a
§ Tác giả: Amia Srinivasan | Nguồn: The New Yorker
Biên dịch: Hằng | Hiệu đính:  Nhi
29/08/2020

Những tổ mối mới được hình thành vào những buổi tối tắt gió, lúc hoàng hôn, sau cơn mưa. Mối hầu hết không có mắt và cánh, nhưng mỗi tổ mối hoàn chỉnh đều có một tầng lớp mối có cánh trong, gọi là mối cánh (alate), được nuôi dưỡng bởi mối thợ trong đàn cho tới khi chúng sẵn sàng sinh sản. Khi thời khắc đến cùng nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, những tổ mối này thả ra hàng nghìn con mối cánh vào không trung. Hiện tượng này được gọi là “di chuyển theo bầy đàn” (“swarming”). Phần lớn những con mối cánh giàu dinh dưỡng bị ăn thịt bởi những động vật khác ngay khi chúng sà xuống đất. Số ít ỏi sống sót được rũ bỏ đôi cánh và kết thành đôi gồm một con đực và một con cái. Sau đó chúng chôn mình xuống đất, trở thành vua và hoàng hậu tương lai. Cặp đôi sẽ ở đó, một mình trong cái hố tối tăm, trong suốt phần đời còn lại. Chúng tự cắn đứt phần đầu của những chiếc râu, giảm bớt đi sự thính nhạy của mình; có lẽ đó là cách khiến một cuộc sống hoàn toàn dâng hiến cho sự sinh sản trở nên dễ chịu hơn. Chúng giao phối, và mối chúa bắt đầu đẻ những quả trứng. Cô nàng sẽ đẻ hàng triệu quả trứng trong suốt cuộc đời dài hàng thập kỷ của mình – tuổi thọ cao nhất trong lớp côn trùng. Phần bụng dưới trắng mờ của cô bị siết lại bởi những dải băng đen của bộ xương ngoài, phình ra bằng kích thước ngón tay cái của con người, khiến cho cô không thể nào di chuyển được. Chiếc đầu nhỏ và những cái chân của cô vẫy vùng trong khi cơ thể co thắt từng nhịp của cô được nuôi dưỡng và vệ sinh bởi đàn con. Nhà tự nhiên học kiêm nhà thơ người Nam Phi Eugène Marais mô tả số phận của mối chúa trong cuốn The Soul of the White Ant (tạm dịch: Linh hồn của Kiến Trắng; xuất bản lần đầu bằng tiếng Afrikaans vào năm 1934): “Mặc dù ngươi tất nhiên sẽ trở thành một khối vật chất dị dạng, nằm bất động trong nấm mồ sống, ngươi thực chất sẽ đóng vai trò một nhân tố chính nhạy cảm. Ngươi sẽ là trái tim, bộ não, và đôi mắt của một sự sống to lớn và quan trọng gấp ngàn lần những gì cuộc đời ngươi có thể vươn tới.”

Con người thường nhìn vào những loài côn trùng và thấy chính mình trong đó, hoặc thấy phiên bản mà họ muốn trở thành. Các nhà tự nhiên học châu Âu thời kỳ cận đại soi vào những gò mối, tổ kiến, tổ ong và thấy những mô hình thu nhỏ của những nhà nước được tổ chức tốt: vua chúa, quân lính, và dân lao động. (Trước đây chưa có sự công nhận chung rằng thực ra những chú ong “vua” chính là các cô ong “chúa”, cho đến thập niên 1670 khi nhà hiển vi học người Phần Lan Jan Swammerdam chỉ ra rằng ong vua có buồng trứng.) Vào năm 1781, Henry Smeathman trình lên Hiệp hội Hoàng gia một báo cáo ca ngợi loài mối “đứng đầu trong danh sách những kỳ quan của tạo hóa” vì chúng “gần giống nhất với loài người về nền công nghiệp dự phòng và tổ chức nhà nước.” Loài mối, ông viết, đã qua mặt “tất cả những con vật khác” trong “nghệ thuật xây dựng” một quãng bằng với “những người châu Âu vượt trội hơn những người dã man kém văn minh nhất.” Theo Smeathman, một tầng lớp mối cánh “hoàn hảo” “có thể được gọi một cách phù hợp là giới quý tộc, vì chúng không lao động, làm việc cực nhọc hay chiến đấu, do không có khả năng làm những việc này,” mà thay vào đó, chúng cống hiến cho việc xây dựng những tổ mối mới. (Vào năm 1786, Smeathman xuất bản một kế hoạch định cư cho các nô lệ da đen được trả tự do ở một thuộc địa mới, trên bờ biển Tây Phi, nơi ông từng thực hiện nghiên cứu về loài mối.) Trong khi đó, mối thợ là những “đối tượng tình nguyện” phục tùng “cặp đôi hạnh phúc” là đức vua và hoàng hậu. Chỉ hơn một thế kỷ sau, trong cuốn Mutual Aid (tạm dịch: Cộng sinh; 1902), nhà tư tưởng và nhà cách mạng người Nga Peter Kropotkin đã tán dương những tập tính hợp tác của loài mối như một kiểu mẫu, và nền tảng khoa học, cho chủ nghĩa Cộng sản. Trong cuốn sách Civilization and Its Discontents (tạm dịch: Nền văn minh và Sự bất mãn), Freud sử dụng gò mối làm ví dụ cho sự thăng hoa hoàn hảo của ý chí cá nhân cho nhu cầu tập thể – một sự thăng hoa mà, theo lời ông, sẽ còn tiếp tục mê hoặc nhân loại.

