Những phân tích và thống kê dưới đây sẽ phần nào cho thấy khả năng sáng tạo tài tình, táo bạo của nhân loại trong các lĩnh vực tưởng chừng như chỉ bậc thánh thần mới có thể can thiệp.
Trong thời đại ngày nay, con người hầu như không thể sống mà thiếu đi sự hiện diện của các thành tựu khoa học, vốn sinh ra không chỉ để biến thế giới trở thành một nơi tốt đẹp hơn, mà còn giúp tăng cường nhận thức của chúng ta về chính bản thân cũng như những khía cạnh khác trong vũ trụ. Khoa học phát triển song hành với con người, vì không có con người thì cũng không có khoa học đến ngày hôm nay. Kế thừa tư tưởng đó, nhiều nhà khoa học lỗi lạc đã dày công nghiên cứu, bắt tay vào những dự án đột phá nhằm tạo ra một bước tiến cách mạng với quy mô tác động trên toàn thể nhân loại.
Tuy nhiên, theo như nhiều truyền thống văn hóa của các nước phương Tây, khoa học và tôn giáo - đại diện cho Chúa trời - là hai phạm trù luôn luôn có sự tranh đấu và mâu thuẫn với nhau. Một bên thách thức mọi giới hạn đặt ra, một bên tuân theo mọi quy luật cố hữu vốn có. Dù vậy, không phải lúc nào những công trình khám phá tiến bộ đó đều thất bại, thậm chí khi ấy con người còn có thể nắm trong tay quyền năng của thánh thần.
1. Cứu rỗi các loài sinh vật tuyệt chủng
Sơn dương Pyrenean là một loài dê rừng sống trên những ngọn núi sừng sững thuộc dãy Pyrenees chia cắt lãnh thổ Pháp và Tây Ban Nha. Trải qua hàng ngàn năm phát triển, loài vật này đã sinh sôi nảy nở, trở thành một nét đặc trưng cho hệ sinh thái của vùng núi này. Nhưng càng về sau, do nạn săn bắn mất kiểm soát, chúng đã đứng trước ngưỡng tình trạng tuyệt chủng. Dù vậy, trước khi cá thể dê núi cuối cùng (với tên gọi Celia) chết đi, các nhà khoa học đã thành công trong việc trích xuất và bảo quản nguyên vẹn mẫu mô tế bào của loài vật này.
Vài năm sau khi sự tồn tại của dê núi Pyrenean chính thức biến mất, một nhóm các chuyên gia đến từ cả Pháp và Tây Ban Nha đã cùng chung tay hợp tác vào một dự án từng gây tranh cãi khi cố gắng tái hiện lại viễn cảnh của bộ phim bom tấn “Công viên Kỷ Jura”, chỉ khác là không phải khủng long, họ sử dụng mẫu tế bào của Celia để tạo ra một cá thể sinh sản vô tính. Dù vậy, tuổi thọ của nó chỉ kéo dài trong vỏn vẹn 10 phút sau khi “ra đời”.
Các nhà khoa học đặt tên cho phương pháp này là “sự hồi giống”. Vào thời điểm ban đầu, năm 2003, khi cá thể đầu tiên đó được sinh ra, đội ngũ nghiên cứu chỉ mới áp dụng những công cụ và quy trình còn chưa được phát triển toàn diện. Thế nhưng với trình độ khoa học đạt đến một tầm cao mới như hiện nay, có lẽ trong một tương lai không xa, ước nguyện mang lại sự sống cho các loài động vật quý hiếm đã tuyệt chủng sẽ không còn là ước mơ viển vông, xa vời của con người nữa.
2. Chế ngự thiên nhiên
Những tác động tiêu cực xuất phát từ biến đổi khí hậu do hiệu ứng nhà kính gây nên sự tăng cao của nhiệt độ toàn cầu đang ngày càng trở nên trầm trọng hơn, và những phương pháp chúng ta đã cố gắng đưa vào áp dụng chỉ có tính chất tạm thời, thậm chí mang lại ít kết quả khả quan. Vì vậy, để giải quyết vấn đến này một cách dứt khoát và triệt để, các nhà khoa học đang nghĩ đến những công nghệ cho phép can thiệp vào tính chất của thiên nhiên và địa lý.
Tuy nhiên, điều này lại dấy lên rất nhiều tranh cãi và ý kiến trái chiều khi được cho là có thể vượt quá ngoài tầm kiểm soát hoặc đi kèm với nhưng nguy cơ lớn hơn bên lề.
