Thứ Tư, 28 tháng 2, 2018

Nghệ thuật ảo giác (Psychedelic Art)

Lê Tấn Tài

Nghệ thuật ảo giác là nghệ thuật lấy cảm hứng từ những trải nghiệm ảo giác khi uống các thuốc an thần gây ảo như LSD... Theo đó, tất cả những nỗ lực nghệ thuật nhằm miêu tả thế giới tâm lý có thể được coi là "nghệ thuật ảo giác".
Ảo giác là một yếu tố quan trọng trong việc tạo hình một tác phẩm nghệ thuật. Các họa sĩ, nhiếp ảnh gia, đạo diễn điện ảnh, nhà thiết kế mỹ thuật vận dụng sáng tạo nhiều hiệu ứng ảo giác thú vị cho người thưởng ngoạn.
Lối vẽ phối cảnh cổ điển rất hiệu quả trong việc mô phỏng thực tại, cho phép thể hiện “ảnh chụp” của tự nhiên. Nhưng sự thể hiện này không cho phép chúng ta nhìn quang cảnh từ những điểm thuận lợi khác nhau, nhìn các vật từ mọi phía. Nó cũng không mang lại cho chúng ta cảm giác chiều sâu lập thể của một vật thể thật sự. Một bức tranh hoặc một hình vẽ phẳng thể hiện một khung cảnh từ một điểm cố định, giống như ảnh nhìn bình thường qua một con mắt.
Các loại hình ảo giác thoạt trông giống như những biểu hiện ‘phối cảnh’ thông thường của các vật hay quang cảnh ba chiều, nhưng khi khảo sát kỹ, chúng bộc lộ những mâu thuẫn nội tại như thể không tồn tại trong thực tế. Những hình ảnh này có sức thôi miên đặc biệt đối với những người quen với tập quán hình vẽ miêu tả tự nhiên trên mặt phẳng của trang giấy, vải bạt, hoặc trên ảnh chụp.


Nghệ thuật ảo giác (Psychedelic Art)

Ngày xưa các họa sĩ đã biết dùng sự tưởng tượng của mình để tạo những hiệu ứng ảo giác. Ngày nay các danh họa tiếp nối theo người xưa hình thành một loại nghệ thuật mới – nghệ thuật ảo giác (Psychedelic Art).
Năm 1979, Michael White mô tả một loại hình ảo giác làm thay đổi mọi thứ trong khoa học thị giác. Hình sau đây cho thấy các vạch màu xám ở bên trái trông sáng hơn các vạch màu xám ở bên phải. Thật ra, tất cả các vạch màu xám trên đều giống hệt nhau về phương diện vật lý.
Kitaoka tạo một hình sau đây, cho thấy các vòng tròn màu xanh ở nửa trên khác với màu sắc ở nửa dưới, dù màu sắc của chúng giống hệt nhau. Hiệu ứng này là một biến thể dạng màu sắc của ảo giác lưới nhấp nháy (Scintillating Grid illusion) phát hiện năm 1994 với Elke Lingelbach thuộc Viện Optometry Aalen ở Đức và các đồng nghiệp của bà, Michael Schrauf, Bernd Lingelbach và Eugene Wist.
Hội họa hiện đại sử dụng và thay đổi điểm nhìn, đường chân trời, lực thị giác, trường thị giác, ánh sáng, tạo hình, tạo khối và các quy luật thị giác, luật thấu thị (luật xa gần)… vào trong các tác phẩm hội họa 3D. Việc ứng dụng và thay đổi sáng tạo của các họa sĩ đã đem lại hiệu ứng ảo giác thẩm mỹ cao trong các tác phẩm của mình.
Thực tế mọi không gian trên mặt phẳng của các tác phẩm mỹ thuật thể hiện theo mọi phong cách đều là không gian ảo. Nhưng do cảm nhận quen thuộc, khi xem các tác phẩm vẽ theo phong cách hiện thực người ta luôn hình dung và tưởng tượng đó là không gian thực. Những cảm nhận đó lại càng được lôi cuốn và liên tưởng mạnh mẽ hơn khi thưởng ngoạn các tác phẩm mỹ thuật thuộc trường phái Siêu thực (Surrealism). Nghệ nhân đã ghi chép và thể hiện những chuyển biến, trạng thái tâm lý, tiềm thức không phân biệt đúng hay sai, thực hay mộng. Mọi sự vật hiện thực trong tác phẩm đều trong trạng thái không thực.
Tác phẩm "Sự dai dẳng của ký ức" (The persistence of memory) của danh họa Salvador Dali là một trong những tác phẩm điển hình về ý tưởng và thủ pháp tạo hình chứa đựng nhiều yếu tố hiệu ứng ảo giác. Ông mượn thời gian thông qua hình tượng độc đáo của những chiếc đồng hồ mềm, chảy xuống từ phiến đá và vắt trên cành cây, để diễn cảm những ý tưởng nội tâm của mình. Sự dai dẳng của ký ức với chiếc đồng hồ méo mó bị chảy giống như một giấc mơ nối liền hiện tại với những năm về trước và những năm về sau. Ba chiếc đồng hồ, ba thời gian, giằng xé nhau, không tương thích nhau. Phải chăng danh họa muốn nói quá khứ chênh vênh, tương lai mong manh không nằm trong tầm với của con người, chỉ có hiện tại luôn đè nặng trên chân dung méo mó đang tan chảy trên nền nâu của núi, mây và bầu trời xanh thẳm….
Sự dai dẳng của ký ức - Salvador Dali
Một trong những nguyên nhân gây ảo giác là do khúc xạ ánh sáng. Thế giới mà chúng ta nhìn thấy được vì có nhiều màu sắc khác nhau. Nhưng khi tất cả các màu bị giảm thì một số màu bị hấp thụ và một số màu được phản ánh. Quy luật này được áp dụng và phổ biến trong nhiều lĩnh vực của nghệ thuật. Trong lĩnh vực điện ảnh ngày nay, người ta đã ứng dụng một số nguyên nhân gây ảo giác để làm phim 3D, 4D.
Ảnh ảo trong phim Avatar
Thực tế ảo giác có rất nhiều hình thái khác nhau. Tùy thuộc vào mỗi chức năng, mục đích và yêu cầu của mỗi loại hình nghệ thuật mà người ta vận dụng hình thức ảo giác cho phù hợp. Sự thay đổi về vị trí, chiều chuyển động, mầu sắc, cự ly, mật độ và nguồn sáng của đường sẽ mang lại những cảm giác thị giác khác nhau.
 
Hai bức hình trên là những hình gây ảo giác, chúng ta phải chú ý lắm mới nhận ra chúng
Trong nghệ thuật quảng cáo, các nhà tạo hình sử dụng nhiều hiệu ứng về mầu sắc để thu hút thị giác, tạo ra sự hấp dẫn và tăng hiệu ứng cảm nhiễu… Nhà sinh học Dale Purves người Anh cho biết: “Mầu sắc là sản phẩm của cảm nhận chứ không phải thực tế”. Như vậy mầu sắc trong các tác phẩm nghệ thuật đều là cảm nhận của nghệ sĩ, tức là "ảnh ảo". Theo đó, con người có thể thu nạp hình ảnh dựa trên tưởng tượng và kinh nghiệm thực tế.
Trong nghệ thuật tạo hình và nghệ thuật thiết kế thường sử dụng: Ảo giác về hình dạng, về ánh sáng, về không gian, về chuyển động, về màu sắc và ảo giác về sắc độ…. Ví dụ màu sắc sẽ giúp làm thay đổi cảm giác về không gian, tạo ra những ảo giác trong bất kỳ căn phòng nào bằng việc tạo ra cảm giác trái ngược, chẳng hạn nhạt và đậm, ấm và lạnh, cao và thấp trong thiết kế không gian nội, ngoại thất.
Tranh ảo giác của Larry Carlson lấy cảm hứng từ những giấc mơ
Trong lĩnh vực thiết kế đồ họa, thời trang, tạo dáng công nghiệp, mầu sắc cũng tạo ra những hiệu ứng ảo giác về cao, thấp, béo, gầy, mềm, cứng v.v… Họa sĩ đồ họa Alex Trochut người Tây Ban Nha sáng tạo các hiệu ứng ảo giác của mầu sắc để thể hiện trong tác phẩm áp phích quảng cáo cho hãng Pepsi gây ấn tượng rất mạnh mẽ cho thị giác. Ngày nay, trong nghệ thuật quảng cáo đồ họa 3D đã được nhiều họa sĩ sử dụng và đem lại hiệu quả thẩm mỹ thị giác rất cao. Điển hình là các tác phẩm quảng cáo của họa sĩ Serial- Cut-Copy….
Một áp phích quảng cáo của Alex Trochut

Nghệ thuật quang học (Optical art)
Op Art (viết tắt Optical Art: Nghệ thuật Quang học hay Nghệ thuật Thị Giác) là một phong cách nghệ thuật sử dụng các ảo ảnh quang học. Nghệ thuật quang học là một nghệ thuật thị giác năng động, xuất hiện tại Hoa Kỳ và Châu Âu trong cuối những năm 1950, là một phương pháp vẽ liên quan đến sự tương tác giữa ảo giác và sự giao thoa giữa sáng và tối hoặc màu sắc, giữa cái nhận biết và cái nhìn thấy.

