Trong phần giới thiệu cuốn sách “How the World Really Works” của mình, Vaclav Smil lập luận rằng, mặc dù ba thế hệ gần đây (từ sau Thế chiến thứ hai) đã chứng kiến những tiến bộ và sự kiện chưa từng có, với nhiều người đạt được mức sống cao hơn, khỏe mạnh hơn, nhưng vẫn chỉ có một thiểu số (khoảng 1/5 dân số thế giới) được hưởng lợi.

Smil nhấn mạnh sự phân mảnh kiến thức trong thế giới hiện đại. Trong khi các học giả thời Phục hưng có thể tổng hợp kiến thức của thời đại, ngày nay, sự chuyên môn hóa đã khiến ngay cả các chuyên gia trong một lĩnh vực cũng khó hiểu nghiên cứu của ngành khác. Điều này dẫn đến sự hiểu lầm sâu sắc về cách thế giới hiện đại thực sự vận hành của đa số mọi người.

Ông đưa ra hai lý do chính cho sự thiếu hụt kiến thức này:

1. Sự phức tạp của thế giới hiện đại: Con người tương tác liên tục với “hộp đen” (black boxes) mà không cần hiểu cơ chế bên trong, từ điện thoại di động đến vắc-xin.
2. Đô thị hóa và cơ giới hóa: Hơn một nửa nhân loại sống ở thành phố, và công việc chủ yếu trong lĩnh vực dịch vụ, khiến nhiều người mất kết nối với cách thức sản xuất lương thực, máy móc và năng lượng. Ví dụ, chỉ dưới 1% dân số Mỹ trực tiếp tham gia sản xuất lương thực, và dưới 0.25% dân số Trung Quốc làm việc trong ngành thép.

Smil cũng chỉ ra rằng các quá trình cơ bản như cung cấp năng lượng và vật liệu bị coi là lỗi thời, ít thú vị so với thế giới thông tin và dữ liệu. Nhiều người tin vào ảo tưởng về “phi vật chất hóa” (dematerialization) được thúc đẩy bởi trí tuệ nhân tạo, cho rằng sẽ không cần lương thực từ đất nông nghiệp hay vật liệu tự nhiên, thậm chí có thể di cư lên Sao Hỏa. Ông bác bỏ những dự đoán này là “viễn tưởng” và “ảo tưởng”. Cuốn sách khẳng định rằng chúng ta sẽ tiếp tục phụ thuộc vào các nhu cầu thiết yếu như lương thực trồng trong đất và các dịch vụ tự nhiên không thể thay thế.

Smil nhấn mạnh sự chênh lệch năng lượng giữa các quốc gia giàu có và phần còn lại của thế giới. Khoảng 40% dân số thế giới (3.1 tỷ người) có mức sử dụng năng lượng bình quân đầu người không cao hơn Đức và Pháp vào năm 1860, và họ sẽ cần tăng gấp đôi hoặc gấp ba mức sử dụng năng lượng để đạt được mức sống cơ bản, điều này tất yếu sẽ gây thêm áp lực lên sinh quyển.

Mục tiêu của cuốn sách là giảm sự thiếu hụt kiến thức, giải thích các thực tế cơ bản chi phối sự tồn tại và thịnh vượng của chúng ta. Tác giả không có ý định dự báo tương lai hay ủng hộ bất kỳ quan điểm bi quan hay lạc quan nào, mà là một nhà khoa học cố gắng giải thích “cách thế giới thực sự vận hành” để giúp chúng ta nhận ra giới hạn và cơ hội của mình. Cuốn sách sẽ tập trung vào bảy chủ đề thiết yếu: Năng lượng, Sản xuất Lương thực, Thế giới Vật chất, Toàn cầu hóa, Rủi ro, Môi trường và Tương lai. Tác giả cũng cảnh báo về việc sử dụng nhiều số liệu (hệ mét) và khái niệm “độ lớn” (orders of magnitude), khuyến nghị đọc phần phụ lục về số học nếu cần.

Ý nghĩa cá nhân:

• Sống thực tế: Tránh xa những ảo tưởng về sự “phi vật chất hóa” hay “thần kỳ hóa” công nghệ. Cuộc sống của chúng ta vẫn gắn liền với những yếu tố vật chất cơ bản như lương thực và vật liệu.
• Học hỏi liên ngành: Nhận thức rằng kiến thức chuyên môn sâu có thể dẫn đến sự thiếu hiểu biết về bức tranh tổng thể. Cố gắng tìm hiểu các kiến thức cơ bản về năng lượng, thực phẩm, vật liệu, v.v., để đưa ra quyết định sáng suốt hơn trong cuộc sống hàng ngày.
• Sự khiêm tốn trước kiến thức: Chấp nhận rằng chúng ta không thể hiểu hết mọi thứ, nhưng ít nhất nên cố gắng hiểu những gì cơ bản nhất chi phối sự tồn tại của mình.
• Nhận thức về đặc quyền: Hiểu rằng mức sống cao mà chúng ta đang hưởng là một đặc quyền, đòi hỏi lượng lớn năng lượng và vật chất, và nhiều người trên thế giới vẫn chưa đạt được mức đó.

1. Hiểu về Năng lượng: Nhiên liệu và Điện năng

Chương này bắt đầu bằng một kịch bản khoa học viễn tưởng, tưởng tượng các tàu thăm dò ngoài hành tinh theo dõi Trái đất và ghi lại các chuyển đổi năng lượng. Ban đầu, chỉ có những hiện tượng tự nhiên như phun trào núi lửa hay bão tố. Sự xuất hiện của vi sinh vật quang hợp (cách đây 3.5 tỷ năm) và sau đó là vi khuẩn lam (sản xuất oxy) đánh dấu những thay đổi cơ bản đầu tiên. Hàng trăm triệu năm sau, các hoạt động của loài người, bao gồm việc sử dụng lửa (cách đây 800.000 năm), nông nghiệp (kéo động vật, thủy lực) và cuối cùng là động cơ hơi nước, đã làm thay đổi đáng kể bức tranh năng lượng của Trái đất.

