Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 18/02/2008 15:38 (GMT+7)

10 sự kiện khoa học nổi bật năm 2007

Sau đây là 10 sự kiện khoa học thế giới nổi bật nhất trong năm 2007.

1. Thay đổi gen ở người

Những thay đổi về số lượng và thứ tự các gen (A-D) làm tăng thêm tính muôn hình, muôn vẻ cho bộ gen người.
Những thay đổi về số lượng và thứ tự các gen (A-D) làm tăng thêm tính muôn hình, muôn vẻ cho bộ gen người.
Năm 2007, các nhà nghiên cứu đã xác định được phạm vi mà bộ gen của chúng ta khác nhau, bộ gen của người này khác với bộ gen của người khác và những quan hệ mật thiết của sự thay đổi đối vớiviệc giải mã di truyền học của những căn bệnh phức tạp và những đặc điểm cá nhân.   

Các kỹ thuật hiện nay cho phép người ta có thể quét một lúc hàng trăm ngàn sự khác nhau về gen, giúp xác định mối liên quan giữa những thay đổi đặc thù về gen với những đặc điểm cá thể và những căn bệnh mà trước đây không làm được. Những nỗ lực để đánh giá hậu quả của những tác động thêm vào hoặc xoá đi trong ADN của mỗi người cho thấy rằng, những thay đổi này phổ biến hơn chúng ta tưởng và chúng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định rằng những bộ gen của một người cụ thể có làm việc hay không. Bằng cách xem xét những thay đổi trong gen đối với tóc, màu da và giọng nói, chúng ta có được sự hiểu biết hơn về việc con người hiện nay giống và khác gì so với người Neandertal.       

Những tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ xác định trình tự đang biến việc xác định trình tự gen trở thành hiện thực. Tiềm năng khám phá những gì góp phần tạo nên những cá thể khác biệt về màu tóc, da có tàn nhang, mập lùn, sở thích chocolate hay những nguy cơ về gen liên quan đến các bệnh ung thư, hen, tiểu đường... đang làm cho nhiều người vui mừng và nhiều người lo sợ. Tiềm năng này không chỉ đem lại những hy vọng lớn cho việc nâng cao sức khoẻ thông qua y học cá thể hoá và hiểu từng cá nhân, mà còn cả những nguy cơ về phân biệt đối xử và mất sự riêng tư cá nhân.     

Hãy cho ánh sáng tràn ngập

Mặc dù hầu hết 3 triệu ADN được sắp xếp theo đúng trình tự, nhưng vẫn còn nhiều ADN mà các nhà nghiên cứu không thể nhìn thấy trong bộ gen. Các nghiên cứu so sánh gần đây được tiến hành cả trong những vùng được cho là quy củ, các gen ARN và những vùng có những thay đổi với 98% là nằm ngoài các vùng protein mã hoá, đã đem lại nhiều ý nghĩa, cho thấy bộ gen của chúng ta phức tạp như thế nào.

Theo suốt chiều dài bộ gen của chúng ta, có khoảng 15 triệu vị trí mà ở đó chỉ cần một cơ sở cũng có thể tạo nên sự khác biệt giữa người này và người khác hoặc thậm chí giữa thế hệ này và thế hệ khác. Giữa năm 2007, hơn 3 triệu vị trí như vậy, được biết đến như là sự đa hình thái của các nucleotit đơn (SNP), đã được lập bản đồ (gọi là HapMap). Bản đồ này đã biến việc sử dụng các SNP để theo dấu vết các gen liên quan đến các bệnh phức tạp (được gọi là các nghiên cứu liên kết bộ gen diện rộng) trở thành hiện thực.

Thông thường, các nhà nghiên cứu gen săn tìm các gen bằng cách theo sát sự kế thừa một bệnh di truyền thông qua các đại gia đình hoặc tìm kiếm các gen có khả nghi gây bệnh trong số những người bệnh. Những nghiên cứu kết hợp gen diện rộng đã có bước tiến xa hơn, có thể so sánh được sự phân bố của các SNP - sử dụng các dãy sắp xếp ngay ngắn có khả năng kiểm tra khoảng 500.000 SNP một lúc - trong hàng trăm, thậm chí hàng nghìn người có hoặc không có bệnh đặc biệt nào. Bằng cách kiểm kê SNP nào cùng xuất hiện với các triệu chứng, các nhà nghiên cứu có thể xác định được nguy cơ bệnh tăng lên như thế nào gắn với từng SNP.

