ADN & nghệ thuật

Đó là có thể giúp bất cứ ai, bất cứ ở đâu tìm hiểu những bí mật được giấu kín về cấu trúc cơ quan di truyền của con người - những chiếc điện thoại di động và máy tính bảng.

ADN và âm nhạc

“Trong năm đầu của tôi tại trường Đại học California, bang Los Angeles, tôi đã tham gia một buổi hội thảo do Giáo sư Jeffrey H. Miller hướng dẫn, tên là Khoa học và Xã hội”, Takahashi nói. Cô nói rằng một trong các nhiệm vụ mà giáo sư giao năm đó, năm 2005, là “hãy dỡ bỏ từ ngữ chuyên ngành mà chúng ta thường dùng trong khoa học và tìm ra những phương pháp để làm cho khoa học đến được với mọi người”. Với lòng say mê sẵn có của Takahashi đối với âm nhạc và khoa học, cô đã cùng Giáo sư Miller nghiên cứu về mối liên hệ giữa hai lĩnh vực âm nhạc và khoa học. Cô cho biết, sở dĩ cô nghĩ tới âm nhạc bởi “âm nhạc không biết đến rào cản ngôn ngữ”. 

Rie Takahashi và giáo sư Miller tại phòng thí nghiệm

Các chuỗi axit amin còn được biết đến là các cấu trúc vi mô giúp các tế bào tạo dựng các protein quan trọng giống như các cơ bắp. Giáo sư Miller nói rằng, việc chuyển các chuỗi axit amin thành âm nhạc đã được cố gắng làm từ lâu, trước khi ông và Takahashi bắt đầu làm việc với nhau nhưng không đạt được thành công. Ý tưởng ban đầu của ông là “gán cho mỗi nốt nhạc ứng với một trong số 20 axit amin và mỗi lần một axit amin nhất định xuất hiện, bạn lại nghe thấy nốt nhạc tương ứng”, ông nói. Tuy nhiên, vấn đề ở chỗ là bất cứ một axit amin nào cũng có thể xuất hiện tiếp sau một axit amin khác. Vì thế, bản nhạc được tạo ra bởi các axit amin rất có thể là một mớ âm nhạc hỗn độn - “âm nhạc ngoài hành tinh”, ông dí dỏm nói. 

Thay vào cách làm trên, để làm cho âm nhạc có nguồn gốc di truyền nghe thích thú hơn, Takahashi đã tạo ra một chương trình máy tính trong đó các axit amin ứng với cả một hợp âm đầy đủ chứ không phải các nốt nhạc riêng rẽ. Cô cũng ghép đôi các axit amin tương tự nhất định lại với nhau, để mỗi cặp tạo ra các phương án đảo ngược khác nhau của cùng một hợp âm. “Chương trình của Rie đã tạo ra âm nhạc rất hay”, Miller nói. 

Rie-Takahashi tin rằng âm nhạc của cô sẽ giúp các nghiên cứu y học gần với cuộc sống hơn

Nhưng ngoài việc làm ra các kết quả âm nhạc nghe thú vị, chương trình của Takahashi chuyển đổi các gen di truyền thành âm thanh, mà người sáng tạo ra nó đặt tên là Gene2Music, còn có những ứng dụng thực tế có tính thuyết phục. “Nhiều khi có thể nghe được các mô thức dễ dàng hơn là nhìn thấy chúng”, Takahashi nói. “Chẳng hạn, bệnh Huntington (rối loạn di truyền thoái hóa thần kinh) là do một sự sao chép các axit amin nhất định gây ra, và nếu bạn nghe được protein của người bệnh Huntington, ngay cả khi bạn không biết chút gì về âm nhạc, bạn cũng có thể nghe thấy một mô thức giống nhau lặp đi lặp lại theo thời gian do sự sao chép các axit amin nhất định (nguyên nhân gây ra  bệnh Huntington) và bạn sẽ dễ dàng nhận thấy rằng có điều gì đó bất thường đang xảy ra”. Nhiều năm sau đó, một giáo sư y khoa ở trường Đại học California, bang Los Angeles tiếp tục trình diễn âm thanh này khi giảng bài cho sinh viên. 