Đến năm 1800, nhiên liệu thực vật vẫn cung cấp hơn 98% nhiệt và ánh sáng, và sức người/động vật vẫn cung cấp hơn 90% năng lượng cơ học. Tuy nhiên, Vương quốc Anh là nước tiên phong trong việc sử dụng than và động cơ hơi nước. Đến năm 1950, nhiên liệu hóa thạch đã cung cấp gần 3/4 năng lượng sơ cấp toàn cầu, và động cơ không dùng sức người/động vật cung cấp hơn 80% năng lượng cơ học.

Những thay đổi này đã tạo ra sự gia tăng đáng kinh ngạc trong việc sử dụng năng lượng extrasomatic (năng lượng bên ngoài cơ thể). Lượng năng lượng hữu ích bình quân đầu người đã tăng khoảng 700 lần kể từ năm 1800. Điều này đã dẫn đến tất cả những cải thiện về chất lượng cuộc sống, từ ăn uống tốt hơn đến du lịch đại chúng và giao tiếp điện tử tức thời.

Năng lượng được coi là “tiền tệ phổ quát” duy nhất, là nền tảng của sự sống và tiến hóa. Tuy nhiên, Smil chỉ ra rằng các nhà kinh tế học hiện đại thường bỏ qua vai trò trung tâm của năng lượng, và xã hội chỉ quan tâm đến nó khi nguồn cung bị đe dọa hoặc giá cả tăng vọt.

Smil làm rõ sự khác biệt giữa năng lượng (energy) và công suất (power) — một sai lầm phổ biến ngay cả trong các ấn phẩm kỹ thuật. Năng lượng là một đại lượng vô hướng (magnitude), trong khi công suất là tốc độ tiêu thụ hoặc sản xuất năng lượng (năng lượng trên một đơn vị thời gian). Ông cũng giải thích hai định luật nhiệt động lực học liên quan đến chuyển đổi năng lượng.

Chương này cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của mật độ năng lượng (energy density) cho việc lưu trữ và tính di động của nhiên liệu. Ví dụ, máy bay không thể bay bằng khí tự nhiên hoặc than vì mật độ năng lượng của chúng thấp hơn nhiều so với dầu hỏa hàng không.

Về điện năng, Smil giải thích rằng đây là một trong những dạng năng lượng trừu tượng nhất, nhưng có nhiều lợi thế không gì sánh kịp: sử dụng dễ dàng, sạch sẽ và hiệu quả cao. Điện năng đã cách mạng hóa sản xuất công nghiệp và thâm nhập mọi ngóc ngách trong gia đình. Xu hướng điện khí hóa xã hội là không thể phủ nhận, nhưng điện năng vẫn chỉ chiếm một phần nhỏ (18%) trong tổng mức tiêu thụ năng lượng cuối cùng toàn cầu.

Smil lưu ý rằng việc khử cacbon hóa nguồn cung năng lượng toàn cầu một cách nhanh chóng là không khả thi. Ngay cả khi tăng cường sản xuất điện từ năng lượng tái tạo (mặt trời và gió), việc khử cacbon hóa vận tải đường bộ, hàng không, hàng hải và sản xuất vật liệu thiết yếu (amoniac, thép, bê tông, nhựa) vẫn là một thách thức lớn. Ví dụ, Đức đã tăng tỷ trọng điện gió và mặt trời lên hơn 40%, nhưng tỷ lệ nhiên liệu hóa thạch trong tổng năng lượng sơ cấp của nước này chỉ giảm từ 84% xuống 78% trong hai thập kỷ. Các nước như Nhật Bản và Mỹ vẫn phụ thuộc rất lớn vào nhiên liệu hóa thạch. Quy mô và tính chất phụ thuộc sâu sắc vào cacbon hóa thạch khiến mọi sự thay thế nhanh chóng đều “bất khả thi”.

Ý nghĩa cá nhân:

• Hiểu giá trị năng lượng: Nhận thức rằng mọi tiện nghi hiện đại chúng ta đang hưởng đều dựa trên lượng năng lượng khổng lồ, phần lớn là từ nhiên liệu hóa thạch. Đừng coi đó là điều hiển nhiên.
• Phân biệt năng lượng và công suất: Áp dụng tư duy khoa học để hiểu rõ các khái niệm cơ bản, tránh nhầm lẫn giữa năng lượng và công suất trong cuộc sống hàng ngày.
• Cẩn trọng với thông tin “xanh”: Không nên tin tưởng mù quáng vào các tuyên bố về “khử cacbon nhanh chóng” hoặc “chỉ dựa vào năng lượng tái tạo” mà bỏ qua những thách thức về kỹ thuật và kinh tế thực tế.
• Tiết kiệm năng lượng: Nhận thức được sự phụ thuộc sâu sắc vào nhiên liệu hóa thạch và những thách thức trong quá trình chuyển đổi năng lượng sẽ thúc đẩy hành vi tiết kiệm năng lượng, ngay cả những hành động nhỏ nhất.

2. Hiểu về Sản xuất Lương thực: Ăn Nhiên liệu Hóa thạch

Chương này tập trung vào cách thức sản xuất lương thực hiện đại phụ thuộc sâu sắc vào nhiên liệu hóa thạch. Smil mô tả sự tiến hóa của sản xuất lương thực:

• Xã hội hái lượm: Mật độ dân số thấp, đa dạng loài hoang dã.
• Nông nghiệp sơ khai: Tập trung vào một số cây lương thực chính, mật độ dân số cao hơn đáng kể (ví dụ: Ai Cập cổ đại).
• Nông nghiệp tiền công nghiệp: Tăng năng suất chậm chạp, thiếu hụt dinh dưỡng và nạn đói thường xuyên.

Smil lập luận rằng sự dư thừa lương thực hiện nay không thể đạt được nếu không có sự đầu tư ngày càng tăng của nhiên liệu hóa thạch và điện năng. Ông gọi đây là “trợ cấp năng lượng nhân tạo” (anthropogenic energy subsidies).

Ví dụ lịch sử về sản xuất lúa mì ở Mỹ minh họa sự thay đổi đáng kinh ngạc:

• Năm 1801: Cần 150 giờ lao động thủ công và 70 giờ lao động của bò/ngựa mỗi hecta, năng suất 1 tấn/hecta. Nông nghiệp hoàn toàn dựa vào năng lượng mặt trời.
• Năm 1901: Nhờ cơ giới hóa (máy cày, máy gieo hạt, máy gặt do ngựa kéo), giảm xuống 22 giờ lao động thủ công mỗi hecta. Năng suất vẫn 1 tấn/hecta.
• Năm 2021: Nhờ máy móc mạnh mẽ (máy kéo 400 mã lực), phân bón vô cơ, thuốc bảo vệ thực vật, chỉ cần dưới 2 giờ lao động thủ công mỗi hecta, với năng suất lên đến 3.5 tấn/hecta. Điều này tương đương với việc giảm lao động thủ công để sản xuất 1 kg lúa mì từ 10 phút xuống dưới 2 giây.

