Liệu robot có thể thay thế thuốc diệt cỏ?
Vào một ngày hè oi bức ở miền Trung Kansas (Mỹ), nông dân Clint Brauer quan sát một đội robot màu vàng di chuyển lên xuống các hàng, cắt tỉa không mệt mỏi bất kỳ loại cỏ dại nào cản đường chúng.
Các robot này thậm chỉ chủ động tránh các cây nông nghiệp đang phát triển.
Nông nghiệp dựa trên công nghệ
Các robot tự động, sử dụng trí thông minh nhân tạo (AI) trên các cánh đồng của Mỹ. Ảnh: Aigen Robotics
Những cỗ máy chạy bằng pin, dài 1,2 mét và rộng 0,6 mét, di chuyển trên cánh đồng một cách chính xác mà không cần con người hướng dẫn.
Brauer coi robot là công cụ quan trọng giúp nông dân giảm phụ thuộc vào hóa chất và bảo vệ sức khỏe của họ, cũng như môi trường. Brauer vốn là cựu lãnh đạo công ty công nghệ có trụ sở tại California, nhưng đã chuyển về trang trại của gia đình ở trung tâm Kansas sau khi cha anh mắc bệnh Parkinson.
Năm 2015, Brauer nhận thấy cỏ dại trên cánh đồng của anh bắt đầu kháng thuốc trừ sâu. Anh nghĩ đến việc cắt cỏ bằng tay, nhưng phương pháp này dường như không phù hợp với thế kỷ 21. Do đó, anh lựa chọn robot. Brauer bắt đầu liên lạc với các chuyên gia phần mềm và máy móc để bắt tay vào thiết kế robot diệt cỏ.
Đến năm 2018, Braue thành lập công ty công nghệ nông nghiệp Greenfield. Braue hiện đang chế tạo và lập trình robot ngay trong nhà kho phía sau trang trại cũ nơi bà anh từng sống. Hai mươi nông dân đã đăng ký sử dụng robot của Greenfield trong vụ mùa này và công ty hy vọng sẽ làm sạch cỏ dại 2.023 ha đất trong năm nay.
Anh chia sẻ: “Câu trả lời chính là đây. Nó giải quyết nhiều vấn đề cho người nông dân”.
Clint Brauer quan sát robot diệt cỏ trên một cánh đồng trồng bo bo tại Kansas. Ảnh: Greenfield
Nông dân đã chiến đấu với cỏ dại trên cánh đồng của họ trong nhiều thế kỷ. Cỏ dại cạnh tranh với cây trồng để hút độ ẩm và chất dinh dưỡng trong đất. Đồng thời, chúng còn cản trở ánh nắng Mặt Trời cần thiết cho cây trồng phát triển, làm giảm năng suất.
Video đang HOT
Trong hơn 50 năm qua, việc t.iêu d.iệt cỏ dại bằng hóa chất là phương pháp được lựa chọn. Nông dân thường phun nhiều loại hóa chất diệt cỏ trên cánh đồng. Nhưng khi việc sử dụng hóa chất ngày càng phổ biến thì cũng xuất hiện bằng chứng khoa học cho thấy tiếp xúc với các chất độc hại trong thuốc diệt cỏ có thể gây hại cho sức khỏe.
Ví dụ như glyphosate có liên quan đến bệnh ung thư, paraquat gây bệnh Parkinson. Một loại thuốc diệt cỏ phổ biến khác là atrazine, có thể gây hại cho sức khỏe sinh sản… Hóa chất diệt cỏ cũng có hại cho môi trường, tác động tiêu cực đến sức khỏe của đất đai cùng các loài thụ phấn cũng như các loài quan trọng khác.
Việc sử dụng thuốc diệt cỏ rộng rãi trong nông nghiệp đã làm tăng khả năng cỏ kháng thuốc, khiến nhiều nông dân gặp khó khăn trong kiểm soát cỏ dại trên cánh đồng của họ ngay cả khi sử dụng thuốc diệt cỏ nhiều lần.
Nguồn hỗ trợ tài chính đang chảy nhiều vào các công ty sản xuất robot diệt cỏ. Theo Brauer, Greenfield đã huy động được khoảng 12 triệu USD vốn. Trong khi đó, công ty Aigen Robotics có trụ sở tại North Dakota (Mỹ) đã huy động được 19 triệu USD. Các robot nhỏ gọn của Aigen Robotics được cung cấp năng lượng từ các tấm pin Mặt Trời. Mùa hè này, Aigen Robotics đang triển khai 50 robot trên các cánh đồng củ cải đường ở vùng Trung Tây nước Mỹ.
