Khám phá – Điều tất yếu hay là sự tình cờ?
Liệu những đột phá trong lịch sử khoa học thực sự chỉ là sự ngẫu nhiên, hay nó đơn giản là một sự thật đang chờ đợi đúng người, đúng thời điểm để được hé lộ?
Thử tưởng tượng chúng ta đang ở đầu những năm 1900, một nhà hóa học người Pháp (cũng là một nghệ sĩ và nhà thiết kế sơn tường), Edouard Benedictus, đã gặp một tai nạn tầm thường trong phòng thí nghiệm: Ông lỡ tay đánh rơi một chiếc bình lắc phòng thí nghiệm. Chỉ có điều lần này, nó không vỡ. Các mảnh thủy tinh vẫn dính chặt vào nhau, giống như một bức tranh khảm. Tò mò, Benedictus xem xét sâu hơn và nhận ra rằng có một dung dịch collodion (một dung dịch dạng sệt được tạo thành từ nitrocenlulose nhúng trong cồn – ND) bên trong bình, mà, sau khi bay hơi, dung dịch này đã lắng đọng trên bề mặt của thủy tinh như một lớp màng và giữ các mảnh thủy tinh lại với nhau. Ông đã vô tình phát minh ra kính chống vỡ. Nhưng ông đã cất lại vào tủ bếp và mãi sau này mới lấy ra, khi thị trường ô tô nảy ra bài toán mà ông đã có sẵn câu trả lời — như thể phát minh là nguồn gốc của nhu cầu, chứ không phải ngược lại.
Những khoảnh khắc ngẫu nhiên như vậy cho thấy bản chất bất định của đổi mới sáng tạo. Tuy nhiên, ngay cả trong những trường hợp mà sự tình cờ có vai trò nhất định, như trong câu chuyện của Benedictus, thì câu hỏi rộng hơn vẫn còn đó: Những khám phá như vậy có thực sự xuất phát từ may mắn hay bằng cách nào đó chúng “đang trôi nổi” ở đâu đó, chờ đợi người phù hợp nắm bắt?
Hãy thôi ngay suy nghĩ này lại, người hoài nghi sẽ thốt lên, làm gì có chuyện may mắn? Không bằng cách này thì cách khác, tất cả những khám phá được nêu ra cho đến ngày nay đều có thể do một ai đó khác tìm ra. Nếu ý tưởng và công nghệ đã đến lúc chín muồi, thì sớm muộn gì cũng có người phát hiện được. Dù thế nào thì thuốc gây mê cũng sẽ được phát minh ra, và ai đó khác sẽ tìm ra loại keo dùng cho giấy nhớ. Đó là lập luận quen thuộc được nhắc đi nhắc lại nhằm phản bác những lý thuyết cho rằng các khám phá “đang trôi nổi” ở đâu đó như thế chúng là những bóng ma lơ lửng trong một khoảng thời gian nào đó chỉ để chờ ai đó tóm được. Thực tế ta đã thấy rằng Charles Darwin và Alfred R. Wallace (chậm hơn Darwin 15 năm), một cách độc lập và song song với nhau đã đưa ra thuyết tiến hóa dựa trên chọn lọc tự nhiên, sử dụng dữ liệu tương tự nhau, chẳng hạn như họ cùng đọc tác phẩm của Thomas R. Malthus, quan sát về sự phân bố của các giống loài trên nhiều hòn đảo,…Dĩ nhiên mỗi người lại thêm những khía cạnh khác nhau vào thuyết tiến hóa, nhưng sự trùng hợp trong suy nghĩ giữa họ vẫn thật đáng kinh ngạc.
Ngay cả trong thế kỷ 19, cuộc cạnh tranh quốc tế điên cuồng để giải mã cấu trúc phân tử của DNA, cuộc chạy đua nghiên cứu về các khí gây mê và trong nhiều trường hợp khác, đều cho ta thấy một ấn tượng chung là mục tiêu đã gần kề và ta sắp chạm tay vào đáp án rồi. Hiện tượng này, cũng tồn tại trong quá trình tiến hóa sinh học, được gọi là sự hội tụ: hai loài không có quan hệ họ hàng gần phát triển các khả năng thích nghi chức năng tương tự, chẳng hạn như định vị bằng tiếng vang của dơi và một số loài chim. Điều này xảy ra vì môi trường đặt ra các vấn đề sinh tồn tương tự cho cả hai (định hướng trong bóng tối khi bay), gọi là áp lực chọn lọc tương tự. Đây là một manh mối quan trọng có thể giúp giải thích tại sao động lực này cũng tồn tại trong quá trình tìm kiếm tri thức khoa học: Có những áp lực chọn lọc tương tự (một vấn đề nghiên cứu và phương tiện quan sát cần thiết để đạt được nó) và các nhóm nghiên cứu khác nhau cạnh tranh nhau để đưa ra (các) lời giải.