Năm 2007, các nhà nghiên cứu đã liên kết các biến thể của hơn 50 gen làm tăng nguy cơ đối với hơn 10 căn bệnh. Hầu hết các biến thể gây những ảnh hưởng tương đối nhỏ, liên quan đến nhiều yếu tố di truyền khác nhau và các điều kiện môi trường. Trong nhiều trường hợp, vai trò của các biến thể không được thể hiện, nhưng ở một số ít người được nghiên cứu cho thấy có những hy vọng hoài nghi rằng những yếu tố nguy cơ di truyền này sẽ là sự thật và sẽ giúp hé mở những nguyên nhân được nêu trên.

Nhiều nghiên cứu lớn đã xác định chính xác các gen gây bệnh tiểu đường típ 2. Một nghiên cứu ở Pháp về bệnh béo phì cũng phát hiện thấy rằng một phiên bản của một gen đối với một protein vận chuyển kẽm trong tuyến tụy làm tăng nguy cơ của căn bệnh này. 3 báo cáo đồng thời liên quan đến 32.000 người tham gia đã phát hiện 4 biến thể gen gây bệnh tiểu đường, nâng số lượng các yếu tố nguy cơ về gen gây bệnh tiểu đường lên con số 10.

Hiện nay, đã có những nghiên cứu mới về gen gây bệnh tim, ung thư vú, chứng rung chân, bệnh về tâm nhĩ, bệnh tăng nhãn áp, teo cơ xơ cứng, bệnh viêm khớp, viêm đốt sống cứng liền khớp. Thậm chí, một nghiên cứu còn xác định được 2 gen mà trong đó các biến thể đặc thù có thể làm giảm sự tấn công của vi rút gây bệnh AIDS, cho thấy tiềm năng của cách tiếp cận này đối với việc hiểu rõ vì sao có những người có thể chống chọi được các căn bệnh truyền nhiễm.

Một cú hích về bộ gen

Các bộ gen khác nhau do có nhiều cách sắp xếp khác nhau. Các đoạn ADN sắp theo một số ít tới hàng ngàn, thậm chí hàng triệu cơ sở, có thể bị mất, được thêm vào hoặc cả hai trong một bộ gen của cá nhân. Những điều chỉnh này có thể làm thay đổi số lượng các bản copy của một gen hoặc ép kết hợp 2 gen với nhau, dẫn đến thay đổi các sản phẩm của gen hoặc bắt chúng ngưng hoạt động. Năm 2007, các nhà nghiên cứu đã nhận thức được rằng những thay đổi này có thể làm thay đổi một bộ gen chỉ trong vài thế hệ, ảnh hưởng tới các cơ sở nhiều hơn so với các SNP.

Các công nghệ mới làm giảm chi phí giải trình tự và phân tích bộ gen sẽ hiện thực hoá việc tìm kiếm tức thì bộ gen diện rộng đối với các SNP và các thay đổi ADN khác ở các cá nhân. Sự thay đổi ngoài mong đợi trong bộ gen của một cá nhân được phát hiện cho thấy, chúng ta đã hiểu đầy đủ mức độ mà ADN khác nhau ở người này so với người khác.

2. Tái lập trình tế bào

Với việc thêm vào 4 gen, các tế bào da người được kích thích để hoạt động như các tế bào phôi gốc.
Với việc thêm vào 4 gen, các tế bào da người được kích thích để hoạt động như các tế bào phôi gốc.
Điều bí ẩn của cừu Dolly đã làm bối rối các nhà sinh vật học từ hơn một thập kỷ qua: Noãn cầu là gì mà có thể làm trẻ lại nhân của các tế bào được phân biệt, thúc đẩy bộ gen quay lại thời kỳđầu của sự phát triển và hình thành cá thể mới? Năm 2007, các nhà khoa học đã tiến gần hơn tới việc lý giải bí ẩn này. Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng, bằng cách thêm một số gen vào tế bào da, họcó thể tái lập trình các tế bào này để trông giống và hoạt động như các tế bào phôi gốc (ES). Các tế bào ES được biết đến rất nhiều bởi chúng có thể trở thành bất kỳ loại tế bào nào trên cơ thể.Nhưng vì các nhà nghiên cứu lấy được chúng từ các phôi ban đầu, nên đây chính là tâm điểm của các cuộc tranh cãi nảy lửa về chính trị và đạo đức.

