আগামী দশকে বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি কোনদিকে যাবে

কৌশিক দাস

(U Maryland, Eastern Shore)

 

08 Oct 2021

Link: https://bigyan.org.in/science-technology-trend-next-decade

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (Artificial Intelligence)

আগামী কয়েকটা দশকে যে মেশিন লার্নিং আর কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা একটা বড়সড় ভূমিকা নিতে চলেছে, সেটা নিয়ে বিশ্বের প্রথম সারির বিজ্ঞানীদের মধ্যে দ্বিমত প্রায় নেই বললেই চলে। প্রথমত, গোটা পরিবহনশিল্পের খোলনলচে পাল্টে যেতে পারে। স্ব-নিয়ন্ত্রিত গাড়ি আর ট্রাক থেকে শুরু করে কাতারে কাতারে synchronized ড্রোন এমনকি রকেটও এর আওতায় আসবে। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার প্রয়োগ দেখা যাবে কারখানার রোবটের কাজকর্মে, মাল সরবরাহের জটিল সব বন্দোবস্ত করতে, শেয়ার বাজারে লগ্নিপুঁজির সিদ্ধান্ত নিতে, স্বাস্থ্যপরিষেবায় বা নতুন ওষুধ বানাতে।

আমাদের দৈনন্দিন জীবনটা কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হতে চলেছে। বিপুল তথ্য বিশ্লেষণ (big data analysis), যন্ত্র চলাকালীন নতুন তথ্যের ভিত্তিতে নিজেকে পাল্টানোর ক্ষমতা (dynamic inputs) এবং শেষে বিচার বিবেচনা করে সিদ্ধান্ত নেওয়া (intelligent decision making) — এই তিনের জোরে বুদ্ধিমান যন্ত্র পাকাপাকিভাবে আমাদের জীবনে জায়গা করে ফেলবে।

অন্তর্জালে সংযুক্ত বস্তুসমগ্রের নেটওয়ার্ক  (Internet of Things)

খুব তাড়াতাড়িই একসময় আসবে যখন বিভিন্ন ধরণের অনেক ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি একে অপরের সাথে কথা বলতে পারবে, হয়ে যাবে একটা যন্ত্রের অন্তর্জালের হিস্যা। প্রয়োজনমতো সেগুলো সুরক্ষিত চ্যানেলে ফোন অথবা কম্পিউটারের কোনো অ্যাপ-এর  সাথে যোগাযোগ স্থাপন করতে পারবে এবং তথ্যের আদানপ্রদান করতে পারবে। এরই নাম “অন্তর্জালে সংযুক্ত বস্তুসমগ্রের নেটওয়ার্ক ” (Internet of things)। এই নেটওয়ার্ক ফোন বা কম্পিউটারে সীমিত না থেকে সরাসরি ধরাছোঁয়ার বস্তুজগতের সাথে ভার্চুয়াল (virtual) জগতের একটা যোগসূত্র তৈরী করে দেবে। ২০২৫ সালের মধ্যে একশো লক্ষ কোটি যন্ত্র এইরকম ‘স্মার্ট’ হয়ে যাবে বলে অনুমান করা হচ্ছে। এর সাথে যুক্ত অর্থনৈতিক লেনদেনের হিসেব দাঁড়াবে বছরে ২.৭ থেকে ৬.২ ট্রিলিয়ন ডলার। 

এই আন্তর্জালিক নেটওয়ার্ক মাথা তুলে দাঁড়াবে 5G এবং তার পরবর্তী প্রযুক্তির হাত ধরে। 5G প্রযুক্তি গোটা যোগাযোগ ব্যবস্থায় একটা বৈপ্লবিক পরিবর্তন আনতে চলেছে। এর ফলে বাস্তব আর ভার্চুয়াল জগতের ব্যবধান অনেক কমে যাবে। যেমন, ভিডিও গেম খেলার সময় শুধু পর্দার দিকে তাকিয়ে থাকার বদলে গেম-এর জগতের আরো গভীরে যাওয়া যাবে (immersive experience)। ঘরের আসবাবপত্র, যন্ত্রপাতি সব মানুষের ছোঁয়ার অপেক্ষা না করে দূর থেকেই পরিচালিত হবে বা আমাদের অভ্যেস বুঝে নিয়ে আদেশ ছাড়াই স্বনিয়ন্ত্রিত ভাবে কাজ সারবে। একইভাবে, অফিসকাছারীর নিত্যকর্মের অনেককিছুই দূর থেকে সারা যাবে বা নিজে থেকেই হয়ে যাবে।