Công nghệ được nói đến ở đây liên quan đến sự nắm giữ và điều khiển các điều kiện và hiện tượng tự nhiên, môi trường của Trái Đất một cách có chủ ý. Đã có rất nhiều đề xuất được đưa ra, nhưng hai phương pháp nhận được nhiều sự cân nhắc và bàn luận nhất bởi cộng đồng khoa học đó là loại bỏ lượng khí CO2 và kiểm soát bức xạ mặt trời.
Về khía cạnh khí CO2, có ít vấn đề đáng quan ngại đi kèm nhưng chi phí thì lại vô cùng đắt đỏ. Hơn nữa, kết quả mang lại cũng không có ảnh hưởng đáng kể lắm đến toàn bộ tình trạng đang nguy cấp hiện nay của Trái Đất, đồng thời sẽ còn tốn nhiều thời gian để có thể nhận thấy rõ tiến triển và khác biệt.
Mặt khác, phương pháp can thiệp và kiểm soát bức xạ Mặt Trời thì không tốn kém như trên, nhưng lại gắn liền với nhiều rủi ro không thể tính toán trước. Dù có tác dụng hiệu quả thấy rõ trong việc phân tán nhiệt độ của Trái Đất, nhưng các chuyên gia cũng lo sợ việc này sẽ ảnh hưởng, gây biến đổi các kiểu hình thời tiết và khí hậu trên hành tinh, thậm chí bị lợi dụng bởi các tổ chức khủng bố nhằm mục đích cực đoan.
3. Sản sinh ra loài muỗi biến đổi gene
Sốt rét vẫn luôn là một mối quan ngại hàng đầu trong giới y học. Năm 2013, hơn 198 triệu người trên thế giới đã bị nhiễm bệnh bởi đại dịch khủng khiếp này. Mặc dù nhiều loại vaccine đã được chế tạo ra nhưng dường như tác dụng của nó vẫn chưa đủ để đối phó với virus. Bên cạnh đó, những ký sinh trùng đi kèm với bệnh dịch cũng có khả năng nhanh chóng phát triển nhân tố chống cự lại và kháng thuốc.
Tất cả những khía cạnh trên đã hội tụ lại, khiến cho căn bệnh này trở nên một trong những “cái gai” đáng ghét và khó trị nhất đối với đội ngũ y bác sĩ. Ngay cả trong thời đại tiên tiến như hiện nay, phương pháp được cho là hữu dụng nhất vẫn là “phòng bệnh hơn chữa bệnh”: sử dụng thuốc chống muỗi và màn ngủ.
Tuy nhiên, không phải mọi hy vọng đều đã bị dập tắt. Các nhà khao học đến từ Đại học California Irvine đã thành công rực rỡ trong việc sản sinh ra một loài muỗi mới được biến đổi gene, hoàn toàn không có khả năng bị ký sinh bởi virus sốt rét. Ngoài ra, chúng cũng có thể di truyền những đặc tính này sang đời con cháu sau này, trải rộng ra toàn bộ một hệ sinh thái khổng lồ của muỗi. Chưa ai dám chắc phương pháp này có thể tiêu diệt tận gốc mọi mầm bệnh sốt rét, thế nhưng những hậu quả nghiêm trọng mà nó mang lại sẽ được đảm bảo là giảm thiểu đi đáng kể so với trước đây.
Ngời việc khống chế lại tác hại của bệnh sốt rét, cách thức trên cũng được áp dụng cho những vấn đề tiêu cực mà các loài sâu bệnh gây ra cho mùa màng, mà trước đây chỉ có thuốc trừ sâu gần như là phương án duy nhất được tận dụng để khắc phục chúng.
4. Tái tạo bụi vũ trụ
Tìm hiểu ngọn nguồn cặn kẽ về những thành phần, kết cấu cùng sự biến đổi, phát triển của vũ trụ qua thời gian chính là một trong những nhiệm vụ chính yếu của NASA. Tuy vậy, cơ quan này hiện đang đối mặt với một thách thức lớn - tạo ra những vật chất có mối quan hệ mật thiết đến sự hình thành của những hành tinh trong môi trường phòng thí nghiệm - khiến cho các nhà khoa học phải đau đầu suốt nhiều thập kỷ vừa qua. Thế nhưng, bằng một bước tiến vĩ đại, đội ngũ nghiên cứu nơi đây đã nâng thành tựu khoa học của mình lên một tầm cao mới sánh ngang với Chúa trời, với khả năng tự mình tạo ra bụi vũ trụ.
