Nhà khoa học, nhà môi trường học, nhà phát minh và là người theo thuyết Gaia xem Trái Đất như một hệ thống tự điều chỉnh tiêu biểu.
James Lovelock tại nhà riêng ở Abbotsbury, Dorset, năm 2014. Ảnh: Laura Jones/BNP |
Những khám phá của nhà khoa học James Lovelock có ảnh
hưởng to lớn đến sự hiểu biết của chúng ta về tác động toàn cầu của loài người,
và đối với việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất. Một nhà văn và một diễn
giả sôi nổi, ông đã trở thành anh hùng của phong trào xanh, mặc dù ông ấy là một
trong những nhà phê bình nó dữ dội nhất.
Một số vấn đề trong nghiên cứu của ông đã trở thành các mối quan tâm về môi trường mãnh liệt nhất vào cuối thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21, trong số đó có vấn đề các chất ô nhiễm công nghiệp ngấm ngầm lan khắp môi trường sống; tầng ôzôn bị phá hủy; và mối đe dọa tiềm tàng từ hệ thống sưởi toàn cầu. Ông ủng hộ năng lượng hạt nhân và bảo vệ các ngành công nghiệp hóa chất – những lời cảnh báo của ông ngày càng đậm ý nghĩa của ngày tận thế.
“Hành tinh mà chúng ta đang sống chỉ việc bàng quan để
giết chết hàng trăm nghìn người,” Lovelock viết vào năm 2006. “Nhưng đó
chưa là gì so với những thứ có thể sớm xảy tới; chúng ta đang lạm dụng Trái Đất đến nỗi nó có
thể trỗi dậy và trở lại trạng thái nóng rẫy như cách đây 55 triệu năm, và nếu
điều đó xảy ra, hầu hết chúng ta và con cháu của mình sẽ chết." Trong
một bài phát biểu trước Hiệp hội Hoàng gia, ông mô tả báo cáo năm 2007 của Ủy ban Liên
chính phủ về Biến đổi Khí hậu là
“tài liệu chính thức đáng sợ nhất mà tôi từng đọc”.
Lovelock, người vừa qua đời vào sinh nhật 103 tuổi, nổi
danh nhất nhờ lý thuyết Gaia, một ý tưởng gây tranh cãi mà ông đề xuất vào những
năm 1960 và được phát triển cùng với nhà sinh vật học Hoa Kỳ Lynn Margulis vào những năm 70. Họ đề xuất một cách nhìn
hoàn toàn khác về tiến hóa của sự sống. Đề xuất này đã thách thức quan điểm
Trái Đất chỉ là một cục đá, một vật chủ thụ động nơi hàng triệu loài động thực
vật thích nghi với môi trường sống. Gaia cho rằng hàng triệu sinh vật không
đếm xuể đó không chỉ cạnh tranh mà còn hợp tác để giữ vững một môi trường nơi sự
sống có thể duy trì được: một quá trình đồng tiến hóa [co-evolution].
Đó là một phỏng đoán khiến nhiều học giả bực bội, chẳng
hạn như Richard Dawkins, nhà sinh vật học tiến hóa, người xem khái niệm này toàn
là dị giáo chống lại lý thuyết chọn lọc tự nhiên của Charles Darwin từng gắn chặt
với luận điểm về sự sống sót của những cá thể thích nghi tốt nhất.
Gaia trở thành nguồn cảm hứng tức thì cho phong trào
xanh; nhưng phải mất nhiều năm thuyết này mới được thừa nhận công khai dựa
trên cơ sở khoa học. Điều này xảy ra vào năm 1988 khi Liên minh Địa vật lý
Hoa Kỳ [American Geophysical Union] tổ chức một cuộc họp ở San Diego, California, thu hút các nhà vật lý,
sinh vật học và khí hậu học hàng đầu đến để cân nhắc bằng chứng cho Gaia và
tranh luận về tác động của nó đối với tương lai khoa học.
