Khoa học kỹ thuật

Tản mạn - 6 tiến bộ khoa học kỹ thuật 

( G S Tôn Thất Trình )  

                                  I-  Xây dựng một bẩy sập  chỉ bẩy một nguyên tử

                        Mikkel  Andersen,  một nhà vật lý học Viện đại học 0tago  ở xứ Tân Tây Lan, nói : chúng tôi  đã tạo ra một  phương pháp kiểm sóat  các nguyên tử - atoms  và  đưa chúng đến nơi  chúng ta mong muốn và lúc chúng ta cần chúng . Các nguyên tử rất ư mau lẹ ; cho nên chúng tôi  dùng nhưng  lasers làm nguôi lạnh  rất mạnh  để làm chúng chậm hẳn đi . ( xem 1 ở hình kèm ) Các lasers đặt   trên bàn trôi nổi trên những nệm lót không khí, ở một phòng không có cửa sổ, nên  chúng tôi không làm  tổn thương gì cho  công chúng ngòai đường cả.  Chúng tôi cần  các luồng lasers đến từ tứ phía - mọi nơi ;  cho nên có một lực  trên nguyên tử đối mặt chiều nguyên tử chuyễn dịch , không kể gì đến chiều nó đang di  chuyễn.  Như thể cơn mê hỏang  của một người đi xe đạp vậy đó: hướng nào bạn đi, chiều gió thổi chống lại bạn. Vì chưng một nguyên tử bé tí xíu ,  ánh sáng có thể làm nó di chuyễn theo tốc độ âm thanh để hòan tòan ngừng lại khỏang nữa mét( 1.6 bộ Anh ). Đây là giảm tốc - decelerarationlớn hơn cả một máy bay phản lực bay đụng nhằm một bức tường bê tông.  Rồi chúng tôi quay qua  các nhíp quang học - optical tweezers ( xem 2 ở hinh kèm ) , một laser  tụ đirểm cực kỳ,  để tạo ra một  trường điện mạnh mẽ - strong electric field , kéo những electron   ở các nguyên tử   theo một chiều và    hạt nhân nguyên tử theo chiều đối nghịch, hút dẫn  nguyên tử   tới vùng   cường độ cao của luồng .  Sau đó , chúng tôi   dùng một laser khác  để cảm ứng  đụng chạm   và làm cho các nguyên tử  xua đuổi nhau khỏi bẩy sập . ( xem 3 ở hình kèm ).   Bạn luôn luôn kết thúc bằng chỉ còn một nguyên tử  thôi . Các nhà khoa học chỉ  tin rằng các nguyên tử hiện diện , mới cách đây 100 năm. Nay chúng tôi  đã để cho bất cứ ai viếng  thăm la bô,   tự mình bẩy sập  nguyên tử cho mình  và in ra hình ảnh, nếu họ muốn in.

                            II- Tóan làm sạch  ao hồ “ poo-gloos”

                     

                  Ở hình đính kèm , những vòm  “poo-gloos”  bình thường nằm  dưới đáy một ao hồ  nước thải đang chờ đợi phiên mình đặt đưới đáy .  Các vi khuẩn   sống trong vòm   phá hủy  các chất ô nhiễm thành những hợp chất   tỉ như CO² - carbon dioxide.  Các chất làm thóang khí - aerators  bên trong vòm sẽ  để oxygen  chảy tới các vi trùng .

               Vòm là những lồng  plastic - nhựa dẻo cung cấp một giải pháp làm sạch nước thải - sewage  rẽ tiền căn bản là vi khuẩn.  Khỏang 7000 cộng đồng nông thôn   ở Hoa Kỳ   giải quyết nạn chất  thải  theo phương thức cỗ truyền :  bằng cách tống khứ chúng vào  vào một ao, hồ   mở toang  và để cho ánh sáng mặt trời  và vi khuẩn tiếp tục làm phận sự .  Các  ao, hồ   không những hôi thối mà còn làm cho vi khuẩn mất nhiều thì giờ  làm cho nước thải không nguy hiểm nữa , một tình trạng    có nguy hiểm    làm ô nhiễm  các dòng  sông ngòi , kênh rạch .  Những nhà máy   chửa trị làm sạch  là giải pháp thông thường nhất, nhưng tốn chừng 2 triệu đô la Mỹ một nhà máy , theo  Kraig Johson, kỷ sư trưởng   Hệ thống   Thích nghi cho Nước thải căn cứ tại thành phố Salt Lake City. Johnson khảo cứu về  những giải pháp sinh học   cho việc làm sạch chửa trị chất thải, Viện đại học Utah. Thử nghiệp một  kiểu đầu tiên  một giải pháp đơn giản và rẽ tiền : đó là các Vòm Sinh học - BioDomes  vhứa đựng những vi khuẩn - bacteria  làm tan vỡ những chất ô nhiễm ở chất thải mà chỉ tốn 200 000 đô la.  Cho đến nay  200 “Vòm Sinh Học”  (  tên gọi    thân mật là “ Poo-gloo, Cầu tiêu vòm”   đang làm sạch   chất thải  ở 6 bang Hoa Kỳ, gồm luôn cả Alabama và  Nevada. Những dữ liệu sớm sủa  gợi ý  là chúng cũng hửu hiệu  như là các nhà máy , chửa trị nước thải cơ khí vậy đó ! Việt Nam đã có những chuyên viên vi trùng học giỏi ( như đã làm ra  phân  vi sinh  bón cây cối hay thuốc vi sinh trộn vào thực phẩm  nuôi tôm cá, ngừa chống ngừa nhiều bệnh tôm , cá khỏi dùng thuốc kháng sinh ?  ) có một công nghệ plastic mỗi ngày mỗi cải thiện( ? ) , sao chưa bắt tay làm các “ Cầu tiêu Vòm “ ở nông thôn nước nhà ?