Nhiều thử nghiệm đã chỉ ra kỳ tích được thực hiện như thế nào. Cách đây vài năm, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra rằng, gộp các tế bào ES với các tế bào khác biệt cũng có thể tái lập trình các nhân tế bào, sản sinh các tế bào giống như ES nhưng gấp đôi số lượng bình thường của các nhiễm sắc thể. Mới đây, họ cũng chỉ ra rằng, trứng chuột được thụ tinh, hoặc hợp tử với nhân tế bào của nó được lấy đi cũng có thể tái lập trình tế bào xôma. Trong khi đó, việc nhận dạng các yếu tố tái lập trình tiếp tục là thách thức đối với các nhà nghiên cứu. Năm 2006, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã thông báo rằng, ít nhất họ đã tiến đến gần một phần của việc lý giải. Chỉ bằng cách thêm 4 gen vào tế bào đuôi chuột, họ có thể tạo ra cái mà họ gọi là các tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS), hoạt động như các tế bào ES.

Năm 2007, các nhà nghiên cứu cũng có 2 công bố trong lĩnh vực tế bào gốc. Trong loạt bài ra tháng 6.2007, cũng với nhóm các nhà nghiên cứu Nhật Bản và 2 nhóm nhà nghiên cứu Mỹ đã phát hiện rằng, cũng giống như các tế bào ES, các tế bào iPS được làm từ da chuột cũng có thể giúp tạo phôi và sản sinh tất cả các tế bào của cơ thể, kể cả trứng và tinh trùng. Những nghiên cứu này đã thuyết phục rằng, các tế bào iPS cũng tương đương với các tế bào ES, ít nhất là ở chuột. Đến tháng 11.2007, cùng lúc 2 nhóm nghiên cứu này đã có một kỳ tích về nghiên cứu tế bào người. Nhóm nghiên cứu người Nhật Bản đã chỉ ra rằng, phương thức thực hiện nghiên cứu của họ trên chuột có thể tiến hành được trên tế bào người, và nhóm nghiên cứu người Mỹ cũng cho rằng, nghiên cứu của họ cũng có thể tiến hành trên người nhưng với cách thức tiến hành khác một chút.

Những tiến bộ trong nghiên cứu có thể làm biến đổi cả khoa học cũng như những chính sách nghiên cứu tế bào gốc. Các nhà khoa học cho rằng, công trình nghiên cứu chứng tỏ rằng bí ẩn cừu Dolly có thể đơn giản hơn họ tưởng: Chỉ cần 4 gen cũng có thể biến mọi thứ khác đi. Ngày nay họ có thể hiểu làm thế nào để tiến hành phát triển những tế bào đầy tiềm năng này trong các phòng thí nghiệm. Tháng 12.2007, các nhà khoa học cũng đã có những báo cáo rằng, họ đã sử dụng các tế bào iPS ở chuột để điều trị thành công một mẫu chuột bị thiếu máu. Thách thức lớn tiếp theo sẽ là tìm cách tái lập trình tế bào người mà không sử dụng các virut có thể gây bệnh ung thư để đưa vào các gen.

3. Theo dấu vết những "viên đạn vũ trụ"

Các tia vũ trụ năng lượng cao xuyên qua bầu khí quyển trái đất đã hé lộ nguồn gốc của chúng.
Các tia vũ trụ năng lượng cao xuyên qua bầu khí quyển trái đất đã hé lộ nguồn gốc của chúng.
Từ những năm 60 của thế kỷ trước, bí ẩn này đã thôi thúc các nhà vật lý nghiên cứu các tia vũ trụ năng lượng cao nhất, các phân tử đến từ vũ trụ đập vào bầu khí quyển với nguồn năng lượng gấp100 triệu lần máy gia tốc hạt tạo ra. Năm 2007, Đài quan sát Pierre Auger ở Áchentina đã cung cấp những manh mối để xác định các tia này đến từ đâu trong vũ trụ.