Năm 2001, hơn 1.000 nhà khoa học đã gặp nhau tại
Amsterdam để tuyên bố rằng hành tinh này “hoạt động như một hệ thống tự điều chỉnh
duy nhất bao gồm các thành phần vật lý, hóa học, sinh học và con người”. Trên
thực tế, Lovelock và Margulis đã thành công: có thể còn phải tranh luận về những
chi tiết, nhưng lập luận chung thì đã ổn định.
Từ những ngày đầu sự nghiệp, Lovelock đã chế ra các kỹ
thuật để đông lạnh và hồi sinh các mô tế bào, và thậm chí cả động vật như chuột
đồng. Chỉ thử cho vui, vào năm 1954, ông đã sử dụng bức xạ vi sóng từ một ống
kiểm soát điện từ [magnetron] phát sóng liên tục để nấu chín khoai tây. “Nó có
thể là chiếc lò vi sóng đầu tiên được dùng để nấu thực phẩm ăn được," ông
viết. “Nếu đúng thế, thì chính tôi đã phát minh ra lò vi sóng."
Ông đã làm việc với hai diễn viên Leo McKern và Joan Greenwood trong bộ phim truyền hình The Critical Point
(1957) của BBC, về thí nghiệm đóng băng một người, sử dụng máy phát âm thanh điện
tử tự chế để mô phỏng hơi thở suy nhược, nhịp tim yếu dần và cái chết của một
diễn viên. Sau đó, ông được cho biết cuốn băng của mình đã truyền cảm hứng
cho BBC thành lập xưởng sản xuất âm thanh vô tuyến tiên phong.
Ông đã thiết kế ra các loại dụng cụ cực nhạy mới có khả
năng phát hiện nồng độ nhỏ đến không tưởng của các hóa chất nhân tạo trong các
loại khí. Khi được dùng để nghiên cứu thành phần hóa học của bầu khí quyển,
chúng đã cáo buộc sự phát tán của chlorofluorocarbon (CFCs) là nguyên nhân hủy hoại
tầng ôzôn. Tương tự, chúng cũng tiết lộ rằng dư lượng thuốc trừ sâu tích tụ
trong mô của hầu như mọi sinh vật sống, từ chim cánh cụt ở Nam Cực đến sữa mẹ ở
châu Âu và Mỹ.
Suốt cả đời, ông đã miệt mài đưa ra các ý tưởng sáng tạo. Cùng
với Chris Rapley, lúc đó là Giám đốc Bảo tàng Khoa học ở London, Lovelock đã đề xuất một phương pháp trên tạp chí Nature vào năm 2007, theo đó con người có thể khuấy động các đại
dương trên thế giới để kích thích sự phát triển của tảo, hút bớt carbon dioxide
từ khí quyển, tăng sinh các đám mây phản xạ ánh nắng [sunlight-reflecting
clouds] và nhờ đó làm giảm nhiệt độ toàn cầu.
Lovelock sinh ra ở Letchworth Garden City,
Hertfordshire, nhưng lớn lên ở Brixton, phía nam Luân Đôn, nơi cha mẹ anh, Tom
và Nellie, điều hành một cửa hàng bán khung ảnh. Ông học tại trường trung
học địa phương, trường Strand. Khi còn nhỏ, ông khám phá ra thư viện công cộng, nơi
ông kể đã khơi dậy niềm đam mê khoa học trong mình. Nếu so sánh, các bài học
khoa học ở trường thì thật tẻ nhạt.
Trong không gian tự do không bị gò bó của thư viện, ông
hào hứng đắm mình trong thông tin từ truyện khoa học viễn tưởng hoặc bất kỳ
sách giáo khoa khoa học nào trông thú vị, về thiên văn học, lịch sử tự nhiên,
sinh học, vật lý và hóa học. Năng khiếu thực hành của Lovelock được tạo điều
kiện phát triển tự do. Ông nhớ lại việc mình đã phát minh ra phong kế đặt ngoài
cửa sổ trong các chuyến đi tàu lửa khi còn là học sinh.
Cha mẹ ông không đủ khả năng nuôi con trai học đại học,
vì vậy Lovelock nhận làm kỹ thuật viên phòng thí nghiệm trong ngành công nghiệp,
và học lấy bằng Cử nhân tại các lớp buổi tối. Năm 1940, ông gia nhập Viện
Nghiên cứu Y khoa Quốc gia [National Institute for Medical Research – NIMR] tại
Mill Hill, ông làm việc ở đó suốt 20 năm tiếp theo. Là thành viên Hiệp hội
Giáo hữu [Quaker], ông từ chối nhập ngũ trong chiến tranh thế giới thứ hai vì
lý do tôn giáo.