                         III- Trước tiên  loại hẳn bệnh đậu mùa- smallpox, kế tiếp sẽ là bệnh dịch hạch trâu bò- rinder pest

Rinder Pest 1890

                    Tưởng cũng nên biết  là năm 1761 , Claude Bourgelat   thiết lập  trường Thú Y đầu tiên  ở thành phố Lyon , Pháp  để giải quyết bệnh dịch hạch trâu bò.  Ban đầu dịch này là một cơn sốt , mắt đỏ chảy nước và  mõm  nước dãi chảy gịot .  Nếu chúng tôi không lầm thì vào thập niên 1960 , các giáo sư   Thú Y Pháp đã giúp đở thiết lập  Viện Vi Trùng Thú Y (  không phải Viện Pasteur ) ở Sài Gòn, sản xuất nhiều thuốc chủng súc vật nuôi ( trâu bò, heo , gà …) ngừa trị  dịch tể, trong đó có cả thuốc ngừa dịch hạch trâu bò. Tiếp theo là kiết lỵ và tiêu chảy ,rồi đến chết vì  khô - khử hết nước.  Dịch hạch trâu bò  lan vào đàn  trâu bò mau lẹ, và trong vài tuần có thể  giết chết  hết nữa đàn súc vật. Mất mát  cả ngàn bò hay súc vật chăn nuôi , có khi cả chục ngàn , có thể tàn phá  tan cả một cộng đồng.  Bùng nổ năm 1989 giết qúa nhiều súc vật ở xứ Ethiopia đã gây ra   nạn đói , khiến 1/3 xứ Phi Châu này chết đói thảm thương . Nhưng mùa hè năm 2011, tổ chức Lương Nông Quốc Tế - FAO  của Liên Hiệp Quốc dự tính tuyên bố chánh thức  đã bài trừ sạch  - eradication  nạn dịch hạch trâu bò, tai họa thứ nhì sau  đậu mùa  khỏi bộ mặt Trái Đất.

                  Cách dđây khỏang 10 000 năm,  dịch hạch trâu bò  xuất hiện  cùng lúc với thuần hóa- domestication  súc vật  ở thung lũng sông Indus ( Ấn Độ ) . Nạn dịch  đã theo gót  dân Huns- Hung Nô (? ) và Mông Cổ  tràn qua khỏi phía Tây Á Châu. Khi đường xe lữa được thiết lập,  dịch hạch trân bò  lan tràn mạnh mẽ, đến nổi  Âu Chầu hầu như không còn  con bò cái ( bò sửa ) nào nữa vào thập niên 1870 .  Dịch tể tiếp diễn  trên súc vật nuôi và hoang dã Phi Châu  gồm luôn cả trâu rừng, linh dương ( nai, hưởu ) - antelope  và hươu cao cỗ , mãi cho đến thế kỷ thứ 20.  Rồi , năm 1950,   một nhà  bệnh học Thú Y  Anh , tên là  Walter Plowright  bắt đầu họat động ở các la bô  hai xứ Kenya và Nigeria .   Ông nghiên cứu nuôi  virus dịch hạch trâu bò   và vào thập niên 1960  ông tìm ra một dòng   yếu kém virus này, giúp cho súc vật  suốt đời miễn nhiễm   mà không có biến chứng - side effects gì cả.  Plowright đã làm ra một thuốc chủng - vaccine an toàn, rẽ tiền và khoảng 100 triệu liều vaccines đã được phân phối   khắp Phi Châu từ năm1962  đến năm 1969.  Thế nhưng  bệnh vẫn còn tái phát.