CEO của Aigen Robotics – Kenny Lee, trước đây làm việc trong lĩnh vực an ninh mạng, cho biết ông và đối tác Richard Wurden, người từng làm việc trong ngành xe điện, đang thực hiện “sứ mệnh cá nhân” là giảm việc sử dụng thuốc diệt cỏ trong nông nghiệp. Bản thân ông Kenny Lee đã sống sót sau khi mắc ung thư hạch không Hodgkin, một căn bệnh mà Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế phát hiện có thể do thuốc diệt cỏ dựa trên glyphosate gây ra.
Ý kiến hoài nghi
Robot của Aigen Robotics sử dụng pin Mặt Trời. Ảnh: Aigen Robotics
Tuy nhiên, nhiều nông dân và chuyên gia học thuật vẫn hoài nghi rằng robot nông nghiệp có thể tạo ra khác biệt đáng kể. Họ nói rằng đơn giản là có quá nhiều đất nông nghiệp và nhu cầu đa dạng cần được giải quyết trong khi robot vốn rất tốn kém để chế tạo và sử dụng.
Nhiều người cho rằng con đường tốt hơn là nông dân phải thích ứng với thiên nhiên thay vì chống lại nó. Họ cho rằng mô hình nông nghiệp tái sinh – sử dụng nhiều chiến lược tập trung vào cải thiện sức khỏe của đất, bao gồm hạn chế thuốc trừ sâu, luân canh cây trồng, trồng các loại cây tạo lớp phủ mặt đất để ngăn chặn cỏ dại và tránh làm xáo trộn đất – là phương án tốt hơn.
Giáo sư Adam Davis tại Đại học Illinois (Mỹ) nhận định: “Tôi nghĩ robot có thể là một công cụ hữu ích thuộc phương pháp làm cỏ tổng hợp. Nhưng nếu sử dụng robot như một công cụ duy nhất… có lẽ sẽ không hoạt động tốt như vậy”.
Nông dân tại Wisconsin – Ryan Erisman có cùng quan điểm. Ông nói: “Robot làm cỏ đại diện cho một vòng khác trong ‘cuộc chạy đua vũ trang’ chống lại thiên nhiên.
Rất nhiều công cụ nông nghiệp của chúng ta thực chất là vũ khí. Khi chúng ta tiếp tục gặp phải cùng một vấn đề năm này qua năm khác hoặc vụ mùa này sang vụ mùa khác, không phải là công cụ, kỹ thuật hay công nghệ của chúng ta cần thay đổi. Đó là do chúng ta không hiểu được hệ thống và mối quan hệ của chúng ta với nó”.
Tuy nhiên, nông dân Torrey Ball ở Kansas vẫn háo hức chờ đợi sử dụng robot của Greenfield. Năm ngoái, robot của Greenfield đã làm sạch cỏ dại trên cánh đồng hoa hướng dương của ông. Tháng này họ sẽ làm cỏ tại khu vực trồng đậu tương của ông.
Hiện tại, ông chỉ vận hành robot trên một phần nhỏ trong trang trại rộng 809 ha của mình, nhưng hy vọng một ngày nào đó chúng có thể giúp ông thoát khỏi phụ thuộc vào hóa chất trên toàn bộ diện tích. Ball nói: “Nếu chúng ta có thể sử dụng ít hóa chất hơn thì tôi hoàn toàn ủng hộ”.
Các nhà khoa học Trung Quốc tạo ra robot có bộ não con người
Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một loại robot được cung cấp năng lượng bởi não người nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.
Robot được gắn não nhân tạo và chip thần kinh do các nhà khoa học Trung Quốc phát triển. Ảnh: Đại học Thiên Tân
Theo trang Daily Mail, robot trên do các nhà khoa học tại Đại học Thiên Tân phát triển, hoạt động bằng cách sử dụng một cơ quan não được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, một khối tế bào và một con chip máy tính tương tác với hệ thần kinh của não.
Robot được mô tả là một "bộ não gắn trên một con chip" hoạt động giống như não người, sử dụng các cảm biến và thuật toán hỗ trợ trí tuệ nhân tạo (AI) dạy robot di chuyển, cầm nắm đồ vật và tránh chướng ngại vật.
Nhóm nhà khoa học khẳng định bộ não này có những dấu hiệu của trí thông minh tương tự não người, giúp robot tự chuyển động các chi. Nghiên cứu có thể dẫn đến các phương pháp phục hồi tổn thương ở vỏ não của con người và tạo ra các kỹ thuật khác để chữa lành các rối loạn thần kinh.
