Chim Vieät Caønh Nam [ Trôû Veà ] [Trang chuû ]
Ñaàu theá kyû 21 :
Tin hoïc vaø Sinh hoïchoäi tuïSinh hoïc laø moân hoïc veà söï soáng, muoân maøu muoân veû. Tin hoïc noùi chung chæ bieát coù soá khoâng vaø soá moät, khoâng coù gì khoâ khan hôn. Hieän nay ñaïi ña soá nhöõng ngöôøi laøm tin hoïc khoâng bieát gì ñeán sinh hoïc, vaø ña soá ngöôøi laøm sinh hoïc cuõng chæ duøng maùy tính nhö moät duïng cuï ñeå vieát baøi hay tính toaùn.Haøn Thuyû
Ñeå töôûng nhôù Buøi Moäng HuøngTroâng maët maø baét hình dong
Con lôïn coù beùo thì loøng môùi ngon
Tuïc ngöõTheá nhöng chæ caàn laät xem nhöõng taïp chí phoå bieán khoa hoïc trong thôøi gian vöøa qua cuõng thaáy khoâng hieám nhöõng thoâng tin hay baøi baùo noùi veà nhöõng khaûo cöùu vaän duïng caû hai ngaønh khoa hoïc - coâng ngheä noùi treân. Thí duï moät soá töïa nhö : " Söï thaønh hình ngaønh y khoa xi-be ", L'aveønement de la cybermeùdecine, La Recherche, thaùng 2.2000 ; " Phaûi chaêng ngaøy mai seõ coù loaøi vaät nhaân taïo ? ", Les animaux artificiels sont-ils pour demain ?, La Recherche, thaùng 10.1998 ; " Töø Sinh hoïc tôùi Tin hoïc ", De la Biologie aø l'Informatique, La Recherche, thaùng 2.1999 ; " Tính toaùn baèng ADN ", Calculer avec l'ADN, Pour la Science, thaùng 10.1998 ; vaân vaân, khoâng theå keå heát. Ngöôøi ta luoân luoân gaëp nhöõng thuaät ngöõ môùi (vì môùi quaù, xin pheùp khoâng dòch vì ñaây laø coâng vieäc maø ngay nhöõng ngöôøi trong ngheà cuõng phaûi baøn caõi caån thaän), nhö Biopuce, Biocomputer, Pilule eùlectronique, Algorithme geùneùtique, maïng nôron... cuõng khoâng theå keå heát.
Vaäy chuyeän gì ñang vaø seõ xaûy ra ? Taàm quan troïng vaø aûnh höôûng cuûa noù tôùi ñaâu ?
Phaàn 1 : ñoâi ñieàu khaúng ñònh
Tin hoïc vaø sinh hoïc laø hai khoa hoïc - coâng ngheä ñang ñaûo loän sinh hoaït kinh teá, xaõ hoäi, söùc khoeû, vaên hoaù, cuûa con ngöôøi. Ngaøy nay ñieàu naøy ñaõ hieån nhieân. Hai haønh tinh lôùn naøy di chuyeån treân nhöõng quyõ ñaïo ñoäc laäp cho tôùi nhöõng naêm gaàn ñaây, nhöng nhöõng daáu hieäu neâu treân cho thaáy chuùng seõ va chaïm. Haäu quaû ra sao, moät vuøng caùt buïi mòt môø, hay seõ baén ra moät tinh theå môùi troøn traën vaø ñeïp nhö traêng raèm ? Ñoù coøn laø chuyeän töông lai khoù maø ñoaùn tröôùc, nhöng duø sao cuõng seõ laø moät hieän töôïng raát caàn ñeå yù.