Smil chi tiết hóa chi phí năng lượng của bánh mì, thịt gà và cà chua:

• Bánh mì: Sản xuất 1 kg bánh mì sourdough cơ bản cần lượng năng lượng tương đương ít nhất 250 ml dầu diesel (từ việc trồng lúa mì, xay bột, và nướng). Nếu tính cả vận chuyển từ lò bánh công nghiệp đến người tiêu dùng, con số này có thể lên tới 600 ml/kg.
• Thịt gà: Mặc dù chăn nuôi gà công nghiệp rất hiệu quả (1.82 đơn vị thức ăn/1 đơn vị trọng lượng sống, cải thiện đáng kể so với 1950), nhưng sản xuất 1 kg thịt gà ăn được vẫn cần năng lượng tương đương 150–750 ml dầu diesel (chủ yếu cho thức ăn, vận hành trại gà và vận chuyển). Mặc dù cao hơn bánh mì, thịt gà vẫn có giá cả phải chăng so với hàm lượng dinh dưỡng.
• Cà chua: Được ca ngợi vì dinh dưỡng nhưng lại là một trong những loại thực phẩm có chi phí năng lượng cao nhất, đặc biệt khi trồng trong nhà kính có sưởi ấm. Một nghiên cứu chỉ ra rằng cà chua trồng trong nhà kính có sưởi ở Tây Ban Nha cần hơn 500 ml dầu diesel/kg, trong khi nhà kính không sưởi là 150 ml/kg. Việc vận chuyển cà chua từ Tây Ban Nha đến Stockholm cũng tốn gần 90 ml dầu diesel/kg.
• Hải sản: Việc đánh bắt hải sản là một trong những quá trình cung cấp thực phẩm ngốn năng lượng nhất, đặc biệt là tôm và tôm hùm bằng lưới kéo đáy (lên đến 17.3 lít diesel/kg). Nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là cá ăn thịt, cũng tiêu tốn năng lượng cao do cần thức ăn từ cá hoang dã.

Trợ cấp năng lượng nhân tạo cho nông nghiệp (bao gồm vận chuyển, đánh bắt cá và nuôi trồng thủy sản) chỉ chiếm khoảng 4% tổng năng lượng sử dụng hàng năm toàn cầu. Tuy nhiên, đây là những đầu vào nhỏ nhưng có tác động không cân xứng lớn (disproportionately large consequences) vì chúng giúp giảm hoặc loại bỏ các hạn chế tự nhiên.

Hàng rào Nitơ (nitrogen barrier) là yếu tố quan trọng. Trước đây, nông dân phải sử dụng lượng lớn phân chuồng có hàm lượng nitơ thấp. Tổng hợp amoniac Haber-Bosch (năm 1909) đã phá vỡ rào cản này, cho phép sản xuất phân bón nitơ tổng hợp với hàm lượng nitơ cao hơn 10–40 lần so với chất thải hữu cơ. Ngày nay, phân bón nitơ tổng hợp cung cấp hơn một nửa (110 triệu tấn/năm) tổng lượng nitơ sử dụng trong nông nghiệp toàn cầu, và nếu không có chúng, không thể sản xuất đủ lương thực để nuôi sống ngay cả một nửa dân số thế giới hiện nay.

Smil cũng thảo luận về lãng phí thực phẩm (ít nhất 1/3 tổng cung cấp thực phẩm toàn cầu) và chế độ ăn uống. Ông bác bỏ ý tưởng về một thế giới ăn chay hoàn toàn (mass-scale veganism) là “nực cười”, vì ăn thịt đã là một phần quan trọng trong quá trình tiến hóa của loài người và cần thiết cho sự phát triển đầy đủ. Tuy nhiên, ông ủng hộ việc giảm tiêu thụ thịt ở các nước giàu và cải thiện hiệu quả sử dụng nitơ.

Ý nghĩa cá nhân:

• Ăn uống có ý thức: Hiểu rằng mỗi miếng bánh mì, thịt gà hay cà chua bạn ăn đều có “chi phí năng lượng hóa thạch” đáng kể. Điều này khuyến khích việc trân trọng thực phẩm và giảm lãng phí.
• Giá trị của phân bón: Nhận ra rằng phân bón tổng hợp, dù có tác động môi trường, là yếu tố then chốt giúp duy trì an ninh lương thực toàn cầu và tránh nạn đói cho hàng tỷ người. Điều này giúp cân bằng góc nhìn về nông nghiệp hiện đại.
• Quan điểm cân bằng về chế độ ăn: Thay vì tuân theo các chế độ ăn cực đoan (ăn thịt không kiểm soát hay thuần chay tuyệt đối), nên hướng tới một chế độ ăn uống điều độ, cân bằng, bao gồm cả thực vật và động vật, phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng và bền vững môi trường.
• Ủng hộ cải thiện năng suất ở các nước nghèo: Nhận thức rằng các nước đang phát triển, đặc biệt ở châu Phi, cần tăng cường sử dụng phân bón và công nghệ để đảm bảo an ninh lương thực, thay vì áp dụng các mô hình “hữu cơ” hoặc “thuần tự nhiên” không thực tế.

3. Hiểu về Thế giới Vật chất: Bốn Trụ cột của Nền văn minh Hiện đại

Smil phê phán sự thiếu chú ý của truyền thông và giới kinh tế đối với các vật liệu cơ bản, thay vào đó tập trung vào các hiện tượng “phi vật chất” như GDP hay ứng dụng công nghệ. Ông khẳng định rằng không thể có các tiến bộ điện tử và viễn thông nếu không có năng lượng và vật liệu để hiện thực hóa chúng.

Ông đưa ra “bốn trụ cột của nền văn minh hiện đại”: amoniac, thép, bê tông và nhựa. Mặc dù silicon là vật liệu biểu tượng của thời đại điện tử, nhưng nó không phải là hạn chế tồn tại của nền văn minh hiện đại, trong khi bốn vật liệu này là không thể thiếu và được sản xuất với số lượng khổng lồ.