Ảo ảnh thị giác (Optical Illusions) vẫn được biết đến như là những hình ảnh đánh lừa đôi mắt. Thực ra đó là những hình ảnh được não bộ “tiên đoán” các hình ảnh xảy ra tiếp theo sau đó.

Ảnh ảo giác quang học, hay “ảnh đánh lừa thị giác”, là loại ảnh có thể khiến cho mắt chúng ta nhìn thấy những hình ảnh không có thực "nhìn một mà hóa ra không phải một", là những hình ảnh tĩnh nhưng lại khiến cho chúng ta nhìn thấy động.

Vùng võng mạc trong mắt dễ bị tác động bởi ánh sáng và màu sắc, vì vậy nghệ thuật quang học xử dụng việc xen kẽ các mảng màu sắc tương phản cao (phổ biến nhất là đen và trắng) cùng sự lặp đi lặp lại của các mô hình dạng cong hoặc thẳng để đánh lừa đôi mắt. Sự tương phản sẽ gây ra nhầm lẫn rất lớn đối với thị giác, mà người xem phải chú tâm rất nhiều để phân biệt giữa thành phần chính và các thành phần phụ. Cách giải thích hợp lý và đơn giản nhất cho ảnh ảo giác quang học chính là khả năng nhìn sai lầm của đôi mắt chúng ta. Những màu sắc khác nhau hấp thụ một lượng ánh sáng khác nhau. Sắc thái và kết cấu màu sắc sẽ ảnh hưởng đến lượng ánh sáng phản xạ từ bề mặt màu. Kết hợp đúng sắc thái của một số màu sắc nhất định sẽ làm cho đối tượng “màu mè” dường như có chiều sâu. Điều này ảnh hưởng đến nhận thức các đối tượng màu khác nhau của mắt, dẫn đến ảo giác quang học.

Tác phẩm Ngựa Vằn (Zebra) của Vasarely, họa sĩ tiên phong trong trường phái nghệ thuật quang học
Bức ảnh ảo kinh điển nhất có tên là Illusion Snake (Rắn ảo).
Phải hết sức tập trung, người nhìn mới có thể khiến những vòng tròn này đứng yên.
Cứ như là xoắn ốc này đang hút lấy chúng ta vào trong, lại còn có đèn chớp tắt nữa

Trong thiết kế nội ngoại thất, thủ pháp sử dụng những gam mầu có sắc độ sáng để khắc phục những không gian hẹp và ngược lại. Ngoài ra những gam mầu lạnh được sử dụng trong không gian nội thất cũng gây cảm giác mát mẻ và những gam màu nóng sẻ gây cảm giác nóng v.v... Trong lĩnh vực thời trang người ta sử dụng những đường thẳng dọc và mầu đen để thiết kế quần áo cho những người béo, khi mặc sẽ gây cảm giác thon thả và ngược lại những đường thẳng ngang và mầu sáng sẽ dùng cho những người gầy,khi mặc sẽ gây cảm giác mập hơn.
Những đường ngang cho thấy thân hình mập hơn

Những chiếc đầm ôm sát với những đường ngang tạo vòng eo "con kiến"
Nhờ các quy luật phản chiếu ánh sáng - bóng tối, nghệ sĩ Diet Wiegman đã "nâng tầm" những hình khối nhìn bên ngoài thì "vô dụng" trở thành nghệ thuật qua sự phản chiếu hình bóng.
Trò chơi giữa ánh sáng và bóng tối

Tượng David của nghệ sĩ Michelangelo trở nên sống động giữa ranh giới của bóng tối và ánh sáng.

Nghệ sĩ Jessica Backhaus vẽ tranh phản chiếu mặt nước, những chi tiết, đặc trưng và khối màu của Venice hiện ra lung linh, mê hoặc.

John Pawson dùng những chi tiết xoắn ốc cầu thang, mái vòm trần nhà được hiện lên qua phản chiếu gây hiệu ứng thị giác đặc biệt cho người xem.

Ảo giác trong nghệ thuật nhiếp ảnh (Stroboscopic Phography)
Thông thường, mỗi lần bấm máy, chúng ta sẽ thu về một hình ảnh. Nhưng với kỹ thuật stroboscopic (hay repeating flash), việc chớp đèn liên tục trong một lần phơi sáng duy nhất sẽ giúp chúng ta có thể chụp nhiều hơn một hình ảnh, chủ thể như "đóng băng" và tạo chuỗi ảnh chuyển động liên tục ngay trong một khung hình. Ảnh được chụp ở chế độ chụp chậm, thời gian phơi sáng dài. Đa số máy ảnh DSLR đều có thể cài đặt chế độ Repeating Flash. Ảo giác trong nghệ thuật Nhiếp ảnh Stroboscopic đã được nhiếp ảnh gia Harold Eugene Edgerton (1903-1990) phát minh.
 
Ảnh Harold Eugene                  và                                  Ảnh Syl Arena

Ảnh Albert Visage

Ảnh Howard Schatz
Trong nghệ thuật nhiếp ảnh ngày nay, nhờ vào các công nghệ phần mềm mà các nghệ sĩ thể hiện được những ý tưởng độc đáo thể hiện qua những tác phẩm nhiếp ảnh siêu thực. Nhiếp ảnh gia Angelo Musco sáng tạo những tác phẩm siêu tưởng bằng hàng ngàn người mẫu nude tạo hình. Qua những bức hình, người xem cảm nhận thấy một công trình nghệ thuật mà ở đó con người giao hòa với những cảnh quan huyền bí.
Các tác phẩm: Tổ chim, Những chiếc ống nghe điện thoại mọc giữa sa mạc… của Dariusz Klimczak, nhiếp ảnh gia người Ba Lan đã đem đến một cái nhìn mới về thế giới tưởng tượng của mình, một thế giới không đúng với hoàn cảnh hiện tại, hay những tác phẩm siêu thực tuyệt đẹp của nhiếp ảnh gia Christophe Gilbert…
"Dưới nước" Angelo Musco

 
 "Thành phố tổ chim" Daruz Klimczak

Ảnh Christpohe Gilbert
Các tác phẩm nghệ thuật ảo giác thường gây chú ý người xem, có lẽ một phần vì chúng kỳ quái nhưng có một cái gi đó lung linh, mờ ảo.
Một số người nhìn vào những hình vẽ ảo giác không có chút gì hứng thú cả. “Chỉ là một hình vẽ không đúng” hoặc không ‘nhận ra’ hình ảnh bởi vì não của họ không xử lý các hình phẳng thành ảnh ba chiều. Một số người khác có thể thấy ‘cái gì đó không đúng’ với hình ảo giác, nhưng không đủ mê hoặc để tìm hiểu xem cách thức được thực hiện như thế nào. Đây là những người đi qua cuộc sống nhưng chưa bao giờ tìm hiểu, hay quan tâm, xem thế giới hoạt động như thế nào, vì họ không thể để mắt tới các chi tiết cụ thể, và không có óc tò mò thích hợp.
Ảo giác đem lại những hiệu ứng cảm nhận thẩm mỹ thị giác siêu thực, vượt trội hơn cả những cảm nhận nhãn quan của con người. Nó không chỉ làm thỏa mãn nhu cầu thẩm mỹ nghệ thuật mà còn hướng trí tưởng tượng con người về một không gian, một thế giới mới đầy sức mạnh huyền ảo, mơ mộng hấp dẫn.
Theo một chiều hướng khác, khi thưởng ngoạn các tác phẩm nghệ thuật ảo giác, chúng ta chiêm nghiệm lại cuộc đời thực tại giống như những ảo giác, và nhận thức ngay cả sự hiện hữu chỉ là ảo hóa. Trong cuộc sống chính cái quen thuộc thường né tránh chúng ta. Dàn dựng cái ta thấy vô lý là để sửa lại cái bệnh tật của tâm. Đấy cũng chính là ý nghĩa của thiền vậy.