Xin môû ngoaëc ñeå noùi veà töïa ñeà baøi naøy : ñaët teân Ñaàu theá kyû 21... vì coù leõ hieän nay khoâng ai daùm noùi chuyeän tieán boä khoa hoïc cuûa caû theá kyû tôùi ! Hình nhö nhöõng nhaø khoa hoïc ñang soáng vöôït quaù soá taát caû nhöõng ngöôøi laøm khoa hoïc ñaõ khuaát cuûa nhaân loaïi töø thieân coå. Theá maø naêm möôi naêm tröôùc ñaây thoâi, coù ai töôûng töôïng theá giôùi ngaøy nay noù laïi nhö theá naøy ñaâu. Thoâi thì cöù cho laø döï phoùng ñöôïc trong taàm thaäp kyû, vaø ngay trong taàm nhìn ñoù cuõng xin phoûng theo moät taùc giaû cuûa Dieãn Ñaøn : coù ñoâi ñieàu khaúng ñònh vaø coù ñoâi ñieàu coù leõ. Kyø naøy xin thoâng tin vaø coù vaøi suy nghó veà ñoâi ñieàu... coù leõ khaúng ñònh, vaø xin ñeå moät laàn khaùc baøn veà nhöõng ñieàu coù leõ... coù leõ. Vì nhöõng ñieàu coù leõ ñoù seõ khoâng ngoaøi giaác mô cöôùp quyeàn taïo hoùa, ñaõ coù töø theá kyû aùnh saùng, vaø vaãn coøn gaây nhieàu baøn caõi trieát hoïc cuõng nhö toân giaùo. Vaäy xin trôû laïi nhöõng tieán boä ñaõ manh nha, vaø coù theå tôùi trong töông lai khoâng xa laém, keát quaû cuûa ñaùm cöôùi Sinh hoïc - Tin hoïc. Vaâng, vaø seõ thöa taïi sao coù con lôïn beùo daãn cöôùi ôû treân.
1. Moät quan heä laâu ñôøi
Phaûi noùi ngay, ñaùm cöôùi naøy coù nhieàu theá gia voïng toäc ñôõ ñaàu, thí duï nhö Jacques Monod, giaûi Nobel veà sinh hoïc, trong taùc phaåm noåi tieáng " Le hasard et la neùcessiteù " töø naêm 1970 ñaõ daønh caû moät chöông baøn veà " vi ñieàu khieån hoïc " (cyberneùtique microscopique) ; ngöôïc laïi thì ñieàu khieån hoïc do baùc hoïc Myõ Norbert Wiener ñeà xöôùng töø sau theá chieán thöù hai cuõng baét nguoàn töø quan saùt caùc haønh vi cuûa sinh vaät. Nhöõng khaùi nieäm cô baûn cuûa ñieàu khieån hoïc hieän ñaõ naèm saâu trong tin hoïc, vaø thuaät ngöõ ñieàu khieån hoïc ít ñöôïc duøng nöõa, ngoaïi tröø vieäc noù trôû laïi trong thuaät ngöõ " khoâng gian ñieàu khieån " (ñoïc trong moät taøi lieäu chính thöùc cuûa Vieät Nam ñeå dòch chöõ cyberspace, treân maët baùo naøy ñaõ coù laàn vieát " khoâng gian xibe "). Vaäy sinh hoïc vaø tin hoïc ñaõ coù quan heä töø laâu ñôøi, nhöng ngaøy nay caøng thaém thieát hôn. Theo Joel de Rosnay, moät baùc hoïc noåi tieáng khaùc cuûa Phaùp thì moät trong ba hoäi tuï veà khoa hoïc - coâng ngheä cuûa ñaàu theá kyû 21 laø hoäi tuï giöõa sinh hoïc vaø tin hoïc. Hai söï hoäi tuï kia thì moät laø giöõa tin hoïc, vieãn thoâng, truyeàn thoâng vaø ña meâñia ; vaø moät laø hoäi tuï giöõa moâi tröôøng hoïc vaø kyõ ngheä (Science et Vie, thaùng 12.1999).
Hy voïng Hoaøng töû vaø Coâng chuùa seõ soáng haïnh phuùc laâu daøi, maø khoâng bò lôøi nguyeàn töø moät phuø thuyû aùc ñoäc naøo ñoù. Trong truyeän coå tích ngöôøi ta thöôøng veõ phuø thuyû xaáu xa dò hôïm, nhöng ñaáy laø cho treû con thoâi, chöù phuø thuyû thieáu gì pheùp thuaät ñeå töï cho mình boä maët ñeïp ñeõ. Haõy caûnh giaùc, phuø thuyû vaø naøng tieân raát gioáng nhau. Vôùi khoa hoïc, khaû naêng ñem laïi haïnh phuùc cho con ngöôøi caøng lôùn thì söùc taøn phaù caøng gheâ gôùm. Thoâi, caâu chuyeän ñoù ta seõ baøn vôùi nhau quanh löûa hoàng, moät ñeâm trôøi ñaày sao. Baây giôø cöù cho laø caëp naøy coù haïnh phuùc daøi laâu ñi, vaø seõ ñöôïc (ít nhaát) hai ngöôøi con, ñoù laø : khoa hoïc veà boä naõo vaø di truyeàn hoïc. Neáu khoâng vì quaù daøi doøng coù theå theâm coâng ngheä roâboât, trong ñoù tin hoïc môùi chæ moâ phoûng sinh hoïc moät caùch thoâ loã.