Nhiều nhà vật lý cho rằng các tia cực hiếm này là các proton từ những thiên hà xa xôi. Quan điểm này khá phổ biến trong những năm 90 của thế kỷ trước, khi các nhà nghiên cứu với sự hỗ trợ của Trạm tìm kiếm các tia vũ trụ năng lượng cao (Akeno Giant Air Shower Array - AGASA) đặt gần Tokyo đã thống kê được 11 tia có năng lượng trên 100 exa-electron volts (EeV, 1 EeV = 10 18eV) - gấp khoảng 10 lần dự kiến. Trên quãng đường dài của mình, các proton đã phải tác động qua lại với phóng xạ kéo dài từ vụ nổ Big Bang theo cách làm tiêu hao nguồn năng lượng của chúng và chỉ còn lại với lượng nhỏ - khoảng hơn 60 EeV. Như vậy, số lượng lớn các tia có thể được sinh ra từ những vùng thiên hà lân cận với chúng ta, có thể trong sự phân rã của các phân tử siêu lớn được sinh ra từ vụ nổ Big Bang. Nhưng các nhà nghiên cứu với sự trợ giúp của máy dò Hi-Res ở Dugway, bang Utah (Mỹ), chỉ nhìn thấy 2 tia 100 EeV đến từ những nơi xa xôi.

Nhóm Auger đã kết hợp nghiên cứu với AGASA và Hi-Res. Khi một tia vũ trụ va chạm vào bầu khí quyển trái đất, nó sẽ tạo thành một "thác phân tử". AGASA đã sử dụng 111 máy dò trải rộng trên 100 km 2để lấy mẫu các phân tử và phỏng đoán năng lượng và hướng của tia; Auger dùng gần 1.500 máy dò trải rộng trên 3.000 km 2. "Thác phân tử" cùng với không khí phát huỳnh quang. Hi-Res sử dụng 2 bộ kính viễn vọng để quan sát ánh sáng; Auger sử dụng 4 bộ như vậy. Tháng 6.2007, Nhóm Auger đã có báo cáo về kết quả đầu tiên của họ: Không có lượng các tia vượt quá 60 EeV.

Tuy nhiên, Nhóm Auger vẫn quan sát hàng chục tia vượt mức như trên. Tháng 11.2007, Nhóm đã có báo cáo rằng các tia này có thể được phát ra từ các tân thiên hà đang hoạt động mạnh (các AGN). Các AGN nằm cách trái đất khoảng 250 triệu năm ánh sáng, đủ gần để phóng xạ vũ trụ không làm tiêu hao hết năng lượng của các phân tử trên đường đi. Các nhà nghiên cứu thuộc Nhóm Auger vẫn chưa chứng minh được rằng các AGN là những nguồn của các tia và không ai có thể biết làm thế nào mà một AGN có thể đẩy cho một proton những nguồn năng lượng vô cùng lớn như vậy.

Những tranh cãi về vấn đề này sẽ còn tiếp tục. Các nhà nghiên cứu Hi-Res cho biết, họ không thấy sự tương quan nào với các AGN. Với các đồng nghiệp Nhật Bản, họ đang hoàn tất hệ thống trạm ăng-ten tìm kiếm các tia vũ trụ năng lượng cao có tên Telescope Array với phạm vi bao trùm 740 km 2, gồm 512 máy dò và 3 bộ kính viễn vọng. Nhưng Nhóm Auger có thể sẽ là nhóm đầu tiên lý giải những bí ẩn về tia vũ trụ năng lượng cao này.

4. Nhìn được cấu trúc thụ thể

Các nhà nghiên cứu đã giải được cấu trúc của một thụ thể adrenalin.
Các nhà nghiên cứu đã giải được cấu trúc của một thụ thể adrenalin.
Các nhà nghiên cứu đã dần tiến gần hơn tới mục tiêu của adrenalin - thụ thể adrenalin ß 2. Việc nghiên cứu cấu trúc của nó từ lâu đã được xác định là một trong những nghiên cứutrọng điểm. Tuy nhiên, việc bắt kịp các xung đập cũng là một cản trở bởi những liên kết theo họ phân tử của chúng. Thụ thể là 1 trong 1.000 màng phủ phân tử có tên gọi là GPCR (cặp đôi thụ thểprotein G). Thông qua việc dò ánh sáng, mùi, vị, các thụ thể có thể tự tìm thấy nhau. GPCR còn giúp quản lý bệnh trong cơ thể chúng ta bằng cách sắp đặt các thông điệp từ hormone, serotonin thần kinhvà vô số các phân tử khác. Từ các nhóm thuốc kháng histamine cho tới các nhóm thuốc chẹn beta; các sách chuyên ngành dược cũng phản ánh rất nhiều thông tin về các loại thuốc nhằm vào GPCR. Như vậy,việc tìm ra liên kết thụ thể có thể thúc đẩy việc bào chế loại thuốc an toàn và hiệu nghiệm hơn. Các nhà khoa học cũng đã làm sáng tỏ cấu trúc GPCR, thể hiện qua màu sắc trong hình bên để chúng ta cóthể quan sát bằng mắt.