Lê Tấn Tài 



Thuyết phi tạo sinh… chết cứng!

Phạm Việt Hưng

How is Abiogenesis now? Stewart Kauffman, a famous theoretical biologist, said: “Anyone who tells you that he or she knows how life started some 3.4 billion years ago is a fool or a knave. Nobody knows”. In an academic article in 2016, Christopher Rupe & Dr. John Sanford also wrote: “Spontaneous Life… Dead in the water”.
Thuyết phi tạo sinh hiện ra sao? Stewart Kauffman, một nhà sinh học lý thuyết nổi tiếng, nói: “Bất cứ ai nói với bạn rằng anh ta / chị ta biết sự sống bắt đầu thế nào vào khoảng 3,4 tỷ năm trước đây thì đó là một gã rồ hoặc một kẻ bất lương. Không ai biết điều đó cả”. Trong một bài báo hàn lâm năm 2016, Christopher Rupe & TS John Sanford cũng viết: “Lý thuyết sự sống tự phát… đã chết cứng”.

LỜI GIỚI THIỆU

Mặc dù được giảng dạy ở nhà trường và được tuyên truyền trên các kênh truyền thông như một sự thật không cần phải bàn cãi, nhưng Thuyết phi tạo sinh càng ngày càng mất uy tín, đơn giản vì nó không có bằng chứng thực tế và không có một thí nghiệm nào thành công. Tình hình này làm cho giới tiến hóa lo lắng. Họ đã tìm cách chống đỡ ─ một số bài báo trên mạng chạy những tiêu đề trơ trẽn tuyên bố “đã tìm thấy bằng chứng cho Thuyết phi tạo sinh”… Nhưng điều đó có tác dụng ngược ─ những nhà khoa học trung thực càng thấy cần thiết phải nói cho công chúng biết rõ sự thật. Đó là lý do để Christopher Rupe & TS John Sanford cho công bố bài báo Spontaneous Life… Dead in the Water (Lý thuyết sự sống tự phát… chết cứng), nhằm vạch trần tình trạng thực tế của Thuyết phi tạo sinh hiện nay ra sao
Một trong hai tác giả của bài báo trên, TS John Stanford, là PGS sinh học tại các Đại học Cornell, Đại học Duke, từng có 70 công trình khoa học đã được công bố, trong đó có tác phẩm nổi tiếng: “Genetic Entropy & the Mystery of the Genome” (Tính chất Entropy của gene và Bí mật của hệ gene), xuất bản năm 2005, 2008.
Bài báo về “Sự sống tự phát…” khá dài và nhiều chi tiết hàn lâm. Dưới đây là tóm lược những phần quan trọng nhất. Một số đoạn hoặc câu nói có ý nghĩa đặc biệt đáng chú ý sẽ được dịch sát từng chữ và được đặt trong ngoặc kép, thậm chí được kèm theo nguyên bản tiếng Anh trong ngoặc đơn để tiện đối chiếu. Những chữ tô đậm trong bài đều do PVHg’s Home nhấn mạnh.

SPONTANEOUS LIFE… DEAD IN THE WATER

Christopher Rupe & TS John Sanford
Sự sống nguyên thủy xuất hiện như một phép lạ, rất nhiều điều kiện phải được thỏa mãn đề điều đó xảy ra[1]
(Francis Crick, một trong những nhà khoa học khám phá ra DNA)

TÓM LƯỢC NỘI DUNG

Theo Thuyết tiến hoá, mọi sự sống, từ vi khuẩn đến cây cối, động vật và cả con người, tất cả đều có chung một nguồn gốc ban đầu, đó là một tế bào đầu tiên hình thành một cách ngẫu nhiên từ một số chất hóa học không sống. Mặc dù đây là chuyện tưởng tượng 100%, ấy vậy mà các nhà tiến hóa bảo rằng tế bào ấy đã ra đời cách đây khoảng hơn 3 tỷ năm, và thậm chí họ đặt cho nó một cái tên hẳn hoi, cứ như là có thật vậy: LUCA (Last Universal Common Ancestor), tức là tổ tiên cuối cùng chung cho mọi loài.
Vì Darwin vẽ ra “cây sự sống” (tree of life) để mô tả sự tiến hóa của mọi sinh vật nên LUCA ắt phải là cái thân cây. Từ đó các nhà tiến hóa nhất trí kể câu chuyện cây sự sống ra đời một cách tự phát từ vật chất không sống, và câu chuyện đó được khoác một danh hiệu nghe rất khoa học hàn lâm là “Thuyết phi tạo sinh” (Abiogenesis). Lý thuyết này coi sự hình thành tự phát của sự sống là kết quả hiển nhiên của thời gian, sự may mắn và những điều kiện môi trường thích hợp. Câu hỏi đặt ra là: Lý thuyết này có đáng tin cậy không? Thuyết phi tạo sinh có phải là khoa học không?
Như chúng ta đã thấy, chương trình giáo dục ở trường phổ thông, sách giáo khoa, các chương trình giáo dục khoa học, và vô số viện bảo tàng luôn luôn nhắc đi nhắc lại rằng có một kịch bản thích hợp để cho sự sống nẩy sinh một cách tự phát và điều này có thể giải thích được một cách khoa học.
Không có gì để ngạc nhiên khi ta thấy những người theo quan điểm của chủ nghĩa tự nhiên về tiến hóa cho rằng sự hình thành tự phát của sự sống là điều có thể tin được, bởi đó là điều kiện thiết yếu để cho câu chuyện về tiến hóa có thể tồn tại được.
Hình bên: “Cây Sự Sống” của Darwin đã bị chứng minh là SAI!
“Cây sự sống” của Darwin không thể không có thân cây. Cái thân cây này mọc ra từ hạt mầm nguyên thủy của tế bào LUCA. Rất nhiều câu chuyện ly kỳ mô tả những kịch bản khác nhau trong đó các phân tử hóa học vô cơ ngẫu nhiên kết hợp lại với nhau để tạo ra cái tế bào LUCA đó. Tuy nhiên, sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng, chúng tôi (hai tác giả bài báo, chú thích của PVHg’s Home) khám phá ra rằng những câu chuyện ly kỳ ấy không chỉ mang tính chất phỏng đoán thuần túy, mà còn không thể đứng vững được về lý lẽ khoa học.
Trong khi nhiệt tình rao giảng nhiều lý thuyết khác nhau về nguồn gốc sự sống, các nhà tiến hóa gặp phải hàng đống nan đề không thể vượt qua được, nhưng họ đã khéo léo giấu kỹ những nan đề đó xuống dưới tấm thảm để không ai biết. Thật đáng tiếc là trong vấn đề nguồn gốc sự sống, khoa học chân chính đã bị thay thế bằng những câu chuyện tưởng tượng, những tư duy nhằm thỏa mãn một mong muốn định trước, và cả những quảng cáo ngông cuồng nữa.
Thực tế dễ thấy và không thể chối cãi được là từ xưa đến nay chưa bao giờ và chưa có ai quan sát thấy sự sống hình thành tự phát. Điều này đúng ngay cả trong trường hợp vũ trụ đầy ắp tất cả các loại chất hóa học cần thiết cho sự sống, và có đủ mọi loại điều kiện môi trường thích hợp. Điều này cũng vẫn đúng ngay cả khi hàng đống các nhóm khoa học gia làm đủ mọi thí nghiệm theo khả năng của họ hòng làm cho mọi người phải chứng kiến tận mắt sự sống hình thành tự phát.
Nhưng cho đến nay, không một nhà khoa học nào có thể chứng minh bất kỳ một dạng hình thành tự phát nào của sự sống, mặc dù họ biết rõ rằng nếu làm được điều đó, họ sẽ giành được lợi lộc vô cùng to lớn và họ sẽ trở thành huyền thoại. Trong thực tế, tuyệt đối không có bất kỳ một bằng chứng nào của Thuyết phi tạo sinh cả. Đến hôm nay, tất cả các thí nghiệm đều xác nhận điều ngược lại ─ SỰ SỐNG CHỈ RA ĐỜI TỪ SỰ SỐNG ─ không có ngoại lệ! Như tiến sĩ sinh học Rob Carter nói một cách thông minh dí dỏm: “Các phản ứng hóa học ngẫu nhiên chỉ tạo ra các chất hóa học ngẫu nhiên, chứ không phải sự sống”.
Trong bài này, chúng tôi sẽ đề cập đến một số lý thuyết nguồn gốc sự sống đã được các nhà tiến hóa đề xuất, bắt đầu từ chính Darwin. Thật thú vị khi ta thấy những lý thuyết này được nêu lên nhằm chữa chạy cho sự thất bại của những tham vọng trước đó ─ tham vọng chứng kiến sự sống hình thành tự phát.
Ngày nay, các giả thuyết mới nhất, bao gồm giả thuyết “Thế giới RNA” và các giả thuyết về enzymes “tự sao chép” RNA, đã thất bại trong tham vọng tiến gần hơn đến một cơ chế được giới tiến hóa tin tưởng đối với vấn đề sự sống hình thành tự phát.

