Loài người sẽ tiến hóa như thế nào để sinh tồn trong vũ trụ

Nếu chúng ta mong một ngày rời khỏi Trái Đất và thám hiểm vũ trụ, cơ thể chúng ta sẽ phải cải thiện nhiều để sinh tồn trong điều kiện khắc nghiệt ngoài kia. Bằng việc sử dụng sinh học tổng hợp, Lisa Nip hi vọng khai thác những năng lực đặc biệt từ vi sinh trên Trái Đất - ví dụ như năng lực chịu được phóng xạ - để giúp loài người sẵn sàng cho cuộc thám hiểm không gian. " chúng ta đang tiếp cận thời kỳ tiến hóa ý chí, là lúc chúng ta có năng lực tự quyết định vận mệnh di truyền của chính mình." - Nip nói - "Tăng thêm các năng lực mới cho cơ thể loài người không còn là câu hỏi làm thế nào, mà là khi nào."

Có vài vùng đất
xa xôi hẻo lánh trên trái đất

không thân thiện với con người,
theo bất kỳ cách nào

nhưng chúng ta đã tồn tại.

Tổ tiên nguyên thủy của chúng ta,
khi họ nhận ra nơi ở đang gặp nguy,

họ đã dám mở đường
đến những vùng xa lạ

tìm kiếm những cơ hội tốt hơn.

Là hậu duệ
của những nhà thám hiểm đó,

chúng ta mang dòng máu phiêu lưu
chảy trong huyết quản.

Nhưng cùng lúc,

bị sao nhãng
bởi cái ăn và mấy trò tiêu khiển

và bị kéo vào những cuộc chiến
chúng ta gây cho nhau,

có vẻ như chúng ta đã quên đi
khát khao khám phá này.

Chúng ta, một loài sinh vật,
đã tiến hóa một cách độc nhất vô nhị

cho Trái Đất,
trên Trái Đất, và bởi Trái Đất,

và chúng ta đã quá hài lòng
với điều kiện sống của chúng ta

đến nỗi ta bắt đầu thỏa mãn

và quá bận rộn để nhận ra rằng
tài nguyên là hạn chế,

và tuổi thọ của mặt trời cũng có giới hạn.

Trong khi sao Hỏa
và tất cả những bộ phim về nó

đã lại tiếp thêm năng lượng
cho du hành không gian,

rất ít người có vẻ thực sự nhận thức ra
cơ thể mong manh của loài người chúng ta,

đáng thương thay, chưa được chuẩn bị
cho những hành trình dài hạn trong không gian.

Hãy làm một chuyến
vào khu rừng quốc gia ở địa phương bạn

để kiểm tra nhanh tính thực tế.

Nên hãy giơ tay biểu quyết nhanh:

Bao nhiêu người nghĩ mình có thể sinh tồn
trong vùng hoang vu rậm rạp này

trong vài ngày?

À, có rất nhiều người.

Còn vài tuần thì sao?

Cũng kha khá đấy.

Còn vài tháng?

Cũng khá tốt.

Bây giờ, chúng ta hãy tưởng tượng
khu rừng quốc gia này

đang trải qua một mùa đông bất tận.

Câu hỏi ban nãy: Bao nhiêu người nghĩ
mình có thể sống trong vài ngày?

Cũng khá nhiều.

Còn vài tuần?

Cho vui thôi nhé, thử tưởng tượng
nguồn nước duy nhất

bị đóng lại thành từng tảng băng
nhiều dặm dưới lòng đất.

Dinh dưỡng của đất ít ỏi tới mức
không thể tìm thấy bất kì thực vật nào,

và tất nhiên không có chút không khí
nào để đề cập đến.

Những ví dụ đó chỉ là số ít
trong vô vàn thách thức ta sẽ đối mặt

trên một hành tinh như sao Hỏa .

Vậy làm sao chúng ta tôi luyện bản thân
cho những chuyến du hành đến

những nơi khác xa so với
một kỳ nghỉ vùng nhiệt đới?

Liệu chúng ta sẽ tiếp tục vận chuyển
tiếp tế từ Trái Đất?

Xây dựng thang máy không gian,
hay xây mấy cái băng chuyền dài không tưởng

nối hành tinh được chọn với Trái Đất?