5. Trên cả silicon

Mô hìnhnày có thể chuyển hướng được. Aluminat Lantan được kẹp giữa các lớp strontium titanat, một lớp dày ở giữa tạo tính dẫn ở mặt phân giới dưới; một lớp mỏng không có đặc tính như vậy.
Mô hìnhnày có thể chuyển hướng được. Aluminat Lantan được kẹp giữa các lớp strontium titanat, một lớp dày ở giữa tạo tính dẫn ở mặt phân giới dưới; một lớp mỏng không có đặc tính như vậy.
Những kết quả nghiên cứu đáng chú ý về vật liệu năm 2007 có thể báo trước sự bùng nổ của những khám phá ở các mặt phân giới của lớp vật liệu ôxit kim loại chuyển tiếp.

Các ôxit kim loại chuyển tiếp đã được đưa lên hàng đầu vào năm 1986 với Giải Nobel dành cho khám phá các chất siêu dẫn ở nhiệt độ cao. Từ đó, các nhà vật lý chất rắn vẫn tiếp tục tìm ra được các đặc tính ngoài mong đợi của các vật liệu này, trong đó có đặc tính quan trọng là sự thay đổi lớn về điện trở của vật liệu khi có sự thay đổi nhỏ của từ trường tác động lên nó.

Nếu các tinh thể ôxit khác nhau được phát triển trong các lớp có những mặt phân giới sắc nhọn, thì ảnh hưởng của một cấu trúc tinh thể trên một cấu trúc tinh thể khác có thể làm di chuyển vị trí các nguyên tử ở mặt phân giới này, làm thay đổi số electron và thậm chí làm thay đổi những điện tích được phân bố xung quanh nguyên tử. Các nhóm nghiên cứu đã cùng phát triển loại ôxit cách điện để tạo ra một mặt phân giới có thể truyền dẫn như kim loại hoặc chất bán dẫn. Những phối hợp khác cũng cho thấy tính chất từ gần như các kim loại, cũng như những hiệu ứng lượng tử Hall, trong đó độ dẫn được lượng tử hoá ở những giá trị riêng biệt trong từ trường. Các nhà nghiên cứu lạc quan rằng, họ có thể phối hợp các ôxit làm tốt hơn các cấu trúc bán dẫn.

Có thể nói những biến đổi là vô hạn trong các ôxit phức hợp mà các đặc tính của chúng cho tới nay vẫn còn chưa được khám phá hết.

6. Phát hiện hiệu ứng thú vị với các electron

Các electron với các spin được hướng theo chiều đối lập di chuyển dọc theo đường khác.
Các electron với các spin được hướng theo chiều đối lập di chuyển dọc theo đường khác.
Các nhà vật lý lý thuyết ở California mới đây đã dự báo rằng mô hình “chiếc bánh sandwich bán dẫn” với các lớp thuỷ ngân telluride mỏng (HgTe) ở giữa có thể phô bày một đặc tính khác thườngcủa các electron, được gọi là hiệu ứng lượng tử spin Hall (QSHE).

Hiệu ứng này là điều thú vị mới nhất được phát hiện trong số nhiều điều thú vị khác về các electron khi được đặt trong trường điện từ. Năm 1980, các nhà nghiên cứu Đức và Anh đã phát hiện được một trong những điều không bình thường này, được gọi là hiệu ứng lượng tử Hall. Khi thay đổi cường độ từ trường theo chiều vuông góc với các điện tích di chuyển qua các lớp kim loại mỏng hoặc chất bán dẫn, họ thấy rằng độ dẫn đã thay đổi như hình bậc thang, hoặc được lượng tử hoá. Kết quả là, các điện tích đã di chuyển theo mép các rãnh nhỏ của kim loại mà không mất đi năng lượng. Phát hiện này đã đem lại hy vọng cho sự ra đời của các thiết bị chip máy tính. Nhưng vì hiệu ứng đòi hỏi cường độ từ trường cao và nhiệt độ thấp, nên những thiết bị như vậy vẫn chỉ là niềm mơ ước.

