Return to the talk Return to talk

Transcript

Select language

Translated by Ming Ming
Reviewed by Hoàng Linh

0:11 Miranda Wang: Chúng tôi đến đây để nói về những sự cố. Mọi người thấy sao về sự cố? Khi nghĩ về sự cố, chúng ta thường cho rằng chúng có hại, là chuyện không may, thậm chí nguy hiểm, và chúng hoàn toàn có thể như vậy. Nhưng có phải sự cố luôn tệ như vậy? Hãy lấy việc phát minh ra penicillin làm ví dụ, đó là một trong những sự cố đáng mừng nhất trong lịch sử. Nếu không có sự tình cờ với 1 loại mốc của nhà sinh học Alexander Fleming, tại một trạm làm việc bị bỏ hoang, chúng ta đã không thể đẩy lùi được quá nhiều những vết nhiễm khuẩn như vậy.

0:43 Jeanny Yao: Hôm nay Miranda và tôi có mặt ở đây vì chúng tôi muốn chia sẻ về cách làm thế nào mà những sự tình cờ ngẫu nhiên của chúng tôi đã trở thành những khám phá ra sao. Năm 2011, chúng tôi tham quan Trạm trung chuyển rác Vancouver và đã thấy 1 hố rác thải nhựa khổng lồ. Chúng tôi nhận ra rằng khi nhựa chất thành đống rác, thì rất khó để phân loại vì chúng có trọng lượng như nhau, và khi chúng bị trộn lẫn với chất hữu cơ và rác thải xây dựng, thì thật sự là không thể nhặt chúng ra và tiêu hủy mà không ảnh hưởng đến môi trường.

1:09 MW: Cho dù như thế, đồ nhựa rất hữu ích vì chúng dai, dẻo, và dễ chế tạo thành rất nhiều hình dạng tiện dụng. Mặt trái của sự tiện dụng này là cái giá phải trả rất cao. Đồ nhựa gây ra những vấn đề nghiêm trọng, như hủy hoại hệ sinh thái, ô nhiễm nguồn tài nguyên thiên nhiên, và chiếm dụng diện tích đất khả dụng. Hình ảnh ta đang thấy là Vòng hồi chuyển Đại Thái Bình Dương. Khi suy nghĩ về ô nhiễm rác thải nhựa và môi trường biển, chúng ta nghĩ về Vòng hồi chuyển Đại Thái Bình Dương, nó là một hòn đảo rác thải nhựa đang trôi nổi. Nhưng đó không còn là sự miêu tả chính xác về ô nhiễm đồ nhựa trong môi trường biển. Ngay lúc này, đại dương thực sự đã trở thành bát súp phế thải nhựa, và chẳng có nơi nào trên khắp đại dương mà ta không gặp những mảnh nhựa.

1:56 JY: Trong xã hội toàn-đồ-nhựa này, cắt giảm sản lượng là mục tiêu tốt, nhưng chưa đủ. Còn lượng rác thải đã sản xuất thì sao? Đồ nhựa cần tới hàng trăm ngàn năm để phân hủy. Nên mọi người biết chúng tôi nghĩ sao không? Thay vì chờ đống rác đó cứ ở đó chất chồng, hãy tìm cách hạ nó xuống bằng vi khuẩn. Nghe hay đấy chứ?

2:20 Khán giả: Yeah. JY: Xin cảm ơn. Nhưng có vấn đề ở đây. Như mọi người thấy, nhựa có cấu trúc rất phức tạp và rất khó phân hủy. Dù thế nào đi nữa, chúng tôi tò mò và đầy hi vọng và vẫn muốn tiễn chúng ra đi.

2:32 MW: Với ý tưởng này, Jeanny và tôi đã đọc vài trăm nghiên cứu khoa học trên Internet, và viết một đề cương nghiên cứu khi vừa bước vào năm học lớp 12. Chúng tôi muốn tìm vi khuẩn từ sông Fraser của chúng tôi mà có thể phân hủy một chất làm dẻo độc hại có tên là Phthalate. Phthalate là phụ gia dùng trong sản xuất nhựa hàng ngày để tăng tính dẻo, tính bền và độ trong. Dù là một phần của nhựa, chúng không có liên kết cộng hóa trị với cốt nhựa. Do đó, chúng dễ dàng phân tán vào môi trường. Phthalate không chỉ làm ô nhiễm môi trường, mà còn làm ô nhiễm cả cơ thể chúng ta. Tệ hơn nữa, phthalate có trong những sản phẩm mà chúng ta tiêu thụ nhiều, như đồ chơi trẻ em, vỏ hộp đồ uống, mỹ phẩm, và thậm chí cả bao gói thực phẩm. Phthalate rất đáng sợ vì chúng được đưa vào cơ thể chúng ta rất dễ dàng. Chúng có thể hấp thụ qua da, qua đường tiêu hóa, hay hít thở.