Rồi làm sao ta trồng trọt lương thực,
loại chỉ sinh trưởng trên Trái Đất giống ta?

Mà tôi lo xa quá rồi.

Trong hành trình tìm kiếm ngôi nhà mới
dưới một mặt trời mới của loài người

chúng ta thường sẽ không kéo dài
nhiều thời gian

trong chính chuyến hành trình,

trong không gian,

trong một con tàu, một cái hộp bay kín,

có khả năng qua nhiều thế hệ tới.

Thời gian dài nhất
con người đã ở trong không gian

là khoảng 12 đến 14 tháng.

Từ kinh nghiệm trong vũ trụ
của các phi hành gia

chúng ta biết trải qua thời gian
trong môi trường vi trọng lực

sẽ gây suy giảm xương, teo cơ,
các vấn đề tim mạch,

cùng với nhiều hàng loạt biến chứng khác

từ sinh lý đến tâm lý.

Còn môi trường cao trọng lực,

hay bất kỳ dao động khác của
lực kéo trọng lực

trên hành tinh mà chúng ta tìm cho mình

Tóm lại, chuyến du hành vũ trụ của ta
sẽ đầy hiểm nguy

đã biết và chưa biết.

Từ trước đến nay, chúng ta đã lưu tâm đến
mảng mới của công nghệ cơ học này

hay thế hệ robot tuyệt vời tiếp theo kia

như một phần của đội ngũ đảm bảo an toàn
cho chuyến du hành không gian của chúng ta.

Tuyệt vời như vậy,
tôi tin rằng đã đến lúc

chúng ta nên hoàn thiện
những gã khổng lồ điện tử đồ sộ này

bằng thứ mà tự nhiên đã phát minh:

vi sinh,

sinh vật đơn bào mà chính nó
tự sinh sản, tự sửa chữa.

một cỗ máy sống.

Không tốn kém để nuôi,

cho phép nhiều tính linh hoạt trong thiết kế

và chỉ cần đựng
trong một ống nhựa nhỏ.

Ngành nghiên cứu cho phép chúng ta
sử dụng khả năng của vi sinh

chính là sinh học tổng hợp

Nó xuất phát từ sinh học phân tử,
ngành làm ra kháng sinh, vắc xin

và những cách tốt hơn để
quan sát các sắc thái sinh lý

của cơ thể con người.

Sử dụng công cụ sinh học tổng hợp,

chúng ta có thể chỉnh sửa gene
của hầu như bất kỳ sinh vật nào

dù vi sinh hay không,

với tốc độ và tính chính xác cao.

Với những hạn chế
của các cỗ máy nhân tạo,

sinh học tổng hợp sẽ là giải pháp
để tạo ra không chỉ thức ăn,

năng lượng và môi trường,

mà ngay cả chính chúng ta

để bù đắp những thiếu hụt
về mặt sinh lý của chúng ta

và đảm bảo
chúng ta tồn tại trong không gian

Thử lấy một ví dụ

cách chúng ta có thể dùng sinh học tổng hợp
cho việc thám hiểm không gian,

hãy quay về môi trường trên sao Hỏa.

Đất sao Hỏa có cấu tạo
tương tự tro núi lửa ở Hawaii,

với nhiều dấu vết của vật chất hữu cơ.

Cho rằng, giả sử như,

sẽ như thế nào nếu đất sao Hỏa
có thể hỗ trợ trồng cây

mà không dùng
dinh dưỡng từ Trái Đất?

Câu hỏi đầu tiên
chúng ta nên đặt ra là,

làm sao chúng ta
làm cho thực vật chịu lạnh được?

Bởi vì, nhiệt độ trung bình trên sao Hỏa

là âm 60 độ C.

Câu hỏi tiếp theo
chúng ta nên hỏi là,

làm sao tạo ra thực vật chịu hạn?

khi hầu hết nước ở dạng sương giá

bay hơi nhanh hơn
cả khi tôi nói chữ "bay hơi".

