CHƯƠNG 14 (tiếp)

Chúng Ta Được Tạo Ra Từ Đâu

 

 

ADN_planeta_tierra

 

Đã quá đủ với những con súc sắc, những cuốn tiểu thuyết của Nga, và xe hơi. Ta hãy đi đến kết luận và nói về những thứ thực sự đã tạo ra bạn và tôi – protein – mà đưa ra ví dụ tốt nhất về việc mọi thứ chúng ta có được thực sự lại phức tạp đến không tưởng ra sao.

Protein thường được tao ra bởi các chuỗi amino acid liên kết lại với nhau theo một cấu trúc cụ thể. Hiện nay khoa học biết tới hai mươi loại amino acid khác nhau. Thứ tự của chúng trong các chuỗi này sẽ quyết định một phân tử protein hoạt động ra sao.

Hãy thử tưởng tượng về một chuỗi hột cườm có hai mươi màu khác nhau. Kết 30 hạt màu xanh lá cây với nhau, sau đó là một hạt trắng, và rồi một hạt màu xanh lá nữa và 12 hạt xanh dương, và bạn có được một phân tử protein phù hợp với, ví dụ như, các cơ của bạn. Kết 13 hạt màu vàng, 22 hạt màu đỏ, và 2 hạt màu đen, và bạn có một protein khác hoạt động như một kháng thể. Mỗi protein đều là một cỗ máy phức tạp cao đảm nhiệm một chức năng cụ thể. Một số sẽ hoạt động như một chiếc máy bơm, một số sẽ thay đổi hình dạng để chống lại vi trùng, và một số sẽ chuyển động như là mô-tơ. Cơ thể của bạn chứa hơn hai mươi ngàn cỗ máy như vậy. Nhiều sinh vật sống khác chứa hơn một trăm nghìn loại cỗ máy được làm từ protein khác nhau.

Điều thú vị nhất về những chuỗi này là chúng không chỉ di động theo một đường thẳng; chúng tự xếp lại dựa trên trình tự mà chúng được xâu chuỗi. Và chúng tiếp tục xếp lại cho tới khi chúng tìm thấy một “cấu hình năng lượng tối thiểu” ổn định để duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc của chúng. Cũng giống như một mẫu origami, mỗi một lần xếp lại cần phải được thực hiện chính xác theo thứ tự đúng để cho tác phẩm nghệ thuật cuối cùng có thể thành hình. Sự hoàn hảo này là rất khó cho một protein có thể đạt đến mà không gặp phải lỗi (được biết đến như là “gập sai”) bởi vì phân tử nước sẽ va đập vào những chuỗi này khi chúng xếp lại, buộc chúng phải chuyển động và bị xóc nhẹ.  

Giờ thì hãy quên đi chu trình tiến hóa cần thiết để tạo ra tổ tiên của bạn, và hãy chỉ tập trung vào một trong số hai mươi nghìn protein tạo ra cơ thể bạn. Để một khối xây dựng duy nhất tồn tại, nó cần phải được xâu chuỗi chính xác theo thứ tự chính xác của các amino acid hình thành nên thành phần của nó, và rồi nó cần phải được xếp lại một cách chính xác để tìm ra cấu trúc chức năng ổn định của mình. Điều này sẽ xảy ra như thế nào nếu chỉ dựa vào sự ngẫu nhiên?

Vào năm 1969, Cyrus Levinthal[1] đã nhận định rằng phân tử protein có một cơ số khả năng vô cùng lớn để xếp lại thành cấu trúc cuối cùng của nó. Nhà khoa học giành giải Nobel Laureate Christian B. Anfinsen[2] tính toán rằng cần khoảng 1.026 năm để một protein đơn giản duy nhất được tạo ra từ những lần thử sắp xếp ngẫu nhiên cho tới khi nó đạt được một cấu trúc ổn định. Điều này dài gấp một tỷ tỷ lần so với tuổi thọ của vũ trụ chúng ta!

Đâu sẽ là cách duy nhất để protein đó xếp lại chính xác trong thời gian cho phép của nhiệm vụ? Giờ thì bạn biết câu trả lời rồi đấy: sự can thiệp! Phân tử protein sẽ cần phải biết thứ tự chính trước khi nó bắt đầu xếp lại. Việc biết trước một điều gì đó sẽ xảy ra trước khi nó thực sự xảy ra là điều mà chúng ta gọi là kiến tạo! Như một tác phẩm origami, chuỗi protein cần phải được lập trình trước với những bước chính xác cần tuân theo mới có thể thực hiện nhiệm vụ theo đúng thời gian đề ra.

Với việc toàn bộ hai mươi nghìn protein trong cơ thể bạn có thể sắp xếp ngẫu nhiên và tạo ra bạn, nó sẽ cần tới một cơ may tương đương với việc đổ hai mươi ngàn con súc sắc cùng một lúc với tất cả các mặt đều là 6! Và hãy ghi nhớ rằng mỗi một con súc sắc không phải gồm sáu mặt mà là hàng tỷ tỷ của tỷ tỷ mặt. Chúc bạn may mắn với điều đó!

 

 

Tôi đã cố gắng chỉ ra cho bạn thấy rằng những phần ẩn của toán học đã được giấu đi khi các trường hợp của Vụ nổ lớn, tiến hóa, và lựa chọn tự nhiên được thực hiện. Tôi đã cố gắng kể một câu chuyện mà tại đó mọi thứ được thiết kế đến độ hoàn hảo và tương tác hoàn hảo với nhau mà không hề dựa vào may mắn, một câu chuyện mà tại đó không hề có những khả năng và không có lần thử và sai nào hết cả, nơi mà mọi thứ đều diễn ra đúng như kỳ vọng và đúng như phương trình vĩnh viễn của vũ trụ được đặt ra bởi sự kiến tạo. Tôi không thể chứng minh được câu chuyện đó với 100 phần trăm chắc chắn. Nhưng khi liên hệ với bản trình bày vấn đề ban đầu của chúng ta thì chắc chắn nó có xác suất cao hơn so với câu chuyện về sự ngẫu nhiên. Câu chuyện này đòi hỏi sự có mặt của một nhà kiến tạo – mà thật không may, là một thực thể đã bị biến đổi và làm méo mó bởi các tổ chức tôn giáo tới mức mà ta sẽ chối bỏ sự tồn tại thay vì sùng bái trước cái tên đó.

 Vũ trụ của chúng ta quá đỗi phức tạp nên ta vẫn thường thấy rối trí với những chi tiết. Ngay cả Einstein cũng phải thừa nhận những hạn chế trong hiểu biết của chúng ta: “[Nhìn vào sự kiến tạo] chúng ta ở vào vị trí của một đứa trẻ bước vào một thư viện đồ sộ chứa đầy những cuốn sách với những ngôn ngữ khác nhau. Đứa trẻ biết rằng có ai đó đã viết ra những cuốn sách này. Nhưng nó không biết họ làm điều đó như thế nào. Nó không hiểu được những thứ ngôn ngữ đó. Đứa trẻ lờ mờ nghi ngờ một trật tự bí ẩn nào đó đã tạo nên những cuốn sách nhưng lại không biết đó là gì. Điều ấy, đối với tôi mà nói, chính là thái độ của con người thông minh nhất trên thế giới này trước Chúa[1].”  

 


[1] Cyrus Levinthal (2/5/1922 – 4/11/ 1990) là nhà sinh học phân tử người Mỹ. Trong thời gian làm việc ở MIT ông đã có những phát hiện quan trọng về phân tử gen liên quan tới cơ chế tái tạo DNA, mối quan hệ giữa gen và protein, và giải mã RNA.

[2] Christian Boehmer Anfinsen Jr. (26/3/1916 – 14/5/ 1995) là nhà hóa sinh người Mỹ. Ông cùng đạt giải Nobel Hóa học năm 1972 với Stanford Moore và William Howard Stein cho nghiên cứu về ribonuclease (enzym phân hủy ARN), đặc biệt là mối liên kết giữa thứ tự của amino acid và sự hình thành cấu tạo về mặt sinh học.

[3] George Sylvester Viereck, Glimpses of the Great (Macaulay, 1930), http://www.thinknice.com/albert-einstein-quotes/.

 

 

 

Advertisements