Một điều may mắn đối với các nhà vật lý là, các electron không chỉ che dấu điện tích mà còn có đặc tính khác được biết đến như là spin. Trong những năm gần đây, các nhà vật lý lý thuyết đã dự báo rằng, các vật liệu có các cấu trúc điện tử thẳng có thể tương tác với các trường điện từ để đạt được như trong QSHE và một phiên bản spin được lái hướng. Những vật liệu như vậy sẽ loại bỏ được sự cần thiết phải có cường độ từ trường cao và thậm chí có thể không cần cả nhiệt độ thấp. Năm 2007, một trong số đó, mô hình chiếc sandwich HgTe, đã tiết lộ những tín hiệu của một hiệu ứng ở nhiệt độ dưới 10 kelvin. Nếu các nhà nghiên cứu có thể làm điều tương tự ở nhiệt độ phòng thì khám phá này có thể mở ra hy vọng tạo ra những thiết bị máy tính "spintronic" năng lượng thấp mới, điều chỉnh các electron thông qua điện tích và spin.

7. Làm sáng tỏ quá trình phân chia hai dạng tế bào

Sự phân chia tế bào T tạo nên các tế bào ở bên trên và bên dưới có các phân tử riêng biệt.
Sự phân chia tế bào T tạo nên các tế bào ở bên trên và bên dưới có các phân tử riêng biệt.
Năm 2007, các tế bào miễn dịch giúp bảo vệ tức thì và dài hạn vẫn được các nhà nghiên cứu quan tâm . Khi bị một nguồn bệnh tấn công, một số tế bào CD8 T chỉ chống chọi được trong thời gianngắn, trong khi các tế bào khác mang đặc tính như các tế bào ký ức có thể tồn tại bình thường hàng thập kỷ. Những nghiên cứu mới đang cho thấy rõ quá trình làm thế nào mà một tế bào có thể sinh rahai dạng tế bào.

Một tế bào T vẫn thụ động cho tới khi nó gặp một tế bào hình cây chứa các phân tử mầm bệnh đặc thù. Mối liên hệ giữa chúng kéo dài nhiều giờ. Khi các tế bào gần nhau, các thụ thể và các phân tử khác tập hợp ở cuối mỗi tế bào T. Nếu tế bào T được phân chia thì dòng con của nó sẽ thừa hưởng những phân tử khác nhau có thể lái chúng theo một đường riêng. Những sự phân chia không đối xứng như vậy là một phương pháp phổ biến tạo sự đa dạng hoá tế bào trong quá trình phát triển.

Tháng 3.2007, nhóm các nhà nghiên cứu Mỹ đã công bố những thực nghiệm cho thấy, các protein kiểm soát chuyên biệt hoá tích lại ở mỗi cực của tế bào T trong quá trình chuyển động cùng với một tế bào hình cây. Khi các nhà nghiên cứu lấy được các tế bào T được phân chia mới, họ thấy rằng dòng con gần kề tế bào hình cây mang các thụ thể đặc thù của tế bào chỉ có khả năng chống chọi mầm bệnh trong thời gian ngắn, trong khi ở các bản sao của chúng cho thấy dấu ấn phân tử của tế bào ký ức.

Những sự phân chia không đều cũng có thể giúp tạo ra tính đa dạng của các tế bào CD4 T, các thụ thể miễn dịch phân biệt thành 3 loại. Những ứng dụng thực tiễn của khám phá này còn phải chờ cho tới khi các nhà nghiên cứu biết thêm về sự chuyên biệt hoá tế bào ký ức, nhưng các nhà nghiên cứu cũng có thể rút ngắn hơn tiến trình tạo ra các vắcxin kháng bệnh.

8. Các nhà hoá học đang đạt tới một mức kiểm soát mới trên các phân tử

Tính hiệu quả năng lượng và giảm lãng phí là mối quan tâm của xã hội, nhưng những thuộc tính này cũng nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà hoá học tổng hợp. Các nhà hoá học đã có những tiến triển trong việc thực hiện các phản ứng mong muốn theo những cách đơn giản nhất. Bởi một lý do là các bước tổng hợp ít hơn hầu như thường tiết kiệm được tiền. Mặc dù sự tiết kiệm này là mục tiêu lâu dài, nhưng trong năm 2007 những thành công liên tiếp đã cho thấy rằng, các nhà hoá học đang đạt tới một mức kiểm soát mới trên các phân tử mà họ tạo ra cũng như kiểm soát được cách mà họ tạo ra chúng.