Một số người nhìn thấy ở loài mối một viễn cảnh tối tăm cho nhân loại, một cảnh báo thay vì một chỉ dẫn. Nhà côn trùng học người Mỹ đầu thế kỷ 20 William Wheeler ban đầu là một người tin tưởng vào hình mẫu chính trị của mối và kiến, nhận thấy một đặc tính Deweyan1 mang tính cộng đồng và dân chủ ở cấu trúc tổ của hai loài này. Tuy nhiên, vào cuối thập niên 1920, Wheeler bắt đầu lo ngại rằng những loài côn trùng có tập tính xã hội này biểu hiện một dạng bước-đường-cùng của tiến hóa, báo trước “hình thái cuối cùng của xã hội loài người”: “trí tuệ thấp kém kết hợp với sự đoàn kết dữ dội và đầy hung hăng của toàn thể.” Với Wheeler, sự hòa hợp của xã hội côn trùng trở nên khả thi nhờ cách nó giải quyết cái mà ông gọi là “vấn đề của con đực.” Giống đực, ông nói, là “giới tính phản xã hội,” chịu trách nhiệm cho “sự bất ổn và hung hăng dễ thấy ở những thành viên trong xã hội chúng ta.” Loài mối và kiến, với những tầng lớp thợ đực và binh lính vô sinh, đã giải quyết vấn đề con đực như trên. Nhưng con người chỉ có thể làm vậy với cái giá của nền văn minh, Wheeler cảnh báo, vì “tất cả sự tiến bộ…  được khởi xướng bởi một bộ phận tương đối nhỏ trong quần thể đực, những người mà trí óc hoạt động không ngừng nghỉ của họ thực tế được thúc đẩy bởi bản năng thống trị phi xã hội của phần thú, chứ không phải bởi bất kỳ khát vọng cải cách xã hội mãnh liệt nào.” Trong số những kết quả phấn đấu của phái mạnh, Wheeler đã tính cả “khoa học, nghệ thuật, công nghệ,” cùng với “triết học, thần học, các xã hội không tưởng.” Ông không có vẻ lo lắng gì về việc đời sống của loài mối có ý nghĩa gì đối với phụ nữ, hay về khả năng rằng mối chúa chẳng phải là một bà hoàng mà là một nô lệ.


Mối là loài côn trùng thuộc thứ bộ Cánh bằng (Isoptera). Chúng có phần đầu phình to như bóng đèn và không có mắt, phần thân hình giọt nước và thường trong mờ, để lộ búi ruột và nguyên liệu thực vật đang được tiêu hóa. Chúng là những sinh vật có tính xã hội ưu việt (eusocial) – tính xã hội ở mức độ cao nhất của động vật được ghi nhận bởi các nhà sinh học xã hội, đặc trưng bởi sự phân chia lao động sinh sản giữa giai cấp có khả năng sinh sản và giai cấp vô sinh, và tập tính cùng chăm sóc con non của tập thể. Cho đến năm 2007, Cánh bằng được xem như một bộ riêng, và nó đã được phân cấp như vậy từ 175 năm trước. Tuy nhiên, những nghiên cứu về phát sinh chủng loài đã khẳng định rằng mối thực chất là một loại gián dù nhìn chúng không giống vậy, và vì vậy Cánh bằng được phân loại lại thành một thứ cấp thuộc bộ Gián (Blattodea). Sự giáng cấp này không làm ta có thiện cảm với loài mối hơn. Mối lép vế khi so sánh với những loài côn trùng có tính xã hội ưu việt khác: chúng không có sự thu hút của loài ong, vốn gắn liền với mùa hè và vũ điệu “lắc mông”; chúng cũng không được công nhận như loài kiến về đạo đức làm việc và khả năng nâng vật nặng. Mối còn nổi tiếng là những kẻ phá hoại. Ở Hoa Kỳ, những con mối tiêu thụ một lượng tài sản được ước tính từ 1,5 đến 20 tỷ đô la Mỹ mỗi năm. Đôi khi chúng nhắm thẳng vào tiền mặt: vào năm 2011, mối đã tiêu thụ lượng tiền mặt có giá trị khoảng 10 triệu rupees ở một chi nhánh của Ngân hàng Nhà nước Ấn Độ ở Uttar Pradesh; hai năm sau đó, chúng lại nhai nhóp nhép hết một phần tiền tiết kiệm của một bà lão ở Quảng Đông (Trung Quốc), dù bà đã bọc số tiền 400 nghìn nhân dân tệ bằng ni lông và cất trong ngăn kéo. Mối Úc mastotermes darwiniensis, giống lâu đời nhất và có kích thước thuộc hàng khủng nhất trong họ mối – rất gần giống với loài gián ăn gỗ được cho là tổ tiên của mối – được ghi nhận đã thực hiện những chiến tích huyền thoại trong việc nhai, bao gồm hạ bệ một căn nhà thành gạch vụn trong thời gian hai tuần khi chủ nhà đi du lịch.

