Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 26/10/2009 16:16 (GMT+7)

Vi khuẩn hình thành dạng sóng khi có tác động của oxy

Trong kết quả nghiên cứu công bố trên tờ Physical Review Letters ngày 12 tháng 5 vừa qua, Albert J. Libchaber, trưởng phòng thí nghiệm Vật lý Vật chất cùng các đồng nghiệp của ông đã cho thấy khi oxy tiếp cận với một nhóm vi khuẩn Escherichia coli thiếu oxy, nhóm này thực hiện một hoạt động chưa từng thấy ở bất kỳ một tổ chức sống nào: chúng tập hợp lại và hình thành một làn sóng thống nhất di chuyển với một vận tốc ổn định và không thay đổi hình dáng trong suốt quá trình. Nhưng trong khi cả khối di chuyển, thì mỗi một con vi khuẩn thành viên lại không hề có bất kì cử động nào.

“Nó giống như một soliton,” Douarche cho biết .“Một sóng đơn độc tự lực”.

Không giống với sóng đại dương với hình dạng nhấp nhô, có thể bị tan ra hoặc xô ngã khi chạm bờ, soliton là dạng sóng duy nhất, tự tồn tại và hoạt động như một phần tử riêng rẽ. Ví dụ, khi hai soliton va vào nhau, chúng sẽ hợp thành một và sau đó lại chia tách làm hai phần tử có hình dáng và vận tốc giống hệt như trước khi va chạm. Soliton đầu tiên được Scott Russell ghi nhận vào năm 1834, ở một kênh đào ở Scotland . Nhà khoa học này đã rất hứng khởi với hình ảnh quan sát được và đuổi theo nó nhiều dặm trên lưng ngựa, sau đó ông cho dựng một thùng nước kích thước 30 foot ở sân nhà và mô tả lại thành công hoạt động của soliton đã thấy.

Công trình bắt đầu khi Douarche cùng các đồng nghiệp đưa vi khuẩn E. coli vào một hộp kín niêm phong và đo thể tích oxy cũng như mật độ vi khuẩn 2 giờ một lần cho tới khi vi khuẩn tiêu thụ hết lượng oxy ban đầu. (Khác với người, vi khuẩn không chết khi thiếu oxy mà chuyển sang trạng thái bất động, sau này khi có tiếp oxy chúng sẽ hoạt động trở lại.) Sau đó các nhà nghiên cứu mở nắp hộp cho oxy tràn vào.

Kết quả là: những con vi khuẩn đang trong trạng thái hoàn toàn im lìm bắt đầu hoạt động; ban đầu là những con ở vòng ngoài, gần với nắp hộp nhất, sau đó dần dần tới những con xa hơn. Một vài giờ sau, chúng bắt đầu phân tách nhau trong không gian: một nhóm cử động và một nhóm không cử động, rồi giao nhau tạo thành một vòng tròn ở khu giáp ranh giữa vùng ít oxy và vùng hoàn toàn không có oxy. Ở đây chúng hình thành một sóng độc lập di chuyển chậm chạp nhưng chắc chắn về phía trung tâm hộp và không thay đổi hình dạng trong suốt quá trình.

Hiệu ứng này kéo dài trong 15 giờ liền và chiếm một khoảng không đáng kể (so với vi khuẩn). Không thể giải thích nguyên nhân hiệu ứng là do xuất hiện protein hay tăng thêm năng lượng trong hệ thống. Thay vào đó, việc hình thành mặt trước của khối vi khuẩn phụ thuộc vào sự phân tán của các con vi khuẩn hoạt động cũng như thời gian cần để những cá thể vi khuẩn thiếu oxy hoàn toàn ngừng cử động (15 phút). Trong hai điều kiện quyết định trên, yếu tố thứ nhất cho phép vi khuẩn di chuyển với vận tốc không đổi, yếu tố thứ hai giúp cho mặt trước giữ nguyên hình dạng.

Tuy nhiên, không chỉ có duy nhất mặt trước được hình thành. “Với tôi, ngạc nhiên lớn nhất là vi khuẩn điều khiển dòng oxy trong khu vực,” Libchaber nói .“Có một hàng vi khuẩn đang chuyển động, nhưng cũng có một hàng oxy đang chuyển động. Và vi khuẩn điều khiển quá trình này một cách rất chính xác với việc hấp thu oxy.”

Theo lý thuyết, oxy là một trong những dạng phân tử khuếch tán nhanh nhất, di chuyển từ khu vực mật độ cao tới khu mật độ thấp, đến nỗi khoảng cách càng xa thì chúng lại càng khuếch tán nhanh hơn. Nhưng đó không phải là điều các nhà khoa học đã quan sát được trong thí nghiệm này. Ngược lại, oxy xâm nhập vào hộp rất chậm chạp theo một đường thẳng. Thời gian và khoảng cách di chuyển của oxy tỉ lệ thuận với nhau. “Điều này không phải vì lí do sinh học,” Libchaber nói. “Đó là vì một quy luật vật lý nào đó. Và nó được sắp xếp tinh vi đến nỗi điều duy nhất được rút ra là chúng ta cần nghiên cứu nhiều hơn về vi khuẩn.”