Cụ thể, họ sử dụng một căn buồng áp suất thấp với tên gọi “Buồng Giả lập Vũ trụ”, cho phép tạo ra một môi trường mô phỏng không gian ngoài Trái Đất với điều kiện chân không và nhiệt độ tương tự.
Dựa trên khám phá đó, NASA đã tận dụng để tái tạo lại bối cảnh và trạng thái xảy ra khi một ngôi sao đang chết đi. Khi ngôi sao đó dần chạm đến ngưỡng thời điểm diệt vong của mình, nó dần phát ra một số lượng bụi vũ trụ khổng lồ - vật chất được cho là đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành và cấu tạo nên các hành tinh trong vũ trụ. Với thành công đáng ngưỡng mộ trên, nhân loại nói chung và NASA nói riêng đã và đang từng ngày tiến gần đến chìa khóa giải mã cho những bí mật vẫn còn ẩn chứa bên trong cốt lõi của vũ trụ rộng lớn bao la ngoài kia.
5. Chế tạo tinh trùng nhân tạo
Chứng vô sinh là một trong những vấn đề khá “nóng” trong xã hội hiện nay. Mặc dù cả đàn ông lẫn phụ nữ đều có khả năng mắc phải, nhưng tỷ lệ ở đàn ông, theo thống kê và điều tra, lại cao hơn hẳn. Vô sinh ở nam giới thường xảy ra khi tế bào gốc trong tinh hoàn không có khả năng phát triển và phân chia qua một giai đoạn có tên gọi “meiosis”. Nếu meiosis không xúc tác, tế bào trên sẽ không thể biến đổi trở thành tinh trùng hoàn chỉnh. Cho tới hiện nay, phương pháp duy nhất có thể đối phó với hiện trạng này là hiến tinh trùng.
Dù vậy, vẫn còn một tia hi vọng cho những người đàn ông không may mắn trên thế giới. Các nhà khoa học Trung Quốc đã thành công trong việc chế tạo ra tinh dịch nhân tạo trong phòng thí nghiệm. Họ trích xuất các tế bào phôi gốc (xuất phát điểm của mọi loại tế bào) từ loài chuột và sau đó thí nghiệm trên nhiều hợp chất hóa học khác nhau. Kết quả thu được đã cho ra một loại nguyên bào căn bản ban đầu.
Sau đó, họ lại thử nghiệm chúng với những hormone giới tính và tế bào tinh hoàn. Cuối cùng, những tế bào đó đã dần phát triển hoàn thiện và đầy đủ chức năng như một tinh trùng, có vai trò tương tự như tinh trùng tự nhiên (đã được thử nghiệm trên loài chuột khi cấy vào các con đực mà sau này khả năng sinh sản vẫn biến chuyển tích cực).
Hiện tại, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục tìm cách ứng dụng thành tựu này trên cả những loài linh trưởng. Nếu kết quả khả quan, họ sẽ nhanh chóng tiến tới thử nghiệm trên chính cơ thể con người. Mặc dù vẫn còn nhận được nhiều tranh cãi liên quan nhưng đây có thể là một phương pháp đầy tiềm năng giúp khắc phục một trong những vấn đề “bức xúc” nhất của đàn ông hiện nay.
6. Nuối cấy cơ quan cơ thể lai giữa người-động vật
Cho tới nay, việc tìm kiếm nguồn hiến tạng vẫn luôn là lĩnh vực nhạy cảm và khó hỗ trợ triệt để trên toàn cầu. Chỉ tính riêng trên lãnh thổ Mỹ, 22 là con số người tử vong mỗi ngày vì mòn mỏi chờ đợi được phẫu thuật cấy ghép nội tạng. Do đó, các nhà khoa học đã gấp rút đi tìm một nguồn thay thế mới: “nuôi trồng” cơ quan nội tạng con người bên trong cơ thể động vật. Ý tưởng pha trộn DNA của hai loài trong lĩnh vực y khoa được lấy tên “chimera”, xuất phát từ một quái vật trong thần thoại Hy Lạp cổ, lai giữa rắn, sư tử và dê.