মাইক্রো এবং ন্যানোপ্রযুক্তি (Micro and Nanotechnology)

সেই ১৯৫৯ সালের ২৯শে ডিসেম্বরে আমেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটির এক বার্ষিক সভায় পদার্থবিদ রিচার্ড ফাইনম্যান বলেছিলেন: “There’s plenty of room at the bottom.” [অর্থাৎ, নিচের দিকে প্রচুর জায়গা রয়েছে]। সেই নিচের দিকে তলিয়ে দেখার জায়গা কিন্তু এখনো রয়েছে যথেষ্টই। ন্যানোমিটার বা তার নিচের স্তরে নেমে গেলে পদার্থের গতিবিধি বুঝতে নিউটনের সূত্রের মতো প্রচলিত সূত্রও আর কাজে আসে না। পদার্থের ধর্মের ব্যাখ্যা দিতে গেলে তখন কোয়ান্টাম মেকানিক্স-এর আশ্রয় নিতে হয়।

আর সেসব ধর্মগুলোরও নিত্যনতুন উপযোগিতা বেরোচ্ছে। ন্যানো-কণা (nanparticles), ন্যানো-তার (nanowires), ন্যানো-নল (nanotubes) বা গ্রাফিনের (graphene) মতো দ্বিমাত্রিক পদার্থের গুরুত্ব উত্তরোত্তর বেড়েই চলেছে। ন্যানো স্তরে যাওয়ার আর একটি উপযোগিতা হচ্ছে খুব অল্প পরিমান পদার্থ ব্যবহার করে প্রচুর পরিমার পৃষ্ঠতল (surface area) তৈরি করতে পারার ক্ষমতা। এই সমস্ত অভূতপূর্ব ধর্ম ব্যবহার করে ন্যানো-তার ভিত্তিক সেন্সর (sensor), তথ্য সঞ্চয়ের মেমরি ডিভাইস (memory device), স্নায়ুতন্ত্রের আদলে ইলেকট্রনিক সার্কিট (neuromorphic circuits), ন্যানোটিউব ভিত্তিক জল পরিশোধন ব্যবস্থা, দেহের যেখানটাতে দরকার ঠিক সেইখানে ওষুধ পাঠানো (targeted drug delivery), এক এক করে এই ভাবে ন্যানোপ্রযুক্তি সূক্ষাতিসূক্ষ্ম প্রয়োগের মাধ্যমে দৈনন্দিন জীবনে নিজের জায়গা করে নিচ্ছে। অন্যদিকে, গ্রাফিন (graphene) এবং ম্যাক্সিন (MXenes) জাতীয় দ্বিমাত্রিক পদার্থ নিয়ে নতুন যেসব তথ্য বেরোচ্ছে, তাই দিয়ে সম্ভব হয়ে উঠছে অভাবনীয় সব প্রযুক্তি। এরকম প্রযুক্তির কয়েকটা নমুনা দেওয়া যাক। এইধরণের পদার্থের আধান (charge) ধরে রাখার ক্ষমতা এবং ক্ষতিগ্রস্ত না হয়ে বারেবারে মুহূর্তের মধ্যে চার্জ-ডিসচার্জ হওয়ার ক্ষমতা (charge/discharge) এগুলোকে ব্যাটারিতে বা সুপারক্যাপাসিটর (supercapacitor)-এ শক্তি সঞ্চয়ের জন্য লোভনীয় করে তুলেছে। অন্যদিকে, এদের দিয়েই তৈরি করা সম্ভব হচ্ছে (বা হবে) নমনীয় ইলেকট্রনিক বস্তু যেগুলো বাঁকানোচোরানো সম্ভব (flexible electronics) বা এমন সুপারকন্ডাক্টর (topological superconductors) যাদের আচরণ বিশেষ বস্তুদের জ্যামিতিক অভিমুখের (geometric orientation) উপর নির্ভরশীল।

