Khoa học thế
kỷ 21: Những bí ẩn còn sót lại
Cập nhật lúc 10:42
Cuộc sống vốn ẩn chứa nhiều điều kỳ lạ, không
ngừng thử thách giới khoa học trên con đường tìm ra những lời giải đáp hợp lý
nhất.
Thế kỷ 21, với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, đã và
đang tạo nên hệ thống công cụ hiện đại trợ giúp các nghiên cứu liên quan đến
bí ẩn về loài người. Và trong số không ít những bí ẩn ấy, giới khoa học đang
tràn đầy hi vọng sẽ hiện thực hóa khát khao “trường sinh bất lão”, hiểu rõ
hơn cách thức du hành vượt thời gian và ứng dụng công nghệ siêu nhỏ tạo nên những
cuộc sống nhân tạo trong tương lai.
Chìa
khóa cho sự bất tử
Bí ẩn nằm ở một loại gen có tên gọi P21 - hoạt động như một bộ phận
hãm khẩn cấp về mặt di truyền. Khi được kích hoạt, gen này làm ngừng sự phát
triển của các tế bào bị tổn hại do chất độc hay phóng xạ, cho chúng có thời
gian phục hồi.
Ngoài ra P21 còn có tác dụng kiềm chế một cách có chọn lọc hơn 40 gen
được biết có liên quan đến việc tái tạo ADN và việc phân chia tế bào, theo đó
làm ngừng ngay lập tức sự tăng trưởng của tế bào. Kết luận ban đầu được đưa
ra là, việc kích hoạt gen P21 dẫn đến sự thay đổi “tích cực” tại một loạt các
gen khác đã bị tác động bởi lão hoá, hay các bệnh liên quan đến lão hoá, bệnh
Alzheimer và viêm khớp.
Bên cạnh đó, sự sống còn của tế bào còn phụ thuộc vào một chiếc đồng
hồ đếm ngược (được gọi là telomere). Thực chất, telomere là đoạn kết thúc của
ADN trong nhiễm sắc thể, là “đầu bịt” bảo vệ các nhiễm sắc thể. Mỗi lần phân
bào, đoạn ADN tại cuối telomere bị ngắn đi một ít.
Quá trình này diễn ra liên tục trong cuộc đời mỗi người nên đoạn
telomere càng ngày càng ngắn. Đến một lúc nào đó, đoạn telomere sẽ không còn
nữa, các hoạt động của tế bào bị ngưng trệ và chết dần. Với 46 nhiễm sắc thể,
con người có cả thảy 92 chiếc đồng hồ đếm ngược thời gian sống.
Nếu telomere càng dài thì đồng nghĩa với tuổi thọ càng cao và ngược
lại. Và không chỉ dự đoán tuổi thọ, telomere cũng được dựa vào để chẩn đoán
các bệnh về gan, da, phổi và cả tủy xương. Khi không còn telomere, bệnh tật
bắt đầu và con người sẽ dần đi đến cái chết. Nếu như có thể tái kích hoạt
“chiếc đồng hồ” telomere trong những tế bào đang chết dần, con người có thể
làm chậm lại, ngăn chặn hoặc ngay cả đảo ngược quá trình lão hóa.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu thành công telomere trên cơ thể của
những chú chuột “gần đất xa trời”, chứng minh được rằng những chú chuột được
thay thế telomere nói trên đã khỏe mạnh trở lại. Tuy nhiên, xuất hiện nhiều
lo ngại rằng, nếu kéo dài telomere sẽ sinh ra nhiều đột biến khác như già
trước tuổi khi đoạn telomere ngắn lại, hoặc bị mắc các bệnh nghiêm trọng,
trong đó có cả bệnh ung thư nếu nó quá dài.
Du hành
thời gian
Vượt qua tốc độ ánh sáng là một trong những mơ ước hàng đầu của con
người, nhất là khi nó có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong công cuộc chinh
phục vũ trụ. Nhà bác học Chris Van Den Broeck (Bỉ) đã mô tả về một cuộc đua
tốc độ ánh sáng bằng cách dùng một dạng không gian biến dạng đặc biệt, cho
phép tạo ra các bong bóng có dung tích trong lớn - trong khi bề mặt bên ngoài
cực nhỏ. Broeck đã tính toán khả năng có thể tạo ra được một bong bóng đủ lớn
để chứa được một đầu phóng tên lửa vũ trụ chỉ yêu cầu có 1g nguyên liệu.
Trong khi đó, nhóm nghiên cứu của nhà bác học Lijun Wang thuộc viện
nghiên cứu NEC (Mỹ), đã hướng được một xung ánh sáng đi qua bồn chứa đầy xezi
với vận tốc gần 300.000km/giây.
Giáo sư Wang khẳng định: “Thí nghiệm cho thấy, quan niệm thông thường
cho rằng không có gì có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng là sai lầm”.
Khả năng gửi tín hiệu với vận tốc nhanh hơn ánh sáng có thể giúp giải quyết
nhiều vấn đề được coi là bí ẩn nhất, ví dụ như du hành thời gian.