Louis Pasteur và Định luật Tạo Sinh (Law of Biogenesis)

Niềm tin cho rằng sự sống có thể hình thành tự phát từ các chất vô cơ không sống đã trở thành phổ biến từ thời Aristotle vào thế kỷ 4 trước công nguyên. Chẳng hạn, vào năm 1600, một bác sĩ và nhà hóa học người Hà Lan, Tiến sĩ Jan Baptista von Helmont, tin rằng ông đã chứng minh được rằng những con chuột trưởng thành có thể tự phát sinh từ đồ lót bẩn trộn với lúa mì trong bình lên men. Đối với chúng ta hôm nay, rõ ràng đây là chuyện nực cười.
Trong thế kỷ 19, câu chuyện hoang đường về sự sống hình thành tự phát đã được chứng minh một cách khoa học là bất khả thi. Bước tiến ngoạn mục này phần lớn là do công của Louis Pasteur, một nhà hoá học người Pháp đã thực hiện một thí nghiệm quyết định, đập tan học thuyết sự sống hình thành tự phát. “Năm 1864, Pasteur đã thiết lập nên Định luật Tạo Sinh (the Law of Biogenesis), khẳng định rằng mọi sự sống luôn luôn sinh ra từ sự sống tồn tại trước đó” (In 1864, Pasteur firmly established the Law of Biogenesis that dictates all life always comes from pre-existing life).
Sau khi nhận được kết quả từ thí nghiệm của mình, Pasteur tuyên bố, “Học thuyết sự sống hình thành tự phát là một ảo tưởng” (La génération spontanée est une chimère)[2]. Các phát hiện của ông được tóm tắt bằng cụm từ Omnis cellula e cellula, dịch ra là “Tất cả các tế bào đều sinh ra từ tế bào” ─ một nguyên lý đóng vai trò nền tảng của lý thuyết tế bào hiện đại và y học hiện đại. Hiện nay quan sát phổ biến ở khắp nơi đều cho thấy sự sống chỉ ra đời từ sự sống.
Định luật Tạo Sinh được xem như một định luật của tự nhiên  nghĩa là nó được xác nhận một cách đúng đắn và luôn luôn được chứng tỏ là đúng mà không có ngoại lệ”. Có rất ít định luật tự nhiên, và những định luật như thế có độ chắc chắn cao nhất (chẳng hạn, Định luật vạn vật hấp dẫn của Newton). Pasteur khám phá ra định luật này, và có thể ông là nhà sinh học vĩ đại nhất từng sống từ xưa tới nay. Ông nổi tiếng vì đã khám phá ra các nguyên tắc cơ bản của phương pháp chủng ngừa (ông đã nghiên cứu bệnh than và bệnh dại đầu tiên), vấn đề lên men do vi khuẩn, phương pháp tẩy trùng và lý thuyết vi trùng gây bệnh. Lý thuyết vi trùng gây bệnh trở thành nền tảng của y học hiện đại. Vì những lý do này, Pasteur được coi là “Cha đẻ của Vi sinh học”. Trước khi ai đó có thể trực tiếp quan sát thấy sự sống hình thành tự phát, Định luật Tạo Sinh sẽ tiếp tục đứng vững như một định luật tự nhiên. “Muốn thách thức Định luật Tạo Sinh mà không có bằng chứng thực nghiệm thuyết phục để chứng minh cho học thuyết sự sống hình thành tự phát thì đó là điều vừa không hợp lý vừa phi khoa học”. Đây là lý do tại sao chúng ta thường tìm thấy rất nhiều ý kiến của các nhà nghiên cứu hàng đầu về nguồn gốc sự sống (hầu hết là những nhà tiến hóa) công khai thừa nhận rằng Thuyết Phi Tạo Sinh là bất khả thi.

Các nhà khoa học hiện nay nói gì về Thuyết Phi Tạo Sinh?

James Tour, nhà hoá học nổi tiếng và kỹ sư hệ thống Nano tại Đại học Rice; được công nhận vào năm 2014 là một trong “50 nhà khoa học có ảnh hưởng nhất trên thế giới ngày nay”; ông là tác giả của hơn 500 ấn phẩm khoa học và nhận được các giải thưởng từ NASA, Hiệp hội Hoá học, Thomas Reuters, Honda và những tổ chức khác.
Trong một bài giảng tại Đại học Công nghệ Georgia, khi trả lời một câu hỏi liên quan đến nguồn gốc hình thành tự phát của sự sống, Tour thú nhận: “Hãy để tôi nói cho các bạn biết điều gì đang diễn ra ở các phòng phía sau của khoa học, nơi có mặt các viện sĩ Viện Hàn lâm Quốc gia (Mỹ) và những người đoạt Giải Nobel. Tôi đã ngồi với họ, và khi tôi gặp họ một mình, không công khai – bởi vì đó là một điều đáng sợ, nếu bạn nói những gì tôi vừa nói – tôi nói, “Quý vị có hiểu tất cả những điều này [sự hình thành sự sống tự phát] không, tất cả những điều này đến từ đâu? Và làm thế nào mà điều này [sự hình thành sự sống tự phát] xảy ra?”… Mỗi lần tôi ngồi với những người là nhà hóa học tổng hợp, những người hiểu rõ điều này hơn ai hết, họ bỏ đi, ‘Ồ, ồ. Không’ … Và nếu họ không dám nói ‘vâng’ thì họ không nói gì cả. Họ chỉ nhìn chằm chằm vào tôi, bởi vì họ không thể trả lời điều đó một cách thành thật”.
Eugene V. Koonin, nhà sinh học tiến hóa, nhà nghiên cứu cao cấp của Trung tâm Quốc gia về Thông tin Công nghệ Sinh học (Mỹ), tác giả cuốn “The Logic of Chance: The Nature and Origin of Biological Evolution” (Logic của Cơ hội: Tự nhiên và Nguồn gốc của Tiến hóa Sinh học), nói:
“…Lĩnh vực nghiên cứu nguồn gốc sự sống là một thất bại … Tất nhiên điều này không phải do thiếu các nỗ lực thử nghiệm và lý thuyết, mà do những khó khăn nội tại khác thường và phức tạp của vấn đề. Một loạt các sự kiện nối tiếp cực kỳ lạ lùng là cần thiết cho sự ra đời của sự sống, từ việc tổng hợp và tích lũy nucleotide đến nguồn gốc của việc phiên dịch; thông qua phép nhân bội lên của các xác suất, những điều này làm cho kết quả cuối cùng dường như là một phép lạ
Stewart Kauffman, nhà sinh học lý thuyết, tác giả cuốn “At Home in the Universe” (Ở nhà trong vũ trụ), do Đại học Oxford xuất bản năm 1995, nói:
Bất cứ ai nói với bạn rằng anh ta hay chị ta biết sự sống bắt đầu như thế nào cách đây khoảng 3,4 tỷ năm thì đó là một gã ngu xuẩn hoặc một kẻ bất lương. Không ai biết điều đó cả” (Anyone who tells you that he or she knows how life started some 3.4 billion years ago is a fool or a knave. Nobody knows)
Werner Arber, nhà vi sinh học đoạt Giải Nobel năm 1978, Giáo sư Đại học Geneve, Đại học Basel, Đại học Nam California, nói:
Mặc dù là một nhà sinh học, tôi phải thú nhận rằng tôi không hiểu sự sống xuất hiện như thế nào. Tất nhiên điều đó phụ thuộc vào định nghĩa sự sống. Đối với tôi, việc tự sao chép của một đại phân tử chưa thể hiện sự sống. Thậm chí một thành phần nhỏ nhất liên quan tới sự sống cũng chưa phải là một tổ chức sống, nó chỉ có thể tham gia vào quá trình sống khi nó thành công để trở thành một phần của một tế bào sống. Do đó, tôi coi sự sống chỉ bắt đầu ở cấp độ tế bào chức năng. Tế bào nguyên thủy nhất có thể đòi hỏi ít nhất vài trăm đại phân tử sinh học chuyên biệt. Làm thế nào mà một cấu trúc phức tạp như thế có thể tập hợp lại cùng với nhau, vấn đề này vẫn là một bí mật đối với tôi…”.
O Kuppers, nhà sinh học xuất sắc tại Đại học Jena ở Đức, tác giả cuốn “Information and the origin of life” (Thông tin và vấn đề nguồn gốc sự sống), do Đại học MIT xuất bản năm 1990, nói:
“Xác suất dự kiến đối với sự hình thành chuỗi nucleotide của một vi khuẩn quá nhỏ đến mức kể cả toàn bộ không gian của vũ trụ cũng sẽ không đủ để làm cho sự tổng hợp ngẫu nhiên một bộ gene của vi khuẩn có thể xảy ra”
Gerald F. Joyce, viết trên tạp chí NATURE (tạp chí khoa học uy tín nhất) năm 1989, số 338 (trang 217-224):
“Câu hỏi về nguồn gốc sự sống là một trong những vấn đề lâu đời nhất và khó nhất trong sinh học. … Vấn đề trở nên đặc biệt khó khăn bởi vì chúng ta không có bằng chứng trực tiếp về những sự kiện đã xảy ra trong khoảng một nghìn triệu năm đầu tiên của lịch sử Trái đất. Những tảng đá lâu đời nhất cung cấp những đầu mối cho quá khứ xa xôi của sự sống là 3,6 tỷ năm tuổi và do đó sự sống tế bào dường như đã được thiết lập đâu ra đấy từ lúc ấy. Các sinh vật hiện đại quá phức tạp đến nỗi chúng cung cấp ít thông tin về sự sống như thế nào trước khi có mã di truyền và một bộ máy phiên dịch. Những nghiên cứu ngoài trái đất vẫn chưa cung cấp cho chúng ta một dạng sống nào khác để so sánh. Chúng ta chỉ còn lại một chút hiểu biết về nguồn gốc sự sống dựa trên suy luận và phỏng đoán”.
Klaus Dose, tác giả bài báo “The origin of life: more questions than answers” (Vấn đề nguồn gốc sự sống: nhiều câu hỏi hơn câu trả lời), đăng trên tạp chí Interdisciplinary Science Reviews (Nghiên cứu khoa học liên ngành) số 13, trang 348, năm 1988, nói:
“Hơn 30 năm làm thí nghiệm về nguồn gốc sự sống trong các lĩnh vực tiến hoá hóa học và phân tử đã dẫn đến một nhận thức tốt hơn về sự mênh mông bao la của bài toán nguồn gốc của sự sống trên Trái Đất chứ không phải là lời giải của nó. Hiện nay, tất cả các cuộc thảo luận về các lý thuyết và thí nghiệm chính trong lĩnh vực này hoặc kết thúc trong bế tắc hoặc trong một lời thú nhận về sự dốt nát”.