Sự thật là, chỉ 28 trong khoảng 2.600 giống mối đã được tìm ra là loài xâm hại. (Nếu tất cả chúng đều vậy thì con người sẽ gặp rắc rối lớn: chúng ta sẽ phải một chấp mười khi tất cả mối cùng hợp lại.) Hơn nữa, những giống mối không xâm hại rất quan trọng về mặt sinh thái, vì chúng giữ ẩm đất đai, chống hạn hán, và làm cho đất phì nhiêu. Còn có khả năng mối đã là một nguồn thức ăn quan trọng cho tổ tiên australopithecine của chúng ta. Vậy mà loài mối vẫn thường không được yêu mến cho lắm. Trong khi đọc quyển sách mới của Lisa Margonelli, Underbug: An Obsessive Tale of Termites and Technology (tạm dịch: Kẻ thua cuộc: Câu chuyện ám ảnh về Mối và Công nghệ), tôi phát hiện ra rằng tất cả mọi người tôi biết đều có cho mình một câu chuyện khó ưa về loài mối. Một người bạn sống ở Los Angeles cảm thấy ghê tởm bởi những viên màu đen chất đống mà cô tìm thấy gần những chiếc lỗ bị khoét gọn trên sàn nhà gỗ cứng, thứ mà tôi đã xác định, dù chẳng giúp ích gì, là chất thải dạng hạt siêu nhỏ (fecal pellets), hay “phân côn trùng” (frass), của loài mối ăn gỗ khô. Một người bạn khác ở Berkeley thì thề rằng cô có thể nghe tiếng những con mối nhai nhóp nhép khi nhắm mắt vào ban đêm, mặc dù nhân viên kiểm soát côn trùng đã đảm bảo rằng nhà cô không bị côn trùng phá hoại. Thuở nhỏ, khi sống ở vùng ngoại ô New Jersey, tôi đã phát hiện ra một mảnh gỗ đằng sau vườn mà trên bề mặt nó là một mê cung được khắc một cách tinh vi. Tôi lấy làm thích thú với vẻ đẹp của nó: những chiếc lỗ và đường rãnh nông mềm mại nom như những ký tự Rune2 bí hiểm – tôi tưởng tượng chữ viết ấy thuộc về tầng lớp thượng lưu Druid trong xã hội của người Celt cổ hay những vị tiên. Tôi mang nó vào nhà cho mẹ xem. Bà bảo rằng đó không phải phép màu gì mà là dấu hiệu phá hoại của loài mối, và bắt tôi quẳng nó đi.

Những giống mối không xâm hại rất quan trọng về mặt sinh thái, vì chúng giữ ẩm đất đai, chống hạn hán, và làm cho đất phì nhiêu. Còn có khả năng mối đã là một nguồn thức ăn quan trọng cho tổ tiên của chúng ta.

Thật khó để yêu mến loài mối, nhưng ngưỡng mộ chúng thì rất dễ. Những gò mối nằm trong số những công trình lớn nhất được xây dựng bởi các loài động vật không phải con người. Chúng có thể cao đến 9 mét, một kích thước mà nếu so tỉ lệ với loài côn trùng nhỏ bé này, thì sẽ tương đương với một công trình có độ cao gấp đôi tòa Burj Khalifa cao 829 mét ở Dubai so với chiều cao con người. Những gò mối còn là những công trình kiến trúc mang âm hưởng Gaudí tuyệt đẹp, với những tòa tháp gợn sóng cao vút màu nâu, cam và đỏ. Bên trong gò mối là một công trình tinh xảo gồm những đường hầm và lối đi đan vào nhau, những căn phòng lớn tỏa ra, những hành lang, mái vòm và cầu thang dạng xoắn ốc. Để xây gò, những con mối phải di chuyển lượng bùn và nước rất lớn; trong khoảng thời gian một năm, 5 kilogam mối có thể di chuyển khoảng 165 kilogam đất (ở dạng viên bùn) và 1.496 kilogam nước (bằng cách hút vào trong cơ thể). Mục đích của cả công cuộc xây dựng này không phải là để tạo một nơi sinh sống – đàn mối sống trong một cái tổ nằm một hoặc hai mét phía dưới cái gò – mà là để chúng có thể hít thở được. Một đàn mối, có thể chứa một triệu con, có mức độ trao đổi chất gần như tương đương với một con bò nặng 408 kilogam, và, cũng giống như loài bò (và cả con người), loài mối hít vào khí oxy và thải ra khí cacbonic. Cái gò có chức năng như một lá phổi cho cả đàn, điều hành sự trao đổi khí, làm đòn bẩy cho những thay đổi nhẹ trong tốc độ gió để hít khí vào và thở ra. Và cũng tương tự như lá phổi, một cái gò mối đóng vai trò như một hệ thống khuếch tán thứ cấp, vận chuyển khí oxy đến và mang khí cacbonic ra khỏi những ngóc ngách sâu cùng của tổ mối dưới lòng đất. Cái gò còn vận hành như một máy tạo độ ẩm, điều hòa độ ẩm một cách chặt chẽ qua các mùa ẩm và mùa khô. Một số giống mối nhờ cậy đến việc nuôi trồng nấm (fungiculture) để hỗ trợ tiêu hóa – chúng lưu trữ, chăm sóc, và cung cấp thức ăn cho một loại nấm ăn cỏ trong một khu vườn mê cung được xây dựng công phu bên dưới gò mối.

Có vẻ như loài mối làm tất cả những việc này mà không có một kế hoạch tập trung nào: không có kiến trúc sư, kỹ sư, hay bản thiết kế. Thật vậy, gò mối không hẳn là một công trình xây dựng mà là một cơ thể sống, một quá trình tự điều chỉnh hữu cơ không ngừng tương tác với môi trường biến động xung quanh, tự xây dựng và tháo dỡ chính nó. Hành vi phức tạp của nó, tựa như là do phép thần, đến từ những thành phần cấu tạo giản đơn. Người ta thường đồng tình rằng những con mối đơn lẻ thì không thông minh cho lắm; chúng kém về trí nhớ và khả năng học hỏi. Đặt vào đĩa Petri3 một vài con mối và chúng sẽ đi vòng quanh trong vô định; đặt bốn mươi con và chúng sẽ bắt đầu chạy tán loạn xung quanh vành đĩa như một bầy đàn. Nhưng nếu ta đặt vào đó một số lượng mối vừa đủ, trong điều kiện thích hợp, chúng sẽ xây cho ta cả một nhà thờ lớn.