Nhöng tröôùc haõy xem nhöõng quaø cöôùi cuûa hai hoï : sinh hoïc ñem laïi gì cho tin hoïc, vaø tin hoïc ñem laïi gì cho sinh hoïc ?
2. Troâng maët maø baét hình dong
Con lôïn coù beùo thì loøng môùi ngon. Hai con lôïn beùo toát nhö nhau thì boä ñoà loøng cuõng ngon nhö nhau. Ngaãm nghó caâu tuïc ngöõ naøy maø taùn theâm nhö theá thì hoaù ra ñaây khoâng phaûi chæ laø moät quy luaät veà loaøi lôïn, noù laø moät yù töôûng cô baûn trong phöông phaùp luaän cuûa nhöõng nghieân cöùu tin hoïc, nhö trí tueä nhaân taïo, robot, maïng nôron.Ñoù laø vieäc thaønh laäp nhöõng moâ hình, vaø ñieàu chænh sao cho quan heä giöõa ñaàu vaøo vaø ñaàu ra gioáng nhö hieän thöïc.
- Kìa moät con lôïn beùo toát, muoán hieåu bieát beân trong noù phaûi laøm sao ?
- Thì haõy coá gaéng cheá taïo moät con lôïn cuõng beùo toát !
Beân ngoaøi gioáng nhau thì beân trong chaéc cuõng coù gì gioáng. Ñi ñeán cuøng ta coù traéc nghieäm Turing : ñoái thoaïi vôùi moät maùy tính maø khoâng phaân bieät ñöôïc vôùi ngöôøi thì phaûi coâng nhaän laø maùy tính coù trí naêng.
Coù theå phaûn bieän laïi raèng " Hai hoäp ñen coù ñaàu vaøo vaø ñaàu ra hoaøn toaøn gioáng nhau, raát coù theå beân trong ñöôïc cheá taïo baèng nhöõng nguyeân taéc vaø giaûi thuaät hoaøn toaøn khaùc nhau ". Ñuùng vaäy, vaø ngöôøi ta coù theå thöïc hieän cuï theå nhöõng thí duï nhö theá, tuy khoâng deã. Vaø haønh vi " troâng maët maø baét hình dong " naøy neáu laø ñoäc nhaát thì quaû nhieân khoâng khoa hoïc, hay cuøng laém ñöôïc goïi laø khoa hoïc sô khai. Noù phaûi, vaø luoân luoân ñöôïc keát hôïp vôùi caùc hoaït ñoäng khoa hoïc quy phaïm khaùc ñeå taïo ra nhöõng moâ hình ngaøy caøng hoaøn chænh cuûa hieän thöïc.
Trong khoa hoïc coù khaùm phaù, saùng taïo, phaân tích, toång hôïp, kieåm chöùng, giaûi thích... moãi khaùi nieäm naøy chæ nhaán maïnh moät khía caïnh naøo ñoù cuûa moät toång theå nhöõng haønh vi coù lieân heä chaët cheõ vôùi nhau ; vaø trong saùng taïo coù söï maøy moø, tìm kieám trong muø môø, töùc tinh thaàn cöù laøm nhö theå laø. Nhöng chính vì cöù laøm nhö theå laø coù moät haønh tinh khaùc xaùo troän quyõ ñaïo cuûa haønh tinh Thieân vöông (Uranus) maø Le Verrier ñaõ " khaùm phaù " haønh tinh Haûi vöông (Neptune) vaøo giöõa theá kyû 19, chæ baèng tính toaùn.