Và thực sự, đúng là các trường hợp được đề cập ở trên hơi khác so với nhiều câu chuyện may rủi được kể lại trong “Serendipity” (Tạm dịch là: Ngẫu nhiên – Cuốn sách về các sự kiện tình cờ trong khoa học của chính tác giả bài viết này – ND) bởi vì, trong tất cả các tình huống này (và trong nhiều tình huống khác nữa), đã có một cuộc chạy đua có chủ đích để giải quyết một vấn đề đặt ra từ trước. Nhưng nếu chúng ta phân tích các bước đi của những nhà nghiên cứu để tiến tới phát hiện cuối cùng, chúng ta có thể thấy rằng thực tế có một số yếu tố tình cờ (Darwin và Wallace đều đọc Malthus vào đúng thời điểm, nhà tinh thể học Donohue – người có chuyên môn về liên kết hydro đã trực tiếp dẫn dắt Crick và Watson sửa mô hình cặp bazơ nucleotit của họ và khám phá ra cấu trúc xoắn kép – trong phòng thí nghiệm của Watson, v.v.). Tuy nhiên, động lực chính đằng sau những phát minh này không phải là tình cờ. Cần phải nhắc đến điều này để nhấn mạnh rằng, một cách hoàn toàn tự nhiên, không phải tất cả các quá trình khám phá đều là ngẫu nhiên. Nhưng có thực sự rằng tất cả các khám phá đều đã “trôi nổi” sẵn đâu đó trong không trung?
Chúng ta hãy thử tạm coi điều này là đúng và chấp nhận rằng điều duy nhất mà sự may mắn có thể làm là khiến lời-giải-đằng-nào-cũng-xuất-hiện được tìm ra nhanh hơn. Tất cả các nhà khoa học đều đứng trên vai những người khổng lồ đã đi trước họ, và khách quan mà nói, luôn có yếu tố tích lũy trong khoa học. Tuy nhiên, có những khoảnh khắc “thiên thời địa lợi”, chính những nhà khoa học vô danh, chứ không phải những người khổng lồ, đã nỗ lực để nhìn xa hơn một chút. Kể cả khi khả năng một khám phá ra đời nằm trong sự mong đợi và có thể đoán trước được, điều đó không có nghĩa rằng, trong những trường hợp này, vai trò của các nhà khoa học cũng như bối cảnh thời đại ít quan trọng. Nhiều khám phá có sức mạnh hiển lộ riêng và dễ nổi lên hơn các khám phá khác, nhưng việc chúng có được nắm bắt hay không vẫn phụ thuộc vào trí tuệ của từng cá nhân nhà khoa học hoặc các nhóm nhà khoa học, và sự tình cờ cũng đóng một vai trò quan trọng (Darwin và Wallace sẽ khám phá ra điều gì nếu không có những cơ hội tình cờ nảy sinh trong suốt hành trình của họ?).
Không ai biết có bao nhiêu lối đi khác nhau mà dẫn đến cùng một khám phá. Trường hợp nào cũng vậy, chúng ta đều không biết lối đi nào mới là tốt hơn cái đã thành công, và nguy cơ bỏ lỡ một điều gì đó (một thứ tưởng chừng vặt vãnh trước đây hóa ra sau này ta mới biết là nó thật sự đáng giá, tới mức biến sự tình cờ thành định mệnh) luôn lẩn khuất ở quanh ta. Khi tâm trí của chúng ta tự động sắp xếp loạt các sự kiện trùng hợp dẫn tới một kết quả bất ngờ, chúng ta ngay lập tức đi đến kết luận rằng phải có một thế lực bí ẩn phải chịu trách nhiệm cho chuỗi sự kiện này. Đó không thể đơn thuần chỉ là một sự trùng hợp và hẳn là khám phá này đã “trôi nổi” đâu đó trong cuộc đời này. Vũ trụ này với tất cả những đặc tính đầy bí ẩn của nó cũng đã tự tìm đến với các nhà khoa học dưới dạng những sự tình cờ, trùng hợp kì lạ.
Để tránh phiên bản cứu cánh luận này của lịch sử khoa học, có một lập luận suy diễn ngược lại. Những điều trên không phải là bằng chứng mà đúng hơn chỉ là một chỉ dấu khiến ta bấu víu vào thuyết ngẫu nhiên yêu thích của mình. Việc một nhà khoa học vô danh chứ không phải một người khổng lồ đã nỗ lực để nhìn xa hơn – mở ra những ranh giới kiến thức mới, không có gì tình cờ ở đây cả. Chúng ta có thể nói một cách ẩn dụ rằng, tâm trí của những người khổng lồ thường bị đóng khung trong những tri thức họ đã biết và mắc kẹt trong khuôn khổ của những thông lệ, câu hỏi nghiên cứu và những phương pháp đã biết. Bởi vậy, người bảo thủ sẽ chỉ có khả năng tạo ra những khám phá có chủ đích và nằm trong dự đoán – dẫu rằng nó có thể vẫn đóng vai trò hết sức quan trọng trong lịch sử khoa học, nhưng họ sẽ chỉ loanh quanh trong địa hạt của những điều đã biết bởi họ ít có thiên hướng lắng nghe những gì bất ngờ.
Ngược lại, nhà khoa học mới, ít tên tuổi sẽ nhìn xa hơn vì theo cách này hay cách khác, họ có thể (cố ý hoặc thường hơn cả là tình cờ) thoát khỏi xiềng xích của kiến thức cố hữu, thậm chí có thể phản bội nó một chút. Và do đó, nó cho phép họ khai phá những chân trời mới. Điều này ngụ ý rằng, những nhà phát minh, nếu vẫn giữ tâm trí mình trong khuôn khổ, sẽ nhiều khả năng chặn đứng những khám phá mang tính ngẫu nhiên – hay có thể gọi là những khám phá kỳ lạ, bất ngờ và thậm chí là đột phá. Lật đi lật lại câu hỏi ban đầu của chúng ta, rất có thể những khám phá khoa học có tác động và tầm ảnh hưởng sâu rộng nhất đã, đang và sẽ là những khám phá đầy tính ngẫu hứng và bất ngờ. □
Tuệ Tâm dịch
Nguồn: https://bigthink.com/hard-science/scientific-discovery/
Bài đăng Tia Sáng số 14/2025
