Những bộ óc trẻ sáng lạng nhất năm 2015, theo “ Khoa học Phổ thông, Hoa Kỳ”
GS Tôn Thất Trình
|
Sau đây là 5 trong 10 tài năng trẻ tuổi , có cơ làm lại hình dáng Thế Giới về Khoa học và Công nghệ , báo Khoa học Phổ Thông- Popular Science nêu danh, năm 2015 .
1- Kathryn Whitehead , họa kiểu Thuốc quét sạch Bệnh Tật
Bà năm nay 35 tuổi, là kỷ sư hóa học tại Viện đại học Carnegie Mellon University đang cố tâm tìm cho ra một lọai xe hòan tòan : một hạt tử nanô - nanoparticule có thể đi lại như con thoi đem những phép chửa trị mới mẽ đến nơi cần chúng nhất. Vì rằng thân thể con người là một lảnh địa khó khăn để chinh phục , ngay cả ở y khoa: Nhiều thuốc phải vào dòng máu, rẽ ngang tránh hệ thống miễn nhiễm đến đúng chính xác vị trí trong tế bào đã chỉ định.
Whitehead đang tụ điểm vào những mảnh nhỏ dây kép - double stranded của acid nucleic , tên gọi là RNA giao thoa nhỏ - small interfering RNA , siRNA. Những phân tử này có thể chận đứng sản xuất nhiều protêins gây ra bệnh tật, cho nên chúng có thể có tiềm năng chửa trị mọi thứ, từ các rối lọan di truyền đến các lây nhiễm virus .Nhưng siRNA lại bất ổn và khó chuyễn giao. Trong lúc nhiều nhà khảo cứu cố gắng bọc vỏ chúng với các hạt tử nanô, họ đã phải phấn đấu tìm cho được một hạt tử này họat động thành công .
Hầu xác định hệ thống chuyễn giao lý tưởng , Whitehead sử dụng một lề lối cường tính lao động . Thay vì vặn tréo cơ cấu một hạt tử nanô theo từng miếng một, bà và các đồng nghiệp tạo dựng 5000 hạt tử mới mẽ , rồi thử nghiệm những hạt tử hứaahẹn nhất trên chuột . Bà nói : “ tuồng như đó là công việc bận rộn, nhọc nhằn và tôi nghĩ rằng đúng như thế.” Nhưng chiến lược giúp cho Whitehead tìm thấy những hạt tử nanô , mà đằng khác bà có thể bỏ qua mất chúng đi . Bà thêm :” không ai biết là chuyện gì họat động tốt sẽ xảy ra cả”.
Bằng cách so sánh thành công và thất bại , nhóm khảo cứu đã phát triễn một mô hình tiên đóan các hạt tử tốt nhất . Và nay họ sử dụng các thí sinh chóp bu phát triễn ra các phép chửa trị ung thư mô bạchhuyết - lymphoma không phải là Hodgkin , là những thuốc chỉ nhắm mục tiêu là các tế bào ung thư có những đột biến đặc thù , hy vọng làm thân thể sạch bệnh này với những biến chứng, dị ứng ít tai hại hơn . Whitehead cho là tính kiên nhẩn xưa cũ đã giúp bà thành công khoa học. Vật đem phước lành -mascot cho la bô bà là con lững mật - honey badger, một động vật nổi tiếng là có tính xác định. Bà nói: “ Dân gian xem tôi là điên cuồng khi tôi nói là tôi đã thử hàng ngàn vật liệu. Tôi nghĩ rằng nhiều người khác đã phải bỏ cuộc .”