Gò mối nằm trong số những công trình lớn nhất được xây dựng bởi các loài động vật không phải con người. Bên trong nó là một công trình phức tạp được xây dựng đầy công phu mà lại không hề có một kiến trúc sư, kỹ sư hay bản thiết kế nào. Ảnh: Pixabay.

Cuốn sách Underbug thiên về những người bận tâm tới loài mối hơn là về chính loài côn trùng này. Cụ thể, Margonelli quan tâm đến kiểu người mà hứng thú của họ với loài mối không chỉ dừng lại ở việc muốn giết chúng. (Khoảng phân nửa số bài viết khoa học về loài mối từ năm 2000 đến 2013 nhắc tới việc tiêu diệt loài này). Các nhà côn trùng học, nhà di truyền học, nhà sinh học tổng hợp, nhà sinh học toán học, nhà sinh thái học vi khuẩn, nhà nghiên cứu robot, nhà khoa học máy tính, và nhà vật lý này bị thu hút bởi loài mối vì nhiều lý do khác nhau, và không phải ai cũng cùng chí hướng. Một vài người trong số các nhà khoa học này, ở mức thiểu số, đơn giản là thấy hấp dẫn bởi loài mối, và muốn hiểu được cách mà chúng sinh sống. Điển hình như J. Scott Turner, một nhà sinh lý học, trước khi chuyển hướng sang loài mối, đã đặt những con cá sấu Mỹ vào đường ống gió để hiểu được cách thức chúng điều hòa thân nhiệt. Bằng cách bơm khí propane xuống dưới những gò mối, ông đã chứng minh được rằng chúng hoạt động như những lá phổi, thay vì những ống khói để không khí nóng thoát ra theo giả định trước đó. (Cho các vật chất vào trong một gò mối và quan sát xem chuyện gì xảy ra là một cách thực hiện thí nghiệm về loài mối được ưa chuộng; Turner cùng đồng đội của mình cũng đã thử thí nghiệm với hạt vi nhựa và nhôm nung chảy. Điều thuận tiện khi làm việc với những con mối chính là có rất ít luật lệ liên quan đến việc đối xử với mối).

Turner ủng hộ cái mà ông gọi là luận đề “sinh vật mở rộng” (“extended organism”). (Nó được hiểu như là một biến thể, và sau cùng là một thay thế cho mô hình “kiểu hình gen mở rộng” (“extended phenotype”) của Richard Dawkins.) Theo quan điểm của Turners, gò mối về phần vật chất – với những đường hầm và bức tường làm từ bùn, với gỗ, cỏ cây được tiêu hóa và cả nấm – là một phần của loài mối, thay vì một phần của môi trường mà chúng sống dựa trên. Một cái gò mối hoàn chỉnh – bao gồm đàn mối và công trình chúng xây dựng – là một sinh thể: một hệ thống sinh lý và nhận thức tự điều chỉnh, với cảm thức về những giới hạn của chính nó, trí nhớ và một dạng mục đích chung.

Giả thuyết sinh vật mở rộng cũng gợi về một ý tưởng trước đó: rằng tổ mối, tổ ong hay tổ kiến là một “siêu sinh vật.” Thuật ngữ này được đề ra bởi William Wheeler vào năm 1911, mặc dù ý tưởng xuất phát từ Darwin, khi ông nhận thấy siêu sinh vật là một giải pháp cho “vấn đề” của tính xã hội ưu việt. Vấn đề ấy như sau: nếu chọn lọc tự nhiên ưu tiên những loài sinh vật sinh sản giỏi nhất, vậy thì làm sao những tầng lớp vô sinh trong đàn côn trùng tiến hóa được? Một cách để giải quyết vấn đề này là nhìn nhận tổng thể cái tổ như một đơn vị chọn lọc. Không nên xét một con thợ vô sinh như một sinh vật độc lập mà thay vào đó là, theo lời của Darwin, một “loại rau củ đầy hương vị” được tạo ra bởi con chúa.

Ngày nay, phần lớn các nhà lý thuyết tiến hóa ủng hộ học thuyết “tính phù hợp tổng thể” (“inclusive fitness”) để giải thích cho tính xã hội ưu việt. Học thuyết này được phát triển bởi W.D. Hamilton vào đầu thập niên 1960. Hamilton đã dùng toán học để chứng minh rằng lòng vị tha là một chiến lược sinh sản có lợi cho một sinh vật, với điều kiện là hành động vị tha của nó có lợi cho một sinh vật khác đủ tương đồng về gen. Là một con người, cách hiển nhiên để tôi di truyền gen của mình là sinh con, người sẽ thừa hưởng một nửa bộ gen của tôi. Nhưng tôi cũng có thể di truyền gen của mình bằng cách giúp em gái tôi, nuôi dưỡng và bảo vệ con của cô ấy. Em tôi có trung bình một nửa vật chất di truyền chung với tôi, và cháu tôi sẽ mang trong mình một phần tư. Nếu tôi buộc phải hy sinh cuộc đời mình để em gái tôi có nhiều con gấp đôi số lượng con cái mà lẽ ra tôi đã có, thì cống hiến của tôi là “xứng đáng,” đứng từ góc nhìn của gen vị kỷ. E. O. Wilson, dù khi xưa từng là người truyền bá lý thuyết của Hamilton, gần đây lại lên tiếng ủng hộ việc quay về với siêu sinh vật như một giải pháp cho vấn đề Darwin đặt ra. Trong chuyện này, Wilson thuộc về phía thiểu số; Richard Dawkins thì gọi những lời chỉ trích thuyết tính phù hợp tổng thể là “hết sức ngang ngược.”