3:28 JY: Hàng năm, hơn 200 ngàn tấn phthalate làm ô nhiễm không khí, nước và đất của chúng ta. Cơ quan bảo vệ môi trường thậm chí đã xác định nhóm này là yếu tố gây ô nhiễm hàng đầu vì đó chính là nguyên nhân gây ung thư và dị tật bẩm sinh vì chúng phá vỡ các hormone. Chúng tôi biết rằng, hàng năm, chính quyền thành phố Vancouver giám sát mật độ phthalate ở các dòng sông để bảo vệ sức khỏe của họ. Vì vậy chúng tôi cho rằng, nếu dọc theo sông Fraser có những nơi bị ô nhiễm phthalate, và nếu có vi khuẩn sống được ở đó, thì có lẽ, có thể những vi khuẩn này góp phần tiêu hủy phthalate.

4:06 MW: Do đó, chúng tôi trình bày ý tưởng này với tiến sỹ Lindsay Eltis của Đại học British Columbia, và thật bất ngờ, tiến sỹ đã đưa chúng cháu tới phòng thí nghiệm và yêu cầu các sinh viên sau đại học Adam và James giúp chúng tôi. Lúc đó chúng tôi gần như không nghĩ rằng một chuyến tham quan bãi rác và tìm hiểu trên Internet và mạnh dạn hành động theo niềm đam mê sẽ đưa mình tới một chuyến hành trình suốt đời của những sự ngẫu nhiên và khám phá.

4:32 JY: Bước đầu trong dự án của chúng tôi là lấy mẫu đất từ 3 khu vực khác nhau dọc theo sông Fraser. Từ hàng ngàn vi khuẩn, chúng tôi muốn tìm ra những loài có thể phân hủy phthalate, nên chúng tôi làm giàu việc nuôi cấy vi khuẩn với phthalate như là nguồn carbon duy nhất. Điều này nghĩa là, nếu có thứ gì đó phát triển được trong các mẻ nuôi cấy, thì nó phải sống được với phthalate. Mọi việc tiến triển tốt đẹp từ đó, và chúng tôi trở thành những nhà khoa học tuyệt vời. (Cười lớn)

4:56 MW: Um... uh, Jeanny. JY: Mình đùa thôi mà.

4:59 MW. Okay. Đó là lỗi của mình tôi. Thế đó, tôi vô tình làm vỡ cái bình chứa mẻ vi khuẩn làm giàu thứ 3, hậu quả là, chúng tôi phải lau rửa phòng thí nghiệm bằng thuốc tẩy và ethanol 2 lần. Và đây chỉ là 1 trong rất nhiều ví dụ về sự tình cờ đã xảy ra trong quá trình thí nghiệm. Nhưng sai sót này lại trở thành may mắn trời cho. Chúng tôi thấy những mẻ nuôi cấy không bị ảnh hưởng đều được lấy từ nơi có cấp ô nhiễm đối lập, sai sót này lại làm chúng tôi nghĩ có lẽ mình có thể so sánh tiềm năng phân hủy khác nhau của các vi khuẩn được lấy từ những nơi có cấp ô nhiễm đối lập.

5:36 JY: Giờ chúng tôi nuôi vi khuẩn, chúng tôi muốn cách ly các sự biến dạng bằng việc phân tách chúng trên các đĩa trung gian, vì chúng tôi nghĩ điều đó có thể ít có khả năng có tai nạn hơn, nhưng chúng tôi lại sai. Chúng tôi làm hỏng miếng thạch khi đang tách và còn làm hỏng một số mẫu và nấm. Do vậy, chúng tôi phải tách đi tách lại nhiều lần. Rồi quan sát việc sử dụng phthalate và sự phát triển của vi khuẩn, và nhận thấy chúng có tương quan đối lập, số lượng vi khuẩn càng tăng, mật độ phthalate càng giảm. Nghĩa là vi khuẩn của chúng tôi sống được trong phthalate