Sau khi ñöa baèng chöùng veà doøng doõi theá gia cuûa nhöõng moâ hình tin hoïc ta coù theå moâ taû caùi quaù trình tieán trieån hoã töông giöõa tin hoïc vaø sinh hoïc nhö sau :
* Sinh hoïc tieáp tuïc nghieân cöùu vôùi nhöõng phöông phaùp ñaëc thuø cuûa mình, keát hôïp caùc duïng cuï hoaù höõu cô, kính hieån vi, giaûi phaãu hoïc... vôùi caùc nguyeân lyù taân Darwin ñeå toång hôïp caùc ngaønh sinh hoïc phaân töû, di truyeàn hoïc vaø phaùt trieån phoâi (embryologie), baèng caùch so saùnh caùc sinh vaät trong quaù trình tieán hoaù cuûa chuùng töø ñôn giaûn ñeán phöùc taïp... Cho ñeán nay nhöõng tieán boä dieäu kyø cuûa sinh vaät hoïc, ñöa ñeán nhöõng hieåu bieát veà sinh lyù con ngöôøi, veà caùc viruùt vaø caùc thaønh quaû y hoïc töông öùng... vaãn haàu nhö toaøn boä naèm trong heä yù nieäm ñoù. Trong tieán trình naøy maùy tính ñieän töû chæ ñöôïc söû duïng nhö moät coâng cuï xöû lyù thoâng tin phuï giuùp cho ngöôøi laøm khoa hoïc nhö trong baát cöù ngaønh naøo khaùc. Nhöng hình nhö trong vieäc nghieân cöùu caùc ñoái töôïng nhö hoaït ñoäng cuûa ADN trong phaùt trieån phoâi, hoaït ñoäng cuûa boä naõo... hai vaán ñeà ñieån hình nhaát hieän nay, caùc nhaø sinh vaät hoïc ñaõ gaëp phaûi haøng raøo cuûa söï phöùc taïp, vaø duøng maùy tính ñieän töû nhö moät coâng cuï xöû lyù thoâng tin coå ñieån ñeå phuï giuùp vieäc löu tröõ, so saùnh vaø tìm kieám... khoâng ñuû nöõa, hoï thaáy caàn thieát naém laáy coâng cuï naøy moät caùch saùng taïo ñeå noù phuïc vuï ñaéc löïc hôn cho mình. Hieän töôïng noåi baät gaàn ñaây nhaát laø Craig Venter, ñöôïc coi nhö ngöôøi ñaõ thuû thaéng trong cuoäc chaïy ñua ñoïc maõ gien, laø ngöôøi ñaõ döïa vaøo maùy tính ñieän töû moät caùch saùng taïo nhaát.
* Trong khi ñoù tin hoïc, döïa treân nhöõng tieán boä kyõ thuaät veà ñieän töû, veà phöông phaùp laäp trình, veà vieãn thoâng... caøng ngaøy caøng coù nhöõng coâng cuï xöû lyù thoâng tin raát maïnh, vaø do ñoù caøng coù tham voïng ñeà caäp nhöõng baøi toaùn moãi ngaøy moät phöùc taïp. Xöû lyù song song vaø phaân taùn, trong ñoù nhieàu maùy tính coäng taùc vôùi nhau ñang laø ñeà taøi noùng boûng, vaø caùc ñoái töôïng söû duïng trong ñiaï haït " voâ sinh " khoâng thieáu, nhö khí töôïng hoïc, nhö ñieàu khieån höõu hieäu hôn maïng thoâng tin toaøn caàu ñang bung nôû töng böøng... vaø ngöôøi ta laïi thaáy caàn trôû laïi nguoàn caûm höùng ban ñaàu : coù " boä maùy " naøo phöùc taïp, thoâng minh, beàn vöõng vaø tin caäy ñöôïc nhö moät sinh vaät ? Maïng nôron ñaõ baét ñaàu coù öùng duïng, vaø ñoù chæ laø moät moâ phoûng raát môø nhaït cuûa caùc nôron thöïc söï, hieåu bieát roõ hôn veà hoaït ñoäng cuûa nôron chaéc chaén seõ giuùp ích nhieàu hôn.