Phần lớn các nhà khoa học khác mà Margonelli dõi theo đều có hứng thú về loài mối như một công cụ để loài người đạt được mục đích, và tìm cách đơn giản hóa sự phức tạp của chúng thành một thứ gì đó có thể sao chép được. Thử lấy ví dụ về khả năng chuyển hóa xác thực vật thành năng lượng của mối. Chúng thực hiện việc này với sự trợ giúp của hàng trăm, đôi khi hàng nghìn, giống vi sinh vật – gồm vi khuẩn và sinh vật nguyên sinh – sống trong ruột của chúng, mà 90 phần trăm trong số này không tồn tại ở nơi nào khác trên Trái đất. Trong đó, một vài vi sinh vật là động vật phức hợp, giống như loài siêu sinh vật mối. Bản thân sinh vật nguyên sinh Trichonympha, được tìm thấy ở trong ruột một số loài mối, là vật chủ cho các đàn vi khuẩn cộng sinh. Mối và những loài vi sinh vật trong ruột của chúng được cho là đã cùng nhau tiến hóa vào khoảng 250 triệu đến 155 triệu năm trước, khi mà một số con gián ăn vào bụng các vi sinh vật ăn gỗ, và sau đó chúng bắt đầu chia sẻ cho nhau cái mà các nhà côn trùng học gọi một cách lịch sự là “món gỗ lắc” – một hỗn hợp gồm phân, vi sinh vật, và bã thực vật – từ miệng sang miệng, và từ miệng sang hậu môn. Hành động này, gọi là “trophallaxis” (một từ khác do William Wheeler đặt ra), tạo điều kiện cho sự liên minh cộng đồng về khả năng tiêu hóa thức ăn, rồi sau đó có thể được truyền lại từ thế hệ này sang thế hệ sau. (Với sự gia tăng của biện pháp cấy phân nhằm chữa bệnh nhiễm khuẩn C. difficile các chứng rối loạn dạ dày và ruột khác, trophallaxis đang ngày càng phổ biến ở con người; tổ chức F.D.A từ năm 2013 đã chính thức phân loại phân người như một loại thuốc.) Bộ Năng lượng Mỹ nói rằng nước Mỹ có thể sản xuất 1,3 tỉ tấn sinh khối khô – từ cây cối được thu hoạch, thân cây ngô, những giống cỏ nhiều năng lượng, và những thứ tương tự – mà không loại bỏ bất kỳ yếu tố nào thuộc về hoạt động nông nghiệp thông thường. Nếu con người có thể giải được bí ẩn đằng sau hệ tiêu hóa của loài mối, nước Mỹ có thể chuyển đổi những vật chất kia thành gần một trăm tỉ gallon nhiên liệu sinh học mỗi năm – thứ mà đôi khi được gọi là “xăng cỏ” – và như vậy sẽ giảm thiểu 86 phần trăm lượng khí thải xe ô tô.

Việc tìm ra một loại xăng cỏ lấy cảm hứng từ loài mối là mục tiêu chính của lĩnh vực đang lên sinh học tổng hợp, tức ngành nghiên cứu cách tái cấu trúc các hệ thống sinh học – các con đường chuyển hóa, tế bào và vi sinh vật – để tạo ra những thứ mà con người muốn, bao gồm nhiên liệu sinh học và các tiền chất trong thuốc. Một nhà tiên phong trong lĩnh vực này là Jay Keasling, người điều hành Viện Joint BioEnergy thuộc Bộ Năng lượng Mỹ, viết tắt là J.B.E.I. Keasling tưởng tượng ra một hệ thống sinh học tổng hợp được cấu thành hoàn toàn từ các module, với những công ty khác nhau sản xuất các bộ phận đại trà khác nhau – những “túi” tế bào rỗng, đi kèm với các nhiễm sắc thể để lập trình chúng và những phân tử để “khởi động” chúng – tất cả sẵn sàng được lắp ghép để tạo ra một kết quả hóa học như mong muốn. Việc sản xuất ra một loại nhiên liệu sinh học từ mối sẽ đòi hỏi việc xác định những gen quy định tập tính ăn gỗ trong cả đống vi sinh vật bên trong cơ thể mối và bỏ chúng vào một túi tế bào. Thử thách đầu tiên chính là đối phó với đặc tính hay thay đổi của các vi sinh vật: chưa đến một phần trăm trong số chúng có thể được tách riêng ra và nuôi trong đĩa Petri. Điều này từng có nghĩa rằng việc vẽ ra bản đồ gen của những vi sinh vật ăn gỗ trong cơ thể mối căn bản là bất khả thi. Nhưng vào năm 2004, một đội ngũ được dẫn dắt bởi Jill Banfield, một nhà khoa học Trái đất làm việc tại Đại học Berkeley, đã tìm ra cách giải trình tự gen của cả một cộng đồng vi sinh vật cùng một lúc, một quá trình họ gọi là nghiên cứu đa hệ gen (metagenomics). Vào năm 2007, tạp chí Nature đã xuất bản một báo cáo phân tích đa hệ gen về các vi sinh vật trong ruột của một con mối Costa Rica; bằng việc ghép lại 54 triệu cặp ADN gốc, các nhà nghiên cứu đã xác định được hơn một nghìn gen có khả năng quy định tập tính ăn gỗ. Một loại nhiên liệu sinh học từ loài mối dường như không còn xa nữa.