Gene2Music đã dành được sự chú ý trên toàn thế giới và được sử dụng như một giáo cụ ở Mexico cũng như ở Hoa Kỳ. Takahashi và Miller đã công bố các bài báo khoa học về đề tài này và đã được đưa lên chương trình BBC. Trong tương lai, Takahashi hy vọng nhìn thấy các ứng dụng của Gene2Music được mở rộng ra ngoài phạm vi là một giáo cụ ở các trường y. 

“Mặc dù tôi đã phối âm với các nhạc cụ đồng bộ hóa trên máy tính của mình, nhưng nó còn chưa được các dàn nhạc sống biểu diễn”, cô nói. “Tôi rất thích sử dụng nền nhạc này để nghiên cứu kỹ về âm nhạc điện tử và các thể loại âm nhạc khác. Có rất nhiều thông tin và dữ liệu mà chúng tôi có thể thể hiện một cách sáng tạo theo phương thức đó”. 

Takahashi tin tưởng rằng việc tiếp tục nghiên cứu các axit amin thông qua âm nhạc sẽ dẫn tới các phát minh khoa học. Cô nói: “Chỉ một vài bộ phận của các chuỗi axit amin là thực sự sản xuất ra các protein, trong khi các bộ phận khác của cùng một chuỗi lại điều khiển thời gian khi nào thì sự sản xuất đó xảy ra. Có vô khối các thuật toán đề ra ở đây để dự báo thời điểm ấy, nhưng chưa có thuật toán nào hoàn hảo. Khi có thể nghe được các chuỗi … có thể giúp chúng tôi tìm ra các mô thức mà chúng tôi đã không nhận thấy trước đây”. 

ADN và văn học

Có thể nói rằng William Shakespeare đã sẵn có tài năng xuất chúng về văn chương lớn trong ADN của ông. Nhờ những công trình nghiên cứu có tính đột phá do các nhà khoa học tiến hành, hiện công nghệ ADN đang được dùng để lưu trữ tất cả các bài xonê (thơ trữ tình, ngắn 14 câu) của Shakespeare. 

Tiến sĩ George Church

Các nhà nghiên cứu ở Viện Ứng dụng Tin học trong Sinh học châu Âu ở Anh đang phát triển một ý tưởng mà họ nghĩ ra trong lúc tán gẫu tại một quán rượu, là phải lưu giữ thơ ca vào ADN tổng hợp, và nó chỉ chiếm một khoảng nhỏ lốm đốm dưới đáy một ống nghiệm. “Bạn có thể đặt vừa toàn bộ một thư viện vào dây chìa khóa của bạn”, Tiến sỹ George Church, một nhà di truyền học ở Khoa Y, Đại học Harvard, tác giả một bài báo hồi tháng 9 về lưu giữ ADN cùng với đồng nghiệp của ông, đã nói. Cùng với những bài thơ xonê của Shakespeare, Nick Goldman và Ewan Birney của Viện này đã lưu giữ một bài báo khoa học và một đoạn phim ghi bài diễn văn “Tôi có một ước mơ” của Martin Luther King. Hai nhà nghiên cứu này đã sử dụng một phần mềm không bao giờ sai sót, nên các thông tin này có thể giữ an toàn hàng nghìn năm. 

“ADN có tính ổn định đáng kinh ngạc”, Goldman nói. “Bởi ADN là cơ sở của tất cả cuộc sống trên trái đất, nên chúng ta vẫn có khả năng xem lại thông tin chừng nào còn những người nắm được tiến bộ công nghệ. Còn ổ cứng hay một ổ nén của bạn chỉ sau vài năm đã không còn khả năng làm việc một cách tin cậy rồi”. Tuy nhiên, Tiến sỹ George Church cho biết: công nghệ ADN tổng hợp rất đắt tiền nên hiện tại chúng ta chưa thể tính đến việc sử dụng nó để lưu giữ các băng hình về cuộc sống hằng ngày của mình.

Trâm Anh (theo Điểm đến nước Mỹ)