* Voøng luaån quaån ? Khoâng, ñaây laø moät voøng xoaùy ñi leân. Khoâng phaûi laø ngaønh noï chôø ñôïi tieán boä cuûa ngaønh kia vaø trong khi ñoù daãm chaân taïi choã, maø chính laø moät tieán trieån hoã töông, nhôø ôû söï " cöù laøm nhö theå laø ", cöù maøy moø tìm kieám vôùi nhöõng öôùc ñoaùn theo töông töï, vôùi nhöõng coâng cuï khoâng thaät söï thích hôïp, vôùi nhöõng giaû thuyeát " caàu aâu ". Nhöng cuõng vôùi nhöõng phaân tích, thí nghieäm, kieåm nghieäm nghieâm ngaët caùc giaû thuyeát aáy ; ñeå roài cuõng coù nhöõng phaùt minh, khaùm phaù vaø giaûi thích coù giaù trò ; roài khi aáy moät tieán boä beân naøy seõ laïi giuùp ñôõ beân kia. Vaø nhö theá seõ daàn daàn thaønh hình moät khoa hoïc hoaøn chænh, vôùi nhöõng lyù thuyeát saùt thöïc teá hôn vaø vôùi nhöõng coâng cuï nghieân cöùu thích hôïp hôn. Ñeán ñaây coù leõ khoâng caàn thieát xaùc ñònh ñaâu laø khía caïnh chính vaø ñaâu laø phuï ; tin hoïc vaø sinh hoïc cuûa theá kyû 21 seõ cuøng taán coâng vaøo caùivoâ cuøng phöùc taïp, cuõng nhö caùc nhaø khoa hoïc töø theá kyû 16 tôùi nay ñaõ taán coâng vaøo caùi voâ cuøng lôùn vaø caùi voâ cuøng nhoû.
* Coù theå mieãn cöôõng noùi ñaïi theå coù hai loaïiphöùc taïp khaùc nhau, caùi phöùc taïp tuyeán tính theo chieàu saâu vaø caùi phöùc taïp traûi roäng treân beà maët do quaù nhieàu yeáu toá khaùc nhau taùc ñoäng qua laïi ñeå taïo ra moät hieäu öùng naøo ñoù. Toâi vieát baøi naøy trong khi nghe tieáng haùt Hoàng Nhung trong CD " Ñoaûn khuùc thu Haø Noäi " ; laøm sao ñi töø nhöõng con soá 0 hay 1 ghi trong CD, qua ñaàu ñoïc laser ñi vaøo maùy tính, bieán thaønh soùng ñieän töø roài trôû thaønh nhöõng aâm thanh ngaát ngaây trong ñaàu toâi ...
toâi mong veà Haø noäi, ñeå nghe gioù soâng Hoàng thoåi...Caùi phöùc taïp chieàu saâu kyõ thuaät ñi töø ñóa CD tôùi aâm thanh coù leõ khoâng coøn xa laï laém vôùi chuùng ta, tuy ñaõ laø caû moät vaán ñeà. Nhöng taïi sao toâi thaáy tieáng haùt hay ngaát ngaây ? ÔÛ ñaây coù bieát bao nhieâu laø tín hieäu cuûa caùc nôron chaïy trong ñaàu ? Trong nhöõng nôron ñoù coøn ghi laïi nhöõng gì cuûa thôøi thô aáu ñaõ treøo saáu, baét ve vaø ñoå deá ven ñeâ soâng Hoàng ? Neáu nhìn söï soáng cuûa sinh vaät töø caùc chuoãi ADN trôû ñi ta coù theå thaáy söï voâ cuøng phöùc taïp naøy goàm caû hai chieàu, töø caùc phaân töû proâtein tôùi teá baøo, töø teá baøo tôùi caùc boä phaän nhoû cuûa cô theå, roài töø caùc boä phaän tôùi toaøn theå, ôû moãi kích thöôùc nghieân cöùu ñeàu bieát bao nhieâu vaán ñeà, bieát bao nhieâu taùc ñoäng qua laïi.