• Amoniac (NH3):
• Quan trọng nhất do tính không thể thiếu để nuôi sống dân số toàn cầu.
• Lịch sử phát minh Haber-Bosch là một thành tựu khoa học vĩ đại, giải quyết vấn đề thiếu nitơ trong nông nghiệp.
• Khoảng 80% sản lượng amoniac toàn cầu được dùng làm phân bón.
• Việc giảm phụ thuộc vào amoniac tổng hợp là rất khó, đặc biệt đối với các quốc gia có dân số tăng nhanh như ở châu Phi, nơi vẫn thiếu hụt chất dinh dưỡng này.
• Nhựa (Plastics):
• Sản xuất đã tăng theo cấp số nhân từ 20.000 tấn năm 1925 lên 370 triệu tấn năm 2019.
• Có nhiều loại (hơn 50 loại khác nhau), chủ yếu là nhựa nhiệt dẻo (thermoplastics).
• Ưu điểm: nhẹ, độ cứng cao và độ bền cao, phù hợp cho nhiều ứng dụng từ ô tô, máy bay đến các thiết bị gia dụng và y tế.
• Smil phân biệt giữa ô nhiễm nhựa (do việc vứt bỏ vô trách nhiệm) và việc sử dụng đúng cách các vật liệu tổng hợp này.
• Thép (Steel):
• Hợp kim của sắt, được sản xuất bằng cách giảm hàm lượng cacbon trong gang.
• Tính chất vật lý vượt trội so với đá, nhôm, đồng (độ bền kéo, độ cứng, chịu nhiệt).
• Có hơn 3.500 loại thép khác nhau.
• Phổ biến ở mọi nơi: từ cầu, tòa nhà chọc trời, đường ray xe lửa, tàu thủy, đường ống, đến các thiết bị gia dụng và dụng cụ y tế.
• Tỷ lệ tái chế cao ở các nước giàu (ô tô, kết cấu thép, thiết bị gia dụng). Tuy nhiên, sản xuất thép sơ cấp vẫn chiếm ưu thế (hơn 1.3 tỷ tấn năm 2019).
• Quá trình sản xuất chính bao gồm lò cao (blast furnace) và lò thổi oxy cơ bản (BOF) hoặc lò điện hồ quang (EAF).
• Bê tông (Concrete):
• Vật liệu được triển khai khổng lồ nhất của nền văn minh hiện đại.
• Gồm cốt liệu (cát, sỏi), nước và xi măng (10–15% khối lượng cuối cùng). Xi măng được sản xuất bằng cách nung đá vôi và đất sét ở nhiệt độ cao.
• Được gia cố bằng thép để tăng cường độ bền kéo, vì bê tông thường yếu về khả năng chịu kéo.
• Phổ biến trong mọi cơ sở hạ tầng đô thị: móng nhà, tường, đường, cầu, đường hầm, đường băng sân bay và đặc biệt là đập lớn.
• Sản lượng xi măng toàn cầu hiện nay trong một năm còn nhiều hơn tổng sản lượng trong cả nửa đầu thế kỷ 20.
• Độ bền của bê tông thay đổi, và thế kỷ 21 sẽ phải đối mặt với gánh nặng chưa từng có về sự xuống cấp, đổi mới và loại bỏ bê tông.

Smil kết luận rằng việc phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch sẽ tiếp tục là cái giá phải trả cho vô số lợi ích từ việc sử dụng thép, xi măng, amoniac và nhựa trong nhiều thập kỷ tới. Ông cũng lưu ý rằng việc mở rộng năng lượng tái tạo sẽ đòi hỏi lượng lớn các vật liệu cũ (thép, xi măng, nhựa) cũng như các vật liệu mới. Ví dụ, tuabin gió lớn là sự kết hợp của thép, xi măng và nhựa, đòi hỏi năng lượng hóa thạch để sản xuất và vận chuyển.

Ý nghĩa cá nhân:

• Đừng coi thường những điều cơ bản: Hiểu rằng những thứ tưởng chừng “nhàm chán” như xi măng, thép, phân bón lại là nền tảng vững chắc cho sự thịnh vượng và cuộc sống tiện nghi của chúng ta, chứ không phải chỉ là những thiết bị công nghệ cao.
• Sống thực tế về tính bền vững: Nhận thức rằng ngay cả những công nghệ “xanh” như tuabin gió cũng đòi hỏi lượng lớn vật liệu và năng lượng hóa thạch trong quá trình sản xuất. Mục tiêu “phi vật chất hóa” là khó khả thi ở quy mô lớn.
• Hiểu vòng đời sản phẩm: Mỗi vật liệu chúng ta sử dụng đều có nguồn gốc, quá trình sản xuất tốn kém năng lượng và tài nguyên, và cuối cùng sẽ trở thành chất thải hoặc được tái chế. Suy nghĩ về vòng đời này giúp chúng ta tiêu dùng có trách nhiệm hơn.

4. Hiểu về Toàn cầu hóa: Động cơ, Vi mạch và Hơn thế nữa

Smil định nghĩa toàn cầu hóa là “sự phụ thuộc lẫn nhau ngày càng tăng của các nền kinh tế, văn hóa và dân số thế giới, được thúc đẩy bởi thương mại xuyên biên giới hàng hóa và dịch vụ, công nghệ, và dòng chảy đầu tư, con người và thông tin”. Ông bác bỏ quan niệm phổ biến rằng toàn cầu hóa là một điều mới mẻ hay không thể tránh khỏi.