Khi ở NIMR, ông đã lấy bằng tiến sĩ về khoa học y sinh
và tạo ra phát minh quan trọng nhất của mình, đầu dò cộng kết điện tử [Electron Capture Detector – ECD]. Đó là một thiết bị
cỡ bao diêm có thể phát hiện và đo đạc những dấu vết cực nhỏ của hóa chất độc hại. Giống
như nhiều nhà phát minh vĩ đại, Lovelock chẳng mấy thích thú làm việc theo nhóm. Ông
khao khát độc lập. Đầu dò cộng kết điện tử đã giúp ông có đủ tiền để đạt được
sự tự do này, và nhiều năm sau đó, ông thích tự mô tả mình như một “nhà khoa học
độc lập từ năm 1964”.
“Bất kỳ nghệ sĩ hay tiểu thuyết gia nào cũng sẽ hiểu,”
ông viết trong cuốn tự truyện của mình, Homage
to Gaia (2000) (tạm dịch: Lòng tôn kính Gaia), “một số người không
thể tạo ra thành quả tốt nhất nếu bị định hướng.”
Lovelock bắt đầu chuyển sang làm việc độc lập khi rời
NIMR vào năm 1961 để làm việc cho Nasa, cơ quan vũ trụ Hoa Kỳ. Ông được mời thiết kế
các thí nghiệm cho loạt tàu vũ trụ không người lái Surveyor nhằm khảo sát bề mặt mặt trăng trước khi chính
phủ Hoa Kỳ cho phép các phi hành gia Apollo thực hiện một nỗ lực hạ cánh lên mặt
trăng.
Ông chuyển từ dự án đổ bộ mặt trăng đến làm việc với
nhóm thám hiểm liên hành tinh của Nasa tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (Jet Propulsion Laboratory – JPL), Pasadena,
California, với ý tưởng tìm kiếm dấu hiệu của sự sống trên Sao Hỏa. Ông đã
bất ngờ trước sự thiếu hụt các đề xuất về nghiên cứu những khía cạnh sinh học của
Hành tinh Đỏ tại các trường đại học và viện nghiên cứu khi Nasa đặt yêu cầu.
Ông cho rằng nguồn cơn của việc thiếu quan tâm đến nỗi
ám ảnh về sinh học phân tử và sự tiến hóa di truyền là khám phá gây sốc của Francis Crick và James Watson về cách DNA mang mã di truyền. Lovelock bị thất vọng
khi thấy trọng tâm nghiên cứu trong sinh học chuyển dịch từ bức tranh toàn cảnh
sang một phần nhỏ hẹp. Nghiên cứu về sự sống tập trung nhiều vào việc kiểm
tra kỹ lưỡng các phân tử và nguyên tử hơn là trên toàn bộ sinh vật, ngụ ý rằng cái
toàn thể không bao giờ lớn hơn tổng các bộ phận của nó và các nhà khoa học có
thể tìm ra cách các sinh vật hoạt động bằng cách cắt chúng thành từng mảnh.
Những thí nghiệm của Lovelock nhằm tìm kiếm các dấu hiệu
của sự sống trên Sao Hỏa được thiết kế hoàn toàn khác biệt, qua cách tiếp cận
theo hướng tổng thể hơn là quy giản hóa; và cách tiếp cận đó đã có ảnh hưởng
quan trọng lên suy nghĩ chung của ông và Margulis khi thiết lập các nguyên tắc
của thuyết Gaia.
Kế hoạch tìm kiếm bằng chứng về sự sống ngoài Trái Đất của Nasa trước hết nhắm tới các hành tinh lân cận là Sao Kim và Sao Hỏa. Từ một nghiên cứu thành phần hóa học trong khí quyển của hai hành tinh, Lovelock đã dự đoán rằng ở Sao Hỏa lẫn Sao Kim đều không có sự sống. Sau đó, với một chút tư duy thuần túy độc đáo, ông ấy tự hỏi Trái Đất trông ra sao trước một sinh vật thông minh ngoài hành tinh.