Nếu con người có thể giải được bí ẩn đằng sau hệ tiêu hóa của loài mối, nước Mỹ có thể chuyển đổi những vật chất kia thành gần một trăm tỉ gallon nhiên liệu sinh học mỗi năm, và giảm thiểu 86 phần trăm lượng khí thải xe ô tô.

Mặc dù vậy, các nhà sinh học tổng hợp ở J.B.E.I. vẫn chưa tạo ra được một loại xăng cỏ có thể cạnh tranh được với các loại nhiên liệu hóa thạch thông thường. (Họ đã chuyển hướng tập trung sang sản xuất những loại nhiên liệu sinh học khác, trong đó có những loại phục vụ nhu cầu của quân đội.) Margonelli chỉ ra hai lý do cho thất bại này. Thứ nhất, hệ tiêu hóa của loài mối hóa ra quá phức tạp để hiểu được, chứ chưa nói đến việc sao chép. Phil Hugenholtz, một trong số những nhà nghiên cứu đã tham gia giải trình tự gen những vi sinh vật trong hệ tiêu hóa của mối Costa Rica, nói đùa rằng “bạn cũng có thể muốn đâm đầu xe vào cái đám mối này lắm đấy.” Thứ hai, bản thân cấu trúc sinh học của loài mối dường như cưỡng lại việc bị tái cấu trúc theo cách mà các nhà sinh học tổng hợp mong muốn. “Điều chúng tôi đang làm,” Héctor García Martín, một nhà vật lý học làm việc với Keasling, cho biết, “là chọn ra một con vi khuẩn” – ví dụ như E.coli – “không hề quan tâm tới việc sản xuất nhiên liệu sinh học và ép nó phải sản xuất ra chúng.” García Martín tiếp tục trích dẫn nhà vi sinh vật học Carl Woese, người đã quan sát được rằng, không như các electron, các tế bào lưu trữ một lịch sử – lịch sử này có dạng ký ức về những gì chúng đã từng chuyển hóa trong quá khứ. Những “ký ức” này được mã hóa không chỉ trong ADN của tế bào mà còn ở đâu đó khác trong cấu tạo hóa học của chúng, vậy nên có thể chúng ta đã lầm khi nghĩ theo hướng tráo đổi chúng ở trong và ở ngoài các “túi” tế bào. Việc một nhà vật lý như García Martín sẵn lòng nói về những “ký ức” và “mối quan tâm” của các hệ thống sinh học là một điều đáng kinh ngạc. Nhưng điều đó phản ánh một sự chuyển dịch lớn ở những nhà sinh học tổng hợp, hướng ra xa khỏi niềm tin vào một bản chất mang tính cơ học của sự sống.

Vào năm 2014, Keasling và ba nhà sinh học tổng hợp lừng danh khác xuất bản một bài báo trên tạp chí Cell, trong đó họ tuyên bố: “vấn đề đặt ra rằng liệu sinh học thực sự tồn tại ở dạng module về mặt kỹ thuật” – có nghĩa là, một sự lắp ghép có thể dự đoán được từ những bộ phận thô sơ – “hay liệu tính module chỉ là khái niệm nhân tạo giúp ta hiểu về sinh học… [là] một câu hỏi mở.” Tuy nhiên, điều khiến ta lo ngại khi nhìn vào loài mối, các vi sinh vật và những sinh vật khác vừa đơn giản vừa phức tạp đến quái quỷ chính là việc ngay cả ẩn dụ về tính module cũng có thể là sai lầm: rằng, nếu cứ tư duy về những hệ thống sống như những cỗ máy, ta chắc chắn sẽ không hiểu được chúng.

Nếu cứ tư duy về những hệ thống sống như những cỗ máy, ta chắc chắn sẽ không hiểu được chúng.


Một lý do khác khiến loài mối thu hút sự quan tâm của các kỹ sư là vì chúng là một mẫu hình cho “trí thông minh bầy đàn” (swarm intelligence) – dạng hành vi phức tạp ở mức cao đến từ sự tương tác giữa các đơn vị cá nhân mà không có sự hiện diện của một mệnh lệnh tập trung nào. Người ta ước đoán mỗi con mối được chỉ huy bởi một bộ quy tắc đơn giản, được áp vào những hành động cụ thể – bò, rẽ, đào, và đắp các viên bùn – để phản ứng lại những tác động đặc trưng từ môi trường hoặc từ những con mối khác. Nhưng ta vẫn chưa thấy rõ được chính xác là cơ chế nào tạo ra trí thông minh tập thể này của loài mối – những tín hiệu hóa học hay vật lý nào kích hoạt những hành động nào, và theo quy luật nào.

Học thuyết nổi bật nhất kể từ năm 1959 là “stigmergy”, được phát triển đầu tiên bởi nhà sinh học người Pháp Pierre-Paul Grassé. Thuật ngữ này là sự kết hợp của hai từ stigma (dấu hiệu) và ergon (công việc hay hành động) trong tiếng Hy Lạp; với ý tưởng rằng một dấu hiệu được để lại trong môi trường bởi một tác nhân sẽ kích hoạt hành động tiếp theo của những tác nhân khác, tạo ra một vòng lặp những phản hồi tích cực. Stigmergy mong muốn giải mã cách mà những sinh vật cực kỳ đơn giản, không có khả năng giao tiếp, có thể đạt đến một hình thức của việc ra quyết định chung. Trong trường hợp của loài mối (stigmergy cũng được dùng để giải thích cho biểu hiện phức tạp của những sinh vật đơn giản khác, ví dụ như vi khuẩn đa bào), các nhà khoa học suy đoán rằng “dấu hiệu” kích hoạt hành động được tìm thấy trong nước bọt của chúng. Một con mối nhặt lên một viên bùn, để lại một ít nước bọt lên đó, và đặt nó xuống, giả định là theo một cách tình cờ; những con mối khác, được kích thích bởi mùi nước bọt, bắt đầu chồng những viên bùn dính nước bọt lên trên viên bùn đầu tiên, làm tín hiệu trở nên mạnh mẽ hơn; cuối cùng thì những viên bùn trở thành một bức tường hoặc một cái cột.