Chương này trình bày bốn kỷ nguyên toàn cầu hóa riêng biệt, được định hình bởi các yếu tố kỹ thuật và chính trị:

1. Toàn cầu hóa dựa trên gió (Incipient globalization): Kéo dài hàng thế kỷ, bị giới hạn bởi sức người/động vật và tàu buồm gỗ (tốc độ chậm, sức chứa nhỏ, thiếu công cụ điều hướng chính xác). Mặc dù thiết lập các liên kết thương mại sớm (ví dụ: Công ty Đông Ấn Hà Lan và Anh), tác động kinh tế còn hạn chế.
2. Toàn cầu hóa dựa trên hơi nước (Steam-driven globalization): Bắt đầu từ giữa thế kỷ 19. Động cơ hơi nước và sau đó là thân tàu thép đã tăng đáng kể tốc độ và độ tin cậy của vận tải biển. Điện báo thực tế (cuối những năm 1830) cung cấp phương tiện liên lạc gần như tức thời đầu tiên trên toàn cầu, cho phép giao dịch dựa trên thông tin về nhu cầu và giá cả. Du lịch giải trí và di cư quy mô lớn bắt đầu bùng nổ.
3. Toàn cầu hóa động cơ Diesel, máy bay và radio: Động cơ diesel (phát minh 1897, thương mại 1912) đã cách mạng hóa vận tải biển nhờ hiệu suất cao gấp đôi và mật độ năng lượng của dầu diesel cao hơn. Máy bay thương mại đường dài (Douglas DC-3, Boeing 314 Clipper) ra đời vào những năm 1930. Radio đóng vai trò quan trọng trong định vị biển/hàng không và truyền bá thông tin đại chúng. Tuy nhiên, toàn cầu hóa đã suy thoái đáng kể trong nửa đầu thế kỷ 20 do các cuộc chiến tranh và khủng hoảng kinh tế.
4. Toàn cầu hóa động cơ diesel lớn, tuabin, container và vi mạch (Post-1950 globalization): Kỷ nguyên này chứng kiến sự tăng trưởng và hội nhập kinh tế toàn cầu chưa từng có. Bốn yếu tố then chốt:

• Động cơ diesel mạnh mẽ và hiệu quả hơn: Giúp vận chuyển hàng hóa rời quy mô lớn (dầu thô, ngũ cốc).
• Tuabin khí (jet engines): Động cơ phản lực (Comet, Boeing 747) cách mạng hóa du lịch và vận tải hàng không xuyên lục địa.
• Tàu container (Container ships): Phát minh bởi Malcolm McLean năm 1957, cho phép vận chuyển hàng hóa tiêu chuẩn hóa, hiệu quả và tích hợp với đường bộ/sắt (intermodal transport).
• Vi mạch và vi xử lý: Nhờ Định luật Moore (số lượng linh kiện trên mạch tích hợp tăng gấp đôi sau mỗi 2 năm), khả năng tính toán, xử lý thông tin và truyền thông đã tăng lên đáng kể, hỗ trợ định vị, theo dõi và quản lý chuỗi cung ứng phức tạp.

Sự tham gia của Trung Quốc, Nga và Ấn Độ vào hệ thống thương mại và tài chính toàn cầu từ những năm 1970 và 1980 đã thúc đẩy mạnh mẽ toàn cầu hóa đến mức chưa từng có. Trung Quốc trở thành nhà xuất khẩu hàng hóa lớn nhất thế giới, và Ấn Độ có đội ngũ kỹ sư phần mềm quan trọng ở Thung lũng Silicon.

Tuy nhiên, Smil cũng cảnh báo về những rủi ro của toàn cầu hóa quá mức (overreach). Sự dịch chuyển sản xuất sang châu Á đã dẫn đến tình trạng phi công nghiệp hóa ở Bắc Mỹ, châu Âu và Nhật Bản, gây mất việc làm và các vấn đề xã hội như “những cái chết vì tuyệt vọng” ở Mỹ. Đại dịch COVID-19 đã phơi bày sự mong manh của chuỗi cung ứng toàn cầu, đặc biệt là trong lĩnh vực y tế, khi nhiều quốc gia phụ thuộc vào một số ít nhà cung cấp từ Trung Quốc và Ấn Độ cho các thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) và thành phần thuốc. Điều này đã thúc đẩy xu hướng tái công nghiệp hóa (reshoring) ở các nước phát triển.

Ý nghĩa cá nhân:

• Hiểu lịch sử để dự đoán tương lai: Toàn cầu hóa không phải là một lực lượng tự nhiên không thể ngăn cản. Nó là một cấu trúc của con người và có thể bị thay đổi. Việc hiểu các yếu tố thúc đẩy và kìm hãm toàn cầu hóa trong quá khứ giúp chúng ta có cái nhìn thực tế hơn về tương lai.
• Đánh giá lại sự tiện lợi: Sự tiện lợi của hàng hóa giá rẻ, đa dạng từ khắp nơi trên thế giới đi kèm với những chi phí tiềm ẩn (mất việc làm, rủi ro chuỗi cung ứng, phụ thuộc quốc gia).
• Đầu tư vào sản xuất nội địa: Nhận thức về sự mong manh của chuỗi cung ứng toàn cầu có thể thúc đẩy việc ưu tiên các sản phẩm được sản xuất trong nước hoặc khu vực để tăng cường khả năng tự chủ và an ninh.

5. Hiểu về Rủi ro: Từ Vi rút đến Chế độ Ăn uống đến Bão Mặt trời

Smil mô tả tiến bộ của nền văn minh hiện đại là một hành trình liên tục nhằm giảm thiểu rủi ro. Chúng ta đã thành công trong nhiều lĩnh vực (ví dụ: an ninh lương thực, giảm xung đột bạo lực). Tuy nhiên, rủi ro vẫn tồn tại dồi dào trong thế giới hiện đại do sự phức tạp của cơ thể con người, sự khó lường của tự nhiên và lỗi con người.

Phần lớn chương này tập trung vào sự sai lệch trong nhận thức về rủi ro và các đánh giá không hợp lý. Có nhiều lý do cho sự sai lệch này:

• Rủi ro tự nguyện vs. không tự nguyện: Con người có xu hướng chấp nhận rủi ro cao hơn nhiều đối với các hoạt động tự nguyện (ví dụ: leo núi, nhảy dù) so với các rủi ro không tự nguyện (tấn công khủng bố, tai nạn hạt nhân), ngay cả khi rủi ro thực tế của hoạt động tự nguyện cao hơn hàng ngàn lần.
• Lý thuyết định mệnh (Fatalism): Một số người đánh giá thấp rủi ro để tránh nỗ lực phân tích hoặc vì họ cảm thấy không thể đối phó. Ví dụ, thái độ của tài xế xe buýt hoặc tài xế taxi.
• Thiếu thông tin hoặc thông tin sai lệch: Ví dụ, phong trào phản đối vắc-xin dựa trên bằng chứng đã bị bác bỏ.
• Sự sợ hãi không hợp lý: Nhiều người sợ năng lượng hạt nhân hơn là việc lái xe, hút thuốc hay ăn uống quá độ, dù năng lượng hạt nhân an toàn hơn nhiều khi so sánh rủi ro tổng thể (bao gồm cả tai nạn lớn) với các nguồn năng lượng hóa thạch.