একই ধারায় আরেকটা গবেষণার বিষয় হলো মাইক্রো এবং ন্যানো স্তরে আবদ্ধ তরলের আচরণ (micro and nano fluidics)। আগামী দিনে এই গবেষণার ফলে পাল্টে যেতে পারে রোগ শনাক্তকরণের পদ্ধতি বা ভর এবং তাপের নিয়ন্ত্রিত আদানপ্রদান। সম্ভব হতে পারে মাইক্রোফ্লুইডিক চিপ (microfluidic chip) ব্যবহার করে স্বল্পব্যায়ে নিয়ন্ত্রিত ন্যানো সাইজের কণা ও অন্যান্য ন্যানো-পদার্থ (nanomaterial) উৎপাদন। যে হারে যন্ত্রপাতির সাইজ কমানোর বহর চলছে, নিশ্চিতভাবে বলাই যায় যে সামনের কয়েক দশক ধরে মাইক্রো এবং ন্যানো জগতের গবেষণা দাপটে রাজত্ব করবে।

খাদ্য এবং জল সমস্যার সমাধান

উষ্ণায়নের ফলে এই জলবায়ু পরিবর্তিত পৃথিবীতে আবহাওয়ার খামখেয়ালিপনা এবং যত্রতত্র খরা অধুনা স্বাভাবিক (নিউ নরম্যাল)-এর এক নতুন সংজ্ঞা তৈরী করছে। আজকের দিনে সবথেকে বড় চ্যালেঞ্জ হল আটশো কোটি বিশ্ববাসী সমৃদ্ধ এই ক্ষুধার্ত পৃথিবীকে পর্যাপ্ত খাদ্য এবং পানীয় জলের যোগান দেওয়া। আমাদের পৃথিবীর দুই-তৃতীয়াংশ সাগর হলে কি হবে, মিঠা জলের অভাবে কৃষিকাজ বা রোজকারের ব্যবহার্য পানীয় জলের যোগান আজ চরম সংকটের মুখে। তাই খোঁজ চলছে মিঠা জল তৈরির এমন পদ্ধতির যেটা বারেবারে ব্যবহার করলেও চট করে জল ফুরিয়ে যাবেনা, যেমন প্রকৃতির অনুকরণে জল লবণ মুক্ত করা (bio-inspired desalination), জল ছেঁকে পরিশ্রুত করা (filtration), কুয়াশা-জাতীয় উৎস থেকে জল ধরে সংরক্ষণ করা, বা এইরকম অনেক কিছু।

খাদ্যসংগ্রহেও একই সমস্যা। এখানেও নতুন কিছু দিশা দেখা যাচ্ছে। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার (artificial intelligence) প্রয়োগ করে, জমি ছেড়ে একের ঘাড়ে আরেক ফসল ফলিয়ে (vertical farming), জিনগত পরিবর্তন করে চেষ্টা চলছে কিভাবে সীমিত জমিতেও ফলন যতটা সম্ভব বাড়ানো যায়।

জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং (Genetic Engineering)