6:11 MW: Giờ thì chúng tôi đã tìm thấy vi khuẩn phân hủy được phthalate, nhưng vẫn phân vân liệu chúng là những vi khuẩn nào. Nên Jeanny và tôi đã lấy 3 dạng biến đổi hiệu quả nhất và thực hiện khuếch đại gen của chúng rồi so sánh dữ liệu với cơ sở dữ liệu tổng hợp trực tuyến. Chúng tôi vui mừng nhận thấy, dù 3 dòng vi khuẩn này đã được nhận dạng, 2 trong số chúng không được biết là có liên quan với việc phân hủy phthalate, nên đây thực sự là một phát hiện mới.

6:37 JY: Để hiểu rõ hơn cơ chế phân hủy này, chúng tôi muốn làm rõ quá trình dị hóa của 3 dòng, Chúng tôi chiết xuất enzym từ các vi khuẩn và cho phản ứng với sản phẩm trung gian của axit phthalic.

6:51 MW: Chúng tôi quan sát thí nghiệm qua bộ quang phổ và có được biểu đồ tuyệt đẹp này. Biểu đồ này cho thấy các vi khuẩn này thực sự có tiến trình gen để phân hủy phthalate Các vi khuẩn có thể biến đổi phthalate, vốn là chất độc hại, thành các sản phẩm cuối như carbon dioxide, nước và cồn.

7:09 Tôi nghĩ có ai đó trong số mọi người đang nghĩ, ồ, carbon dioxide cũng đáng ngại đó, đó là khí nhà kính. Nhưng nếu các vi khuẩn này không tham gia vào việc phân hủy phthalate, chúng sẽ sử dụng nguồn carbon khác, và sự hấp thụ ưa khí cũng vẫn dẫn tới những sản phẩm cuối như carbon dioxide.

7:25 Chúng tôi cũng rất vui khi biết rằng, dù chúng ta có nhiều sự đa dạng hơn của các vi khuẩn phân hủy trong môi trường sống của loài chim, chúng tôi có loại phân hủy mạnh nhất dành cho rác thải. Điều này cho thấy rõ rằng mẹ thiên nhiên tham gia vào quá trình chọn lọc tự nhiên.

7:41 JY: Do đó, Miranda và tôi đã chia sẻ nghiên cứu này tại cuộc thi Sanofi BioGENEius Challenge và được đánh giá là có tiềm năng thương mại lớn nhất. Dù không phải là những người đầu tiên tìm ra vi khuẩn phân hủy phthalate, chúng tôi là những người đầu tiên tìm đến dòng sông địa phương và tìm ra giải pháp cho vấn đề của địa phương. Chúng tôi không những chỉ ra rằng các vi khuẩn có thể là giải pháp cho ô nhiễm rác thải nhựa, mà còn chỉ ra rằng việc mạo hiểm và chấp nhận những kết quả khó lường sẽ tạo cơ hội cho những khám phá bất ngờ.

8:12 Suốt hành trình này, chúng tôi tìm thấy niềm đam mê khoa học, và hiện đang tiếp tục nghiên cứu về các hóa chất nhiên liệu hóa thạch khác ở trường đại học. Chúng tôi hi vọng trong tương lai gần, chúng tôi có thể tạo ra các sinh vật điển hình có thể phân hủy không chỉ phthalate mà còn là rất nhiều các chất gây ô nhiễm khác. Chúng ta có thể ứng dụng vào nhà máy xử lý nước thải để làm sạch các dòng sông và những tài nguyên thiên nhiên khác. Có lẽ một ngày nào đó, chúng tôi có thể giải quyết vấn đề chất thải nhựa rắn.

8:43 MW: Hành trình này của chúng tôi đã thực sự thay đổi hiểu biết của mình về các vi tổ chức, và Jeanny và tôi đã cho thấy thậm chí những sai lầm cũng có thể dẫn đến các khám phá. Einstein từng nói, "Bạn không thể giải quyết vấn đề bằng cách sử dụng kiểu suy nghĩ bạn thường có khi bạn tạo ra chúng." Nếu chúng ta sản xuất nhựa bằng cách tổng hợp thì sau đó chúng ta nghĩ tới giải pháp có thể phân hủy chúng bằng hóa sinh học.

9:05 Xin cảm ơn. JY: Xin cảm ơn.

9:07 (Vỗ tay)