Liệu “Cái ao nhỏ ấm áp” của Darwin có đơn giản như ông nghĩ?

Khái niệm mơ hồ về sự hình thành tự phát của sự sống đã bị mất uy tín khi Định luật Tạo sinh được Pasteur và những người khác thiết lập một cách vững chắc trong thế kỷ 19. Ấy thế mà các nhà tiến hóa vẫn ngoan cố bám vào quan niệm sự sống hình thành tự phát ─ nhất là chính Charles Darwin. Darwin bị thúc đẩy mạnh mẽ bởi khát vọng giải thích lịch sử tự nhiên (bao gồm nguồn gốc sự sống) thông qua các quá trình tự nhiên thuần túy. “Niềm tin của ông vào sự hình thành tự phát của sự sống không dựa trên bất kỳ một bằng chứng khoa học nào cả, mà thực ra là trái với tất cả các bằng chứng khoa học trong thời đại của ông(chẳng hạn như thí nghiệm bình cổ cong thiên nga của Pasteur và những người khác)”. Như Hubert Yockey, nhà vật lý và  lý thuyết thông tin đã viết trong Tạp chí Sinh học Lý thuyết:
“Kịch bản ‘cái ao nhỏ ấm áp’ (lý thuyết nguồn gốc sự sống do Darwin phỏng đoán) được sáng chế ra nhằm phục vụ cho mục đích giải thích nguồn gốc sự sống theo kiểu quy giản về vật chất. Kịch bản này không được hỗ trợ bởi bất kỳ bằng chứng nào cả và nó vẫn chỉ là phỏng đoán cho đến khi tìm được bằng chứng… “
Trong một lá thư gửi cho người bạn Joseph Hooker năm 1871, Darwin phỏng đoán về khả năng một dạng sự sống vô cùng nhỏ bé thô sơ nẩy sinh từ cái mà ông gọi là “cái ao nhỏ ấm áp” trên trái đất thời nguyên thủy. Ông viết:
“Người ta thường nói rằng tất cả những điều kiện cho việc tạo ra sự sống đầu tiên hiện nay đã có mặt, điều kiện đó có thể đã có mặt. Nhưng nếu (và, ôi, một chữ nếu lớn biết bao) chúng ta có thể hình dung trong một cái ao nhỏ ấm áp nào đó có tất cả các loại ammonia và muối phosphoric, ánh sáng, nhiệt, điện, v.v. hiện diện, thì một thành phần proteine (sic) được tạo ra bởi các phản ứng hóa học, sẵn sàng trải qua những biến đổi vẫn còn phức tạp…”
Darwin tưởng tượng sự sống hình thành tự phát từ ammonia, muối phosphoric và năng lượng ─ ấy là vì nhận thức sai lầm và quá đơn giản của ông về sự sống. Trong thời của Darwin, dưới một kính hiển vi, một tế bào đơn trông chẳng có gì tinh vi hơn một giọt thạch đơn giản. Sự ngây thơ của Darwin không có gì đáng ngạc nhiên vì ông sống vào giai đoạn trước cuộc cách mạng sinh học. Với chính sự hiểu biết ngây thơ đó mà Darwin dám viết công trình nổi tiếng của ông, “On the Origin of Species” (Về Nguồn gốc Các Loài,1859). Ông viết:
“Nếu có thể chứng minh được rằng bất kỳ một bộ phận phức tạp nào tồn tại mà có thể không được tạo ra bởi vô số những biến đổi nhỏ kế tiếp nhau thì lý thuyết của tôi sẽ hoàn toàn đổ vỡ. Nhưng tôi không thể tìm thấy một trường hợp nào như thế”.
Chú ý rằng ông nói, “Nhưng tôi không thể tìm thấy một trường hợp nào như thế”. Nhưng hiện nay, trong thế kỷ 21, khoa học đang vén mở cho thấy một vũ trụ sinh học vô cùng phức tạp mà Darwin không bao giờ có thể tưởng tượng được. Bên trong một tế bào là một thế giới vi mô rộng lớn, sự phức tạp kỳ diệu của nó tương đương với sự phức tạp của thành phố New York (không hề cường điệu). Các nhà khoa học hiện nay biết rằng một tế bào đơn bao gồm hàng triệu “máy nano” phân tử và một mê cung các mạng thông tin vượt xa các công nghệ thông tin tốt nhất của con người. Bằng nhiều cách, các mạng thông tin này có thể so sánh với mạng internet. So với những gì chúng ta biết ngày hôm nay thì  Darwin có thể xem như chẳng biết gì cả. Ông không bao giờ có thể đoán rằng một tế bào của con người chứa tới 6 tỷ chữ cái di truyền, mã hoá một hệ thống ngôn ngữ được trình bày bằng ký hiệu rất giống với thông tin do con người viết ra, nhưng phức tạp gấp bội.

