Trong các giải Vật lý (mà trong thực tế còn bao gồm nhiều phần của ngành kỹ thuật công trình và khoa học vật liệu), ta nhận thấy các nhà quy giản luận đã thống trị ba phần tư số giải Nobel từ năm 1952 đến 1981, song thời gian gần đây các nhà kiến tạo đã cân bằng cán cân với hơn một nửa giải thưởng từ năm 1982 đến 2011 (Hình 3.3). Khi những câu hỏi cơ bản về phương thức hoạt động của thế giới được giải đáp, vật lý học đã không dừng lại. Thay vào đó, những mảnh đất màu mỡ nhất đã được mở mang thông qua việc hình thành những khu vực mới mẻ với các đặc tính hoàn toàn khác biệt, đó rõ ràng là những sáng tạo của con người. Công nghệ – vốn tạo điều kiện cho sự mở mang này – đã có thời gian để phát triển và nó đã lớn mạnh trong suốt nửa sau thế kỷ XX. Dường như xu hướng này sẽ tiếp tục, chưa cho thấy điểm dừng về độ phong phú của những vùng đất mới, song càng ngày số lượng các nhà quy giản luận càng ít đi (mặc dù họ vẫn còn được chú ý trội hơn).
Hình 3.3: Phân bố giải Nobel cho hai nhóm giản lược hoặc kiến tạo, 1952 – 1981 và 1982 – 2011
Trong giải Hóa học (vốn mở rộng từ khoa học vật liệu sang ngành hóa sinh), ta thấy một sự cân bằng tương tự trong các giải Nobel thời gian đầu. Sự kiến tạo các lĩnh vực mới trong hóa học, chẳng hạn các phân tử polymer dài vốn tạo thành cao su và nhựa dẻo, đã hình thành từ thế kỷ XIX, do đó các nhà quy giản luận đạt thời điểm đỉnh cao trước đó. Tuy nhiên, bước chuyển sang khoa học kiến tạo không quá đường đột, chỉ tăng hơn một phần ba trong 30 năm qua. Để hiểu tại sao như vậy, ta hãy xem sự xuất hiện gần đây của ngành hóa sinh vốn vẫn đang ra sức tìm hiểu cách vận hành của cỗ máy vi mô của sự sống ở cấp độ cơ bản nhất. Do đó, xuất hiện làn sóng thứ hai của những câu hỏi nền tảng và các nhà quy giản luận vẫn còn một con đường dài phải vượt qua.
Các nhà quy giản luận thậm chí còn chiếm ưu thế hơn trong giải Sinh lý học và Y học. Hầu như không có gì thay đổi trong khoảng thời gian 60 năm trước đây với ba phần tư giải thưởng dành cho các nhà quy giản luận. Vẫn còn rất nhiều vấn đề nan giải trong đời sống từ tế bào cho đến bệnh tật của con người, và sự xuất hiện của ngành hệ gen học (genomics) và protein học (proteomics) chỉ đơn thuần bắt đầu cho những câu hỏi xa hơn.
Sự công nhận cần phải có thời gian. Thời gian trung bình kể từ lúc công bố những đột phá nghiên cứu quan trọng cho đến khi được vinh dự đội chiếc vương miện Nobel trước đây thường khoảng 15 năm trong tất cả các phân ngành, nhưng ngày nay thậm chí lâu hơn với trung bình 25 năm trong các khoa học vật lý, và 20 năm trong hóa học hay y học. Ta thấy hàng dài nối đuôi của các nhà khoa học xứng danh đã tăng lên, nhưng cũng mất nhiều thời gian hơn để hiểu một nghiên cứu đột phá quan trọng là gì khi phạm vi của các lĩnh vực mở rộng và cũng cần nhiều thời gian hơn để những khám phá được biết đến trong giới khoa học. Trong suốt thập niên 1990, có rất nhiều câu hỏi nền tảng được đặt ra trong mọi ngành khoa học và vẫn còn dấu vết để ta thấy được những đột phá quan trọng. Xu hướng đáng lưu ý là qua thời gian khoa học kiến tạo ngày càng thu hút được sự quan tâm và tôn trọng của của tất cả các lĩnh vực, khi năng lực của các nhà khoa học trong việc kiểm soát ở các phạm vi khác nhau và năng lực của những hệ thống phức tạp cải thiện hơn.
Sự vươn lên của khoa học kiến tạo, và theo đó là phần tham dự ngày càng tăng của nó trong những gì mà các khoa học gia đang làm nhân danh khoa học, khiến tôi tin rằng nó sẽ được thừa nhận rộng rãi hơn. Ngya cả trong các khoa học sinh học, có sự gia tăng của những nỗ lực nhằm kiểm soát, xây dựng, và tạo nên những hòa trộn liên kết mới vốn dựa trên những khám phá trong giới tự nhiên, và những nỗ lực như vậy sẽ còn mạnh hơn nữa. Quay trở lại với câu hỏi của tôi về sự cân bằng, ở mọi ngành khoa học, ta có thể sử dụng cách phân chia hiện tại ở giữa những nhà hàn lâm đạt giải thưởng làm việc thường trực trong các phân ngành khác nhau để ước lượng một sự phân chia 40:60 giữa các nhà kiến tạo và các nhà quy giản luận. Nhưng đó là trước khi xem xét đến những yếu tố tác động tiêu cực đến việc công nhận trong các giải thưởng lớn (với sự nhấn mạnh nhiều hơn vào những yếu tố nền tảng), và thời gian chờ đợi trước khi xuất hiện một sự công nhận chính thức nào đó. Hình ảnh ta nên có về các nhà khoa học hiện nay là phẩm tính kiến tạo sáng tạo vốn xây dựng nên điều gì đó mà trước đây ta chưa từng thấy. “Nhiều hơn” có thể là khác biệt hoàn toàn.