Hóa ra
chúng ta đã làm được những thứ như vậy

Bằng cách mượn gene
protein chống đông từ cá

và gen chịu hạn từ
các loài thực vật khác như lúa

rồi cấy chúng vào
những loài cây đang cần,

chúng ta đã có thực vật
chịu được hầu hết hạn và lạnh.

Trên Trái Đất, chúng là GMOs

hay những sinh vật biến đổi gen,

và chúng ta dựa vào chúng
để nuôi sống cả nhân loại.

Tự nhiên đã làm những thứ như thế rồi,

mà không hề cần chúng ta giúp.

Chúng ta chỉ đơn giản
tìm ra cách chính xác hơn để làm.

Vậy tại sao chúng ta muốn thay đổi
bộ gene của thực vật cho không gian?

À, không làm vậy
có nghĩa là cần thiết kế lại

diện tích đất vô tận
trên hành tinh mới

bằng cách thải ra
hàng tỉ tỉ lít không khí

rồi xây dựng vòm kính khổng lồ
để chứa hết những thứ đó.

Một thiết kế rất không thực tế

sẽ nhanh chóng trở thành
phi vụ vận chuyển hàng đắt đỏ.

Cách tốt nhất để đảm bảo

chúng ta sẽ có nguồn thức ăn
và không khí ta cần

là mang theo
những sinh vật đã được biến đổi

để thích nghi với
những môi trường mới và khắc nghiệt.

Về cơ bản, sử dụng sinh vật biến đổi
để giúp ta khai hóa một hành tinh

về cả ngắn và dài hạn.

Những sinh vật này sau đó có thể được
biến đổi để làm dược liệu hay nhiên liệu.

Vậy ta có thể dùng sinh học tổng hợp
để mang theo thực vật biến đổi cấp cao,

nhưng còn gì nữa?

À, tôi đã nhắc đến trước đó
chúng ta là một loài sinh vật

được tiến hóa độc nhất cho Trái Đất.

Thực tế đó không thay đổi nhiều
trong 5 phút vừa rồi

khi các bạn còn dưới đó
và tôi thì ở trên này.

Vậy, nếu chúng ta đưa ai đó
lên sao Hỏa ngay lúc này,

dù được cung cấp
dư dã thứ ăn, nước, không khí

và một bộ áo du hành,

chúng ta cũng sẽ trải qua các
vấn đề sức khỏe không hề dễ chịu

từ lượng phóng xạ ion hóa
bắn dồn dập vào bề mặt hành tinh như sao Hỏa,

Nơi có rất ít hoặc không có không khí.

Trừ khi chúng ta dự định
cư trú dưới lòng đất

trong suốt thời gian
chúng ta ở trên hành tinh mới,

chúng ta phải tìm cách tốt hơn
để bảo vệ bản thân

mà không cần nhờ vào
một bộ áo giáp

nặng bằng chính
trọng lượng cơ thể chúng ta,

hay cần trú phía sau
một bức tường bằng chì.

Hãy thử tìm kiếm
nguồn cảm hừng từ thiên nhiên.

Trong số rất nhiều
dạng sống trên Trái Đất,

có một nhóm sinh vật
gọi là extremophiles

nghĩa là sinh vật ưa
điều kiện sống khắc nghiệt,

nếu bạn nhớ môn sinh
từ hồi phổ thông.

Trong số những sinh vật này,
khuẩn Deinococcus radiodurans

được biết đến với khả năng chịu lạnh,
mất nước, chân không, acid

và, đáng chú ý nhất, phòng xạ.

Trong khi cơ cấu
chịu phóng xạ của nó được biết đến

chúng ta chưa cấy được những gene
liên quan vào các loài thú có vú

Để làm được thật không dễ dàng gì

Có rất nhiều mặt
liên quan đến khả năng chịu phóng xạ

nó không đơn giản như việc chuyển 1 gene.

Nhưng chỉ cần một chút
sự sáng tạo của con người

và một chút thời gian,

tôi nghĩ cũng không khó để
thực hiện được điều này.

Giả như chúng ta chỉ mượn
một phần của khả năng chịu phóng xạ,

điều đó sẽ vô cùng tốt hơn
so với những gì chúng ta có,

kiểu như chỉ là melanin trong da chúng ta thôi.