Quy trình thực hiện “chimera” khá dễ hiểu: Các chuyên gia sẽ loại bỏ một phần DNA của cá thể động vật được chọn, có thể là khu vực phụ trách mã gene tuyến tụy hoặc bất kỳ nơi nào khác. Sau đó, họ sẽ cấy những tế bào gốc của con người vào cơ thể động vật khi còn ở giai đoạn hình thành phôi thai. Một khi cấy ghép thành công, tế bào mầm đó sẽ tiếp tục sinh sôi, thay thế cho phần DNA bị thiếu sót trong chuỗi tổng thể. May mắn vì phôi thai chưa kịp phát triển hệ miễn dịch nên tế bào con người sẽ không bị đào thải hay kháng cự.
Mặc dù dự án này thực sự hứa hẹn cơ hội cứu rỗi hàng ngàn mạng sống đang thoi thóp mỗi năm, cộng đồng chung lại lên tiếng kịch liệt phản đối nó. Bên cạnh thực tế rằng các nhà khoa học có thể sáng tạo những phương pháp đột phá đạt đến tầm cao vượt qua cả khả năng của tạo hóa, liệu chuyện gì sẽ xảy ra nếu quy trình đó tạo ra một bộ não mới bên trong cơ thể động vật? Hệ quả kéo theo sẽ còn trầm trọng như thế nào nếu cá thể lai đó có khả năng suy nghĩ và nhận thức tương tự như con người?
7. Hồi sinh người chết não
Đem lại sự sống cho người chết có lẽ chỉ có trong trí tưởng tượng, hoặc những câu chuyện và tác phẩm xuất phát từ những truyền thuyết cổ xưa của nhiều phong tục và tôn giáo. Tuy nhiên, một công ty đến từ Mỹ - BioQuark - đang gấp rút hoàn thiện công trình đột phá không tưởng của mình.
Cụ thể, mới đây, BioQuark đã được cấp phép từ Hội đồng Đạo lý Hoa Kỳ, cho họ quyền khởi động giai đoạn đầu tiên của dự án đầy tiềm năng nhưng cũng dấy lên đi kèm với nhiều quan điểm trái chiều. Với tên gọi ReAnima, quy trình đầu tiên yêu cầu sự tham gia của 20 người đến từ Ấn Độ đã được nhận định là chết lâm sàng.
Dù vậy, một trong những yếu tố quyết định đến sự thành bại cũng như mục tiêu trọng tâm của dự án là việc những đối tượng thử nghiệm chỉ chết não trước đó, cụ thể là mất đi toàn bộ chức năng và vai trò vốn do não bộ đảm nhận. Thông thường, một người chết não - được coi là chết lâm sàng - vẫn có thể duy trì hoạt động sống trong vô thức dựa vào các phương thức hỗ trợ đặc biệt.
Trong quá trình hồi phục lại trạng thái ban đầu của não, BioQuark áp dụng những kỹ thuật đặc biệt như tiêm peptide, tế bào gốc và chất kích thích thần kinh, có tác dụng “đánh thức” hệ thống thần kinh chủ đạo cùng với một vài khu vực nhất định của não bộ. Nếu toàn bộ quy trình tiến hành diễn ra suôn sẻ, BioQuark hoàn toàn có thể xúc tiến đến việc hồi phục lại toàn bộ chức năng vốn có của cơ thể.
8. Sửa đổi gene di truyền
Trong quá khứ, đây là hành động chỉ được hạn chế cho phép áp dụng trên cơ thể động vật và thực vật. Nhưng ngày nay con người cũng không phải là một ngoại lệ, sau khi Cơ quan Nghiên cứu Phôi thai và Con người tại Anh Quốc đã cấp quyền cho Kathy Niakan - chuyên gia tại Học viện Francis Crick (London) - được tiến hành dự án trên nhằm mục đích khoa học.
Công nghệ mà Niakan và các nhà di truyền học khác sử dụng có tên gọi CRISPR - cho phép con người xác định các loại gene, loại bỏ và thay thế chúng bằng những mã DNA theo ý muốn. Đây không phải là lần đầu tiên CRISPR được giới thiệu đến công chúng. Thực tế, nó đã được thử nghiệm trên các cá thể chó/lợn thí nghiệm với mục tiêu tạo ra các giống loài có kích cỡ to/nhỏ hơn.