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
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.

Tin mới

Cải cách hành chính và chuyển đổi số ở cơ sở cần thực chất hơn
Năm 2026, khi mô hình chính quyền địa phương hai cấp đi vào vận hành, cải cách hành chính và chuyển đổi số đặt ra yêu cầu cao với chính quyền cơ sở. Qua khảo sát tại phường Tuy Hòa, Cư Bao, xã Sơn Hòa, Sông Hinh, Ea Na và Yang Mao, Hội đồng tư vấn Dân chủ – Pháp luật thuộc Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh Đắk Lắk ghi nhận nỗ lực của địa phương và những vấn đề cần tháo gỡ để nâng cao chất lượng phục vụ.
Tôn vinh tinh hoa đạo học, tiếp nối mạch nguồn hiền tài dân tộc
Từ ngày 5 - 15/11, thành phố Hà Nội tổ chức chuỗi hoạt động kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076–2026), với nhiều chương trình văn hóa, nghệ thuật, triển lãm, trải nghiệm di sản và hội thảo khoa học. Đây là dịp tôn vinh những giá trị bền vững của nền Quốc học Việt Nam, khơi dậy truyền thống hiếu học, tôn sư trọng đạo và tinh thần trọng dụng hiền tài.
Đắk Lắk: Phản biện hồ sơ Dự án nhà máy điện gió, điện mặt trời
Sáng 29/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã tổ chức Hội đồng góp ý, phản biện xã hội và phản biện khoa học đối với hồ sơ đề nghị chấp thuận chủ trương đầu tư Dự án Nhà máy điện gió E&M Đắk Lắk tại xã Ea Knốp và xã Cư Prao; Dự án Nhà máy điện mặt trời Jang Pông 2 tại xã Ea Wer.
Góp ý Luật luật An toàn, vệ sinh lao động: Lấy bảo vệ con người và quản trị rủi ro làm trung tâm
Ngày 30/10/2026, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp Hội Khoa học Kỹ thuật An toàn Vệ sinh Lao động Việt Nam (VOSHA) tổ chức Hội thảo "Góp ý dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật An toàn, vệ sinh lao động". Hội thảo do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch VUSTA và GS.TS Lê Vân Trình, Chủ tịch VOSHA đồng chủ trì.
VUSTA công bố các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt
Ngày 30/10/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trang trọng tổ chức Hội nghị công bố các quyết định quan trọng về công tác cán bộ. Lãnh đạo VUSTA đã trao quyết định nghỉ hưu hưởng chế độ cho 02 cán bộ, chuyên viên, đồng thời trao các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển trong giai đoạn mới.
Liên hiệp Hội Việt Nam hưởng ứng tháng “Vì người nghèo”
Sáng 27/10, tại Hội trường xã Quốc Oai, Khối thi đua các tổ chức thuộc lĩnh vực Khoa học - Kinh tế - Pháp luật - Giáo dục - Đối ngoại thuộc Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam phối hợp với Ủy ban MTTQ Việt Nam thành phố Hà Nội, Hội Luật gia thành phố Hà Nội và xã Quốc Oai tổ chức Hội nghị “Nghe dân nói, nói dân nghe” và thực hiện Tháng cao điểm vì người nghèo 2026.
Thủ tướng mong muốn đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng kiến tạo chuỗi giá trị mới
Phát biểu tại Diễn đàn Kinh tế mùa Thu 2026, Thủ tướng Lê Minh Hưng khẳng định Việt Nam mong muốn các đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng nghiên cứu, phát triển công nghệ, đổi mới sáng tạo và kiến tạo những chuỗi giá trị mới.
Tạo động lực tăng trưởng xanh từ khoa học, công nghệ
Chính phủ Việt Nam nhiều lần khẳng định quan điểm "không đánh đổi môi trường lấy tăng trưởng kinh tế". Trong bối cảnh đó, việc giải quyết hài hòa mối quan hệ giữa yêu cầu tăng trưởng nhanh và bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu thông qua các giải pháp khoa học, công nghệ đang trở thành yêu cầu cấp thiết hiện nay.
Hội nghị Đoàn Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ nhất (khóa IX)
Chiều 28/10, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức Hội nghị Đoàn Chủ tịch lần thứ nhất (khóa IX), nhiệm kỳ 2026 - 2031. Hội nghị tập trung thảo luận, đóng góp ý kiến vào các dự thảo văn bản nền tảng quan trọng, đánh giá kết quả hoạt động từ sau Đại hội IX, đồng thời đề ra nhiệm vụ trọng tâm đến cuối năm 2026.
Hội nghị BCH Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tháng 10/2026: Tập trung lãnh đạo, chỉ đạo triển khai các nhiệm vụ trọng tâm
Sáng 28/10, tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ nhằm đánh giá kết quả công tác tháng 10, xác định nhiệm vụ trọng tâm tháng 11/2026 và triển khai một số nội dung quan trọng liên quan đến công tác xây dựng Đảng.