2- Zev Gartner , xây đắp những mô đớp lại nhau như Legos vậy đó
Năm nay 38 tuổi, là một nhà sinh học hóa học - chemical biologist tại la bô Viện đại học California tại TP San Francisco - Cựu Kim Sơn. Sau khi ra trường, Zev Gartner vào học một lớp sinh học làm thay đổi sự nghiệp mình. Đó là nơi ông học hỏi cách nào tế bào sắp xếp vật lý học trong mô , có thể thay đổi cách chúng cư xử và chúng có trở thành ác tính hay không . Ông nói : “ ý niệm thật là hấp dẫn”. Nay Gartner xây đắp các mô trong la bô ông tại Viện đại học California . Bằng cách sản xuất chính xác hơn cách nào tế bào tăng trưởng trong thân thể , ông hy vọng học hỏi tại sao cơ cấu mô lại quan trọng như thế cho sức khỏe con người .
Đa số phương pháp tạo ra mô nuôi tăng trưởng trong la bô đều không chính xác , tạo ra những mẩu bé tí xíu thảy đều là mảnh khác nhau . Gartner phát triễn một chiến lược thanh lịch hơn : Ông phô bày các tế bào thành những miếng DNA dễ dính tự nhét vào màng tế bào . Mỗi một mối nối DNA này chỉ dính với nhau để bổ sung một trình tự đặc biệt . Khi thay đổi các mối nối kết Gartner tập hợp mô lớp này đến lớp khác như Legos , thành những cơ cấu chính xác . Điều này giúp ông làm ra hàng ngàn mẩu mực gần giống nhau như đúc , xuống tận xếp đặt đặc thù của tế bào.
Thành quả là Gartner có thể kiểm sóat các thí nghiệm đến một mức độ trước đây không thể xảy ra , phô bày các mô y hệt nhau cho những phép chửa trị khác nhau.Ông cũng có thể nghiên cứu cách nào các mô thay đổi vì bệnh tật Gartner nghi ngờ rằng khi tế bào trở thành ung thư , cách chúng dính vào nhau thay đổi hình thái . Mới đây, ông xây đắp ra một mô vú với hai lọai tế bào để nghiên cứu cách nào chúng tương tác. Ông nói : “ Nếu chúng ta biết cách nào tế bào tập hợo . chúng ta có thể hiểu biết cái gì đã để cho một mô tan vỡ và trở thành di căn - chuyễn hóa- metastatic” nghĩa là một hiểu viết mới về ung thư .
3 - Jack Gilbert thay đổi Thế giới một vi trùng một lúc.
Năm nay 38 tuổi, Jack Gilbert lọt vào ngành vi trùng học vì cà rem - ice cream. Một công ty thực phẩm tuyễn dụng ông để xem xét các chất làm cho các tráng miệng đông lạnh mềm mại hơn , một nhiệm vụ liên quan đến nghiên cứ các vi khuẩn Nam Cực - Antarctic bacteria. Ông nói dỡn : “ Đó là một chính nghĩa cao quí “ . Nay ông là một nhà sinh học vi trùng tại La Bô Argonne National Laboratory và viện đại học Chicago, đang làm mẩu vi khuiẩn mọi lọai sinh thái , trong phòng và ngoài đồng, hầu hiểu biết tốt đẹp hơn những vai trò chúng đóng độc đáo. Ông nói : “ Tôi muốn khảo cứu tôi làm , ảnh hưởng đến cách nào chúng ta xử lý hành tinh .”
Hầu đuổi theo mục đích này , các dự án Gilbert động chạm đến những vấn đề đa dạng tỉ như chửa trị nước, hiệu năng mùa màng, và bệnh tật con người. Chẳng hạn, mới đây ông hình dung tại sao vi khuẩn trong ruột lại trở thành độc địa hơn sau giải phẩu ( mổ xẽ ) , chúng thiếu phosphat , cho nên cho bệnh nhân phosphat có thể ngăn ngừa các lây nhiễm hậu giải phẩu . Gilbert cũng tìm thấy là gia cư dân gian nhận lấy chữ ký vi trùng thân thể mình trong vòng 24 giờ. Ông có một linh cảm mạnh là những vi trùng đó có thể giúp cho ruột tái tạo sỉ số sau khi ai đó đã uống thuốc kháng sinh- antibiotics.
