vietnam   english

“Hạt của thượng đế” trong sinh học: không chỉ một


Việc tìm ra “hạt của thượng đế” (Higgs boson) là kết quả gần 50 năm nỗ lực của các nhà vật lý hạt. Các nhà sinh học nói rằng, họ cũng có những “hạt của thượng đế” mà việc săn tìm còn cam go hơn nhiều!

Ảnh mô hình cuộc săn tìm dấu vết sự sống trên sao hoả của NASA.

Có chăng sự sống ngoài trái đất?

Có lẽ trong khoa học chưa có cuộc săn tìm nào lâu dài, thậm chí mờ mịt và có phần hoang tưởng như cuộc săn tìm sự sống ngoài trái đất. Bộ óc phóng khoáng của các nhà tiểu thuyết và làm phim đã dựng lên những “người ngoài hành tinh” muôn hình vạn trạng. Còn với khoa học thì chỉ riêng việc tìm ra bằng chứng về sự sống, dù là sơ đẳng nhất, ở đâu đó ngoài trái đất cũng đã là một thành tựu vượt qua mọi thành tựu rồi. Có hai khả năng. Một là sự sống “sẽ” tìm thấy ở đâu đó là khác với sự sống của chúng ta. Theo Chris McKay, nhà thiên văn học của NASA, thì mô hình của sự sống hiện diện trên trái đất là: DNA – axít amin – protein – cốt di truyền. Nếu ở đâu đó có một sự sống không nằm trong mô hình này, thì đó là một sự sống khác, được hình thành bằng một con đường sinh – hoá khác. Khả năng thứ hai: sự sống tìm thấy, chẳng hạn trên sao hoả, giống như sự sống trên trái đất. Khi đó câu hỏi trước tiên sẽ là, sự sống xuất hiện ở đâu trước? Kế đến, liệu sự sống trên trái đất và trên sao hoả có “họ hàng” gì với nhau, hay chúng xuất hiện một cách độc lập?

Trong săn tìm “hạt của thượng đế” này, các nhà khoa học đã bị vấp ngay từ bước khởi đầu – đó là thiếu manh mối cụ thể! Theo các nhà sinh học vũ trụ, manh mối quan trọng nhất có thể là đặc trưng hoá học của các hợp chất liên quan với sự sống, như methane hay nước ở thể lỏng. Christopher Chyba ở đại học Princeton (Mỹ) nhấn mạnh rằng, đặc trưng khí quyển chưa hẳn là một manh mối quan trọng. Hiện các nhà khoa học đang tập trung chú ý vào các hành tinh có methane và/hoặc nước ở thể lỏng. Năm 2011 được đánh dấu bằng việc phát hiện rất nhiều hành tinh giống trái đất, nhưng đều ở khá xa, bên ngoài hệ mặt trời. Trong phạm vi thái dương hệ, McKay đặt cược việc tìm kiếm sự sống vào ba ứng viên mà ông cho là sáng giá nhất: Enceladus – một mặt trăng giá lạnh của sao thổ; sao hoả (nhưng là sao hoả ngày xưa); và mặt trăng của sao mộc có tên Europa. Cuộc tìm kiếm luôn ở cao trào, dù vẫn phải vừa đi vừa dò manh mối.

Không có khoa học nào phức tạp hơn khoa học về sự sống, và cũng không có khoa học nào quan trọng và hấp dẫn hơn khoa học về sự sống.

Có chăng một sự sống khác lạ trên chính địa cầu?