Smil đưa ra một cách tiếp cận đơn giản để tìm ra chế độ ăn ít rủi ro nhất: xem xét những quần thể sống lâu nhất và chế độ ăn của họ. Nhật Bản có tuổi thọ trung bình cao nhất thế giới từ những năm 1980. Mặc dù chế độ ăn truyền thống của Nhật Bản đã thay đổi (tăng sữa, gạo trắng, hải sản, thịt), nhưng nó vẫn khác biệt đáng kể so với phương Tây về lượng chất béo và đường. So sánh với Tây Ban Nha, một quốc gia có tuổi thọ gần bằng Nhật Bản nhưng chế độ ăn nhiều thịt, chất béo và đường hơn, Smil kết luận rằng ăn uống kiểu Nhật Bản có lợi thế hơn một chút về tuổi thọ, nhưng việc ăn uống như ở Valencia (Tây Ban Nha) cũng mang lại kết quả chỉ kém một chút. Quan trọng là ăn uống điều độ và đa dạng.

Để định lượng rủi ro một cách chính xác, Smil đề xuất sử dụng số ca tử vong trên 100.000 người và số ca tử vong trên mỗi giờ tiếp xúc. Ông đưa ra các ví dụ:

• Giết người ở Mỹ gần bằng bệnh bạch cầu.
• Té ngã gây tử vong gần bằng ung thư tuyến tụy.
• Tai nạn giao thông gây tử vong cao gấp đôi bệnh tiểu đường.
• Lái xe nguy hiểm hơn bay (5 x 10^-7 tử vong/giờ tiếp xúc so với 1 x 10^-7).
• Các thảm họa thiên nhiên (động đất, lũ lụt, bão) có nguy cơ phơi nhiễm tử vong rất thấp (thường từ 10^-9 đến 5 x 10^-10 mỗi giờ).

Về các sự kiện thảm khốc toàn cầu (có rủi ro rất thấp nhưng tác động lớn):

• Núi lửa phun trào lớn (siêu núi lửa Yellowstone) có thể gây thiệt hại to lớn về cơ sở hạ tầng và đất nông nghiệp.
• Bão mặt trời (ví dụ: sự kiện Carrington 1859) có thể gây gián đoạn mạng lưới điện và thông tin liên lạc hiện đại.
• Đại dịch virus được đảm bảo sẽ tái xuất hiện với tần suất tương đối cao. Smil chỉ ra rằng thế giới đã trải qua 3 đại dịch trong một đời người (1957–1959, 1968–1970, 2009), và đại dịch COVID-19 năm 2020 là một ví dụ về sự thiếu chuẩn bị mặc dù nguy cơ tái diễn đã được biết trước. Ông chỉ ra rằng việc quản lý đại dịch COVID-19 ở các nước giàu có (đặc biệt là Mỹ) đã bộc lộ những sai lầm chiến lược và sự chuẩn bị kém cỏi, mặc dù họ chi tiêu rất nhiều cho quân sự và các lĩnh vực công nghệ cao khác.

Ý nghĩa cá nhân:

• Tư duy phản biện về rủi ro: Không nên để cảm xúc hay thông tin sai lệch chi phối nhận thức về rủi ro. Học cách đánh giá rủi ro dựa trên dữ liệu và thống kê khách quan, phân biệt rủi ro tự nguyện và không tự nguyện.
• Ưu tiên rủi ro giảm thiểu được: Tập trung vào việc giảm thiểu các rủi ro có chi phí thấp và dễ thực hiện (ví dụ: thắt dây an toàn, không hút thuốc, lắp đặt cảm biến khí ga) thay vì lo lắng quá mức về những rủi ro hiếm gặp hoặc khó kiểm soát.
• Sức khỏe là ưu tiên: Chế độ ăn uống điều độ và lối sống lành mạnh có tác động lớn đến tuổi thọ và chất lượng cuộc sống. Nên tham khảo các chế độ ăn đã được chứng minh là hiệu quả (ví dụ: kiểu Nhật, kiểu Địa Trung Hải) thay vì các trào lưu thiếu căn cứ.
• Học hỏi từ đại dịch: COVID-19 là một lời nhắc nhở về sự mong manh của chúng ta và tầm quan trọng của việc chuẩn bị cho những rủi ro đã biết nhưng không thể tránh khỏi. Nó cũng cho thấy rằng sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng toàn cầu có thể gây ra vấn đề lớn trong khủng hoảng.

6. Hiểu về Môi trường: Sinh quyển duy nhất chúng ta có

Smil bắt đầu chương này bằng cách thẳng thắn bác bỏ ý tưởng về việc rời bỏ Trái đất và thiết lập nền văn minh trên các hành tinh khác (ví dụ: terraforming Sao Hỏa) là không thực tế và thuộc về khoa học viễn tưởng. Ông tập trung vào ba yêu cầu tồn tại thiết yếu của con người và bối cảnh môi trường của chúng: hô hấp (oxy), uống (nước) và ăn (thực phẩm).