Sách Gaia bởi James Lovelock |
Ông đã theo đuổi ý tưởng này trong một cuộc trò chuyện
với Dian Hitchcock, đồng nghiệp tại JPL, về lý do tại sao lại có sự khác biệt lớn
đến thế giữa bầu khí quyển Trái Đất với bầu khí quyển của Sao Hỏa và Sao Kim. Lovelock
nói rằng có lẽ thời điểm ông đi đến kết luận chính là lúc Gaia ra đời.
Khí quyển của cả Sao Hỏa và Sao Kim chứa hơn 95%
carbon dioxide với một lượng nhỏ nitơ, oxy và các khí khác. Ngược lại, bầu
khí quyển của Trái Đất có 77% nitơ và 21% oxy, với các dấu vết của carbon
dioxide và các khí khác. Lovelock tìm kiếm lời giải thích xem điều gì đã
khiến bầu khí quyển Trái Đất trở nên khác biệt và độc nhất vô nhị trong hệ mặt
trời như thế. Bằng chứng cho thấy năng lượng của mặt trời đã tăng lên 30% trong suốt ba tỷ năm rưỡi tồn
tại của sự sống trên hành tinh này, trong khi nhiệt độ bề mặt Trái Đất vẫn
không đổi, khiến ông đặc biệt khó hiểu.
Ông tính toán, theo vật lý tiêu chuẩn, bề mặt hành
tinh lẽ ra phải sôi lên khi nhiệt độ ngày càng tăng, thay vì vẫn nguội lạnh. Lovelock
kiên định với cách giải thích duy nhất rằng Trái Đất là một hệ thống tự điều chỉnh
đã tìm được cách để duy trì trạng thái cân bằng: đó là các sinh vật trên Trái Đất
đã giữ cho môi trường của chúng ổn định. Ông lý giải rằng bầu khí quyển của
Trái Đất gồm các loại khí liên tục biến đổi và cân bằng nhờ các sinh vật đang sống
và thở, trong khi bầu khí quyển của Sao Hỏa là tĩnh.
Cơ chế điều tiết bắt đầu khi các dạng sống đầu tiên trong
các đại dương cổ đại tách lấy carbon dioxide từ khí quyển và giải phóng oxy trở
lại. Trải qua các niên đại địa chất lâu dài, nồng độ carbon dioxide trong
khí quyển Trái Đất đã giảm xuống như tỷ lệ hiện nay để tạo điều kiện cho các dạng
sống phụ thuộc vào oxy. Lovelock và Margulis lập luận rằng sinh quyển của
hành tinh Trái Đất có thể được coi là một hệ thống tự phát triển và tự điều chỉnh,
kiểm soát bầu khí quyển, nước và đá để làm lợi cho riêng mình một cách vô thức
và tinh tế.
Trong khi phát triển lý thuyết của mình, Lovelock mô tả
các ý tưởng này cho người hàng xóm mà sau đã trở thành bạn ông, lúc bấy giờ đang
ở làng Wiltshire của Bowerchalke, tiểu thuyết gia William Golding, và xin lời khuyên về tên gọi thích hợp. Golding
gợi ý từ Gaia, dựa theo tên nữ thần Hy Lạp, người đã tạo ra thế giới sống từ Hỗn
độn [Chaos].
Để minh họa cho thuyết Gaia, Lovelock đã nghĩ ra mô
hình đồng tiến hóa Daisyworld. Daisyworld là cánh đồng gồm hoa cúc đen và trắng. Nếu
nhiệt độ tăng lên, hoa màu đen hấp thụ nhiệt nhiều hơn hoa trắng nên chết héo. Những
bông cúc trắng còn lại sinh sôi nảy nở. Cuối cùng, cúc trắng phản xạ nhiều
nhiệt hơn vào không gian, làm nguội hành tinh một lần nữa và để cho những bông
cúc đen xuất hiện trở lại.
