Trong hành trình khám phá, sự tình cờ đôi khi mang đến những bất ngờ thú vị, nhưng chính sự kiên trì và nỗ lực không ngừng của các nhà khoa học mới tạo ra những thành tựu lớn lao và biến ý tưởng thành hiện thực.

Vào đầu những năm 1900, nhà hóa học người Pháp Edouard Benedictus đã gặp phải một tai nạn nhỏ trong phòng nghiên cứu: ông làm rơi một chiếc bình thí nghiệm. Nhưng lần này, chiếc bình không bị vỡ tan. Các mảnh thủy tinh vẫn dính chặt nhau, giống như một bức tranh khảm. Thấy thú vị, Benedictus đã tìm hiểu sâu hơn về vấn đề này và phát hiện trong bình có chứa dung dịch collodion. Sau khi bay hơi, dung dịch collodion lắng đọng trên bề mặt của thủy tinh giống như một lớp màng, giúp các mảnh thủy tinh gắn chặt với nhau. Benedictus đã tình cờ tạo ra một loại kính chống vỡ.

Tuy nhiên, Benedictus không sử dụng sáng chế của mình ngay. Chỉ đến khi ngành công nghiệp ô tô phát triển và vấn đề kính vỡ trong tai nạn xe hơi trở thành mối lo ngại lớn, ông mới đem sáng chế của mình ra sử dụng. Điều này ngụ ý rằng đôi khi sự sáng tạo có trước nhu cầu, thay vì điều ngược lại.

Những khoảnh khắc tình cờ như vậy cho thấy sự sáng tạo là điều khó đoán trước. Tuy nhiên, ngay cả trong trường hợp mà sự may mắn đóng vai trò quan trọng, như trong câu chuyện của Benedictus, thì chúng ta vẫn còn một câu hỏi lớn cần trả lời: Những khám phá mới có thực sự là kết quả của sự may mắn và tình cờ, hay chúng đã tồn tại sẵn ở một dạng tiềm năng nào đó, chỉ chờ một người có đủ kiến thức phát hiện ra chúng?

Những người hoài nghi có thể không tin vào sự may mắn. Họ cho rằng tất cả các phát minh là điều tất yếu xảy ra khi hội tụ đủ các điều kiện, hoàn cảnh và công nghệ phù hợp. Nếu các nhà khoa học không công bố khám phá của mình thì một người khác cũng sẽ tìm ra điều tương tự vào một thời điểm nào đó. Dù là ai thực hiện, những sáng chế như thuốc gây mê và giấy ghi chú Post-it cuối cùng vẫn sẽ được tạo ra.

Ví dụ, hai nhà khoa học Charles Darwin và Alfred R. Wallace đã độc lập phát triển lý thuyết tiến hóa thông qua chọn lọc tự nhiên, mặc dù Wallace đưa ra các kết luận muộn hơn Darwin khoảng 15 năm. Cả hai đều dựa vào những dữ liệu tương tự nhau, chẳng hạn như đọc tác phẩm của Thomas R. Malthus, quan sát sự phân bố của các loài trên những hòn đảo, và nhiều dữ liệu khác...v.v. Họ đã bổ sung nhiều ý tưởng riêng vào lý thuyết, nhưng sự trùng hợp trong suy nghĩ của họ thật đáng kinh ngạc.

Vào thế kỷ 19, trong cuộc chạy đua nhằm giải mã cấu trúc phân tử của DNA, nghiên cứu về khí gây mê và nhiều lĩnh vực khác, các nhà khoa học thường cảm thấy mục tiêu đang ở rất gần và họ chỉ cần thêm một bước nữa là có thể tìm ra giải pháp. Hiện tượng này có thể được hiểu rõ hơn khi so sánh với quá trình tiến hóa hội tụ (convergence) trong sinh học. Theo đó, hai loài không có quan hệ họ hàng đã phát triển những đặc điểm giống nhau, ví dụ như khả năng định vị bằng tiếng vang của dơi và một số loài chim. Nguyên nhân chính là do cả hai loài đều phải đối mặt với những vấn đề sinh tồn giống nhau trong môi trường sống của chúng (khả năng định hướng trong bóng tối khi bay), tạo ra những áp lực chọn lọc tương tự.

Alexander Fleming tình cờ tìm ra cách điều chế kháng sinh penicillin trong lúc nghiên cứu nấm mốc. Ảnh: Peter Purdy
Alexander Fleming tình cờ tìm ra cách điều chế kháng sinh penicillin trong lúc nghiên cứu nấm mốc. Ảnh: Peter Purdy

Đây là một manh mối quan trọng giúp giải thích tại sao sự hội tụ cũng tồn tại trong nghiên cứu khoa học. Các nhà phát minh thường phải đối mặt với những thách thức và áp lực giống nhau liên quan đến vấn đề nghiên cứu, cũng như việc tìm ra các phương pháp hoặc công cụ phù hợp để giải quyết vấn đề. Do đó, kết quả nghiên cứu của họ thường có sự tương đồng.