Vào thập niên 1990, các nhà khoa học máy tính bắt đầu lập trình những con mối ảo và cho chúng xây “những bức tường” dựa theo các nguyên lý của stigmergy. Những con mối ảo này có thể xây những hình dạng hai chiều, nhưng không thể tạo ra được thứ gì tương tự kiến trúc ba chiều tinh vi của những con mối thật. Và mặc dù stigmergy có thể giải thích được cách mà mối xây dựng, nó không hề giải thích được tại chúng lại thường xuyên phá hủy, tháo dỡ, và chỉnh sửa công trình của mình. Những nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng một số con con mối có xu hướng lãnh đạo, trong khi những con khác có xu hướng tuân theo lệnh – có nghĩa rằng điều khiến cho quá trình stigmergy diễn ra không phải là một hành động ngẫu nhiên mà là một thứ gì đó mang tính hệ thống hơn. Ngoài ra, có vẻ như loài mối không hẳn giống với những phương tiện tự lái siêng năng, mà chúng có phần tương tự những cư dân của một xã hội không tưởng thời kỳ hậu tư bản: trong một cái đĩa Petri có hai mươi lăm con mối, chỉ có năm con là có vẻ làm việc mọi lúc. Dường như thuyết stigmergy cùng lắm chỉ là một trong vài cơ chế tạo ra hành vi tập thể của loài mối. Với nhiều nhà nghiên cứu, việc xác định những cơ chế này là chìa khóa mở ra tương lai của ngành robot học và trí tuệ nhân tạo: không phải một cỗ máy thông minh mà là một bầy đàn siêu thông minh gồm hàng nghìn cỗ máy nhỏ, rẻ và đần độn.

Vào năm 2014, một ấn phẩm của tạp chí Science đã in trên bìa trước hình ảnh của TERMES, một con robot lấy cảm hứng từ loài mối được chế tạo bởi nhà khoa học máy tính Radhika Nagpal và nhóm cộng sự ở Viện Wyss về Kỹ thuật lấy Cảm hứng Sinh học của Đại học Harvard. TERMES thì đáng yêu, có hình bán nguyệt và kích thước bằng hộp khăn giấy, di chuyển trên bốn chiếc chân có gắn bánh lăn (một chi tiết lấy cảm hứng từ cách leo trèo của loài gián), nâng lên và di chuyển những khối vật bằng phần đầu có hình dạng như móng vuốt. Mỗi con robot TERMES được lập trình với một thuật toán ra lệnh cho nó thực hiện hành động cơ bản nào tiếp theo (tiến lên, rẽ sang bên, nhặt khối vật lên, đặt nó xuống) dựa trên đầu vào mà những chiếc cảm biến của nó nhận được từ môi trường xung quanh. Bằng cách thực hiện một chuỗi gồm khoảng một trăm lệnh, mỗi con robot có thể xây nên một kiến trúc được quyết định sẵn: vách tường, cầu thang, hoặc một ngôi nhà bốn mặt. Thêm vào đó, một nhóm TERMES được lập trình với một bộ chỉ dẫn riêng lẻ giống nhau sẽ cùng nhau xây dựng một cấu trúc mà không cần một lệnh tập trung hay giao tiếp liên robot nào; nếu một robot nhận diện được một con khác trên đường đi, nó sẽ đơn giản dừng lại cho đến khi không còn cảm nhận được con robot kia nữa, rồi sau đó quay trở lại với chương trình lập sẵn. Những con robot này được chế tạo dựa trên nguyên lý mà Nagpal và nhóm gọi là “stigmergy mở rộng”: thông tin thiết kế được cài vào môi trường của những con robot, thay vì bên trong chúng. Ví dụ, mỗi khối xây dựng có thể được gán một nhãn riêng biệt, cho phép những con robot sử dụng chúng như những dấu mốc. Trong một số phiên bản của hệ thống TERMES, những con robot tự gán nhãn cho các khối này trong quá trình xây dựng.

TERMES, những con rô-bốt được lấy cảm hứng từ loài mối. Ảnh: Flickr.

Truyền thông sôi sục ngay sau khi bài viết trên tờ Science ra đời: một vài nhà báo dự đoán rằng TERMES cuối cùng sẽ xâm lược sao Hỏa, và những người khác thì cảnh báo về một ngày tận thế gây ra bởi robot không xa. Dù vậy, TERMES có những mặt giới hạn: chúng chỉ có thể xây dựng trên sàn nhà có màu trắng và đen, trong những căn phòng yên tĩnh, và với những khối có từ tính. Thật vậy, những điều này chính là đặc điểm của thuyết stigmergy mở rộng: TERMES phụ thuộc nặng nề vào trật tự của môi trường xung quanh chúng để có thể xây dựng được. Ngược lại, loài mối trong thế giới thật là những bậc thầy phản ứng lại với những điều mới lạ và không thể đoán trước. “Tôi thật sự không biết cách nào để làm như vậy,” Nagpal nói. Điều không rõ ràng ở đây chính là liệu TERMES có thể nào trở thành những con mối hay không – liệu một phiên bản stigmergy tinh xảo hơn sẽ cho phép robot bắt chước những phiên bản sinh học của chúng, hay liệu stigmergy, cũng như modularity (tính module), là một khuôn mẫu chỉ đưa các kỹ sư đi xa được đến vậy.