Mặc dù chưa được thừa nhận rộng rãi, nhiều nhà sinh học tin rằng trên trái đất của chúng ta còn có một sự sống khác và họ đặt cho nó cái tên “Shadow Biosphere” (SB – tạm dịch “giọt sống mờ ảo”). So với sự sống quen thuộc của chúng ta, sự sống SB có thể dựa trên một cơ chế sinh – hoá khác, hoặc sử dụng dạng axít amin khác, hoặc dùng asen thay cho phốtpho, thậm chí có các cách dự trữ, sao chép, và xử lý thông tin thừa kế hoàn toàn mới. Steven Benner, nhà hoá học ở Foundation for Applied Molecular Evolution (Florida, Mỹ) cho biết, trước đây các nhà khoa học từng ghi nhận được SB, chỉ có điều các ghi nhận ấy chưa lặp lại được. Cái khó là những dấu hiệu mà ta thường dùng để ghi nhận sự sống quen thuộc, như ribosom, chuỗi DNA hay RNA, rất có thể không còn thích hợp nữa, vì sự sống SB chưa chắc đã phụ thuộc vào các yếu tố này. Carol Cleland ở đại học Colorado cho rằng, cái lớp mỏng tối màu đặc biệt thường thấy ở nhiều mỏm đá hoang dã (có tên desert varnish – vecni hoang dã) có thể là một dạng của SB. Benner đề xuất nên tìm SB ở những nơi không thuận cho cuộc sống thông thường, như nơi có nhiệt độ rất cao, độ phóng xạ rất lớn, môi trường hoá học rất khắc nghiệt, hay những ngách đá rất hẹp (dưới 100 nanômét). Felisa Wolfe-Simon cùng cộng sự ở phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley (California) tiến hành tìm kiếm sự sống trong môi trường giàu asen ở Mono Lake thuộc California. Năm 2010, nhóm này báo cáo đã tìm thấy một thực thể sống dùng asen thay cho phốtpho trong DNA và protein của nó – một khác biệt đáng kể với sự sống của chúng ta. Tiếc là nhóm tác giả không thể tái lập được kết quả đó.

Khởi nguồn sự sống và thuốc trường sinh?

Các nhà sinh – hoá tin rằng một ngày nào đó người ta sẽ tổng hợp được một hệ tiến hoá, tự sao chép xuất phát từ những yếu tố ban đầu, nghĩa là có thể lần lại điểm khởi đầu của sự sống. Một số phòng thí nghiệm đang nhắm tới RNA, vì các phân tử RNA có khả năng mã hoá thông tin, thúc đẩy các phản ứng hoá học tự sao chép và tiến hoá. Thành công với RNA sẽ mở đường tới DNA và protein, rồi từ đó hướng tiếp đến các hệ phức tạp hơn. Năm 2009, một số phòng thí nghiệm ở Mỹ đã tổng hợp được RNA, nhưng quá trình chưa tự phát mà vẫn cần trợ giúp của các enzyme và sự can thiệp của con người. Jeffrey Bada, nhà hoá –địa hành tinh ở Scripps Institute of Oceanography (La Jolla) cho rằng, RNA chưa phải thực thể sống ban đầu, nó vẫn quá phức tạp. Cần tìm một cái gì đó trước RNA!

Đồng thời với việc tìm kiếm nơi khởi nguồn của sự sống, từ xa xưa con người đã khát khao một phương thuốc làm chậm sự kết thúc của nó – thuốc trường sinh bất lão. Vì sao chúng ta già đi? Gần đây khoa học đã chỉ ra rằng, sự ngắn đi của telomere là thủ phạm chính làm cơ thể ta lão hoá. Năm 2010, Nilesh Samani và cộng sự còn phát hiện ra một loại gen ảnh hưởng trực tiếp đến độ dài của telomere. Và như vậy, về nguyên tắc ta có thể giữ các telomere không bị ngắn đi, giúp cho các tế bào sống mãi. Nhưng, liệu đó có phải là phương án tốt, khi các tế bào cứ sinh ra theo cấp số nhân mà chẳng chịu chết đi, và xa hơn, khi xã hội cứ tích tụ lại rất rất nhiều người cao tuổi?