Bằng việc sử dụng
công cụ sinh học tổng hợp

chúng ta có thể khai thác khả năng
của khuẩn Deinococcus radioduran

để sinh trưởng trong lượng phóng xạ
lẽ ra có thể gây chết người.

Trông có vẻ khó khăn,

Người tinh khôn homo sapiens,
chính là loài người chúng ta,

tiến hóa từng ngày

và vẫn tiếp tục tiến hóa

Hàng ngàn năm tiến hóa của loài người

không những cho chúng ta loài người
như người Tây Tạng,

với khả năng sinh trưởng
trong điều kiện oxy thấp

mà còn như người Argentina, có khả năng
tiêu thụ và chuyển hóa thạch tín,

một loại hóa chất có thể
giết chết người bình thường.

Mỗi ngày, cơ thể con người tiến hóa
bởi những sự đột biến ngẫu nhiên

cho phép đồng đều
những loài người nhất định

chịu đựng được trong
các điều kiện khắc nghiệt.

Nhưng, điều này quan trọng đây,

loại tiến hóa này đòi hỏi hai điều
mà không phải lúc nào ta cũng có

hay có khả năng để đáp ứng được.

Đó chính là cái chết và thời gian

Trong cuộc tranh đấu để tìm ra
nơi chốn của chúng ta trong vũ trụ,

chúng ta không phải
lúc nào cũng có đủ thời gian

cho việc tiến hóa tự nhiên
các chức năng phụ thêm

để tồn tại trên hành tinh khác.

E.O. Wilson gọi thời đại chúng ta
đang sống là thời đại phá vỡ gen.

Là thời đại cải thiện những thiếu sót
về di truyền như bệnh xơ nang, hay bệnh loạn dưỡng cơ.

bằng cách sử dụng chất bổ sung tạm thời.

Nhưng ngày qua ngày,

chúng ta tiếp cận
thời kỳ tiến hóa ý chí

là lúc chúng ta với tư cách là một loài

có năng lực tự quyết định
vận mệnh di truyền của chính mình.

Việc tăng thêm các năng lực mới
cho cơ thể loài người

không còn là câu hỏi làm thế nào,

mà là khi nào.

Sử dụng sinh học tổng hợp

để biến đổi
cấu trúc gen của bất kỳ loài sinh vật nào,

đặc biệt là của chính chúng ta,

không thể không nói đến
các vấn đề về đạo đức.

Liệu việc biến đổi có khiến chúng ta
giảm đi tính người không?

Nhưng mà, bản chất loài người là gì

ngoài những tinh tú tình cờ có nhận thức.

Trí thông minh loài người
nên tự hướng đi đâu?

Hẳn là hơi phí nếu chỉ ngồi không
và ngạc nhiên về nó.

Chúng ta sử dụng trí thông minh
của mình như thế nào

để bảo vệ ta khỏi những
mối nguy hiểm ngoài kia?

và bảo vệ chúng ta khỏi chúng ta nữa?

Tôi đặt ra những câu hỏi này

không phải để gây ra nỗi sợ khoa học

mà để mang ra ánh sáng những khả năng

mà khoa học đã và đang cung cấp cho chúng ta

Loài người chúng ta phải liên kết lại
để bàn luận và ấp ủ những biện pháp

không chỉ bằng sự cẩn trọng,

mà cũng bằng lòng dũng cảm.

Sao hỏa là một điểm đến

nhưng nó không phải là cuối cùng.

Biên giới cuối cùng thực sự
chúng ta phải vượt qua

là con đường trong việc quyết định
điều chúng ta có thể

và nên làm ra cho trí thông minh
không tưởng cho loài người.

Vũ trụ thì lạnh lẽo và tàn nhẫn

Con đường đến các vì sao
sẽ đầy thử thách

sẽ mang đến cho ta những câu hỏi
không chỉ về chúng ta là ai,

mà chúng ta sẽ đi đâu.

Câu trả lời nằm ở sự lựa chọn
giữa việc sử dụng hay từ bỏ công nghệ

mà chúng ta lượm lặt
trong chính cuộc sống.

và nó sẽ khẳng định chúng ta bởi những gì
chúng ta để lại trong vũ trụ này.

Cám ơn.

(Vỗ tay)