Đạt được sự kiểm soát này không phải dễ. Khi các nhà hoá học chuyển đổi một hợp chất ban đầu thành hợp chất mà họ muốn, theo cách đặc trưng thì họ nhắm vào sửa đổi chỉ một trong số các phần phụ. Họ thường làm như vậy bằng cách thêm vào vật liệu ban đầu các “hoạt hoá” thúc đẩy phân tử chỉ phản ứng ở vị trí mục tiêu hoặc bằng cách tác động vào các nhóm “bảo vệ” ở những vị trí mà họ muốn giữ nguyên. Năm 2007, các nhà hóa học trên thế giới đã có bước tiến dài trong việc loại bỏ được các điều phụ thuộc này. Một nhóm nghiên cứu ở Israel đã sử dụng chất xúc tác dựa trên ruteni để biến đổi trực tiếp hợp chất ban đầu là các amin và rượu cồn thành loại hợp chất được sử dụng rộng rãi (gọi là amit). Một cách tiếp cận tương tự cũng cho phép các nhà nghiên cứu ở Canada liên kết được các cặp hợp chất mạch vòng với nhau. Các nhà nghiên cứu cũng tối thiểu hoá được việc sử dụng các nhóm bảo vệ để tạo ra các hợp chất hữu cơ.

9. Quay trở lại… tương lai

Trong bộ não cũng như trong thần thoại Hy Lạp, ký ức và trí tưởng tượng đều liên hệ đến nhau.
Trong bộ não cũng như trong thần thoại Hy Lạp, ký ức và trí tưởng tượng đều liên hệ đến nhau.
Trong thần thoại Hy Lạp, Nữ thần ký ức – Mnemosyne đã cho ra đời những Nàng thơ - những linh hồn của trí tưởng tượng. Từ cảm hứng này, một số nhà khoa học đã có những khám phá thú vị: Quá khứgiúp chúng ta tưởng tượng và chuẩn bị cho tương lai. Năm 2007, điều này đã được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn, gợi mở các cơ chế thần kinh cho ký ức và trí tưởng tượng.

Tháng 1.2007, các nhà nghiên cứu ở Anh đã công bố một báo cáo rằng, 5 người bị chứng quên do tổn thương ở vùng đồi não thất bên (hippocampus) - một trung tâm ký ức chủ yếu trong não, kém thông minh hơn những người tình nguyện ở những tình huống tưởng tượng có liên quan đến vùng hippocampus, chẳng hạn như tưởng tượng một ngày ở bãi biển hoặc một chuyến đi mua sắm. Trong khi những người khoẻ mạnh có trí tưởng tượng sống động, thì những người bị chứng quên chỉ có thể tập trung vào một số chi tiết lạc lõng. Điều này đã cho thấy rằng, tổn thương vùng hippocampus của họ tác động xấu tới trí tưởng tượng cũng như ký ức.

Tháng 4.2007, một nghiên cứu về trí tưởng tượng của não ở những người tình nguyện khoẻ mạnh đã cho thấy, hồi tưởng những trải nghiệm quá khứ và tưởng tượng những trải nghiệm tương lai đã kích hoạt một mạng lưới tương tự của các vùng ở não, kể cả vùng hippocampus. Thậm chí, các nghiên cứu trên chuột cũng cho thấy rằng, vùng hippocampus có thể có vai trò trong việc hình dung tương lai. Tháng 11.2007, một nhóm nghiên cứu đã công bố nghiên cứu như sau: Khi một con chuột đối diện với một cãi nĩa trong một môi trường bàn cờ hỗn độn quen thuộc, các nơron trong vùng hippocampus ghi mật mã các vị trí đặc thù hoạt động như thể chuột đang cân nhắc những lựa chọn trong tâm trí xem đi theo đường nào và tiếp theo đi đường nào.

Dựa vào những phát hiện này, một số nhà nghiên cứu cho rằng hệ thống ký ức của não có thể ghép nối các đoạn sự kiện được nhớ với nhau để xây dựng những tương lai có thể. Ý tưởng vẫn chưa được chứng minh, nhưng nếu những trải nghiệm tương lai xác nhận điều đó, thì rất có thể ký ức hoá ra lại là "mẹ" của trí tưởng tượng.