toâi mong veà Haø noäi, tìm laïi tieáng ve thôøi treû daïi...Cho tôùi nay nhöõng thaønh quaû cuûa tin hoïc ñaõ coù moät chieàu saâu ñaùng keå, chaúng haïn baïn ôû xa chæ caàn vaøo trang nhaø cuûa Dieãn Ñaøn trong maïng Internet, baám con chuoät vaøi laàn laø seõ ñöôïc ngaém nhöõng böùc tranh tuyeät dieäu, phoá coå Haø noäi cuûa Buøi Xuaân Phaùi. Neáu phaûi giaûi thích töø soá khoâng trôû ñi taïi sao laøm ñöôïc nhö vaäy, thì cuõng heát vaøi ngaøy. Nhöng coøn nhöõng nghieân cöùu veà söï phöùc taïp do taùc ñoäng nhieàu yeáu toá coäng laïi thì phaûi noùi chöa ñi ñeán ñaâu, caùc heä maùy cho pheùp noái keát nhöõng xöû lyù song song khaùc nhau, ñeå ñöa ñeán moät trình ñoä thoâng minh môùi, coøn chaäp chöõng. ÔÛ ñaây söï soáng cuûa sinh vaät, duø chæ laø nhöõng coân truøng giaûn dò nhaát, laø moät nguoàn caûm höùng vaø hoïc hoûi raát lôùn. Vaø ñeå laïi noùi theo kieåu moät taùc giaû khaùc : söï soáng cuõng laø moät phoøng thí nghieäm thieân nhieân vó ñaïi. Theo chieàu ngöôïc laïi, caùc phöông phaùp moâ phoûng baèng tin hoïc, vôùi toaùn vaø loâgích laø neàn taûng, coù theå cho pheùp thöû nghieäm raát nhanh nhöõng giaû thuyeát veà caùc caáu truùc sinh hoïc vaø hoaït ñoäng cuûa chuùng.
3. Khoa hoïc veà boä naõo
Tìm hieåu hoaït ñoäng cuûa boä naõo laø coâng trình nghieân cöùu ñaõ laâu ñôøi, vôùi nhöõng phöông tieän quan saùt beân trong nhö giaûi phaãu, beân ngoaøi nhö ño caùc phaùt soùng ñieän töø... , keát hôïp vôùi quan saùt beänh lyù, laøm traéc nghieäm... ngöôøi ta ñaõ ñaït ñöôïc raát nhieàu keát quaû. Ngaøy nay boä naõo ñaõ ñöôïc phaân chia thaønh nhieàu vuøng, vaø ngöôøi ta ñaõ xaùc ñònh ñöôïc chöùc naêng cuûa moãi vuøng, maët khaùc nhöõng ñieàu kieän sinh hoaù caàn thieát cho boä naõo hoaït ñoäng cuõng ngaøy caøng roõ, vaø caùc döôïc phaåm chöõa trò caùc beänh lieân quan tôùi naõo caøng ngaøy caøng nhieàu vaø höõu hieäu. Nhöng caøng bieát theâm caøng thaáy nhieàu caâu hoûi.
Trong ñaàu con ngöôøi coù khoaûng 100 tyû nôron, moãi nôron ñöôïc noái vôùi nhieàu nôron khaùc baèng nhöõng synapses, moät nôron coù theå coù ñeán hôn nghìn synapses, vaø soá synapsestoång coäng laïi ñöôïc öôùc löôïng khoaûng 1 trieäu tyû. Tín hieäu ñöôïc truyeàn qua thaân nôron tôùi caùc synapses, vaø tuyø theo traïng thaùi cuûa chuùng maø moät hay nhieàu nôron khaùc seõ ñöôïc kích thích ñeå tieáp tuïc truyeàn tín hieäu. Ñoù laø möùc thaáp nhaát, nhöng töø ñoù toå chöùc leân caùc taàng treân nhö theá naøo, coù theå coù ñöôïc moät baûn ñoà chi tieát cuûa moät boä naõo tôùi töøng nôron khoâng ? Theâm nöõa, boä oùc con ngöôøi ta khoâng gioáng nhau, vaäy ñaâu laø caùi toång quaùt vaø ñaâu laø phaàn ñaëc thuø ? Boä oùc laïi bieán chuyeån vôùi thôøi gian theo cuoäc soáng cuûa töøng ngöôøi, vaäy ñaâu laø phaàn baåm sinh vaø ñaâu laø phaàn lòch söû caù nhaân ?
Caùc phöông tieän tin hoïc coù theå moâ phoûng moät caáu truùc nhö vaäy hay khoâng ? Xin thöa veà maët kyõ thuaät hoaøn toaøn coù theå ñöôïc, chæ chöa bieát phaûi laøm cuï theå theá naøo thoâi ! Nhöng may maén thay coù Darwin. Vì neáu tin raèng con ngöôøi do tieán hoaù töø caùc sinh vaät giaûn dò hôn maø ra, thì ngöôøi ta coù theå, vaø ñaõ luoân luoân thaønh coâng khi laøm nhö vaäy, nghieân cöùu nhöõng sinh vaät giaûn dò hôn ñeå töøng böôùc hieåu bieát theâm veà con ngöôøi. Nghieân cöùu veà boä naõo cuõng vaäy, caùc nhaø sinh vaät hoïc ñaõ thaáy raèng caáu truùc cuûa boä naõo con ngöôøi coøn giöõ laïi nhieàu daáu veát cuûa toå tieân töø xöa, raát xöa.
