางการเรียนรู้และพัฒนา ในขณะที่มนุษย์ก้าวข้ามพันธนการนั้นไปแล้ว

ดังนั้นหากหุ่นยนต์สามารถเข้าใจเหตุผลในการเกิดและการดำรงอยู่ของตัวตนได้ หุ่นยนต์เหล่านั้นจะสามารถออกแบบและพัฒนาตัวตนของตนได้เช่นกัน Will Wright ผู้สร้างเกมส์ The Sims เชื่อ ว่าสิ่งแรกที่หุ่นยนต์ที่รับรู้ภาวะมีตัวตนจะทำคือการพัฒนาตนเองให้ดีขึ้น การพัฒนานี้จะถูกถ่ายทอดไปยังหุ่นยนต์รุ่นถัด ๆ ไป ซึ่งในวัฎจักรของหุ่นยนต์จะใช้เวลาในการสร้างเพียงไม่กี่ชั่วโมง กระบวนการดังกล่าว ถ้าเรียกอีกอย่างก็คือ การเรียนรู้ภาวะมีตัวตนจะนำไปสู่การสร้างตัวตนขึ้นมาใหม่ซึ่งจะนำไปสู่หุ่น ยนต์ที่สามารถกำเนิดตัวตนขึ้นได้เองโดยไม่ต้องอาศัยมนุษย์อีกต่อไป Wright เชื่อ ว่าสิ่งเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้จริงในช่วงชีวิตของมนุษย์เราในปัจจุบันนี้ และถ้ามันเกิดขึ้นจริง เมื่อเราต้องดำรงชีวิตร่วมกับบางสิ่งที่มีความฉลาดยิ่งยวด

แต่ Bringsjord ไม่ ได้มองโลกในแง่ร้ายนัก เขาเชื่อว่าหุ่นยนต์ยังไงก็ต้องทำตามคำสั่งในโปรแกรมที่ถูกเขียนขึ้น ซึ่งจะไม่มีปัญหาถ้าโปรแกรมถูกเขียนมาอย่างถูกต้อง ปัญหาที่อาจจะเกิดขึ้นคือการนำเอาหุ่นยนต์ที่เสริมพลังความฉลาดไปใช้ในการ สงครามหรืออาวุธสงคราม เพราะคงไม่มีใครสามารถควบคุมหุ่นยนต์เหล่านี้ได้ง่ายนัก เขาเชื่อว่ามนุษย์สามารถควบคุมอนาคตของเราได้เอง เพียงแค่ใช้ปัญญาประดิษฐ์อย่างมีความรับผิดชอบ

ทำนายว่าในปี 2050:  น่าจะเกิดได้ (likely)

นับแต่ ค.ศ. 1900 ระดับน้ำทะเลโดยรวมสูงขึ้นประมาณ 17 เซนติเมตร เนื่องจากการขยายตัวของน้ำทะเลที่กินเนื้อที่มากขึ้นและการละลายของน้ำแข็งขั้วโลก

ระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นเป็นเพียงเศษเสี้ยวเล็ก ๆ ของปัญหาที่อาจตามมา Robert Bindschadler นักวิทยาศาสตร์แห่งนาซาได้เตือนไว้ว่า ระดับน้ำทะเลอาจสูงขึ้นได้ถึง 1 เมตรที่ปลายศตวรรษ อันเนื่องมาจากความอบอุ่นในน้ำทะเลจะละลายแผ่นน้ำแข็งได้อย่างรวดเร็ว Nicholas Stern นักเศรษฐศาสตร์แห่ง London School of Economics คาดการณ์ไว้ว่าประชากรอย่างน้อย 200 ล้านคนอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่อยู่ภายในความสูง 1 เมตรจากระดับน้ำทะเล ซึ่งพื้นที่ดังกล่าวรวมไปถึงเมืองสำคัญของโลก “พวกเขาจำเป็นจะต้องย้ายแหล่งที่อยู่ในที่สุด” Bindschadler กล่าว

ระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ จนกว่าเราจะแก้ปัญหาปรากฎการณ์เรือนกระจกได้ ทั้งนี้เนื่องเพราะแผ่นน้ำแข็งขั้วโลกที่มีอยู่ สามารถละลายจนก่อให้ระดับน้ำทะเลสูงถึง 65 เมตร ถึงแม้ว่าน้ำแข็งขั้วโลกจะใช้เวลาเป็นศตวรรษจนกว่าจะละลายจนหมด แม้กระนั้นน้ำแข็งเองก็ละลายเร็วกว่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยคาดการณ์ไว้หลายปี ก่อน

สิ่งที่ตามมาจากระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นคือคลื่นพายุซัดฝั่ง นอกจากนี้แรงดึงดูดของน้ำแข็งกับน้ำทะเลโดยรอบยังเป็นสิ่งเหนือความคาดหมายด้วย Richard Peltier จาก มหาวิทยาลัยโตรอนโตได้เตือนว่าระดับน้ำทะเลในซีกโลกใต้จะสูงขึ้นถ้าน้ำแข็ง กรีนแลนด์ละลาย และระดับน้ำทะเลในซีกโลกเหนือจะสูงขึ้นถ้าน้ำแข็งจากแอนตาร์กติกละลาย

ถึงแม้ว่าแก๊สเรือนกระจกจะมีปริมาณลดลงแต่ปรากฏการณ์น้ำแข็งขั้วโลกละลายยัง เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงได้ยาก เพราะแผ่นน้ำแข็งก่อตัวได้ช้าจากสภาพอากาศโดยรวมและเมื่อละลายไปแล้วก็ยาก ที่จะก่อตัวเป็นแผ่นน้ำแข็งขึ้นมาใหม่

เหตุการณ์ที่ 11  แผ่นดินไหวในแปซิฟิก (Pacific earthquake)

ทำนายว่าในปี 2050 : เกือบจะเกิดขึ้นอย่างแน่นอน (almost certain)

แม้ว่าเมืองลอสแอนเจลีสจะไม่แยกตัวออกเป็นเกาะเมื่อเกิดเหตุแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ในรัฐแคลิฟอร์เนีย แต่เหตุแผ่นดินไหวขนาดพอสมควรที่เมือง San Andreas สา มาถส่งให้ลอสแองเจลีสขยับเข้าใกล้เมืองซานฟรานซีสโกได้หลายเมตรทีเดียว นักวิทยาศาสตร์และประชาชนทั่วไปต่างเคยคาดกันมานานว่าเหตุแผ่นดินไหวขนาด ใหญ่อาจเกิดขึ้นได้ที่ชายฝั่งทะเลตะวันตก ในขณะที่การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาพบกว่ารัฐแคลิฟอร์เนียมีโอกาส เกิดแผ่นดินไหวถึง 99 เปอร์เซ็นต์ก่อนปี ค.ศ. 2038 ที่ความรุนแรงอย่างน้อย 6.7 ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกับแผ่นดินไหวที่ Northridge ในปี ค.ศ. 1994

แต่แผ่นดินไหวอาจมีความรุนแรงมากกว่านั้นได้มาก Lucy Jones หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของ Multi-Hazards Demonstration Project เชื่อว่า หากว่า San Andreas จะต้องถูกทำลายในครั้งเดียว แผ่นดินไหวต้องมีความรุนแรงสูงถึง 8.2

รอยแยก San Andreas มีความยาวประมาณ 1,300 กิโลเมตรจากตอนใต้ของรัฐแคลิฟอร์เนียขึ้นไปยังบริเวณ Bay Area ซึ่ง เป็นเส้นแบ่งเขตุแดนระหว่างแผ่นธรณีของทวีปอเมริกาเหนือที่เคลื่อนตัวลงทาง ตอนใต้ กับแผ่นธรณีแปซิฟิกที่เคลื่อนที่ไปทางตะวันตกเฉียงเหนือ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ารอยเลื่อนของเปลือกโลกเช่นนี้เกิดขึ้นทุก ๆ 150 ปี ซึ่งเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นครั้งสุดท้ายเกิดเมื่อ 300 ปีที่แล้ว

แผ่นดินไหวขนาด 7.8 สามารถทำให้คนกว่า 10 ล้านคนในแคลิฟอร์เนียตอนใต้แตกตื่นได้ และสามารถทำให้ประชาชนกว่า 1,800 คนเสียชีวิตและกว่า 50,000 คน ต้องบาดเจ็บ เหตุการณ์แบบนี้สามารถทำให้การเคลื่อนตัวของเปลือกโลกเป็นไปถึงระยะทาง ๑๓ เมตร ซึ่งจะก่อให้เกิดความเสียหายมากมายกับถนนหนทาง ท่อนำส่ง ทางรถไฟ และสายเคเบิ้ลต่าง ๆ และเหตุการณ์ aftershock ซึ่งอาจมีความรุนแรงถึง 7.2 จะรบกวนพื้นที่ใกล้เคียงไปอีกหลายสัปดาห์ เหตุการณ์สมมุติเช่นนี้หากเกิดขึ้นจริงสามารถก่อให้เกิดความเสียหายสูงถึง 200,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

ไม่ใช่แต่เมือง San Andreas เท่า นั้น รอยเคลื่อนของเปลือกโลกยังอาจมีผลกระตุ้นให้เกิดแผ่นดินไหวในพื้นที่อื่น ๆ ที่ระยะทางพันกิโลเมตรออกไป เหตุการณ์แผ่นดินไหวนอกชายฝั่งทะเลที่ความรุนแรง 6.5 ทางตอนเหนือของแคลิฟอร์เนีย สามารถก่อให้เกิดแผ่นดินไหวขนาด  9.0 ได้ ซึ่งเพียงพอที่จะก่อให้เกิดสึนามิ จากเหตุการณ์ในอดีตในปี 1,700 แผ่นดินไหวในบริเวณใกล้เคียงก่อให้เกิดสึนามิไปถึงประเทศญี่ปุ่นได้ทีเดียว และเหตุการณ์ครั้งนั้นมีโอกาสจะเกิดขึ้นได้อีกถึง 10 เปอร์เซ็นต์ในอนาคตอันใกล้นี้

การทำนายการเกิดแผ่นดินไหวนั้นคล้ายกับการทำนายสภาพดินฟ้าอากาศ Robert Yeats จาก มหาวิทยาลัยโอเรกอนสเตทเชื่อว่า แผ่นดินไหวอาจเกิดขึ้นได้ไม่ช้าก็เร็ว แต่มันจะไม่รบกวนแผนการท่องเที่ยวพักผ่อนของประชาชนส่วนใหญ่ แต่จะส่งผลกระทบโดยตรงกับกฎการก่อสร้างอาคารบ้านเรือน อาคารสูงใหญ่กลับพบว่าเป็นที่ที่มีความปลอดภัยสูง ตึกสูงบางแห่งถูกออกแบบให้ทนทานเหตุแผ่นดินไหวได้ถึง 7.8 ที เดียว นักวิทยาศาสตร์เองต่างกำลังพยายามเรียนรู้เกี่ยวกับความถี่ในการเกิดแผ่นดิน ไหวขนาดใหญ่ และพบว่าแผ่นดินไหวขนาดย่อมมีโอกาสเกิดขึ้นได้บ่อยกว่าใน San Andreas

อย่างไรก็ตามหากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่เกิดขึ้นจริง ความรุนแรงอาจจะไม่สูงเท่าที่กังวลมากก็ได้ ทั้งนี้เป็นเพราะเทคนิคการก่อสร้างแบบใหม่รวมทั้งการรณรงค์ให้ประชาชนเตรียม พร้อมรับมือ ความรุนแรงที่แท้จริงกลับจะเกิดขึ้นจากแผ่นดินไหวขนาดกลางในชุมชนแออัดยากจน และขาดการเตรียมตัวที่ดี ยกตัวอย่างเช่นเหตุการณ์แผ่นดินไหวในประเทศเฮติเมื่อเดือนมกราคมที่ผ่านมา ส่งผลให้กว่า 250,000 คนต้องเสียชีวิต

เหตุการณ์ที่ 12  พลังงานฟิวชัน (Fusion energy)

ทำนายว่าในปี 2050 : ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้เป็นอย่างยิ่ง  (very unlikely)

เคยมีเรื่องพูดกันว่าเตาปฏิกรณ์ฟิวชันที่ใช้งานได้จริงยังต้องใช้เวลาอีกอย่างน้อย 20 ปี ปัจจุบันโครงการวิจัยการฟิวชันของพลาสมาของเตาปฏิกรณ์ ITER ในฝรั่งเศสจะยังไม่เริ่มการทดลองจนกว่าปี 2026 และอย่างน้อยที่สุดนักทดลองยังต้องใช้เวลาทดสอบอย่างน้อย 10 ปี จนกว่าจะเริ่มออกแบบโครงการวิจัยต่อเนื่องสำหรับเป็นเตาปฏิกรณ์ต้นแบบที่ สามารถนำเอาพลังงานฟิวชันของพลาสมาได้ และอีกอย่างน้อยหนึ่งช่วงอายุคนที่นักวิทยาศาสตร์จะสามารถสร้างเตาปฏิกรณ์ ที่ส่งพลังงานไปยังบ้านเรือนได้

Edward Moses เชื่อในขณะนักวิทยาศาสตร์กำลังวิจัยเตาปฏิกรณ์ดังกล่าว โลกเรายังคงเคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยความต้องการพลังงานอยู่ตลอดเวลา ความต้องการใช้พลังงานนั้นมากพอที่จะทำให้โลกต้องมองหาพลังงานทางเลือกอื่น แทน

ใน ทางทฤษฎีแล้ว โรงพลังงานฟิวชันควรจะเป็นคำตอบที่ดี เพราะสามารถรับพลังงานได้จากธาตุหนักของไฮโดรเจนที่พบได้ทั่วไปในน้ำทะเลและ ยังไม่ก่อให้เกิดมลพิษ ไม่เกิดกากกัมมันตภาพรังสี และไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก เพราะโดยหลักการ เรากำลังนำเอาพลังงานจากกระบวนการที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์มาใช้งาน

หากแต่ในความเป็นจริงเทคโนโลยีที่จำเป็นในการควบคุมการสร้างฟิวชันยังไม่ชัดเจน นัก และเตาปฏิกรณ์ย่อมต้องมีราคาแพงมากเกินกว่าจะติดตั้งได้ทั่วประเท

Moses เชื่อ ว่าหนทางที่เร็วที่สุดในการเร่งทำพลังงานจากฟิวชันมาใช้คือวิธีลูกผสม โดยใช้ปฏิกิริยาฟิวชันไปเร่งให้เกิดปฏิกิริยาฟิสชันในกากกัมมันตภาพรังสี วิธีนี้เรียกว่า Laser inertial fusion engine (LIFE) โดยใช้ เลเซอร์พลังงานสูงโฟกัสไปยังก้อนพลังงานขนาดเล็ก แรงระเบิดจะก่อให้เกิดฟิวชันในช่วงสั้น ๆ ซึ่งจะให้นิวตรอนที่กระจายตัวไปโดยรอบและพุ่งเข้าชนกับเปลือกรอบนอกของวัสดุ ที่สามารถเกิดฟิสชันได้ เช่น เชื้อเพลงที่ใช้แล้วจากเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์หรือแร่ยูเรเนียม การชนของนิวตรอนจะเร่งให้เกิดการย่อยสลายกัมมันตภาพรังสีและได้ความร้อน เพื่อสร้างพลังงานต่อไป ทั้งนี้วัสดุฟิสชันดังกล่าวจะแตกตัวเป็นวัสดุที่เสถียรและไม่มีอันตราย จึงเป็นอีกหนทางเลือกหนึ่งในการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีได้ด้วย Moses อ้างว่าเขาสามารถสร้างต้นแบบของเตาปฏิกรณ์ไฮบริดดังกล่าวในภายปี 2020 และจะสามารถนำไปใช้งานได้จริงในปี 2030  นั่นก็คือ เตาปฏิกรณ์ฟิวชันยังอยู่ห่างออกไปอีก 20 ปีข้างหน้า