10. Lập được chương trình giúp máy tính thắng con người trong môn cờ đam

Các chuyên gia máy tính đã có những đóng góp thú vị cho trò chơi cờ đam. Sau 18 năm nỗ lực, một nhóm các nhà nghiên cứu người Canada đã chứng minh được rằng, chương trình chơi cờ của họ là bất khả chiến bại, dù người chơi không hề mắc lỗi thì ván cờ cũng chỉ kết thúc hoà.

Tại Mỹ, cờ đam được chơi trên một bàn 8 x 8 ô vuông đỏ và đen; 12 ô đen và 12 ô đỏ theo đường chéo. Trên lý thuyết thì có tổng cộng khoảng 500 tỷ tỷ phép tính sắp đặt của các quân cờ. Các nhà nghiên cứu trên đã tập hợp được một cơ sở dữ liệu chỉ là 39.000 tỷ phép tính sắp đặt của 10 quân cờ hoặc ít hơn, nhưng chỉ cần số lượng như vậy, chương trình của họ cũng đã đã đủ để bất bại.   

Được công bố vào tháng 6.2007, tiến bộ mới của nhóm nghiên cứu người Canada là minh hoạ điển hình cho một xu hướng đang nổi lên trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo. Sự suy nghĩ của con người dựa trên một số lượng hạn chế trí nhớ (ký ức) và một khả năng lớn về xử lý thông tin. Ngược lại, chương trình chơi cờ sử dụng việc xử lý tương đối ít và có một bộ nhớ khổng lồ - cơ sở dữ liệu 39.000 tỷ phép tính sắp đặt. Thuật giải mà các nhà nghiên cứu đã phát triển có thể được ứng dụng rộng sang các lĩnh vực khác, chẳng hạn như giải mã thông tin được mã hoá trong ADN.

Nguồn: T/c Hoạt động khoa học, số 1/2008, tr 45

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Thủ tướng Lê Minh Hưng lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Philippines
Nhận lời mời của Tổng thống nước Cộng hòa Philippines Ferdinand Romualdez Marcos Jr, Chủ tịch ASEAN năm 2026, ngày 7/5, Thủ tướng Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Lê Minh Hưng dẫn đầu Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam lên đường tham dự Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 48 tại Cebu, Philippines từ ngày 7 đến 8/5/2026.
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam: Điểm tựa khoa học công nghệ gắn với chuyển đổi số quốc gia
Hội Vô tuyến - Điện tử Việt Nam với gần 40 năm phát triển đang thể hiện rõ vai trò tổ tổ chức xã hội - nghề nghiệp uy tín trong lĩnh vực vô tuyến, điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin đồng thời đóng góp thực chất vào tiến trình chuyển đổi số quốc gia theo tinh thần Nghị quyết 57-NQ/TW của Bộ Chính trị.
Đầu tư khoa học công nghệ giải quyết điểm nghẽn của ngành Thủy sản Việt Nam
Phát biểu tại Hội nghị khoa học công nghệ thủy sản và kiểm ngư toàn quốc năm 2026, Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp và Môi trường Phùng Đức Tiến đã nhấn mạnh sự cần thiết của đổi mới sáng tạo khoa học công nghệ trong giải quyết điểm nghẽn về logistics, môi trường, nâng cao sức cạnh tranh của ngành Thủy sản trong nước.
Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng nhận danh hiệu Giáo sư danh dự Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga
Sáng 30/4/2026, tại Trường Đại học Năng lượng Moskva, Liên bang Nga (MPEI), TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã vinh dự đón nhận danh hiệu Giáo sư danh dự của MPEI. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng là công dân đầu tiên của Việt Nam được trao tặng danh hiệu Giáo sư tại MPEI, đứng trong bảng danh dự cùng với các nhà khoa học nổi tiếng trên thế giới.
51 năm thống nhất đất nước: Khơi thông nguồn lực tri thức trong kỷ nguyên mới
Thông tấn xã Việt Nam giới thiệu bài phỏng vấn với Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) về vai trò của lực lượng trí thức và những giải pháp đột phá để hiện thực hóa khát vọng hùng cường vào năm 2030 và 2045.