Thí nghiệm Urey-Miller

Năm 1953, hai nhà hóa học của Đại học Chicago là Harold C. Urey và sinh viên mới tốt nghiệp Stanley L. Miller đã tiến hành “Thí nghiệm Miller-Urey” nổi tiếng hiện nay. Mục tiêu của thí nghiệm này là chứng minh tính khả thi của sự hình thành tự phát của sự sống, bằng cách tạo ra một trong những khối kiến tạo cơ bản của sự sống là acid amin trong môi trường ống nghiệm. Thí nghiệm này được đưa vào sách giáo khoa sinh học trong hàng chục năm nay để ủng hộ quan điểm cho rằng sự hình thành tự phát của sự sống là khả thi.
Trớ trêu thay, thí nghiệm này chỉ cho thấy hai nhà hóa học đã tổng hợp được một số hóa chất đơn giản (các acid amin, những khối cấu tạo của protein). Sản xuất ra một số chất sinh hóa không có nghĩa là giải thích được nguồn gốc của tế bào vì lý do tương tự như việc sản xuất ra một số loại bu-lông và ốc vít không thể giải thích nguồn gốc hình thành của thành phố New York. Thí nghiệm này không tạo ra protein, không tạo ra thông tin sinh học, và sự sống không hề nảy sinh. “Tại sao một thí nghiệm nhỏ bé và ngớ ngẩn như thế lại được sử dụng trong một thời dài như một bằng chứng cho sự hình thành tự phát của sự sống? Đơn giản vì nó không có bằng chứng nào đáng tin cậy hơn. Vì không có bằng chứng thực tế nên thí nghiệm này được sử dụng như một thứ lấp chỗ trống, và do đó trong nhiều thập kỷ học trò ngây thơ của môn sinh học đã bị lừa dối”.
Thí nghiệm này sử dụng khí gas hydrogen (H2), methane (CH4), và ammonia (NH3), đựng trong một bình thủy tinh tròn được bít kín chứa đầy nước. Vì các khí gas bình thường không phản ứng với nhau trong những điều kiện tự nhiên, nên các tia lửa điện đã được phóng đi từ các điện cực để gây ra các phản ứng hóa học (mô phỏng tia sét tác động trong bầu khí quyển thủa ban sơ). Bất kỳ phân tử nào được tạo ra đều được hòa tan vào một bình ngưng và được bảo quản trong một buồng ngăn cách (mô phỏng đại dương). Trong vòng một tuần, thí nghiệm mang lại một hỗn hợp chất độc gồm nhựa đường và nhựa có thể gây hại cho sự sống, và chỉ tạo ra một lượng rất nhỏ acid amin, khoảng 1,05% glycine và 0,75% alanin. Hai acid amin này là 2 trong số 20 acid amin cần thiết cho sự sống, nhưng chúng không phải là sự sống. Tương tự như bạn có thể tạo ra 2 chữ cái tiếng Anh (chẳng hạn như z và c), nhưng đó không phải là một cuốn sách có thông tin hữu ích.
Acid amin cũng giống như các chữ cái ─ chúng không có ý nghĩa sinh học riêng lẻ. Ngay cả khi họ đã tổng hợp được tất cả 20 loại acid amin, chúng vẫn còn xa mới thành một tế bào sống ─ họ vẫn chỉ mới tạo ra một bát soup chứa toàn những chữ cái. Thậm chí ngay cả khi họ đã làm cho tất cả các đại dương được lấp đầy một số lượng vô hạn các acid amin ─ họ vẫn không tiến gần hơn đến cái gọi là sự sống hình thành tự phát. Thật vậy, còn lâu họ mới có thể có được một protein chức năng duy nhất. Thực tế, thí nghiệm Urey-Miller chẳng hề liên quan gì đến câu hỏi nguồn gốc sự sống, bởi vì không một nhà khoa học nào tin rằng sự sống nẩy sinh từ protein.
Với tư cách một nhà hóa học, Harold Urey đã sử dụng trí thông minh của mình để thiết kế thí nghiệm nhân tạo của ông để đảm bảo rằng sẽ chế tạo ra được acid amin theo dự đoán. “Giả sử ông thực sự tạo ra sự sống (mà thực tế là ông không làm được) thì tất cả điều đó sẽ chứng tỏ rằng cần phải có trí thông minh để tạo ra sự sống”.
Stanley Miller qua đời vào năm 2007. Trước khi mất không bao lâu, Miller suy ngẫm về sự nghiệp của mình như một nhà nghiên cứu về nguồn gốc sự sống. Ông đã khiêm tốn thú nhận, “Vấn đề nguồn gốc sự sống hóa ra khó khăn hơn tôi và hầu hết những người khác đã hình dung”. Thầy của ông, Harold Urey, cũng thể hiện sự không thỏa mãn tương tự đối với sự nghiệp cuộc đời mình, nói rằng: “Tất cả chúng tôi, những người nghiên cứu về nguồn gốc sự sống, nhận ra rằng càng nhìn vào nó càng thấy nó quá phức tạp để xảy ra sự tiến hóa ở bất cứ nơi nào. Tất cả chúng ta đều tin như một vấn đề của đức tin rằng sự sống tiến hóa từ vật chất chết trên hành tinh này. Đúng là sự phức tạp của nó quá lớn, chúng ta khó mà có thể tưởng tượng được điều đó đã xảy ra” (All of us who study the origin of life find that the more we look into it, the more we feel it is too complex to have evolved anywhere. We all believe as an article of faith that life evolved from dead matter on this planet. It is just that its complexity is so great, it is hard for us to imagine that it did.).

Những sự thật bị che giấu về thí nghiệm Urey-Miller

  • Xác suất thành công gần như bằng zero: Thí nghiệm Urey-Miller thất bại ngay trong việc hình thành một protein chức năng đơn lẻ ─ sự khó khăn trong vấn đề này là một sự thật không thể bị thổi phồng. Các acid amin không tự nhiên liên kết với nhau để tạo thành protein (và nếu chúng làm, chúng sẽ tan vỡ hầu như ngay lập tức). Protein trung bình được tạo thành từ ít nhất 100 acid amin và có khoảng 2000 loại acid amin nhưng chỉ có 20 loại được sử dụng cho sự sống. Cái làm cho protein hoạt động đúng chức năng là thứ tự chính xác của 20 acid amin khác nhau liên kết với nhau thành một chuỗi polypeptide. Nếu một acid amin không ở đúng vị trí thì protein sẽ không gập lại được, và do đó sẽ vô ích về mặt sinh học. Với đòi hỏi chính xác như thế thì cái gì có thể làm một một protein chức năng ở mức khiêm tốn (chỉ chứa khoảng 100 acid amin) có thể hình thành? Các nhà khoa học Walter Bradley và Charles Thaxton đã tính xác suất cho sự kiện đó và kết quả bằng 4,9 x (1/10)^191 ─ theo xác suất thống kê, điều này là bất khả thi, vì nó quá nhỏ so với xác suất Borel (1/10)^50), bất kể thời gian dài bao nhiêu. Hóa ra sự hình thành tự phát của một protein chức năng đơn lẻ về cơ bản là bất khả thi, ngay cả khi có vô hạn thời gian và đại dương chứa đầy các acid amin.
  • Vi phạm Định luật Bất Đối xứng của sự sống: Theo xác suất, acid amin có thể xuất hiện dưới dạng các hình thể đối xứng gương với nhau với tỷ lệ cân bằng 50-50. Cụ thể, giống như hai bàn tay trái và phải, các acid amin có thể xuất hiện ở dạng trái và phải. Nhưng thật thú vị là sự sống chỉ được tạo ra bởi các acid amin thuận tay trái. Nếu một protein được tạo ra chứa một acid amin thuận tay phải thì nó sẽ hủy hoại chức năng của protein. Tiếc thay, thí nghiệm Urey-Miller tạo ra các acid amin cả trái lẫn phải với tỷ lệ cân bằng 50-50 ─ đó không phải là acid amin của sự sống, mà là thứ độc hại chết người!
  • Bầu khí quyển mô phỏng trong thí nghiệm sai với thực tế: Thí nghiệm Urey-Miller giả định bầu khí quyển trái đất thời tiền sử không có oxygen. Đây là một nhu cầu sống còn của họ, bởi họ biết oxygen sẽ hủy hoại những phân tử do họ tạo ra. Họ buộc phải loại trừ oxygen vì họ cần phải làm như thế chứ không phải vì bầu khí quyển nguyên thủy không có oxygen. Nhưng thực tế những khối trầm tích sâu nhất của trái đất cho thấy chúng chứa một khối lượng lớn oxygen, chứng tỏ bầu khí quyển của “trái đất thủa ban sơ” luôn luôn có nhiều oxygen, trái hoàn toàn với giả định của Urey-Miller.
  • Mắc phải “Cái Bẫy 22” của Oxygen: Oxygen là đồng xu hai mặt ─ nó vừa hủy hoại sự sống vừa cần thiết cho sự sống. Nếu bầu khí quyển có oxygen, các phân tử sống sẽ bị hủy hoại thông qua quá trình oxy hóa, nhưng nếu không có oxygen để tạo nên tẩng ozone che chắn thì các phân tử sống sẽ bị hủy hoại bởi các tia cực tím trong vũ trụ. Đó là một tình trạng được gọi là “Cái Bẫy 22” (Catch 22). Nhà sinh hóa nổi tiếng Michael Denton nói: “Cái mà chúng ta có là tình trạng của Cái Bẩy 22”. Nói một cách dễ hiểu, gặp “Cái Bẫy 22” thì đằng nào sự sống cũng bị hủy diệt!
  • Mô hình Urey-Miller thực tế đã bị khoa học từ bỏ: Mặc dù hiện nay Thuyết phi tạo sinh không đưa ra được một “mô hình tiêu chuẩn” nào cho kịch bản sự sống hình thành tự phát, nhưng đa số các nhà khoa học đều đã bác bỏ những chất hóa học khởi đầu và những điều kiện khí quyển ban sơ được giả định trong thí nghiệm Urey-Miller. Họ công khai thừa nhận điều này. Chẳng hạn, J. Cohen viết trên tạp chí SCIENCE (một tạp chí khoa học thuộc loại uy tín nhất) số 270 năm 1995: “Bầu khí quyển ban đầu chẳng có gì giống như mô phỏng trong thí nghiệm Urey-Miller”. Các nhà nghiên cứu hiện nay cho rằng bầu khí quyển ban sơ chứa hầu hết là N2, CO2, và một số hơi nước, nhưng “…cho đến bây giờ, những thí nghiệm kiểu như Urey-Miller đều không tạo ra phân tử hữu cơ”, đó là ý kiến của một loạt nhà khoa học tên tuổi trong cuốn “Biology Concepts and Connections” (Các khái niệm sinh học và những mối liên kết), xuất bản lần thứ 6 năm 2009, trang 295.
  • Thiên nhiên không có cơ chế bảo quản sự sống hình thành tự phát: Để đảm bảo các acid amin mới hình thành được bảo quản, Urey và Miller thiết lập một cái bẫy hoặc một buồng ngăn cách. Một khi các acid amin đã được hòa tan trong buồng ngưng tụ, chúng dễ dàng nhỏ giọt vào cái bẫy. Nếu không, môi trường “mô phỏng” (hỗn hợp bình thủy tinh) sẽ nhanh chóng phá huỷ các phân tử mới thành lập. “Nhưng trên mặt đất nguyên thủy làm sao có thể có một cơ chế bảo quản chuyên biệt như thế để bảo vệ những phẩn tử mới hình thành?”.
  • Hiện tượng thủy phân phá hủy sự sống hình thành tự phát: Vấn đề thủy phân không thể tránh được nếu sự sống bắt đầu ở các đại dương. Hiện tượng thủy phân là một quá trình hóa học đã được hiểu rõ, trong đó các protein (chuỗi polypeptide) bị phân tách thành các tiểu đơn vị acid amin thông qua việc bổ sung các phân tử nước. Các protein mới hình thành sẽ vỡ ra nhanh hơn so với chúng có thể hình thành. Các nhà khoa học công khai thú nhận rằng đây là một vấn đề nghiêm trọng cho kịch bản nguồn gốc sự sống. Chẳng hạn, nhà vật lý Richard Morris viết trong cuốn “The Origin of Life and Evolutionary Biochemistry” (Nguồn gốc sự sống và Sinh hóa học tiến hóa): “Hơn nữa, nước có xu hướng phá vỡ chuỗi acid amin thành các phần tách ra. Nếu bất kỳ protein nào đã hình thành trong các đại dương 3,5 tỷ năm trước, chúng sẽ nhanh chóng tan rã”.