                  Vào thập niên 1980, Nigeria giàu có  mới mẽ nhờ dầu lữa đã tạo ra một yêu cầu ăn thịt bò, đem vào Nigeria súc vật từ nước xa xôi Somalia  mang theo virus dịch hạch trâu bò và làm bệnh lan tràn  khắp cả lục địa Phi Châu. Một chiến dịch  chủng vaccination campaign bài trừ được tổ chức sau đó.  Liên Hiệp Phi Châu và  Liên Hiệp Quốc  huấn luyện các  huấn sự, cán sự Thú Y và các dân tai mắt làng xã để tiêm chủng súc vật,  thử nghiệm động vật  và theo dõi  những dấu hiệu lây nhiễm, một chương trình gíáo dục  kỷ lưỡng  chưa có ở những cố gắng bài dịch trước đó.                  

             Nhờ làm xong  trình tự - sequencing vật liệu di truyền của virus,  các nhà khoa học khám phá  là dịch này có nhiều dòng, giúp họ theo dấu  bệnh ở nhưng nơi xa xôi hẻo lánh   Đông Phi Châu ( nơi trú ẩn cuối cùng của bệnh đậu mùa )  và giúp tụ điểm  chủng ngừa và kiểm sóat dịch.   FAO  nói rằng dịch hạch trâu bò đã được nhận diện  ở vùng hoang dã xứ Kenya tháng 10 năm 2001. Sau  10 năm thử nghiệm , FAO tin tưởng rằng   không còn súc vật, động vật nào lây nhiễm dịch này cả  trên Trái Đất.   Sau khi chiến đấu ròng rã 70 năm trời, nay virus bệnh dịch hạch trâu bò chỉ còn sống  trong các tủ làm đông lạnh - freezers  các la bô, không nơi nào khác cả !  

                          IV -  Dây thần kinh neon - neon nerves  cho giải phẩu an tòan hơn

fluorescent neon nerves

                           Ngay cả những dây thần kinh nhỏ xíu bị chấn thương hay mắc bệnh, cũng không làm cho bác sỉ giải phẩu bỏ qua mất, nếu chúng  sáng lòe màu xanh lục neon .  Đây là ý kiến  đằng sau kỷ thuật mới bà bác sĩ giải phẩu  Nguyễn thị Quyên ( hay Quyền ? ) và các đồng nghiệp  sáng chế tại Viện  đại học Cali San Diego. Nhóm của bà  khám phá ra một phân tử  dính chặc vào các tế bào dây thần kinh, mang dấu thẻ một hợp chất hùynh quang - fluorescent  và tiêm vào chuột.  Trong vòng hai tiếng đồng hồ,  các dây thần kinh ngọai vi  của chuột  nổi bật lên  như thể bị sơn phết chói lọi  và tồn tại như vậy 6 giờ đồng hồ .  Mục tiêu tối hậu của bác sĩ Quyên là giúp giảm bớt số dây thần kinh bị tai nạn sứt mẽ  hay bịhư hại  khi làm mỗ xẽ- giải phẩu .  Kỷ thuật rất tốt cho  giải phẩu  ung thư tuyến tiền liệt -  prostate cancer  theo lời bác sĩ Quyên, khi các dây thần kinh bị hư hại , xảy ra đến 80 % ở những cuộc giải phẩu .

                          Trong lúc đó,  một dụng cụ  huỳnh quang khác cũng nổi bật giúp  các ngườì bị tiểu đường  theo dõi mức glucose trong máu  mà khỏi phải chích  lấy máu ở ngón tay, khá đau đớn.  Kỷ sư Shoji Takeichi, Viện đại học Tokyo  và nhóm ông phảt triễn những chuổi hột - beads  huỳnh quang kích thước kính hiển vi, dính chặc vào glucose.  Các hột này  chói sáng lên dưới ánh sáng cực tím  xuyên qua da  động vật, độ sáng chói thay đổi , biến thiên  tùy theo các mức  glucose trong máu. Takeuchi lưu ý  rằng  trên người , một lần tiêm duy nhất  những hột này, có thể tồn tại hơn 1 tháng, và một linh kiện  đeo được định kỳ làm chói ánh sáng cực tím  trên da,  hầu  đo lường  các mức glucose . Ông nói là muốn  làm nó  đủ bé nhỏ để đeo nó như thể đeo bông tai vậy.  

     

                              ( chiếu theo Discover và Popular Science, Irvine , Ca Li ngày 14 tháng 5 năm 2011 )