Khá phức tạp và rắc rối, thế nhưng không thể không nhắc đến ý nghĩa lớn lao của CRISPR trong lĩnh vực di truyền học của con người. Những mã gene xấu mang nguy cơ gây bệnh ung thư cao, sảy thai hay hiếm muộn có thể được khắc phục ngay từ trong trứng nước. Tuy nhiên, không ai có thể đảm bảo chắc chắn rằng việc can thiệp vào yếu tố di truyền có để lại hậu quả phát sinh bất ngờ nào đó cho toàn bộ những thế hệ tương lai sau hay không. Hoặc cũng có thể chính các nhà khoa học cũng đôi khi nhầm lẫn trong quá trình cắt ghép DNA chẳng hạn...
9. Tạo ra cơ thể sinh vật “ngoại lai”
Không thể phủ nhận sự đa dạng và phong phú của sự sống trên Trái Đất, nhưng tựu chung lại, tất cả những cá thể sinh vật đều bắt nguồn từ hai cặp DNA cơ sở: C-G và A-T. Thế nhưng, bất chấp quy luật tự nhiên, các nhà khoa học đã vô cùng táo bạo khi tham gia vào một dự án sản sinh nên một cơ thể sinh vật mới, chứa hai cặp DNA tự nhiên trên nhưng thêm vào đó là một loại DNA nhân tạo.
Về nguồn gốc, sinh vật này phát triển từ một vi khuẩn E. coli, được mệnh danh là “cá thể ngoại lai nhân tạo đầu tiên trên Trái Đất” vì mã DNA của nó không giống bất kỳ một cá thể nào khác trên hành tinh này.
Dự án trên đã hoàn toàn mở ra một kỷ nguyên mới cho lĩnh vực nghiên cứu di truyền học và DNA. Từ nhiều năm nay, giới khoa học đã cho rằng cách duy nhất để tồn tại sự sống đó là phát triển và tiến hóa thông qua cơ sở và cấu trúc DNA hiện tại của chúng ta. Và nghiên cứu vừa rồi, với sự góp mặt của DNA tổng hợp nhân tạo đã khẳng định lại một định lý rằng sự sống có thể hình thành từ một dạng mã di truyền khác biệt hoàn toàn. Điều này cũng có thể đồng nghĩa với việc các hành tinh khác cũng có khả năng phát triển sự sống, tất nhiên là bằng những hình thức khác so với Trái Đất.
10. “Ban phát” sự sống nhân tạo
Sau 15 năm làm việc và nghiên cứu không ngừng nghỉ, Tiến sĩ Craig Venter, đồng thời cũng là một triệu phú tiên phong trong lĩnh vực di truyền học, cuối cùng cũng chạm tay vào ước mơ của mình: tạo ra sự sống nhân tạo. Thành tựu gây nhiều tranh cãi này được công bố chính thức trên Thời báo Khoa học vào năm 2010, nhấn mạnh vào quá trình mà ông cùng đồng nghiệp phát triển thành công một dạng sự sống tổng hợp từ những hợp chất hóa sinh phức tạp.
Quy trình nghiên cứu và xúc tác tiến trình cũng không có gì quá khó hiểu. Đội ngũ của Venter sắp xếp lại các mã gene của Mycoplasma genitalium - vi khuẩn nhỏ nhất thế giới - rồi lưu trữ vào trong một hệ thống máy tính. Sau đó, những dữ liệu trên được sử dụng để “tự tổng hợp lại mã DNA trong phòng thí nghiệm”. Để phân biệt hai sản phẩm DNA với nhau, họ gán cho mã gene sau với một dấu hiệu riêng biệt. Cuối cùng, toàn bộ chuỗi DNA gốc ban đầu được loại bỏ, thay thế bằng DNA nhân tạo. Kết quả thu được là một tế bào tổng hợp có khả năng tự tái tạo, sinh sản bằng cách phân chia.
Venter hy vọng thành tựu của mình sẽ mở đầu cho một thời đại mới trong lĩnh vực phát triển công nghệ sinh học, đặc biệt là những tiềm năng hứa hẹn liên quan đến áp dụng bước tiến này vào khắc phục những vấn đề môi trường và y học còn đang cấp thiết trong cuộc sống. Dù vậy, nghiên cứu của ông cũng làm dấy lên nhiều lo ngại về khía cạnh bị lợi dụng cho mục đích chiến tranh sinh học, hoặc can thiệp quá sâu vào góc độ di truyền học, dẫn đến mất kiểm soát hoặc gây ra nhiều hệ quả nghiêm trọng không thể lường trước được.
Tham khảo: Iflscience
0 nhận xét Blogger 0 Facebook
Đăng nhận xét