Con robot nổi tiếng nhất ở Viện Wyss là RoboBee, một con ong máy, nhỏ hơn một cái kẹp giấy, có khả năng cất cánh, bay, và đậu xuống. Mặc dù công trình nghiên cứu về con RoboBee được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ, người chế tạo ra nó, Robert Wood, trước đó đã được tài trợ bởi DARPA4 và Không quân Mỹ. (J. Scott Turner, người đề ra thuyết sinh vật mở rộng, cũng được quân đội Mỹ tài trợ.) Một bài viết có tầm ảnh hưởng lớn do Trung tâm Tân An ninh Mỹ xuất bản, “Khoa học người máy trên chiến trận Phần II: Thời của robot bầy đàn đang tới,” nhắc tới RoboBee như một minh chứng cho sự khả thi của viễn cảnh những phương tiện tự lái được in 3D, không tốn đến một đô la Mỹ cho mỗi con, với số lượng cực lớn, có thể “lũ lượt” kéo đến các khu vực dân sự hay chiến trận như “những đám mây thông minh.” Như Margonelli đã viết, “Mọi thứ mà loài mối làm, quân đội cũng muốn làm.” Quân đội muốn có loại vũ khí vừa nhỏ bé (như những con mối) vừa khổng lồ (như những đàn mối) – những vũ khí dễ dàng điều động và khó bị phát hiện, nhưng cũng thông minh và gây chết người. Một nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Nagpal nói với Margonelli, “Chúng tôi không thể dừng công nghệ này lại chỉ vì nó có thể được sử dụng cho mục đích xấu.”

Quân đội muốn có loại vũ khí vừa nhỏ bé (như những con mối) vừa khổng lồ (như những đàn mối) – những vũ khí dễ dàng điều động và khó bị phát hiện, nhưng cũng thông minh và gây chết người.

Thật vậy, trí thông minh tổng hợp bầy đàn đã hiện diện ở đây với chúng ta. Một vài năm trước, Hải quân Mỹ đã bắt đầu thử nghiệm những đoàn thuyền robot cao tốc tự tổ chức và vận hành. Vào năm 2012, Tổ chức Theo dõi Nhân quyền và Phòng Thực hành Nhân quyền Quốc tế của Trường Luật Harvard kêu gọi một lệnh cấm quốc tế đề phòng việc phát triển những vũ khí hoàn toàn tự động. Cùng năm đó, Bộ Quốc phòng Mỹ đưa ra một chỉ thị kiềm hãm lại chứ chưa cấm hẳn vũ khí tự động, yêu cầu phải có sự tham gia của một con người theo cách nào đó mỗi khi vũ khí tự động được dùng cho mục đích gây chết người. Mark Hagerott, nguyên phó giám đốc Trung tâm Nghiên cứu An ninh Mạng ở Học viện Hải quân Mỹ, ủng hộ những giới hạn nghiêm ngặt lên việc phát triển vũ khí bầy đàn, bao gồm giới hạn về kích thước (không được nhỏ hơn một con người), nguồn nhiên liệu, và số lượng. Ông quan ngại rằng, với cả vũ khí tự động và bán tự động, việc xác định đâu là ranh giới mấu chốt giữa tay bóp và cò nổ sẽ càng thêm khó khăn. Điều này hết sức quan trọng, Hagerott nói, bởi vì sự thấu cảm chính là thể hiện ở đó, vào khoảnh khắc đó, trên chiến trường.

Ông quan ngại rằng, với cả vũ khí tự động và bán tự động, việc xác định đâu là ranh giới mấu chốt giữa tay bóp và cò nổ sẽ càng thêm khó khăn.

Điều mà phe chỉ trích vũ khí tự động thường ít nhắc đến là có điều gì đó giá trị trong tỉ lệ người chết cao do chiến tranh thông thường. Nếu chiến tranh chẳng tiêu tốn gì của nhà nước ngoài tiền thì có gì ngăn cản họ chứ? Điều gì sẽ ngăn một nhà nước hiếu chiến theo đuổi những dự án bên ngoài lãnh thổ, nếu như không có túi đựng thi thể nào để họ chú ý đến sự phẫn nộ của người dân trong nước?

Loài mối không còn như trong mắt của những người quan sát trước đây: một hình mẫu mà con người có thể trở thành – hợp tác và hòa đồng hơn, ít cạnh tranh và gay gắt hơn. Thay vào đó, nó trở thành một nguồn tài nguyên để khai thác cho sự chinh phục mục đích tối hậu, đã được định sẵn, của chúng ta.


  1. Đặt theo tên nhà triết học người Mỹ John Dewey (1859–1952), một trong những người đầu tiên phát triển chủ nghĩa thực dụng (pragmatism).

  2. Rune là một ngôn ngữ cổ của người Bắc Âu.

  3. Đĩa Petri là một loại đĩa bằng thủy tinh hoặc chất dẻo dạng hình trụ có nắp đậy mà các nhà sinh vật học sử dụng để nuôi cấy tế bào, vi sinh vật hay những cây rêu nhỏ. Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%C4%A9a_Petri

  4. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) là Cơ quan Chỉ đạo các Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến thuộc Bộ Quốc phòng Mỹ

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

đọc thêm
Mới nhất
Vạn vật hữu linh
Tại sao con người dồn nhiều tài nguyên giải cứu từng cá thể động vật trong khi môi trường sống chung đang bị phá hủy và cả loài có nguy cơ tuyệt chủng?