Xác lập thế đứng
Từ trước đến nay trong lĩnh vực nào cũng vậy, khi những câu hỏi trong giới tự nhiên vẫn còn mới mẻ, ta thấy tiêu điểm phần lớn nằm trong khoa học giản lược. Qua thời gian, những nền tảng mà giới tự nhiên mang lại dần trở nên được thấu hiểu rõ hơn, và nếu tri thức vẫn có thể tiến lên, quỹ đạo của một lĩnh vực sẽ hướng về phía các nhà kiến tạo. Khoa học giản lược buổi đầu có thể mang đến những tiến bộ lớn trong việc tạo ra các hệ thống mới mẻ và đầy ngạc nhiên, tạo ra ảnh hưởng lớn lao. Hoặc khoa học giản lược không thể khai phá bất cứ gì khác hơn khoa học giản lược bổ sung, tiếp tục bị giới hạn trong một khu vực ngách nào đó.
Sơ đồ của những quỹ đạo như vậy có thể mang hình thù như thế nào với các môn học khác nhau? Hầu hết nghiên cứu không tác động đến thế giới khoa học rộng lớn theo cách trọng đại. Một số dự án đi theo các hướng vốn rất khó để xây dựng dựa trên đó một cách trực tiếp, chẳng hạn các lý thuyết dây gần đây của vật lý hạt. Một số dự án bổ sung một chút ảnh hưởng nhỏ xíu, cải thiện năng lực và sự thấu hiểu của chúng ta để tạo ra những khái niệm hoặc kỹ thuật mới, hơi thúc đẩy về phía khu vực của khoa học kiến tạo. Khoa học thuộc loại đạt giải Nobel rất hiếm hoi này có thể xuất hiện ở bất kỳ đâu nhưng có ảnh hưởng lớn.
Theo thời gian, các lĩnh vực khoa học lớn mạnh thường hướng về khoa học kiến tạo. Điều đó thường mang đến những công nghệ mới cho phép thực hiện những bước đi kế tiếp trong khoa học giản lược. Công trình vào giữa thế kỷ trước với các chất siêu dẫn (các kim loại được làm nguội một cách lạnh trơ sẽ truyền dẫn dòng điện trọn vẹn không hao hụt do điện trở), bối rối turớc chuyện các trạng thái không hao hụt ấy có thể diễn ra như thế nào, đã dẫn đến những chất liệu phức tạp dựa trên các hợp kim và có những độ hụt quan trọng vốn trợ giúp các từ trường cực cao. Khi đó, việc tạo cuộn [dây] bằng các vật liệu này sẽ trở thành cơ sở của việc uốn cong các nam châm điện từ để cho các hạt năng lượng cao ở CERN tại Genève được quay ngoặt lại, được gia tốc, và cùng vỡ ra nhằm cho thấy những tia sáng trong cơn mưa của những nguyên lý cơ bản mới. Các nam châm điện này cũng vận hành các máy quét cộng hưởng từ MRI mà chúng ta thường sử dụng để chụp sâu vào các bộ phận của cơ thể và lập bản đồ tâm trí của ta. Đó là một chu kỳ điển hình của khao học có tác động lớn tạo nên những hướng đi rất rộng.
Những câu chuyện tương tự cũng xuất hiện từ các phân tử của đời sống, với công trình trong một ngành hóa học khác thường vốn có khả năng giữ chúng lại với nhau, cách chúng mã hóa thông tin, cách các chuỗi thông tin được biến thành các protein có lợi, tất cả dẫn tới việc phát triển những phương cách nhanh hơn nhằm giải mã các chuỗi thông tin này, mà ngày nay là một công nghệ quan trọng. Điều này có thể được sử dụng rộng rãi để hiểu khoa học giản lược, chẳng hạn cách thức một trứng đơn bào phát triển thành một động vật có vú với hàng nghìn tỷ tế bào nhưt hế nào, hay những gì mà hệ thống miễn nhiễm đang tạo ra. Sự tác động này đều được các nhà khoa học công nhận rõ ràng, một nhóm lựa chọn từ số này được yêu cầu đề cử và tuyển chọn những người sẽ được trao giải Nobe. Các nhà khoa học có thể rõ ràng đánh giá cao cả khoa học kiến tạo và khoa học giản lược.
(còn tiếp)
TH: T.Giang – CSCI
Nguồn tham khảo: Jeremy J. Baumberg – Đời sống bí ẩn của khoa học – NXB TT 2022