Nói về khái niệm thời gian, Albert Einstein từ lâu đã được đánh giá là
một thiên tài vượt thời đại và những giả thuyết của ông đang được con người
đương đại chứng minh. Một trong số đó có liên quan đến nghịch lý về hai anh em
sinh đôi. Einstein đưa ra giả thuyết nhà du hành vũ trụ tham gia một chuyến
đi dài với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng, trong khi người em của anh ta
lại ở nhà. Khi anh trở về, thì người em đã già. Nguyên nhân của sự kiện này,
theo như Einstein, là do thời gian trên tàu vũ trụ trôi chậm hơn.
Trong một nghiên cứu gần đây nhất có sử dụng hai chiếc đồng hồ siêu
chính xác, chiếc đồng hồ đặt trên máy bay siêu âm rõ ràng đã chạy chậm hơn so
với chiếc đặt trong phòng thí nghiệm. Điều này cho thấy: thời gian hoàn toàn
có thể co giãn. Việc nghiên cứu về những bộ máy thời gian trên lý thuyết vẫn
được tiến hành với những tiến triển.
Nhà bác học Kip Thorne tại Viện Công nghệ California đã đề xuất việc
nghiên cứu các lỗ đen vũ trụ - những đường hầm đưa vật chất vào khoảng không
- thời gian. Một lỗ đen nằm giữa hai điểm có thể kết nối giữa ngày hôm nay
với ngày hôm qua, hay sớm hơn nữa. Một số giả thiết cho rằng, lối ra sau khi
vào lỗ đen là “lỗ trắng”. Hãy tưởng tượng “lỗ trắng” này cũng giống như một
đầu xả của lỗ đen, thay vì hút mọi thứ nhờ vào lực hấp dẫn, chúng sẽ tống mọi
thứ đi, đến một khoảng không gian - thời gian khác, thậm chí là một vũ trụ
khác.
Cuộc
sống nhân tạo
Công nghệ siêu nhỏ (hay công nghệ nano) là một kỹ thuật sản xuất cho
phép các thiết bị nhỏ xíu được sắp xếp thành từng nguyên tử. Điều duy nhất có
thể chế tạo được những thiết bị từ những thành phần nhỏ bé đến như vậy là nhờ
hiện tượng “tự sắp xếp”. Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang sử dụng một loại
tiền tố protein thường tìm thấy trong nhiều loại tế bào con người để tạo ra
một cấu trúc “tự sắp xếp”.
Câu hỏi đặt ra là, liệu có thể đạt tới một điểm mà tại đó, các cấu
trúc tự sắp xếp theo đúng nghĩa đen có thể tạo ra một cuộc sống của riêng
chúng? Một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc đại học tổng hợp bang Michigan khẳng
định hoàn toàn có thể khi đã tạo ra được “các cơ thể dưới dạng số” trong máy
tính.
Những “cá thể” trong máy tính phản ứng trước những biến đổi theo cách
rất giống với những cơ thể thực sự như vi khuẩn hay nấm. Chuyên gia Chris
Adami nhận định: “Nghiên cứu những vấn đề cơ bản nhất về cuộc sống từ một cơ
thể sống là kết quả phức tạp của một quá trình tiến hoá sau nhiều tỉ năm”.
Bước nghiên cứu đầu tiên của Adami chính là thử nghiệm quá trình tiến
hoá dưới dạng sống được xây dựng dựa trên một cơ thể sống, trong trường hợp
này là vi khuẩn E. coli. Ông cho rằng, trong tương lai, cuộc sống nhân tạo
không còn là một giấc mơ, đem lại cơ hội giải đáp một số vấn đề cơ bản về
sinh vật học.
Nhờ công nghệ nano siêu nhỏ, giới khoa học có thể tạo ra cuộc sống
nhân tạo, và “bản sao” của một con người. Tuy vậy, chưa thể khẳng định rằng
bản sao đó thực sự có tâm hồn như nguyên mẫu, và sẽ tuyệt đối an toàn.
Nhiều nhà nghiên cứu đều khẳng định về vai trò “tuyệt hảo” của công
nghệ nano, cùng những lợi ích to lớn thu được, hi vọng về tiềm năng rất lớn
của công nghệ này sẽ được khai thác nhiều hơn. Tuy nhiên, không phải bất cứ
lĩnh vực nào cũng có thể áp dụng được công nghệ này. Đằng sau nó là một loạt
những liên quan về yếu tố đạo đức (khi can thiệp vào việc biến đổi gen), yếu
tố xã hội và cả yếu tố con người.
Bộ trưởng khoa học công nghệ Anh, Lord Sainsbury, cho biết: “Công nghệ
siêu nhỏ có khả năng tiềm tàng rất lớn. Nó có thể đem lại rất nhiều lợi ích
trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, chúng ta buộc phải xem xét
chúng dưới một góc độ khác, góc độ đạo đức, sức khoẻ, sự an toàn và phản ứng
xã hội”.
Chính vì thế, nước Anh đã nhanh chóng cho nghiên cứu các khả năng phát
triển của loại hình công nghệ này và đưa chúng vào các điều luật ứng dụng
chặt chẽ. Tuy nhiên giới khoa học đều dự báo, trong tương lai không xa, công
nghệ nano sẽ chiếm lĩnh hầu hết các lĩnh vực khoa học chủ đạo của con người.
Theo CAND
|
Thứ Hai, 1 tháng 2, 2016
Đăng ký:
Đăng Nhận xét (Atom)
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét