Chương Ba

Đâu là nguồn của sự sống?

TRÁI ĐẤT của chúng ta đầy dẫy sự sống. Từ vùng Bắc Cực tuyết phủ cho đến cánh rừng nhiệt đới Amazon, từ Sa Mạc Sahara cho đến vùng đầm lầy Everglades, từ đáy biển tối đen cho đến các đỉnh núi sáng ngời—sự sống tràn ngập. Và nó có nhiều tiềm năng làm chúng ta kinh ngạc.

Sự sống hiện hữu dưới nhiều loại, tầm cỡ và số lượng, nhiều đến mức trí óc ta không thế nào tưởng tượng nổi. Có một triệu loại côn trùng kêu vo ve và ngọ nguậy trên hành tinh chúng ta. Hơn 20.000 loài cá bơi lội dưới nước—một số cá nhỏ bằng hạt gạo, những con khác lại dài bằng xe tải. Có ít nhất 350.000 loài thực vật—một số loài trông kỳ dị, còn đa số thì đẹp tuyệt vời—tô điểm cho mặt đất. Và trên 9.000 loài chim bay trên trời. Các sinh vật này, trong đó có loài người, tạo nên cảnh tượng và sự hài hòa mà chúng ta gọi là sự sống.

Nhưng kỳ diệu hơn cả vẻ đa dạng thú vị chung quanh chúng ta là sự hòa hợp sâu xa kết nối chúng với nhau. Những nhà sinh hóa học nghiên cứu cặn kẽ các sinh vật trên đất, giải thích rằng tất cả sinh vật—dù là những con amip hay con người—đều tùy thuộc vào một sự tương tác tuyệt diệu: sự hợp tác giữa các axit nucleic (DNA và RNA) và các phân tử protein. Các quá trình phức tạp liên quan đến các thành phần này xảy ra trong hầu hết tất cả các tế bào của cơ thể chúng ta, cũng như trong các tế bào của con chim ruồi, sư tử và cá voi. Sự tương tác đồng đều này sinh ra sự sống đa dạng, đẹp như tranh vẽ. Sự sống hài hòa như thế đã xảy ra cách nào? Thật vậy, đâu là nguồn của sự sống?

 Rất có thể bạn chấp nhận rằng có một thời kỳ không có sự sống trên trái đất. Khoa học đồng ý, và nhiều sách tôn giáo cũng vậy. Song, bạn có thể nhận thấy rằng hai nguồn này—khoa học và tôn giáo—giải thích khác nhau về nguồn gốc sự sống trên đất.

Hàng triệu người thuộc mọi trình độ học vấn tin rằng một Đấng Tạo Hóa thông minh, Đấng Thiết Kế đầu tiên, đã tạo ra sự sống trên đất. Ngược lại, nhiều nhà khoa  học nói rằng sự sống nảy sinh từ chất vô sinh, sau khi trải qua nhiều phản ứng hóa học, và chỉ nhờ vào sự ngẫu nhiên mà thôi. Vậy thì, sự sống được tạo ra, hay sự sống phát sinh do ngẫu nhiên?

Chúng ta không nên nghĩ rằng vấn đề hơi xa vời, không dính dáng đến việc chúng ta tìm kiếm một đời sống đầy ý nghĩa hơn. Như đã nói trên, một trong những câu hỏi rất căn bản mà con người hằng tìm kiếm câu trả lời là: Con người chúng ta do đâu mà ra?

Hầu hết những giáo trình khoa học chú trọng đến sự thích nghi và sinh tồn của những thể sống thay vì đến câu hỏi quan trọng hơn, ấy là chính nguồn gốc của sự sống. Có lẽ bạn đã nhận thấy các nỗ lực giải thích nguồn gốc sự sống thường được trình bày tổng quát như: ‘Qua hàng triệu năm, các phân tử va chạm nhau và bằng cách nào đó sinh ra sự sống’. Song, câu trả lời ấy có thật sự thỏa mãn không? Điều ấy có nghĩa là dưới năng lượng của mặt trời, tia chớp, hay núi lửa, chất vô sinh nào đó đã chuyển động, phát triển cấu trúc hữu cơ, và rốt cuộc bắt đầu sống—tất cả những điều này xảy ra mà không cần ai giúp đỡ và điều khiển. Thật là một bước nhảy vọt lớn biết bao! Từ chất vô sinh thành hữu sinh! Sự sống đã có thể nảy sinh ra bằng cách đó không?

Vào thời Trung Cổ, có lẽ chấp nhận một khái niệm như thế dường như không thành vấn đề, vì vào thời ấy đa số người ta tin có sự phát sinh tự nhiên—khái niệm cho rằng sự sống đã có thể nảy sinh tự nhiên từ chất vô sinh. Cuối cùng, vào thế kỷ thứ 17, một y sĩ người Ý là Francesco Redi, chứng minh rằng dòi chỉ xuất hiện trong thịt thối sau khi ruồi đã đẻ trứng trên thịt. Nếu ruồi không đậu vào thịt thì không có dòi. Nếu những con vật lớn như ruồi không tự nhiên nảy sinh ra, thì nói sao về các vi sinh vật xuất hiện trong đồ ăn—dù có đậy lại hay không? Dù rằng sau đó những cuộc thí nghiệm cho  biết các vi sinh vật không tự nhiên phát sinh, vấn đề vẫn còn gây tranh luận. Rồi đến công trình khảo cứu của Louis Pasteur.

Nhiều người nhớ lại rằng công trình nghiên cứu của Pasteur giải đáp vấn đề về sự lên men và bệnh truyền nhiễm. Ông cũng thực hiện những thí nghiệm để xác định xem những thể sống nhỏ bé có thể tự phát sinh được hay không. Bạn có thể đã đọc về Pasteur; ông chứng minh rằng ngay cả những vi khuẩn nhỏ bé cũng không hình thành trong nước được tẩy trùng và không bị ô nhiễm. Vào năm 1864, ông tuyên bố: “Lý thuyết về sự phát sinh tự nhiên sẽ không bao giờ ngóc đầu lên được vì bị cuộc thí nghiệm đơn giản này giáng một đòn chí tử”. Những lời ấy vẫn còn đúng. Chưa hề có thí nghiệm nào tạo được sự sống từ chất vô sinh.

Thế thì sự sống đã sinh ra trên trái đất như thế nào? Những nỗ lực hiện đại cố giải đáp câu hỏi đó có thể đã bắt đầu trong thập kỷ 1920, do công trình của nhà hóa sinh học người Nga là Alexander I. Oparin. Kể từ thời đó, ông và những khoa học gia khác đã đưa ra giả thuyết giống như một kịch bản ba hồi; vở kịch này diễn tả điều họ cho là đã diễn ra trên sân khấu địa cầu. Hồi một miêu tả những nguyên tố của trái đất, hay nguyên liệu, được biến đổi thành từng nhóm phân tử. Kế đến là bước nhảy vọt sang những phân tử lớn. Và hồi cuối của vở kịch trình diễn bước nhảy vọt sang tế bào sống đầu tiên. Nhưng sự sống có thật sự nảy sinh ra theo cách đó không?

Trọng tâm của tấn kịch đó là lời giải thích rằng bầu khí quyển lúc đầu của trái đất khác xa bầu khí quyển ngày nay. Một học thuyết giả sử rằng khí oxy tự do hầu như không có và các nguyên tố nitơ, hyđro và cacbon tạo thành amoniac và metan. Khái niệm ấy cho rằng khi sét và tia sáng tử ngoại tác động vào hỗn hợp gồm các khí  này và hơi nước, thì đường và axit amin sinh ra. Tuy nhiên, cần nhớ rằng đây là giả thuyết.

Theo thuyết này, những hỗn hợp phân tử như thế trôi dạt xuống biển hoặc những khối nước khác. Qua một thời gian dài, đường, axit và những chất hỗn hợp khác cô đặc lại thành khối nước “súp tiền sinh thái”; trong đó axit amin, chẳng hạn, tổng hợp thành protein. Nói rộng ra theo giả thuyết này, thì các hợp chất khác gọi  là nucleotit hợp thành từng chuỗi và trở thành axit nucleic, chẳng hạn như DNA. Người ta giả định là tất cả những điều này đã sửa soạn cho hồi cuối của màn kịch do các phân tử đóng vai chính.

Hồi kịch cuối này, là một hồi chưa có tài liệu nào chứng minh nổi, có thể được miêu tả như một chuyện tình. Những phân tử protein và DNA tình cờ gặp nhau, nhận ra nhau và ôm ghì lấy nhau. Rồi ngay trước khi vở kịch hạ màn, thì tế bào sống đầu tiên được sinh ra. Nếu bạn theo dõi tấn kịch này, bạn có thể tự hỏi: ‘Đây là hiện thực hay câu chuyện tưởng tượng? Sự sống trên trái đất đã có thể thật sự bắt đầu như thế chăng?’

Tạo được sự sống trong phòng thí nghiệm chăng?

Vào đầu thập kỷ 1950, các khoa học gia bắt tay vào việc thử nghiệm thuyết của Alexander Oparin. Một sự kiện đã được chứng minh là sự sống chỉ sinh ra bởi sự sống mà thôi. Tuy nhiên, các khoa học gia đưa ra giả thuyết là nếu các điều kiện khác biệt trong quá khứ, sự sống đã có thể dần dần phát sinh từ chất vô sinh. Có ai có thể chứng minh được điều ấy không? Nhà khoa học Stanley L. Miller, là người làm việc trong phòng thí nghiệm của Harold Urey, cho những tia điện (giống như tia sét) lóe lên trong một bình thí nghiệm đậy kín, chứa hỗn hợp các khí hyđro, amoniac, metan, hơi nước (giả sử rằng đây là bầu khí quyển nguyên thủy), và nước sôi dưới đáy bình (để thay thế biển). Trong vòng một tuần, có những vệt nhớt màu đo đỏ trong bình. Phân tích chất này, Miller thấy có nhiều axit amin—tinh chất của protein. Bạn có thể đã nghe nói đến thí nghiệm này, vì đã nhiều năm các sách giáo khoa về khoa học và giáo trình trong trường học đơn cử thí nghiệm này như thể nó giải thích được nguồn gốc của sự sống trên đất. Nhưng có đúng thế không?

 Thật ra, ngày nay nhiều nghi vấn được nêu lên về giá trị của cuộc thí nghiệm của Miller. (Xem “Cổ điển nhưng lại khả nghi”, trang 36, 37). Nhưng dù sao, vẻ thành công bề ngoài này đưa đến những cuộc thí nghiệm khác, thậm chí sản xuất được những thành phần tìm thấy trong các axit nucleic (DNA hay RNA). Những chuyên gia trong ngành này (có khi gọi là khoa học gia về nguồn gốc sự sống) cảm thấy lạc quan, vì dường như là họ đã lặp lại được hồi một của tấn kịch do phân tử đóng vai chính. Và dường như là họ sẽ thực hiện được hai hồi kia trong phòng thí nghiệm. Một giáo sư hóa học tuyên bố: “Ta thấy được cái ngày mà ta có thể giải thích nguồn gốc của sự sống nguyên thủy bằng quá trình tiến hóa”. Một cây bút về khoa học nhận xét: “Các nhà phê bình suy đoán rằng không bao lâu nữa những khoa học gia như tiến sĩ Frankenstein trong tiểu thuyết của Mary Shelley, sẽ tạo được các vi sinh vật trong phòng thí nghiệm, và do đó trình bày từng chi tiết sự sống đã bắt nguồn như thế nào”. Nhiều người nghĩ là điều bí ẩn về nguồn gốc tự phát của sự sống đã được giải quyết. (Xem “Tay phải, tay trái”, trang 38).

Ý kiến đổi thay—Các điều bí ẩn còn lại

Tuy nhiên, qua nhiều năm kể từ đó, niềm lạc quan đã tan biến. Nhiều thập kỷ đã trôi qua, và các bí ẩn của sự sống vẫn còn nan giải. Khoảng 40 năm sau cuộc thí nghiệm của ông, giáo sư Miller nói với tạp chí Scientific  American: “Vấn đề về nguồn gốc sự sống khó hơn là tôi, và hầu hết những người khác, dự kiến”. Các khoa học gia khác cũng đồng ý. Thí dụ, vào năm 1969, giáo sư sinh học Dean H. Kenyon đã đồng biên soạn sách Biochemical Predestination (Sự tiền định do hóa sinh). Nhưng gần đây hơn, ông kết luận rằng “về phương diện cơ bản, không thể tin được là vật chất và năng lượng không cần ai giúp mà lại tự tổ chức thành các hệ thống có sự sống”.

Thật vậy, các công cuộc thí nghiệm xác nhận lời nhận định của Kenyon là “tất cả lý thuyết hiện thời về nguồn gốc hóa học của sự sống cùng có một sai lầm cơ bản”. Sau khi Miller và những người khác tổng hợp được axit amin, các khoa học gia khởi sự tạo ra protein và DNA, là hai chất cần thiết cho sự sống trên trái đất. Sau hàng ngàn cuộc thí nghiệm dưới những điều kiện gọi là tiền sinh thái, thì kết quả ra sao? Sách The Mystery of Life’s  Origin: Reassessing Current Theories nhận xét: “Thành công đáng kể trong việc tổng hợp axit amin lại tương phản rõ rệt với thất bại liên tiếp trong việc tổng hợp protein và DNA”. Các nỗ lực tổng hợp protein và DNA có đặc điểm là “sự thất bại liên miên”.

Trên thực tế, điều bí ẩn không những bao hàm cách các phân tử protein và axit nucleic (DNA hay RNA) đầu tiên đã sinh ra mà còn bao gồm cách chúng cộng tác với nhau. Sách The New Encyclopædia Britannica nói: “Chỉ nhờ có sự cộng tác của hai phân tử này mà sự sống hiện đại trên đất mới có thể tồn tại”. Tuy nhiên, cuốn bách khoa tự điển này lưu ý rằng cách sự cộng tác ấy đã xảy ra vẫn còn là “một vấn đề quan trọng và chưa giải quyết được về nguồn gốc của sự sống”. Quả thật là đúng.

Phần Phụ Lục A, “Sự hợp tác cần cho sự sống” (trang 45-47), duyệt lại một số chi tiết căn bản của sự hợp tác ly kỳ này giữa các protein và axit nucleic trong tế bào của chúng ta. Dù chỉ thoáng nhìn vào lãnh vực các tế bào của cơ thể cũng đủ cho chúng ta thán phục công trình của các khoa học gia trong ngành này. Họ đã soi sáng những quá trình phức tạp phi thường mà ít người trong chúng ta nghĩ đến, nhưng lại là những quá trình hoạt động trong mỗi giây phút của đời sống chúng ta. Tuy nhiên, dưới một quan điểm khác, sự phức tạp và chính xác đáng khâm phục và thiết yếu này đưa chúng ta trở lại câu hỏi: Tất cả những điều này đã xảy ra như thế nào?

Bạn có thể biết là các khoa học gia nghiên cứu nguồn gốc sự sống, đã không ngừng cố gắng dựng một cốt truyện hợp lý cho tấn kịch thể hiện cách sự sống xuất hiện. Tuy nhiên, các kịch bản mới của họ không đủ sức thuyết phục. (Xin xem phần Phụ Lục B, “Đến từ ‘thế giới RNA’ hay một thế giới nào khác?” trang 48). Thí dụ,  Klaus Dose thuộc Viện Nghiên Cứu Hóa Sinh Học tại Mainz, Đức Quốc, nhận xét: “Hiện nay thì tất cả các cuộc thảo luận về những giả thuyết và thí nghiệm chính trong lĩnh vực này cuối cùng lâm vào tình trạng bế tắc hoặc đưa đến lời thú nhận là không biết gì”.

Ngay cả trong Hội Nghị Quốc Tế về Nguồn Gốc Sự Sống vào năm 1996, không một giải pháp nào ló dạng. Thay vì thế, tạp chí Science (Khoa học) tường thuật rằng ngót 300 khoa học gia tham dự hội nghị đã “vật lộn với điều bí ẩn là đầu tiên các phân tử [DNA và RNA] đã xuất hiện thế nào và tiến hóa ra sao thành những tế bào có khả năng tự sinh sản”.

Cần có trí thông minh và học vấn cao để nghiên cứu và ngay cả bắt đầu giải thích những điều xảy ra ở cấp phân tử trong tế bào của chúng ta. Như vậy, tin rằng những quá trình phức tạp xảy ra lần đầu tiên trong một khối nước “súp tiền sinh thái” một cách tự nhiên và tình cờ, mà không có ai điều khiển, thì điều ấy có hợp lý chăng? Hay là vấn đề còn bao quát hơn nữa?

Tại sao lại có những điều bí ẩn?

Ngày nay một người có thể nhìn lại thời gian qua; trong ngót nửa thế kỷ, các khoa học gia đã suy đoán và qua hàng ngàn cuộc thí nghiệm, cố công chứng minh rằng sự sống tự nó phát sinh. Và nếu có ai nhìn lại, thì khó lòng mà bất đồng ý kiến với Francis Crick, một nhà chiếm giải Nobel. Nói đến các giả thuyết về gốc tích sự sống, Crick nhận xét rằng có “quá nhiều sự suy đoán dựa  trên những sự kiện quá ít ỏi”. Thế thì, điều dễ hiểu là một số nhà khoa học, khi xem xét các sự kiện, kết luận là sự sống quá phức tạp, không thể nảy sinh ra ngay cả trong điều kiện trật tự của phòng thí nghiệm; huống hồ là trong một môi trường không người điều khiển.

Nếu khoa học tân tiến không thể chứng minh rằng sự sống có thể tự phát sinh, thì tại sao một số khoa học gia khư khư giữ lấy các giả thuyết như thế? Cách đây vài thập kỷ, giáo sư J. D. Bernal đưa ra một nhận định sâu sắc trong sách The Origin of Life (Nguồn gốc sự sống): “Bằng cách áp dụng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của phương pháp khoa học vào đề tài này [sự  phát sinh tự nhiên của sự sống], thì tại nhiều chỗ trong sự mô tả các diễn biến của sự phát sinh tự nhiên, ta có thể chứng minh một cách hữu hiệu là sự sống đã không thể tự nhiên phát sinh; xác suất bất lợi thì quá cao, mà hoàn cảnh thuận tiện để sự sống xuất hiện lại quá thấp”. Ông nói thêm: “Đáng tiếc là dưới quan điểm này, sự sống ở nơi đây trên trái đất, có thiên hình vạn trạng và hoạt động, và người ta phải bóp méo lý lẽ để chứng minh sự tồn tại của nó”. Và tình hình đã không khá hơn.

Hãy xem xét ẩn ý khá quan trọng của một lập luận như thế. Điều ấy tương tự như nói rằng: ‘Trên phương diện khoa học, phát biểu rằng sự sống đã không thể tự nảy sinh là nói đúng. Nhưng sự phát sinh tự nhiên của sự sống là điều duy nhất chúng ta sẽ xem xét. Vì vậy mà cần phải bóp méo lý lẽ để biện hộ cho giả thuyết là sự sống đã phát sinh tự nhiên’. Bạn có thỏa mãn với một lý luận như thế không? Một lập luận như thế không buộc người ta phải ‘bóp méo’ nhiều sự kiện sao?

Tuy nhiên, có những nhà khoa học uy tín và hiểu biết không thấy cần phải bóp méo sự kiện cho phù hợp với một triết lý đang thịnh hành về nguồn gốc sự sống. Thay vì thế, họ để những sự kiện đưa đến một kết luận hợp lý. Những sự kiện và kết luận ấy là gì?

Dữ liệu và trí thông minh

Trong một cuộc phỏng vấn làm phim tài liệu, một nhà di truyền học nổi tiếng của Viện Thảo Mộc Học của Hàn Lâm Viện Khoa Học Ba Lan, giáo sư Maciej Giertych, trả lời như sau:

“Chúng ta đã biết có một kho dữ liệu trong gen. Khoa học không thể giải thích được làm thế nào các dữ liệu ấy có thể tự nhiên nảy sinh ra. Cần phải có trí thông minh;  dữ liệu đó không thể nảy sinh ra từ các biến cố ngẫu nhiên. Chỉ trộn lẫn chữ với nhau thì không sinh ra các từ được”. Ông nói thêm: “Thí dụ, hệ thống sao chép protein, DNA, RNA rất phức tạp trong tế bào ắt phải hoàn hảo ngay từ đầu. Bằng không, các hệ thống có sự sống đã không thể tồn tại. Cách giải thích hợp lý duy nhất là kho dữ liệu này do một trí thông minh mà có”.

Càng học được nhiều về những điều kỳ diệu của sự sống bao nhiêu chúng ta càng thấy hợp lý bấy nhiêu khi đồng ý với lời kết luận đó: Gốc tích sự sống đòi hỏi phải có một nguồn thông minh. Vậy đâu là nguồn đó?

Như trên đã nói, hàng triệu người có học thức kết luận rằng sự sống trên đất ắt phải được tạo nên bởi một trí thông minh cao hơn, một người thiết kế. Vâng, sau khi xem xét vấn đề một cách vô tư, họ đã chấp nhận rằng, ngay cả trong thời đại khoa học, cũng vẫn hợp lý khi đồng ý với nhà thơ trong Kinh-thánh từ lâu đã nói về Đức Chúa Trời: “Vì nguồn sự sống ở nơi Chúa” (Thi-thiên 36:9).

Dù bạn đã đi đến kết luận chắc chắn hay chưa về điều ấy, chúng ta hãy chú ý đến vài điều kỳ diệu liên quan đến chính bản thân bạn. Việc làm thế rất thỏa mãn và có thể soi sáng khá nhiều cho vấn đề ảnh hưởng đến đời sống chúng ta.

 [Khung nơi trang 30]

Có bao nhiêu cơ may cho sự ngẫu nhiên?

“Sự ngẫu nhiên, và chỉ một mình sự ngẫu nhiên sinh ra tất cả, từ khối nước súp nguyên thủy cho đến loài người”. Christian de Duve, người chiếm giải Nobel, phát biểu như thế khi nói về nguồn gốc sự sống. Tuy nhiên, sự ngẫu nhiên có là lời giải thích hợp lý về nguyên nhân của sự sống không?

Sự ngẫu nhiên là gì? Vài người nghĩ đó là một xác suất toán học, như việc búng một đồng tiền lên không trung. Tuy nhiên, đó không phải là cách các nhà khoa học dùng nhóm từ “ngẫu nhiên” khi nói về nguồn gốc sự sống. Nhóm từ mơ hồ “ngẫu nhiên” được dùng thay cho một nhóm từ chính xác hơn, như “nguyên nhân”, nhất là khi không ai biết nguyên nhân đó.

Nhà vật lý sinh vật Donald M. MacKay nhận xét: “Nhân cách hóa ‘sự ngẫu nhiên’, như thể là chúng ta đang nói về một tác nhân, là đổi một cách không chính đáng từ khái niệm khoa học sang khái niệm thần thoại hơi có vẻ tôn giáo”. Tương tự như thế, Robert C. Sproul nói rõ rằng: “Bằng cách gọi nguyên nhân không ai biết là ‘sự ngẫu nhiên’ trong một thời gian lâu như thế, người ta bắt đầu quên rằng đã có một sự thay thế rồi.... Đối với nhiều người, thì điều giả thiết cho rằng ‘sự ngẫu nhiên bằng với nguyên nhân không ai biết’ đã có nghĩa là ‘sự ngẫu nhiên bằng với nguyên nhân’ ”.

Nhà đoạt giải Nobel Jacques L. Monod là một người dùng phương pháp lý luận “ngẫu nhiên bằng với nguyên nhân” này. Ông viết: “Sự ngẫu nhiên, dù hoàn toàn tự do nhưng mù quáng, là gốc rễ duy nhất của cấu trúc nguy nga của thuyết tiến hóa. Cuối cùng, con người biết rằng chỉ một mình họ ở trong sự bao la vô tình của vũ trụ, trong đó họ xuất hiện chỉ nhờ sự ngẫu nhiên”. Xin lưu ý, ông ấy nói: ‘NHỜ sự ngẫu nhiên’. Monod làm điều mà nhiều người khác thường làm—tôn sự ngẫu nhiên lên làm nguyên nhân của sự sống. Sự ngẫu nhiên được cho là phương cách nhờ đó sự sống có trên trái đất.

Thật ra, các tự điển định nghĩa “sự ngẫu nhiên” là “nhân tố mà người ta cho là quyết định những điều xảy ra một cách vô tình, không mục đích, và không ai giải thích được nguyên do”. Như thế, nếu ai nói sự sống phát sinh ngẫu nhiên, thì người ấy nói rằng nó xảy ra nhờ tác nhân không ai biết. Có thể nào vài người đang nói về “Nguyên nhân” được nhân cách hóa bằng chữ hoa ‘N’—nghĩa là Đấng Tạo Hóa chăng?

[Khung nơi trang 35]

“[Vi khuẩn nhỏ nhất] có rất nhiều nét tương đồng với người ta hơn là các hỗn hợp hóa học của Stanley Miller, bởi vì vi khuẩn đã có các thuộc tính này của hệ hóa sinh. Vì vậy mà bước nhảy từ một vi khuẩn sang người ta ngắn hơn là bước nhảy từ hỗn hợp các axit amin sang con vi khuẩn ấy” (Giáo sư sinh học Lynn Margulis).

 [Khung nơi trang 36]

Cổ điển nhưng lại khả nghi

Cuộc thí nghiệm của Stanley Miller vào năm 1953 thường được đưa ra làm bằng chứng là sự phát sinh tự nhiên đã có thể xảy ra trong quá khứ. Tuy nhiên lời giải thích của ông dựa vào giả thiết là bầu khí quyển thuở nguyên sơ của trái đất “có tính khử hyđro”. Điều ấy có nghĩa là nó chỉ chứa một lượng tối thiểu oxy tự do (không hóa hợp với một nguyên tố khác). Tại sao?

Sách The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories (Bí ẩn của nguồn gốc sự sống: Tái thẩm định các thuyết hiện hành) chỉ rõ rằng nếu có nhiều oxy tự do hiện diện, thì ‘không một axit amin nào được hình thành, và nếu có được hình thành chăng nữa nhờ sự tình cờ nào đó, thì chúng cũng sẽ tan rã nhanh chóng’. * Giả định của Miller về cái gọi là bầu khí quyển nguyên sơ vững chắc đến mức nào?

Trong một bài tham luận cổ điển xuất bản hai năm sau cuộc thí nghiệm của ông, Miller viết: “Dĩ nhiên những ý kiến này có tính cách suy đoán, bởi lẽ chúng ta không biết bầu khí quyển của trái đất có tính khử hyđro hay không, lúc nó được hình thành.... Chưa ai tìm được bằng chứng trực tiếp nào” (Journal of the American Chemical Society, số ra ngày 12-5-1955).

Có ai tìm được bằng chứng nào không? Khoảng 25 năm sau, cây bút khoa học Robert C. Cowen tường trình: “Các khoa học gia đang phải suy nghĩ lại vài giả thuyết của họ.... Chưa thấy có mảy may bằng chứng nào ủng hộ khái niệm cho rằng bầu khí quyển nguyên sơ có dồi dào hyđro và khử hyđro đến cao độ; nhưng lại có một số bằng chứng đối nghịch lại khái niệm đó” (Technology Review, số báo tháng 4-1981).

Và kể từ đó thì sao? Vào năm 1991, John Horgan viết trong tạp chí Scientific American: “Trong khoảng thập niên  vừa qua, các giả định của Urey và Miller về bầu khí quyển thuở nguyên sơ càng ngày càng gặp nhiều nghi vấn. Khi thí nghiệm và dùng máy điện toán xây dựng lại bầu khí quyển nguyên sơ... các khoa học gia thấy rằng phóng xạ của tia tử ngoại từ mặt trời, tuy ngày nay được lớp ozone chặn lại, nhưng lúc đó chắc đã hủy hoại các phân tử chứa hyđro trong bầu khí quyển.... Một bầu khí quyển như thế [cacbon dioxit và nitơ] sẽ không thuận lợi cho sự tổng hợp các axit amin và các tiền thể của sự sống”.

Vậy thì tại sao nhiều người vẫn tin rằng bầu khí quyển nguyên sơ của trái đất có tính khử hyđro và chứa ít oxy? Trong sách Molecular Evolution and the Origin of Life, Sidney W. Fox và Klaus Dose trả lời: Bầu khí quyển đó ắt phải thiếu oxy, bởi vì “các cuộc thí nghiệm chứng tỏ rằng oxy sẽ ngăn trở phần lớn sự tiến hóa hóa học”, và bởi vì các hỗn hợp như axit amin “không bền vững qua nhiều thời kỳ địa chất nếu oxy hiện diện”.

Đó không phải lý luận luẩn quẩn sao? Các khoa học gia nói rằng bầu khí quyển thuở nguyên sơ có tính khử hyđro, bởi vì sự phát sinh tự nhiên của sự sống không thể xảy ra bằng cách nào khác. Nhưng kỳ thực không có gì chắc chắn là bầu khí quyển đã có tính khử hyđro.

Còn một chi tiết đáng lưu tâm khác: Nếu hỗn hợp khí biểu trưng cho bầu khí quyển, tia điện tượng trưng tia chớp, và nước sôi thay thế cho biển, thì nhà khoa học sắp xếp và tiến hành cuộc thí nghiệm này tượng trưng cho điều gì hay cho ai?

[Chú thích]

[Khung nơi trang 38]

Tay phải, tay trái

Chúng ta biết là một đôi bao tay có chiếc phải và chiếc trái. Các phân tử axit amin cũng thế. Trong khoảng 100 axit amin mà khoa học biết, chỉ có 20 axit được dùng trong các protein, và tất cả đều là axit amin trái. Khi các khoa học gia tạo ra axit amin trong phòng thí nghiệm, phỏng theo điều họ nghĩ là có thể đã xảy ra trong khối nước súp tiền sinh thái, thì họ thấy rằng số phân tử axit phải và trái bằng nhau. Nhật báo The New York Times tường thuật: “Loại phân bố 50-50 này không giống thực tại của thế giới sự sống, bởi lẽ sự sống chỉ tùy thuộc vào các axit amin trái”. Tại sao những sinh vật được cấu thành chỉ từ các axit amin trái thôi, là “một điều bí ẩn lớn”. Thậm chí đa số các axit amin tìm thấy trong các vẫn thạch “ở dưới dạng axit trái”. Một nhà nghiên cứu các vấn đề về nguồn gốc sự sống, tiến sĩ Jeffrey L. Bada nói rằng: “Ảnh hưởng nào đó bên ngoài trái đất có thể đã đóng một vai trò nào đó trong việc định đoạt tính phải hay trái của các axit amin sinh học”.

[Khung nơi trang 40]

“Những thí nghiệm này... cho rằng sự tổng hợp vô sinh là nền móng cho những học thuyết mà thực ra đã được con người hữu sinh và thông minh đến cao độ sáng tác và sản xuất, hòng xác nhận các ý tưởng họ đã nguyện phải tin theo” (Origin and Development of Living Systems).

 [Khung nơi trang 41]

“Một hành động trí thức có chủ tâm”

Nhà thiên văn người Anh là Fred Hoyle, người đã bỏ ra nhiều thập niên nghiên cứu vũ trụ và sự sống trong đó, thậm chí còn tán thành ý kiến là sự sống trên đất đến từ ngoài không gian. Trong một bài thuyết trình tại viện California Institute of Technology, ông thảo luận về trật tự của các axit amin trong protein.

Ông Hoyle nói: “Sự kiện khá hiển nhiên là một chuỗi axit amin nối kết lại với nhau bằng một cách nào đó để tạo ra một protein. Song điều đó không phải là vấn đề quan trọng trong ngành sinh học mà là: trật tự rõ ràng của các axit amin phú cho chuỗi ấy những thuộc tính lạ lùng... Nếu các axit amin được nối lại một cách ngẫu nhiên, thì có vô số cách sắp xếp; nhưng những cách này lại vô ích, không hợp với các mục đích của một tế bào sống. Khi bạn xem xét sự kiện là một enzym tiêu biểu gồm một chuỗi có lẽ khoảng 200 axit amin nối lại với nhau, mà mỗi mấu nối có khoảng 20 cách sắp xếp, thì bạn dễ dàng thấy rằng những cách sắp xếp vô ích là một con số khổng lồ, lớn hơn cả con số những nguyên tử trong tất cả những thiên hà thấy được bằng các viễn vọng kính mạnh nhất. Đó chỉ mới một enzym thôi; còn có ngoài 2000 enzym, mỗi cái có nhiệm vụ rất khác nhau. Vậy thì làm sao các axit amin nối lại với nhau một cách rạch ròi để tạo nên tất cả các enzym khác nhau?

Ông Hoyle nói thêm: “Thay vì chấp nhận xác suất cực nhỏ là sự sống nảy sinh nhờ những lực mù quáng của thiên nhiên, thì dường như tốt hơn là ta giả sử rằng gốc tích sự sống là một hành động trí thức có chủ tâm”.

[Khung nơi trang 44]

Giáo sư Michael J. Behe phát biểu: “Đối với một người không cảm thấy bắt buộc phải giới hạn sự tìm tòi của mình trong phạm vi những nguyên nhân không có trí khôn, thì lời kết luận thẳng thắn là nhiều hệ thống sinh hóa đã được thiết kế ra. Chúng được thiết kế không phải bằng luật thiên nhiên, không phải bằng sự ngẫu nhiên và vì cần thiết; đúng hơn, chúng được trù liệu.... Sự sống trên đất, ở mức căn bản nhất của nó, trong các thành phần thiết yếu nhất của nó, là sản phẩm của một hoạt động có trí thông minh”.

[Biểu đồ/Hình nơi trang 42]

(Để có thông tin đầy đủ, xin xem ấn phẩm)

Ngay cả một cái nhìn thoáng vào thế giới và chức năng phức tạp của mỗi tế bào trong cơ thể cũng dẫn đến câu hỏi: Tất cả những điều này đã xảy ra thế nào?

• Màng tế bào

Kiểm soát những chất thâm nhập vào và ra khỏi tế bào

• Nhân

Trung tâm điều khiển hoạt động của tế bào

• Nhiễm sắc thể

Chứa DNA, bản đồ án chủ chốt chi phối sự di truyền

• Ribosom

Vùng tạo ra protein

• Hạch nhân

Vùng tổng hợp nên các ribosom

• Ty thể

Trung tâm sản xuất ra các phân tử dùng để cung cấp năng lượng cho tế bào

[Hình nơi trang 33]

Hiện nay, nhiều khoa học gia nhìn nhận rằng những phân tử phức tạp thiết yếu cho sự sống đã không thể phát sinh tự nhiên trong khối nước súp tiền sinh thái nào đó