Khoa học Thông tin ─ cú đòn chết người giáng xuống Thuyết phi tạo sinh

Như chúng ta đã thấy, có quá nhiều lý do để bác bỏ Thuyết phi tạo sinh. Nhưng cái thực sự làm cho Thuyết phi tạo sinh chết cứng là LÝ THUYẾT THÔNG TIN ─ một trong những thành tự vĩ đại nhất thế kỷ 20!
Trong thời đại ngày nay, muốn hiểu bản chất sự sống, phải hiểu tư tưởng cơ bản và ý nghĩa triết học của cuộc cách mạng thông tin đã và đang diễn ra. Đặc biệt, phải nắm được những khái niệm cơ bản về THÔNG TIN CỦA SỰ SỐNG.
Việc khám phá ra Lý thuyết Thông tin nói chung và thông tin của sự sống nói riêng là một trong những CUỘC CÁCH MẠNG VĨ ĐẠI NHẤT VỀ TỰ NHIÊN. Những khám phá này ngày càng để lộ cho thấy:
  • Thông tin được lập trình mới thực sự là yếu tố quyết định làm cho sự sống trở nên SỐNG, chứ không phải các phản ứng hóa học! Đây là một nhận thức hoàn toàn mới mẻ mà các nhà tiến hóa không hiểu, hoặc hiểu nhưng cố tìm cách chối bỏ sự thật.
  • Thông tin sinh học có đầy đủ tiêu chuẩn của thông tin thực sự mà Lý thuyết thông tin đòi hỏi. Theo Lý thuyết thông tin, mọi thông tin đều có nguồn trí tuệ thông minh. Vậy thông tin của sự sống ắt phải đến từ nguồn trí tuệ thông minh của nó! Vậy bài toán nguồn gốc sự sống quy về bài toán tìm nguồn gốc của thông tin của sự sống. Điều này vượt ra khỏi tầm với của Thuyết tiến hóa, vì học thuyết này hoàn toàn dựa trên chủ nghĩa tự nhiên (naturalism). Nói cách khác, Thuyết phi tạo sinh là hoàn toàn bất khả thi, vì nó dựa hoàn toàn trên các phản ứng hóa học, và các phản ứng này không bao giờ tạo ra thông tin của sự sống!
Một cuộc cách mạng về nhận thức thế giới đang diễn ra trong khoa học: “Các nhà lập trình computer, các nhà lý thuyết thông tin, các nhà di truyền học, và các nhà khoa học đang ngày càng thừa nhận bản chất phi vật chất (non – material essence) của thông tin sinh học. Những nhà khoa học này thừa nhận sự giống nhau đến mức kỳ lạ của thông tin sinh học với công nghệ thông tin do con người tạo ra. Thông tin sinh học là thông tin thực sự  nó không thể nẩy sinh một cách tự phát thông qua các quá trình tự nhiên”.
Nhà vật lý lý thuyết nổi tiếng Paul Davies thừa nhận khó khăn không chỉ nằm trong việc giải thích nguồn gốc của những bộ máy sinh học phức tạp ra đời từ vật chất không sống như thế nào, mà quan trọng hơn, là nguồn gốc của những thông tin truyền lệnh để tạo ra những bộ máy đó. Ông giải thích: “Sự sống không chỉ là những phản ứng hóa học phức tạp. Tế bào còn là một hệ thống chứa đựng, xử lý và sao chép thông tin. Chúng ta cần phải giải thích nguồn gốc của thông tin này, và cái cách mà trong đó bộ máy xử lý thông tin xuất hiện”.
Vào lúc hoàn tất Dự án Bộ Gene Người, nhà sinh học David Baltimore, cựu Viện trưởng Viện Công nghệ California, người đoạt Giải Nobel năm 1975 , viết: “Sinh học hiện đại là một khoa học về thông tin”. Ông giải thích thêm, “Sự sống rõ ràng là một hiện tượng hóa học, nhưng đặc trưng phân biệt của nó không nằm trong những phản ứng hóa học. Thực ra bí mật của sự sống nằm trong những đặc trưng về thông tin; một tổ chức sống là một hệ xử lý thông tin phức tạp”. Thật vậy! Thậm chí ngay cả vi khuẩn sống được gọi là “đơn giản nhất”, vi khuẩn Mycoplasma genitalium, chứa một bộ gene nhỏ nhất để duy trì sự sống đã được tìm thấy (và do đó đôi khi nó được xem là “đơn giản” mặc dù thực ra nó phức tạp như một thành phố nhỏ) cũng có tới 580.070 chữ cái di truyền (các cặp ba-zơ nucleotide). Điều này tương đương với 2 cuốn sách dầy khoảng 500 trang có thông tin về DNA. Tất cả những thông tin mã hóa di truyền này đến từ đâu? Để trả lời câu hỏi này, trước hết hãy suy nghĩ về một ví dụ đơn giản hơn. Thông tin trong cuốn sách không bắt nguồn từ mực và giấy. Các trang và các phân tử của mực in không chứa một lượng nhỏ thông tin. Chúng chỉ đơn giản là phương tiện chuyên chở và biểu lộ vật lý của các thông điệp để sao cho nó có thể được đọc. Thông tin thực tế cuối cùng xuất phát từ tâm trí của tác giả. Thông tin là một thực thể phi vật chất – có ý nghĩa, không bắt nguồn từ vật chất. Như Norbert Weiner, giáo sư toán học của MIT và là cha đẻ của điều khiển học đã viết: “Thông tin là thông tin, không phải vật chất cũng không phải năng lượng”. Thật quyến rũ, điều tương tự hoàn toàn đúng đối với thông tin sinh học. Thông tin di truyền mã hóa trong một tế bào không phải phân tử DNA hoặc bản thân những cặp ba-zơ nucleotide ─ những cái này chỉ là phương tiện vật chất trong đó thông tin được chuyên chở, xử lý và truyền đi. Nói cách khác, thông tin (dù đó là thông tin do con người tạo ra hay thông tin sinh học) không thể bắt nguồn từ bản thân nó mà không có sự can thiệp của trí tuệ thông minh. Trong cuốn “The Natural Limits to Biological Change” (Giới hạn tự nhiên của biến đổi sinh học) , các nhà sinh học Lester và Bohlin thừa nhận điều này khi viết rằng: “DNA là một mã thông tin… kết luận áp đảo là thông tin không và không thể nẩy sinh tự phát bởi các quá trình cơ học. Trí tuệ thông minh là một điều cần thiết trong nguồn gốc của bất kỳ mã thông tin nào, bao gồm mã di truyền, bất kể thời gian kéo dài bao nhiêu” (DNA is an information code …. The overwhelming concl usion is that information does not and cannot arise spontaneously by mechanistic processes. Intelligence is a necessity in the origin of any informational code, including the genetic code, no matter how much time is given).