সম্প্রতি কোভিড-১৯-এর বিরুদ্ধে mRNA-ভিত্তিক টিকার সাফল্য থেকে বোঝা গেছে জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং কতদূর যেতে পারে। কয়েক মাসের মধ্যে ৯৫ শতাংশ কার্যকরী সফল টিকা বেরিয়ে গেল, যেখানে প্রথাগত টিকা বানাতে এবং পরীক্ষা করতে প্রায় এক দশক কাবার হয়ে যেত। এই টিকা সম্ভবই হতোনা যদি না শত্রু জীবাণুর জিনোম (genome) ছকে ফেলা যেত এবং বানানো যেত এমন ওষুধ যেটা সেই জিনোমটাকেই ব্যবহার করবে। এইরকম বার্তাবহ RNA (messenger RNA)-এর হাত ধরে এবং জিন-এ কাটাছেঁড়া (gene editing) করে আরো নানারকমের ওষুধ বাজারে আসতে চলেছে, যেগুলো হয়তো ওষুধের কারবারের চেহারাটাই বদলে দেবে। আশা করা যায়, ভবিষ্যতে আরো চটজলদি, দেহের গঠনের প্রয়োজনমাফিক, জীবাণু-নির্দিষ্ট ওষুধ তৈরি করা সম্ভব হবে।

ওষুধ তৈরি ছাড়াও জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এর প্রভাব দেখা যাবে ক্লোনিং (cloning), চাষবাস বা জৈবপদার্থের পরিবর্তনের (modification of bio-materials) মতো গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রে।

স্থায়িত্ব (Sustainability)

স্থায়িত্ব এবং সামগ্রিক চিন্তা (systems thinking) এই দুটো জিনিস আগামী দিনে আরো প্রাধান্য পাবে। যেমন, সাম্প্রতিক মার্কিন রাষ্ট্রপতি নির্বাচনের পর সেখানকার সরকারি নীতির মধ্যে সবুজ উদ্যোগের প্রাধান্য দেখা যাচ্ছে। ফসিল ফুয়েল (fossil fuel) বা ভূগর্ভস্থ তেল ও গ্যাসের ব্যবহার কমিয়ে আরো আরো পুনর্নবীকরণযোগ্য (renewable) শক্তি এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য (recyclable) বস্তু ব্যবহারের প্রবণতা বাড়বে।

এই গ্রহটাকে বাঁচাতে গেলে বাস্তুতন্ত্রের (ecosystem) সমস্ত অংশকে নিয়ে সামগ্রিকভাবে ভাবতে হবে, যেভাবে প্রকৃতির রচনা হয়েছে। সেখানে বিষাক্ত কোনো উপাদানের ব্যবহার নেই, চরম তাপমাত্রা বা চরম বল প্রয়োগের দরকার নেই, ক্ষয়কারী দ্রাবক (corrosive solvent) লাগে না। প্রজন্মের পর প্রজন্ম জীবনকে টিকিয়ে রাখার মতো ব্যবস্থা আছে। পরের আবিষ্কারগুলোতে যদি প্রকৃতিকে অনুকরণ করতে হয়, তাহলে জলের মতো সহজসরল উপাদানের ব্যবহার করতে হবে দ্রাবক হিসাবে, বড়োজোর পর্যায়সারণী (periodic table) থেকে কয়েকটা অ-বিষাক্ত উপাদান নেওয়া যেতে পারে। যেখানে সুযোগ হবে, বর্জ্য পদার্থ নিয়ে তার নতুন ব্যবহার করতে হবে এবং স্বাভাবিক তাপমাত্রা আর চাপের মধ্যে থেকে কাজ করতে হবে। তাহলে নতুন আরেকটা আবিষ্কার মানেই পরিবেশের মাথায় বাড়ি, এই অবস্থার থেকে আমরা বেরিয়ে আসতে পারব! আগামী কয়েক দশক এরকম প্রকৃতি অনুপ্রাণিত আবিষ্কারের দিকেই ঝুঁকবে বলে মনে হচ্ছে।

মহাকাশ (Space)