Mặc dù Gaia có ảnh hưởng lớn đến phong trào xanh,
Lovelock tự nhận mình “chưa bao giờ hoàn toàn đứng về phía chủ nghĩa môi trường”. Ông
đóng vai trò là nhà tư vấn cho các tập đoàn như Hewlett-Packard và Shell, và quyển
sách Homage to Gaia viết: "Quá nhiều người theo đuổi phong trào xanh đâu
chỉ mù mờ về khoa học, họ ghét khoa học." Ông ví họ như “những bà mẹ lo
lắng thái quá điển hình chung, mải bận tâm về những rủi ro nhỏ nên bỏ qua các mối
nguy thực sự”. Ông ước họ "sẽ trưởng thành" và tập trung vào vấn
đề thực sự: "Làm thế nào chúng ta có đủ nhà cửa, quần áo và thực phẩm cho loài
người đông đúc mà không phá hủy môi trường sống của các sinh vật khác?"
Không giống như hầu hết các nhà bảo vệ môi trường,
Lovelock ủng hộ năng lượng hạt nhân. “Vào một thời điểm nào đó trong thế kỷ
tới, khi những tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu
bắt đầu hiện rõ, người ta sẽ tức giận nhìn lại những kẻ
hiện đang gây ô nhiễm một cách ngu ngốc khi cứ đốt nhiên liệu hóa thạch thay vì
chấp nhận lợi ích của năng lượng hạt nhân. Việc chúng ta không tin tưởng
vào năng lượng hạt nhân và thực phẩm biến đổi gien có cơ sở hay không?” ông
hỏi.
Ông đã nộp hơn 40 bằng sáng chế, và viết hơn 200 bài
báo khoa học, cũng như hàng loạt sách về thuyết Gaia. Ông đã được trao nhiều
huy chương khoa học, được các trường đại học Anh và những trường đại học khác tới
tấp trao tặng giải thưởng quốc tế và bằng tiến sĩ danh dự.
Từ cuốn sách đầu tiên, Gaia: A New Look at Life on Earth (1979) (tạm dịch: Gaia: Một cái nhìn
mới về sự sống trên Trái Đất), cho đến cuốn sách cuối cùng của mình, xuất bản
khi ông 99 tuổi, Lovelock đã viết một cách tao nhã và đầy thuyết phục. Ông
vẫn là người theo trường phái lạc quan. Trong Novacene: The Coming Age of
Hyperintelligence (2019)
(tạm dịch: Novacene: Thời đại siêu trí tuệ sắp đến), Lovelock đã bày
tỏ cái mà ông gọi là “một tiếng reo vui” trước sự phát triển đồ sộ của kiến thức nhân loại trong
đời mình, và hy vọng vào sự cứu rỗi tiềm năng cho nhân loại nhờ một thế hệ
cyborg nhân tạo thông minh mới vốn sẽ – không giống với phần đông nhân loại –
hiểu được tầm quan trọng của các sinh vật sống khác trong việc duy trì một hành
tinh ở được.
Năm 1977, Lovelock và Helen vợ ông – vốn đã mắc bệnh
đa xơ cứng – chuyển từ Bowerchalke đến Coombe Mill, gần biên giới
Devon/Cornwall, nơi đã phát triển thành một trang trại trồng rừng thử nghiệm rộng
35 mẫu Anh. Trong những năm sau đó, ông sống ở Abbotsbury, gần bờ biển
Dorset.
Helen (khuê danh là Hyslop), người vợ ông cưới năm 1942, đã qua đời năm 1989. Người vợ thứ hai, Sandy (khuê danh là Orchard), người ông kết hôn vào năm 1991, vẫn sống cùng hai con trai là Andrew và John, lẫn hai con gái riêng của ông từ cuộc hôn nhân đầu tiên, Jane và Christine, sau khi Lovelock qua đời.
- James Ephraim Lovelock, nhà hóa học, nhà khoa học y sinh và nhà phát minh, sinh ngày 26 tháng 7 năm 1919; mất ngày 26 tháng 7 năm 2022.
- Pearce Wright qua đời năm 2005
Huỳnh Thị Thanh Trúc dịch
Nguồn: James Lovelock obituary, The Guardian, July 27, 2022.