• Oxy (Oxygen):
• Không có nguy hiểm nào đối với nồng độ oxy trong khí quyển do các hoạt động của con người, bao gồm cả việc đốt nhiên liệu hóa thạch. Lượng oxy tiêu thụ hàng năm là một phần rất nhỏ so với tổng lượng oxy trong khí quyển.
• Quyền tiếp cận oxy là công bằng trên toàn thế giới ở cùng một độ cao.
• Nước (Water):
• Nước đóng vai trò quan trọng trong mọi hoạt động, đặc biệt là sản xuất lương thực (nông nghiệp chiếm tỷ lệ lớn nhất).
• Có nhiều khái niệm về “dấu chân nước” (water footprint): nước xanh (nước mưa), nước xanh lá (nước mưa trong đất), nước xám (pha loãng chất ô nhiễm), và nước ảo (trong hàng hóa nhập khẩu).
• Tình trạng thiếu nước đã ảnh hưởng đến hàng tỷ người, và các đánh giá về tương lai vẫn còn nhiều bất định.
• Giải pháp tốt nhất là quản lý nhu cầu, ví dụ, Mỹ đã giảm được 40% lượng nước tiêu thụ bình quân đầu người trong 50 năm.
• Biến đổi khí hậu sẽ làm tăng cường chu trình nước (tăng bốc hơi và lượng mưa tổng thể), nhưng sự phân bố lượng mưa sẽ không đồng đều.
• Thực phẩm (Food):
• Sản xuất thực phẩm đã biến đổi hệ sinh thái Trái đất nhiều hơn bất kỳ hoạt động nào khác, chiếm khoảng 1/3 diện tích đất không bị băng bao phủ.
• Tuy nhiên, diện tích đất canh tác ở các nước giàu đã ổn định hoặc giảm nhẹ, và sự mở rộng đất nông nghiệp toàn cầu đã chậm lại đáng kể.
• Có thể giảm diện tích đất sử dụng bằng cách cải thiện phương pháp canh tác (thâm canh), giảm lãng phí thực phẩm và áp dụng chế độ ăn uống thịt điều độ.
• Vấn đề phốt pho: Dù có lo ngại về cạn kiệt, nhưng trữ lượng hiện tại đủ cho hàng trăm năm. Mối quan tâm thực sự là ô nhiễm môi trường do phốt pho và nitơ từ phân bón và chất thải gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa (eutrophication) và các vùng thiếu oxy (anoxic zones) trong nước.

Biến đổi khí hậu toàn cầu (Global Warming):

• Hiệu ứng nhà kính tự nhiên do hơi nước và các khí nhà kính (CO2, CH4, N2O) tạo ra.
• Hoạt động của con người đã bắt đầu ảnh hưởng đến nồng độ khí nhà kính từ hàng ngàn năm trước với nông nghiệp và sử dụng gỗ.
• Nồng độ CO2 đã tăng hơn 50% so với thế kỷ 18. CO2 chiếm khoảng 75% tác động nóng lên do con người gây ra.
• Smil nhấn mạnh rằng chúng ta đã biết về các nguyên tắc cơ bản của quá trình này từ hơn 150 năm trước.
• Tuy nhiên, các hành động khử cacbon hóa hiệu quả đáng kể cho đến nay không phải do chính sách có chủ đích mà là sản phẩm phụ của tiến bộ kỹ thuật và thay đổi trong sản xuất (ví dụ: chuyển từ than sang khí tự nhiên). Việc mở rộng năng lượng mặt trời và gió bị ảnh hưởng bởi sự tăng mạnh lượng khí thải ở Trung Quốc và châu Á.
• Đến năm 2020, nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng 2/3 so với mục tiêu 1.5ºC của IPCC.
• Smil chỉ trích “tư duy ảo tưởng” (wishful thinking) trong các kịch bản khử cacbon hóa. Ví dụ, kịch bản của EU giả định nhu cầu năng lượng bình quân đầu người giảm 52% vào năm 2050, điều này là không thực tế khi trong 30 năm trước đó, nhu cầu này đã tăng 20%. Các dự đoán này cũng bỏ qua xu hướng tăng sở hữu vật chất ở các nước đang phát triển như Trung Quốc, Ấn Độ, Nigeria.
• Kịch bản khử cacbon hóa hoàn toàn của Princeton University cho Mỹ đòi hỏi công nghệ thu giữ và lưu trữ cacbon (CCS) ở quy mô cực lớn (1–1.7 tỷ tấn/năm), cần xây dựng hàng trăm nghìn km đường ống CO2 mới, một ngành công nghiệp mới với chi phí khổng lồ và thách thức pháp lý.
• Smil cũng phê phán các tuyên bố của Green New Deal và các nhà hoạt động về việc khử cacbon 80% nguồn cung năng lượng toàn cầu bằng năng lượng tái tạo vào năm 2030 là “viễn tưởng học thuật” (academic equivalents of science fiction), không giải thích được cách sản xuất các vật liệu cơ bản hay vận tải đường dài không dùng cacbon.
• Quy mô, chi phí và quán tính kỹ thuật của các hoạt động phụ thuộc cacbon khiến việc loại bỏ chúng trong vài thập kỷ là bất khả thi. Ngay cả kịch bản khử cacbon mạnh mẽ nhất của IEA vẫn dự báo nhiên liệu hóa thạch sẽ cung cấp 56% năng lượng sơ cấp toàn cầu vào năm 2040.

Ý nghĩa cá nhân:

• Quản lý tài nguyên có trách nhiệm: Hiểu rõ về chu trình oxy, nước và dinh dưỡng giúp chúng ta nhận thức được tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường. Các hành động cá nhân như giảm lãng phí nước và thực phẩm có tác động tích cực đáng kể.
• Thực tế về biến đổi khí hậu: Tránh bị cuốn theo những tuyên bố cực đoan (bi quan hay lạc quan thái quá) về biến đổi khí hậu. Thay vào đó, tập trung vào việc hiểu các thực tế cơ bản, những thách thức về quy mô và quán tính của hệ thống năng lượng toàn cầu.
• Hành động nhỏ có ý nghĩa: Mặc dù thay đổi hệ thống lớn là khó, nhưng những lựa chọn cá nhân như giảm lãng phí thực phẩm, tiết kiệm năng lượng tại nhà (ví dụ: cách nhiệt tốt hơn), và cân nhắc lựa chọn phương tiện di chuyển vẫn đóng góp vào mục tiêu lớn.

7. Hiểu về Tương lai: Giữa Ngày tận thế và Điểm kỳ dị

Chương cuối cùng của Smil tiếp tục phê phán các dự báo tương lai cực đoan, chia chúng thành ba loại:

1. Dự báo chắc chắn: Xử lý các quy trình được hiểu rõ và có kết quả hạn chế (ví dụ: dự báo dân số ngắn hạn).
2. Dự báo không chắc chắn nhưng đúng hướng: Dự báo các hệ thống phức tạp với nhiều yếu tố tương tác và quyết định tùy tiện (ví dụ: dự báo xe điện).
3. Truyện cổ tích định lượng (Quantitative fables): Những dự báo thất bại hoàn toàn, dựa trên các giả định không thể chấp nhận được, thường được truyền thông khuếch đại.