Nửa thế kỷ để tìm Higgs boson tưởng đã là dài. Các nhà sinh học còn thậm chí không biết các cuộc tìm kiếm của mình đã được bắt đầu từ bao giờ, và lại càng không thể biết khi nào sẽ tới đích. Đó là bởi vì không có khoa học nào phức tạp hơn khoa học về sự sống. Và cũng bởi vì không có khoa học nào quan trọng và hấp dẫn hơn khoa học về sự sống, nên chắc chắn là các nhà sinh học không cô đơn trong hành trình tìm kiếm của mình.

NGUYỄN TRẦN
THEO SGTT.VN

 


Các tin khác
Vị trí 01
Vị trí 02
Vị trí 03
Sinh hoạt Khoa học tháng 6/2013 Một số mẩu chuyện chưa kể về Bóng đá
Sinh hoạt Khoa học tháng 5/2013  Richard P. Feynman, một trong những nhà Vật lý kiệt xuất mọi thời đại.

Sinh hoạt Khoa học tháng 3/2013 Buổi sinh hoạt đầu Xuân Quý Tỵ


  • Ngọc Vũ
    Ngọc Vũ
    Tên thật : Vũ Tuấn Ngọc
    Sinh ra và lớn lên tại Hà Nội, tốt nghiệp Đại học...
  • Phạm Thu Hằng
    Phạm Thu Hằng
    Phạm Thu Hằng
    Sinh năm 1975 tại Nam Định
    Công tác tại Ngân hàng Nhà nước Việt Nam
    ...
  • Phạm Ngọc Điệp
    Phạm Ngọc Điệp
    Sinh ra và lớn lên tại Ninh Bình, yêu thích vật lý, đạt nhiều giải thưởng cấp tỉnh và...
  • Nguyễn Dung
    Nguyễn Dung
    Thạc sĩ Ngôn ngữ học, yêu thích văn chương, đã từng đăng bài trên tạp chí Văn học Tuổi...
  • Trần Thị Mai Hiên
    Trần Thị Mai Hiên
     Sinh năm 1981, tốt nghiệp Đại học Ngoại thương TP Hồ Chí Minh và Thạc sĩ ngành quản trị kinh doanh tại...
  • Ngô Minh Toàn
    Ngô Minh Toàn
    Sinh năm 1979, tốt nghiệp Đại học Khoa học Tự nhiên TP Hồ Chí Minh và Tiến sĩ ngành Vật Lý Sinh Học...
Tác giả Brian Greene Ngoài những công trình khoa học có giá trị về lý thuyết dây, Greene...
Mật Mã: Từ cổ điển đến lượng tử Trong lịch sử nhân loại đã xảy ra những cuộc chiến tranh tàn khốc, như hai cuộc thế...
Tác giả Silvia Arroyo Camejo Camejo không phải là con người khô cứng vì sách vở. Cô học múa ballet,...
Người bạn gái của lượng tử Mới 17 tuổi, Silvia Arroyo Camejo đã là tác giả của một cuốn sách ăn khách...
1. The scientist who‘s in love with literature
Pham Van Thieu loved writing and poetry from the moment he learnt to read. However, he wanted to be a mathematician. In the end he became a physicist. He has written 18 popular science books and is editor-in-chief of Physics and Youth Magazine.
2. Thư của GS.TSKH Đặng Vũ Minh gửi Tủ sách.
 Đây là bức thư của GS. TSKH Đặng Vũ Minh, Chủ nhiệm Ủy ban Khoa học, công nghệ và môi trường của Quốc hội, Chủ tịch Đoàn Chủ tịch Liên hiệp các hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam..
3. Chương trình giao lưu Khoa học và Khám phá
Tháng 11/2009, NXB Trẻ cùng nhóm chủ biên bộ sách Khoa học và khám phá tổ chức buổi giao lưu xoay quanh những nội dung khoa học hiện đại.

Nhân viên 02
Hotline: 0985 27 28 35


contact@khoahocvakhampha.com.vn
admin@khoahocvakhampha.com.vn