Nhóm nhà khoa đã sử dụng tế bào gốc của người - một loại tế bào hình thành mô não trong cơ thể - để phát triển bộ não này. Họ ghép bộ não vào một con chip máy tính truyền lệnh đến cơ thể của robot. Đây là kết hợp giữa tế bào người và chip máy tính hoạt động giống như não người.
Robot sử dụng giao diện não-máy tính (BCI) kết hợp các tín hiệu điện phát ra từ não với chip máy tính. Giao diện này là hệ thống tương tự được sử dụng để tạo ra chip Neuralink của tỷ phú Elon Musk, từng được cấy ghép vào não của một bệnh nhân, cho phép người này điều khiển máy tính bằng suy nghĩ.
Thiết bị của Neuralink được cung cấp năng lượng bởi một con chip tùy chỉnh bên trong bộ phận cấy ghép, xử lý tín hiệu và truyền chúng đến máy tính thông qua kết nối Bluetooth tiêu chuẩn. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu Trung Quốc chưa chia sẻ cách robot của họ truyền tín hiệu.
Ông Ming Dong, tác giả chính của nghiên cứu chia sẻ rằng để tạo ra "cỗ máy sống" này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng tế bào gốc đa năng - một loại tế bào tồn tại trong quá trình phát triển phôi sớm - để hình thành organoid phân chia thành các loại tế bào khác nhau được tìm thấy trong não, bao gồm cả mô. Organoid là các cấu trúc giống với cơ quan ba chiều được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, tự tổ chức được tạo ra từ tế bào gốc.
Các nhà khoa học đã nuôi cấy tế bào gốc này trong khoảng một tháng cho đến khi chúng hình thành các đặc điểm như tế bào thần kinh. Tuy nhiên, các nhà khoa học Trung Quốc vẫn chưa tiết lộ cách huấn luyện organoid để robot biết khi nào nên thực hiện các nhiệm vụ.
Nhóm nghiên cứu cho biết công nghệ này vẫn phải đối mặt với "những nút thắt" như sự phát triển chậm và nguồn cung chất dinh dưỡng không đủ, bao gồm chất chống ôxy hóa, chất xơ và khoáng chất.
Khi các organoid được cấy ghép vào não, chúng được kết nối chức năng xử lý bằng siêu âm cường độ thấp. Kích thích siêu âm cường độ thấp sẽ tái tạo các mô của người để tạo thành các tế bào thần kinh gửi thông điệp từ não, cho phép robot di chuyển tự động.
Các nhà nghiên cứu giải thích robot không có mắt và chỉ phản ứng thông qua các tín hiệu điện và cảm biến do các tế bào thần kinh gửi đi.
Theo báo Bưu điện Hoa Nam buổi sáng, cấy ghép tế bào gốc của người được coi là một chiến lược đầy hứa hẹn trong phục hồi chức năng não, thông qua việc thay thế các tế bào thần kinh đã mất và tái tạo các mạch thần kinh mới.
Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn đang trong giai đoạn đầu phát triển và vẫn chưa rõ liệu các cơ quan dạng này có thể được sử dụng để sửa chữa hoặc tái tạo các mô não bị tổn thương hay không.
Nghiên cứu mới được công bố vài ngày sau khi các nhà khoa học Nhật Bản ghép mô da người và cấu trúc dây chằng da lên mặt một con robot để thể hiện cảm xúc giống con người.
Các chuyên gia đã tạo ra những lỗ thủng đặc biệt trên khuôn mặt của robot, giúp lớp da bám chặt. Ảnh: Daily Mail
Các nhà khoa học tại Đại học Tokyo đã công bố đoạn video cho thấy khuôn mặt cười của robot được tạo ra từ da người nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Theo nhóm nghiên cứu, robot có da thật không chỉ có ngoại hình ngày càng giống người thật, mà còn có thể tự chữa lành nếu bị hư hại.
Nhóm nhà khoa học Nhật Bản dùng da sống để chế tạo robot biết cười Các nhà khoa học Nhật Bản đã sử dụng tế bào của con người để phát triển một loại da tương đương da sống, có thể được ghép vào bề mặt của robot và khiến nó nở nụ cười. Robot nở nụ cười của các nhà khoa học Đại học Tokyo. Ảnh: UTOKYONEWS Nhóm nhà nghiên cứu của Đại học Tokyo (Nhật Bản)...