Hầu cóp nhặt cách nào vi trùng ảnh hưởng đến tòan bộ hệ thống sinh thái , la bô Gilbert thu thập và làm mô hình một số lượng to tát dữ liệu, từ gia cư, bệnh viện, sông ngòi , không khí. Gilbert và các đồng nghiệp đang quyết tâm làm đặc điểm tất cả mọi vi trùng trên hành tinh. Ở Dự án Quần Xã Sinh vật Vi tiểu Trái Đất - Earth Microbiome Project, nhóm ông cho đến nay đã xác định chừng 22 triệu lòai, từ các mẩu hàng trăm người gửi đến. Họ đã phân tích căn cứ dữ liệu thành quả để học hỏi , cách nào các vi khuẩn này có thể lượm hái được, để cải thiện đời sống dân gian.
Gilbert mau lẹ nhấn mạnh rằng ông làm ra những khám phá tiềm năng uy vũ này nhờ cọng tác với nhiều người. Ông thường xuyên họat động cùng hơn 500 nhà khoa học . Ông nói : “ Nếu bạn muốn đặt thêm năng lượng và nhiệt thành vào nói chuyện với dân gian và hiểu biết những vấn đề của họ là gì. Này ! Mọi người đều muốn làm việc với bạn .”
4 - David Kipping cố săn bắt các Mặt Trăng quanh các Hành tinh Bên Ngoài
Lúc học Cao Học, David Kipping đi bộ đường dài ở Hi Mã Lạp Sơn khi nhìn lên trời, ông nghĩ rằng cách nào tìm thấy các hành tinh bên ngòai - exoplanets, bằng cách dò tìm thay đổi độ sáng khi chúng đi qua trước mặt một ngôi sao. Cách nào một hành tinh bên ngoài bị ảnh hưởng khi chúng có một mặt trăng ? Tìm kiếm một trả lời đưa ông tới làm tiền phong cho một lảnh vực nghiên cứu mới.
Nay Kipping , 31 tuổi , là một nhà vật lý học thiên văn - astrophysicist ở Viện đại học Columbia University, đang phát triễn một phương pháp mới mẽ để tìm kiếm các mặt trăng bên ngòai - exomoons. Ông và các đồng nghiệp sàng sẩy dữ liệu của viễn vọng kính Kepler , và khi họ chấm điểm được một hành tinh bên ngòai đầy hứa hẹn, họ phát triễn một mô hình tóan học xem quỉ đạo nó là gì , nếu nó có một mặt trăng lôi kéo nó. Rồi họ so sánh với các dữ liệu quỉ đạo . Mức nhạy cảm của phương pháp sẽ tiết lộ các vệ tinh lớn đủ để chứa một khí quyễn và ấm áp đủ để hổ trợ đời sống. Rất có thể những mặt trăng giống như Trái Đất thường xuyên hơn là các hành tinh giống như Trái Đất, nay tỏ ra là rất hiếm hoi . Kipping nói: “ rất có thể hợp lý chúng ta là kẻ ảo tưởng của vũ trụ sống trên một hành tinh và đa số đời sống, sống trên một mặt trăng .”
Thọat tiên , các đồng nghiệp nghi ngờ là tìm kiếm các mặt trăng bên ngòai không phải là cách sử dụng thời giờ tốt đẹp. Nhưng khi ông viết bài bản đầu tiên về tiêu đề, nhiều người khác tham gia săn bắt. Chưa có một mặt trăng nên ngòai nào đã được phát hiện , tuy nhóm Kipping cho đến nay , đã lọai trừ, bác bỏ 60 hành tinh và ông hy vọng là sẽ nhìn xem 300 hành tinh nữa vào năm 2016 . Nhưng nếu một trong những thí sinh này có kết quả, nó sẽ trả lời các vấn đề quan trọng từ nơi nào các mặt trăng xuất phát và cách nào các hành tinh thành hình , và ngay cả thông tri cho cuộc tìm kiếm đời sống xa hơn ngòai hệ thống mặt trời nữa đó .