Nhà đồng sáng lập Microsoft, Bill Gates, dường như cũng nhận thấy điều này. Ông giải thích “DNA giống như một chương trình computer, nhưng vượt quá xa bất kỳ một phần mềm nào đã được viết ra từ trước tới nay”. Tuy nhiên, vì sự gắn bó trung thành tuyệt đối của các nhà tiến hóa đối với chủ nghĩa tự nhiên (một chủ nghĩa thực chất là một giáo điều triết học chứ không phải khoa học) nên khái niệm nguồn gốc phi vật chất của thông tin sinh học thường bị họ gạt bỏ. Vì lý do này mà các nhà tiến hóa thường không muốn thừa nhận thông tin sinh học không phải là thông tin thực sự theo nghĩa là nó xuất phát từ một trí tuệ thông minh.
Nhưng tiến sĩ Werner Gitt, cựu giám đốc Viện Vật lý Liên bang Đức và một chuyên gia nổi tiếng thế giới về lý thuyết thông tin đã có những nghiên cứu kỹ lưỡng để xác định thông tin sinh học có phải là thông tin thực sự hay không (và do đó có phải là một thực thể phi vật chất hay không). Trong biên bản đã được công bố tại hội thảo “Biological Information – New Perspectives” (Thông tin Sinh học  Những viễn cảnh mới) do Đại học Cornell tổ chức năm 2011. Werner Gitt đã chứng minh rằng thông tin sinh học hoàn toàn thỏa mãn 4 thuộc tính của thông tin thực sự:
  • Tiêu chuẩn 1: Thông tin phải có mã và cú pháp – sự thể hiện bằng ký hiệu và ngữ pháp: Thông tin sinh học có mã của nó là mã của DNA, chứa 4 chữ cái (ATCG) tạo thành những từ ba chữ cái (một codon hay một bộ ba). Các codon này được sắp xếp tuyến tính theo một chuỗi khác nhau, tạo thành cú pháp.
  • Tiêu chuẩn 2: Thông tin phải có ý nghĩa – một thông điệp hoặc đặc trưng thông tin: Mỗi từ ba chữ cái (codon) đại diện cho 1 trong 20 acid amin cụ thể cần thiết cho sự sống. Chuỗi (cú pháp) của từ ngữ của DNA chỉ định trình tự cụ thể của các acid amin trong việc tổng hợp protein. Đó là thông điệp của thông tin sinh học.
  • Tiêu chuẩn 3: Thông tin phải thể hiện một hành động có dự tính ─ một mệnh lệnh cho người nhận thông tin thực hiện một hành động: Các protein trong tế bào là những cỗ máy sinh học thiết yếu cho việc tạo dựng, hoạt động, bảo trì và nhân bản của toàn bộ sinh vật. Đó là hành động có dự tính của thông tin sinh học.
  • Tiêu chuẩn 4: Thông tin phải thể hiện một mục đích có dụng ý – một kết quả đã dự tính trước:  Sự tồn tại của sự sống; một sinh vật lớn lên, hoạt động trao đổi chất, sinh sản. Mục đích của thông tin sinh học là tạo ra sự sống, hướng dẫn sự sống phát triển, trao đổi chất, sinh sản,…
Nói cách khác, thông tin sinh học giống y như thông tin chúng ta sử dụng hàng ngày trong các phương tiện liên lạc điện tử. Thông tin sinh học giống y như thông tin trong thế giới hiện thực, đòi hỏi phải có ngôn ngữ diễn đạt, và thông tin ấy phải có ý nghĩa, mục đích. Đó là cái mà nó làm cho sự sống thực sự  SỐNG (to make life alive), giống y như thông tin mang “sự sống” đến cho computer, internet, và xã hội hiện đại. Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với các lý thuyết về nguồn gốc sự sống.
Nhưng các nhà tiến hóa không muốn hiểu sự thật đó, chỉ vì họ cố bám lấy tham vọng giải thích nguồn gốc sự sống dựa trên những quá trình hóa lý thuần túy. Chủ nghĩa tự nhiên đã tự giới hạn nhận thức của họ trong một phạm vi hạn hẹp của thế giới, đó là phạm vi của thế giới vật chất thuần túy, trong khi thông tin là một hiện thực phi vật chất không thể chối cãi được nữa.
Vì thế cái mà các nhà tiến hóa không bao giờ hiểu là một vấn đề khó hơn rất nhiều, đó là vấn đề NGUỒN GỐC CỦA THÔNG TIN, MỘT THỰC THỂ PHI VẬT CHẤT (a non – material entity). “Đây là một vấn đề sâu sắc! Một thực thể thuần túy vật chất không bao giờ có thể tạo ra một thực thể phi vật chất”. Gitt giải thích rằng thông tin vũ trụ luôn luôn là sản phẩm của một mong muốn hoặc một ý định. Nói cách khác, “thông tin không thể bắt nguồn từ bản thân nó trong vật chất mà không cần đến một người gửi thông tin thông minh. Điều này được xác nhận lặp đi lặp lại với vô số thí dụ trong thế giới hiện thực. Không hề có một ngoại lệ nào được biết và do đó có thể xem đây là một định luật khoa học chính thống”.

Bình luận của PVHg’s Home

Xét cho cùng, mã DNA chính là ngôn ngữ mà Nhà thiết kế vũ trụ đã và đang sử dụng để đặc trưng cho các hệ thống sinh học tinh vi và các cỗ máy nano phân tử làm cho sự sống vận hành.
Hóa ra THÔNG TIN mới là yếu tố quyết định để vật chất vô tri vô giác trở thành SỰ SỐNG!
Vô tình kết luận trên hoàn toàn phù hợp với quan điểm cho rằng Ý THỨC mới là yếu tố phân biệt sự sống với cái không sống, mà tôi đã từng thảo luận và nhấn mạnh trong loạt bài về ý thức trên PVHg’s Home:
Chừng nào hiểu rõ rằng thông tin mới thực sự là yếu tố quyết định sự hình thành sự sống thì chừng ấy sẽ thấy “Cái ao ấm áp” của Darwin chỉ là một truyện thần tiên ngây thơ ấu trĩ.
Đó là sự ngây thơ ấu trĩ của Darwin và của những người theo đuôi Darwin, chứ không phải của những người thông thái như Louis Pasteur  người cùng thời với Darwin nhưng đã khám phá ra ĐỊNH LUẬT TẠO SINH khẳng định SỰ SỐNG CHỈ RA ĐỜI TỪ SỰ SỐNG!
Thuyết phi tạo sinh là sự thừa kế tư tưởng “thần tiên hoang đường” của Darwin. Mặc dù ngày nay nó tự khoác cho mình những chiếc áo “khoa học” hoa hòe hoa sói như “Thí nghiệm Urey-Miller”, “Thế giới RNA”, “Tiến hóa hóa học”, “Tiến hóa vũ trụ”,… nhưng bản chất của nó vẫn chỉ là những truyện thần tiên, thậm chí chỉ là những trò hề trên sân khấu khoa học hiện đại, như một chất men kích thích những tâm hồn say đắm “truyện khoa học viễn tưởng”, dễ dãi tin rằng “thời gian sẽ tự nó tạo ra các phép lạ”, như nhà tiến hóa hàng đầu George Wald đã nói!

PVHg 05/02/2018
[1] Francis Crick, trích bởi John Horgan, “In the Beginning”, Scientific American, Tháng 02/1991.