Các trường hợp kể trên có đôi chút khác biệt so với nhiều câu chuyện khám phá trong cuốn sách “Serendipity” của Telmo Pievani được xuất bản vào tháng 9/2024, bởi vì trong tất cả những tình huống đó, các nhà khoa học đã chạy đua một cách có chủ đích nhằm giải quyết một vấn đề cụ thể.

Nhưng nếu chúng ta phân tích các bước thực hiện để dẫn đến kết quả, chúng ta có thể thấy rằng yếu tố tình cờ vẫn hiện diện. Darwin và Wallace đều đọc tác phẩm của Thomas R. Malthus vào đúng thời điểm. Nhà tinh thể học Donohue – người có kiến thức chuyên sâu về liên kết hydro – đã trực tiếp giúp đỡ Crick và Watson chỉnh sửa mô hình cặp bazơ nucleotide mà họ đang nghiên cứu, dẫn đến việc phát hiện ra cấu trúc xoắn kép DNA. Điều đáng chú ý là Donohue tình cờ có mặt trong phòng thí nghiệm của Watson rất đúng lúc, cung cấp kiến thức chuyên môn quan trọng, giúp chỉnh sửa sai sót để dẫn đến một trong những khám phá quan trọng nhất trong lĩnh vực sinh học.

Xét về mặt tổng thể, không phải mọi ý tưởng mới đều xuất hiện một cách ngẫu nhiên và may mắn, nhưng yếu tố may mắn góp phần thúc đẩy quá trình khám phá diễn ra nhanh hơn. Tất cả các nhà khoa học đều đang “đứng trên vai những người khổng lồ” đi trước họ, và trên phương diện khách quan thì khoa học có yếu tố tích lũy, nghĩa là mỗi khám phá mới đều được xây dựng và phát triển dựa trên những kiến thức và thành tựu của các nhà khoa học trước đó. Mặc dù các nhà khoa học nổi tiếng có nhiều đóng góp quan trọng, nhưng đôi khi chính những nhà khoa học vô danh, với cách tiếp cận mới mẻ hoặc những quan điểm khác biệt, lại là người phát hiện ra những điều mới lạ, do họ nhìn nhận vấn đề theo một hướng khác.

Nếu các nhà khoa học đã xác định rõ ràng vấn đề họ muốn giải quyết và có cách tiếp cận phù hợp, thì kết quả của khám phá có thể dễ dàng hình dung từ trước, thay vì chỉ là một phát hiện ngẫu nhiên hoặc tình cờ. Tuy nhiên, điều đó không đồng nghĩa với việc vai trò cá nhân của nhà khoa học và bối cảnh trở nên kém quan trọng.

Một số khám phá có nhiều khả năng xuất hiện hơn, nhưng việc hiện thực hóa chúng vẫn phụ thuộc vào kiến ​​thức của từng nhà khoa học hoặc nhóm các nhà khoa học, và yếu tố ngẫu nhiên cũng đóng một vai trò quan trọng. Darwin và Wallace có lẽ sẽ không phát hiện ra nhiều điều mới lạ liên quan đến chọn lọc tự nhiên nếu không có những cơ hội tình cờ xuất hiện trong chuyến hành trình của họ. Những cơ hội này bao gồm việc đọc các bài viết, chứng kiến những hiện tượng tự nhiên đặc biệt, và gặp gỡ ngẫu nhiên các nhà khoa học khác trên đường đi.

Không ai biết có bao nhiêu con đường khác nhau dẫn đến cùng một khám phá. Nhưng khi nhìn lại quá khứ, chúng ta có thể nhìn nhận một sự kiện trước đây không quan trọng lại trở nên có ý nghĩa to lớn ở thời điểm hiện tại.

Trong hành trình khám phá, sự tình cờ đôi khi mang đến những bất ngờ thú vị, nhưng chính sự kiên trì và nỗ lực không ngừng của các nhà khoa học mới tạo ra những thành tựu lớn lao và biến ý tưởng thành hiện thực. Ví dụ, sự kiện quả táo rơi vào đầu đã khơi gợi ý tưởng về lực hấp dẫn cho Isaac Newton, nhưng nếu không có hàng năm trời nghiên cứu và phát triển lý thuyết, công trình của ông khó có thể đạt đến tầm vóc vĩ đại. Tương tự, Alexander Fleming tình cờ phát hiện penicillin từ một đĩa nuôi cấy vi khuẩn, nhưng ông đã phải thực hiện vô số thí nghiệm để biến nó thành loại thuốc kháng sinh cứu sống hàng triệu người.

Những ví dụ trên là minh chứng cho thấy, sự tình cờ chỉ là điểm khởi đầu trong nghiên cứu khoa học. Thành công thực sự đòi hỏi sự nhẫn nại, khả năng vượt qua thất bại và ý chí mạnh mẽ để đạt được mục tiêu./.

Nguồn:

The MIT Press Reader

Bài đăng KH&PT số 1327 (số 3 đến số 5/2025)