4. ADN, oà thaät laø giaûn dò
Sinh hoïc coù theå ñuôïc coi nhö baét ñaàu töø luùc, vôùi phaùt minh kính hieån vi, ngöôøi ta khaùm phaù ra laø caùc sinh vaät laø moät taäp hôïp caùc teá baøo, moâ taû teá baøo laàn ñaàu ñöôïc xuaát baûn naêm 1667. Keå töø ñoù, moät chuoãi daøi caùc nghieân cöùu veà thöïc vaø ñoäng vaät ñaõ ñöa tôùi ñænh cao laø khaùm phaù ra caáu truùc ADN cuûa Watson vaø Crick naêm 1953. Töø ñoù ngöôøi ta coù theå noùi nhö sau :
* Sinh vaät chuû yeáu goàm moät taäp hôïp caùc teá baøo, caùc teá baøo laïi phaân hoaù theo nhöõng nhieäm vuï khaùc nhau vaø ñöôïc keát caáu vôùi nhau trong nhöõng boä phaän khaùc nhau cuûa cô theå. Teá baøo coù maøng bao boïc, chöùa moät dung dòch höõu cô vaø moät haït nhaân. Trong haït nhaân coù caùc nhieãm saéc theå (chromosomes). Nhieãm saéc theå mang ñaày ñuû caùc thoâng tin caàn thieát ñeå laøm naûy sinh moät sinh vaät. Töùc cuõng mang ñaày ñuû caùc yeáu toá di truyeàn. Moãi teá baøo coù khaû naêng, trong nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh, töï chia ñoâi thaønh hai teá baøo, laøm cho sinh vaät taêng tröôûng.
* Nhieãm saéc theå laø moät taäp hôïp caùc gien. Moãi gien laø moät chuoãi xoaén ñoâi ADN ( Acides DesoxyriboNucleùiques, ouf ! ). Ngöôøi vieát baøi naøy khoâng bieát gì veà sinh hoïc thì chæ nhôù ñöôïc raèng moãi chuoãi xoaén ñoâi ADN coù theå ñöôïc moâ taû baèng moät ngoân ngöõ chæ coù 4 chöõ caùi laø A, T, G, vaø C (caùc phaân töû höõu cô).
* Taïi sao laïi goïi chuoãi xoaén ñoâi ? Vì noù coù 2 nhaùnh xoaén quanh nhau vaø gaén boù theo moät quy luaät nhaát ñònh : A beân naøy noái vôùi T beân kia, vaø G beân naøy vôùi C beân kia. Bieát moät nhaùnh töùc laø bieát ñaày ñuû caáu truùc hoaù hoïc cuûa gien. Thaàn kyø cuûa taïo hoaù laø laøm ra caùi maùy tính ADN nhö theá. Vì trong khi sinh tröôûng hai nhaùnh cuûa moät chuoãi coù theå taùch ra ñoäc laäp vaø toång hôïp töø caùc chaát höõu cô cuûa teá baøo caùi nöûa coøn thieáu cuûa mình. Ñeå cuoái cuøng thaønh hai chuoãi, vaø moät teá baøo thaønh hai teá baøo.
* Coâng vieäc cuûa caùc chuoãi ADN khoâng phaûi chæ laø nhö theá, maø noù coøn thöôøng tröïc toång hôïp caùc protein ñeå taïo neân hình haøi cho cô theå. Ñeå laøm vieäc naøy ADN phaùt ra nhöõng maåu " caâu chöõ " cuûa mình döôùi moät daïng khaùc goïi laø ARN (Acides RiboNucleùiques), trong ñoù chæ coù chöõ T ñöôïc thay baèng moät chöõ khaùc (töùc laø moät phaân töû höõu cô khaùc), chöõ U. ARN laø moät thoâng ñieäp maø ADN göûi ñeán cho moät " ñôn vò ngoaïi vi " khaùc cuûa teá baøo, caùc Ribosome, coù khaû naêng toång hôïp khoaûng 100 ngaøn protein theo yeâu caàu, töùc laø theo ARN maø noù nhaän ñöôïc.