এদ্দিন ধরে মহাকাশ অভিযান এবং সেই সংক্রান্ত যাবতীয় উদ্ভাবন সরকারী সংস্থাগুলোর মধ্যেই সীমিত ছিল। যেমন, আমেরিকার নাসা (NASA) বা সোভিয়েত রাশিয়ার প্রোগ্রামগুলো। কিন্তু এখন আর সেরকম নয়। একরাশ সরকারী বেসরকারী কোম্পানি মাঠে নেমেছে নানারকম উচ্চ পরিকল্পনা নিয়ে। তারা মহাকাশে টুরিস্টদের ঘোরাতে চায়, কৃত্রিম উপগ্রহ ছাড়তে চায়, মহাকাশে সেরকম উপগ্রহের মেলা বসাতে চায়, দূরের মহাকাশে পৌঁছতে চায়, এমনকি অন্য গ্রহে বসতি নামানো যায় কিনা সেই সন্ধানও করতে চায়। চায় চলন্ত গ্রহাণুর ঘাড়ে চেপে দুষ্প্রাপ্য ধাতু খনন করতে (asteroid mining)।

এই কোম্পানিগুলোর মধ্যে Virgin Galactic, SpaceX আর Blue Origin-এর নাম উল্লেখযোগ্য। এরা খুব দ্রুত নতুন প্রযুক্তি বানিয়ে মহাকাশযাত্রার সব ব্যাপারেই নাক গলাচ্ছে। উপগ্রহ উৎক্ষেপণ (satellite launching), তাদের মধ্যে যোগাযোগব্যবস্থা (satellite communications), জিপিএস, 5G নেটওয়ার্ক বা তারও বাইরে কিছু, ভিনগ্রহের মাটিতে রোবট নামানো, ব্যক্তিবিশেষের মহাকাশ ভ্রমণ (personal space exploration), সবেতেই এদের মধ্যে প্রতিযোগিতা চলছে। শুধু মহাকাশযাত্রা নয়, এরোপ্লেন-এর ফ্লাইটেও এরা নতুন চিন্তার আহ্বান করেছে। প্রায় উপগ্রহের কক্ষপথের উচ্চতায় গিয়ে শব্দের চেয়ে অনেকগুণ দ্রুতগতির একটা প্লেন যে রেকর্ড সময়ের মধ্যে এক মহাদেশ থেকে আর এক মহাদেশ চলে যেতে পারে (suborbital intercontinental supersonic flight), এমন ভাবনাকেও এরা সম্ভাবনার মধ্যে এনেছে। আগামী দশকেই মহাকাশে নতুন দিগন্ত রচনা হতে চলেছে।

কোয়ান্টাম গণনা (Quantum Computing)

নতুন উদ্ভাবন নিয়ে কথা উঠলেই কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এর কথা খুব শোনা যায়। এই প্রযুক্তির বিপুল সম্ভাবনা রয়েছে অতিদ্রুত গণনার জগতে (ultrafast computation)। গণনা-নির্ভর যত প্রযুক্তি আছে, যেমন কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (AI), অন্তর্জালে সংযুক্ত বস্তুসমগ্রের নেটওয়ার্ক (IoT) বা মেশিন লার্নিং (machine learning), এসবই গভীরভাবে প্রভাবিত হবে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রতিশ্রুতিমতো কাজ করতে শুরু করলে। তবে এখনো এই প্রযুক্তি সদ্যজাত অবস্থাতেই রয়েছে এবং আমার মতে যদিও এর প্রাপ্তবয়স্ক হতে এখনো কিছুটা দেরী আছে, আগামী দশকে বিজ্ঞান জগৎ অধীর আগ্রহে কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের অগ্রগতির দিকে তাকিয়ে থাকবে।

কৃতজ্ঞতা স্বীকার মূল লেখাটি প্রথমে ইংরেজিতে লেখা হয়েছিল। বিজ্ঞান পত্রিকার অন্যতম সম্পাদক অনির্বাণ গঙ্গোপাধ্যায় লেখাটি প্রাথমিক ভাবে বাংলাতে অনুবাদ করেন। লেখক এর জন্য তাঁর প্রতি আন্তরিক ভাবে কৃতজ্ঞ।

লেখাটি অনলাইন পড়তে হলে নিচের কোডটি স্ক্যান করো।

Scan the above code to read the post online.

Link: https://bigyan.org.in/science-technology-trend-next-decade

print