Smil chỉ trích mạnh mẽ những người theo thuyết tận thế (catastrophists) (ví dụ: “bom dân số”, “đỉnh dầu”) và những người lạc quan về công nghệ (techno-optimists) (ví dụ: Singularity, nanobots chữa bệnh, giải pháp công nghệ thần kỳ cho biến đổi khí hậu). Ông cho rằng cả hai đều sai lầm vì không thể tưởng tượng được sự khéo léo của con người trong việc đáp ứng nhu cầu tương lai, hoặc bỏ qua quán tính của các hệ thống phức tạp và những hạn chế vật lý cơ bản.

Ông nhấn mạnh quán tính không thể tránh khỏi của các phụ thuộc quy mô lớn. Các chuyển đổi trong quá khứ có thể nhanh chóng vì quy mô nhỏ hơn. Ngày nay, việc thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng năng lượng tái tạo sẽ chậm hơn nhiều so với việc thay thế sinh khối bằng nhiên liệu hóa thạch trong quá khứ. Sai lầm về loại hình (category mistake) là việc tin rằng mọi thứ đều có thể di chuyển nhanh như thông tin và thiết bị điện tử cá nhân. Các hoạt động cốt lõi như sản xuất lương thực, năng lượng và vật liệu ở quy mô hàng tỷ người không thể thay đổi nhanh như việc thay đổi điện thoại di động.

Đại dịch COVID-19 là một ví dụ điển hình về sự sai lầm trong các ưu tiên và sự thiếu chuẩn bị của các nước giàu. Trong khi chi hàng tỷ đô la cho du hành vũ trụ hay y học cá nhân hóa, các cường quốc lại không thể cung cấp đủ thiết bị bảo hộ cơ bản cho nhân viên y tế. Điều này cho thấy những nỗ lực “định hình tương lai” đã bị đặt sai chỗ.

Smil kết luận rằng không có tiến bộ tự động hay không thể tránh khỏi. Mặc dù sự tích lũy hiểu biết và khả năng kiểm soát đã giảm rủi ro tổng thể của cuộc sống, nhưng nó không làm cho nhiều mối nguy hiểm tồn tại trở nên dễ dự đoán hay dễ quản lý hơn.

Tương lai là một quỹ đạo phức tạp phụ thuộc vào những lựa chọn của chúng ta, không phải là những kết quả đã được định trước. Cuốn sách không đưa ra dự đoán, mà là một nỗ lực để cung cấp nền tảng cho một góc nhìn cân nhắc và cần thiết là hoài nghi (agnostic perspective).

Ý nghĩa cá nhân:

• Học cách hoài nghi: Luôn đặt câu hỏi và phân tích phê phán các dự báo tương lai, đặc biệt là những tuyên bố cực đoan hay quá đơn giản hóa về công nghệ hoặc thảm họa. Tránh bị cuốn vào những “truyện cổ tích định lượng”.
• Chấp nhận sự không chắc chắn: Cuộc sống luôn chứa đựng những điều bất ngờ và không thể dự đoán trước một cách hoàn hảo. Chúng ta cần học cách sống với những bất định cơ bản này và đưa ra quyết định tốt nhất có thể dựa trên thông tin hiện có.
• Tập trung vào những điều cơ bản: Thay vì chạy theo những “giải pháp thần kỳ” từ công nghệ cao, hãy ưu tiên những hành động thực tế, có quy mô phù hợp để giải quyết các vấn đề cơ bản về năng lượng, lương thực, vật liệu.
• Trách nhiệm liên thế hệ: Nhận thức rằng các quyết định của chúng ta về môi trường và tiêu thụ tài nguyên sẽ có tác động lâu dài đến các thế hệ tương lai. Điều này đòi hỏi một tầm nhìn xa hơn những lợi ích tức thời.

Phụ lục: Hiểu về các con số: Độ lớn

Trong thế giới hiện đại tràn ngập số liệu, Smil nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu các con số trong bối cảnh và độ lớn của chúng. Mặc dù con người có “cảm nhận số” bẩm sinh, nhưng khả năng này thất bại khi đối mặt với các số lượng lớn (hàng ngàn, triệu, tỷ).

Smil giải thích “độ lớn” (orders of magnitude) là số chữ số theo sau chữ số đầu tiên của một số nguyên, hoặc trên thang logarit cơ số 10 (10^n). Ông cung cấp bảng các tiền tố trong Hệ thống Đơn vị Quốc tế (ví dụ: kilo 10³, mega 10⁶, giga 10⁹, yotta 10²⁴).

Việc hiểu các độ lớn giúp ta nhận thức được sự khác biệt chưa từng có giữa kinh nghiệm truyền thống và hiện đại. Ví dụ:

• Tốc độ di chuyển: Trong xã hội tiền công nghiệp, tốc độ chỉ khác nhau gấp đôi (4 km/giờ đi bộ đến 8 km/giờ xe ngựa). Hiện nay, tốc độ di chuyển có thể khác nhau hai bậc độ lớn (4 km/giờ đi bộ đến 900 km/giờ máy bay phản lực).
• Công suất: Động cơ mạnh nhất một cá nhân có thể kiểm soát thời tiền công nghiệp là con ngựa mạnh (750 watt). Ngày nay, ô tô cá nhân có công suất 100–300 kilowatt (gấp 400 lần sức ngựa), và một phi công máy bay phản lực có thể điều khiển khoảng 100 megawatt (tương đương hơn 130.000 con ngựa mạnh).

Smil kết luận rằng “hiểu thế giới hiện đại cần chú ý cẩn thận đến các độ lớn!”.

Ý nghĩa cá nhân:

Trân trọng sự tiến bộ: Hiểu được sự khác biệt về độ lớn trong các lĩnh vực như tốc độ di chuyển và công suất năng lượng giúp chúng ta trân trọng hơn những tiến bộ kỹ thuật đã làm thay đổi cuộc sống của chúng ta.

Phát triển “cảm nhận số”: Không chỉ nhìn vào con số tuyệt đối, mà còn đặt chúng vào ngữ cảnh, so sánh độ lớn để thực sự hiểu ý nghĩa của thông tin định lượng.

Tránh bị lừa bởi số liệu: Nhận thức rằng các con số lớn hoặc nhỏ bất thường có thể bị bóp méo hoặc sử dụng sai mục đích. Việc hiểu các bậc độ lớn giúp chúng ta đánh giá thông tin khách quan hơn.