* Caùc teá baøo ñaàu tieân gioáng nhau, nhöng roài daàn daàn phaân hoaù caùc hoaït ñoäng. Trong söï phaân hoaù naøy ngöôøi ta chöa hieåu roõ taïi sao : tuy caùc ADN trong moãi teá baøo ñeàu gioáng heät nhau, nhöng laïi coù theå nhaû ra caùc ARN khaùc nhau ñeå toång hôïp caùc protein khaùc nhau. Caùc gien trong moät teá baøo hoaït ñoäng song song, nhöng coù nhöõng gien boãng khoâng hoaït ñoäng nöõa...
* Ngöôøi ta bieát lôø môø veà traùch nhieäm cuûa moät soá gien trong moät vaøi tröôøng hôïp beänh lyù, nhöng caùc nhaø sinh hoïc ñeàu cho raèng nhieàu chöùc naêng cuûa cô theå laø do nhieàu gien hôïp taùc ñaûm nhieäm.
Ñoù laø toùm taét nhöõng ñieàu ngöôøi vieát baøi naøy, laøm ngheà tin hoïc, nghóa laø bieát moät ít veà tin hoïc vaø muø tòt veà sinh hoïc, tìm hieåu ñöôïc, vaø muùa rìu qua nhieàu maét thôï trình baøy nhö treân. Hy voïng seõ coù nhöõng cao nhaân chæ giaùo theâm. Nhöng cuõng coù theå haõnh dieän maø noùi raèng : theá thì neáu thay trong 4 chöõ moãi chöõ baèng 2 bít laø vieát ñöôïc caáu truùc cuûa gien trong maùy tính roài. Theo nhöõng tin cuoái cuøng ngöôøi ta hy voïng seõ ñoïc maõ ñöôïc heát caùc gien cuûa con ngöôøi trong naêm nay. Con ngöôøi coù khoaûng töø 30 000 ñeán 35 000 gien, moãi gien laø moät chuoãi ADN raát daøi, trung bình khoaûng 200 000 chöõ. Vaäy ñoïc maõ ñöôïc toaøn boä gien cuûa con ngöôøi töùc laø vieát ra ñöôïc 6 tyû chöõ, 12 tyû bít. Ñoïc maõ chöa phaûi laø giaûi maõ, nhöng ngöôøi ta ñaõ ñi ñöôïc vaøi böôùc ñaàu, töùc laø khoâng phaûi hoaøn toaøn muø tòt veà hoaït ñoäng vaø chöùc naêng cuûa moät soá gien. Phöông phaùp vaãn laø nghieân cöùu caùc sinh vaät ñôn giaûn, so saùnh maõ gien cuûa caùc sinh vaät khaùc nhau, hay cuûa nhöõng maãu khaùc nhau cuûa cuøng moät loaøi sinh vaät, suy ñoaùn giöõa khaùc bieät veà gien vaø beänh lyù...
Ñaây môùi laø böôùc ñaàu, cuõng nhö coù CD cuûa Hoàng Nhung maø khoâng bieát laøm sao laøm maùy nghe. Hay coù moät chöông trình tin hoïc raát lôùn döôùi daïng nhò nguyeân maø khoâng coù taøi lieäu giaûi thích vaø cho bieát caùch duøng. Nhöng böôùc ñaàu naøy höùa heïn nhöõng tieán boä raát lôùn trong sinh hoïc vaø aùp duïng trong y hoïc noùi rieâng. Nhìn döôùi goùc ñoä tin hoïc thì moãi teá baøo laø moät maùy tính coù 30 000 boä xöû lyù chaïy song song vaø coäng taùc vôùi nhau. Ngöôøi ta seõ coù maõ caùc chöông trình cuûa moãi maùy tính, khoâng daøi laém, nhöng cuõng chöa bieát chi tieát chuùng hoaït ñoäng ra sao. Töông lai coøn nhieàu khoù khaên nhöng mang ñaàyhöùa heïn.
(coøn tieáp)Haøn Thuyûxem tieáp phaàn 2 [ Trôû Veà ]