5- Arianne Cease ngăn ngừa các Dịch bệnh thời Thánh Kinh với Dữ liệu Cận đại
Năm nay 33 tuổi , năm 2005 Arianne Cease là tình nguyện cho Đòan Hòa Bình - Peace Corps ( Tt Kennedy ? lập ra ) tại Sénégal khi tai họa xảy ra : làng nông thôn nhỏ bé bị châu chấu locust và các lòai châu chấu grasshopper khác tấn công, phá tan mùa màng cả năm và mức cung cấp thực phẩm cho làng. Bà nhớ lại là tòan thể làng bị châu chấu bao phủ . Chúng ăn luôn cả vỏ cây. Chúng tôi cũng đã mục kích nạn châu chấu phá hại tàn khốc , khi làm chuyên viên FAO ở Kaedi các năm 1975 - 80, nước Mauritanie và nước Ma Li , trên trung và thượng nguồn nguồn sông Sénégal. Kỷ sư nls ( Khóa ? ) và cao học thủy nông Hoa Kỳ Nguyễn văn Ni , làm việc 8 năm ở Sénégal cũng chụp hình và nói đến máy bay Pháp phun thuốc diệt các đàn châu chấu. Những côn trùng này thường xuyên quét tràn khắp thế giới làm mùa màng mất đi nhiều tỉ đô la Mỹ. Cease nhìn thấy rỏ là thuốc diệt trừ sâu bọ không giúp được gì nhiều. Cho nên khi bà rời Sénégal , bà quyết định cố tìm cho ra một thứ gì giúp đở tốt hơn.
Nay là một nhà sinh học Viện Đại học Bang Arizona, bà khảo cứu là điều gì đã biến đổi các châu chấu cá nhân , không tai hại gì cả, thành những đàn ngấu nghiến hám ăn đe dọa đời sống của 1 trong 10 người sống trên Địa Cầu. Bà dẫn đạo một mạng lưới khảo cứu gồm có các nhà sinh học, kinh tế học , và địa lý học nghiên cứu một rặng dài các thừa tố có thể xảy ra , từ các chuyễn hóa một châu chấu duy nhất đến những thỏa hiệp quốc tế cai quản những thị trường súc vật .
Ở Trung Quốc , nhóm của Bà làm ra một khám phá đáng ngạc nhiên: Đất đai súc vật gặm cỏ quá độ - overgrazing , có thể làm châu chấu bay lên thành đàn khi làm mất hết mức chất đạm - nitrogen trong đất và trong cỏ. Thì ra, châu chấu thích thú một chế độ ăn uống nitrogen thấp kém , và trong những điều kiện quá đông đúc , bấm nút đúng kiểu châu chấu cư xử . Nhóm cũng tìm thấy là giảm bớt các đàn gia súc nông trang , từ 9 con cừu xuống 6 con mỗi ha, ngăn ngừa các đàn thành hình. Còn có thêm lợi ích: tỉ trọng gặm cỏ nhỏ hơn sẽ giúp súc vật nông trang béo tốt hơn .
Hiện nay , Cease họat động cho các cơ quan chánh phủ ở 3 quốc gia bà có dự án : Sénégal , Trung Quốc và Úc Châu, để xác định những phương cách có thể giúp ngăn ngừa châu chấu tập hợp thành đàn , tỉ như trả tiền cho nông dân chịu không cho súc vật gặm cỏ qúa độ nữa . Cách xử lý châu chấu truyền thống liên hệ tới tấn công các đòan châu chấu khi chúng hình thành , chỉ là một giải pháp lấp lỗ trống tạm tời - stopgap mà thôi . Bà nói : “Tôi muốn cố gắng đẩy lùi châu chấu trong dài hạn” .
( Irvine , Nam Ca li- Hoa Kỳ , ngày 27 tháng 10 năm 2015 )