Nhà phát minh súng gen: đột biến gen chỉ gây thoái hóa, không gây tiến hóa

Vật lý học khẳng định entropy (mức độ hỗn loạn) của một hệ kín luôn luôn tăng khi không có trao đổi năng lượng với bên ngoài, nghĩa là hệ kín ngày càng trở nên mất trật tự dẫn đến không thể kiểm soát. Nhà phát minh ra “súng gen” cũng phát hiện rằng, đột biến gen không mang lại các thông tin di truyền có ích cho tiến hóa mà chỉ gây ra sự thoái hóa gen qua các thế hệ – biểu hiện của entropy di truyền.

Tiến sĩ John C. Sanford là một nhà phát minh và di truyền học thực vật, người đã tiến hành nghiên cứu tại Đại học Cornell trong hơn 25 năm. Ông được biết đến với những đóng góp đáng kể trong lĩnh vực cây trồng biến đổi gen, bao gồm cả việc phát minh ra quy trình biến đổi gen cây trồng – “súng bắn gen”.

Giống như nhiều người trong nghề của mình, Sanford đã dành toàn bộ sự nỗ lực vào điều mà ông gọi là “Tiên đề cơ bản hay Tiên đề chính” (Primary Axiom) của khoa học hiện đại, cụ thể là “con người chỉ là sản phẩm của sự tiến hóa – sản phẩm của các đột biến ngẫu nhiên và chọn lọc tự nhiên”. Ông lập luận rằng nền tảng của học thuyết Darwin hiện đại này hầu như được chấp nhận rộng rãi và hiếm khi bị đặt câu hỏi. Tuy vậy, sau một thời gian dài nghiên cứu, giảng dạy và phát minh liên quan đến biến đổi gen, Sanford đã phát hiện thuyết tiến hóa hiện đại là sai lầm. Ông đã dành nhiều thời gian và công sức để làm sáng tỏ sự thật về thuyết tiến hóa hiện đại đến Thế giới.

Trong cuốn sách “Entropy di truyền và Bí ẩn của bộ gen – Genetic Entropy and the Mystery of the Genome”, Sanford tiếp tục, không chỉ đặt câu hỏi về Tiên đề cơ bản, mà còn phơi bày toàn bộ sự sai sót của lý luận về hệ di truyền mà “hệ tư tưởng” – học thuyết Darwin hiện đại được xây dựng trên đó.

Bộ gen – cẩm nang hướng dẫn sự sống

Trong phần đầu tiên của cuốn sách, Sanford xây dựng phép suy luận luận tương tự (phép tương tự) khiến cho các khái niệm di truyền phức tạp trở nên dễ chịu hơn đối với những người không phải là nhà khoa học. Ông sử dụng phép tương tự so sánh bộ gen của con người – tổng tất cả cấu tạo gen của con người – với một bộ cẩm nang hướng dẫn sự sống (life instruction manual) gồm nhiều cuốn sách.

Sanford ví mỗi phân tử nucleotide trong chuỗi DNA được ký hiệu là A, T, C, G tương đương với mỗi chữ cái trong cuốn sách. Mỗi nhóm 3 phân tử nucleotide tạo mã di truyền (mã DNA – codon – quy định 1 loại axit amin), tương đương mỗi từ trong cuốn sách. Các nhóm mã di truyền kết hợp với nhau tạo thành các gen, tương ứng với các chương của cuốn sách. Các gen tạo thành các nhiễm sắc thể (chromosome), tương ứng với các tập của cuốn sách. 23 cặp nhiễm sắc thể tạo thành bộ gen người (genome), tương ứng với một thư viện, chính là bộ cẩm nang hướng dẫn sự sống. Phép tương tự này được sử dụng trong suốt cuốn sách bằng cách sử dụng một số hình ảnh có tính minh họa mạnh.

Các đột biến gen không mang lại thông tin hữu ích cho tiến hóa

Khi chúng ta xem bộ gen như một cẩm nang hướng dẫn, không khó để tưởng tượng các chỉ dẫn trong cuốn cẩm nang hướng dẫn đó có thể thay đổi như thế nào chỉ đơn giản bằng cách thay đổi ngẫu nhiên các chữ cái trong sách hướng dẫn. Những thay đổi này tương tự như những thay đổi ngẫu nhiên trong bộ gen của chúng ta được gọi là đột biến. Các đột biến có thể đơn giản như một “chữ cái” (tức là một nucleotide) bị thay đổi hoặc lớn như việc mất hoặc sao chép toàn bộ một “tập” sách (tức là một nhiễm sắc thể). Bộ gen của chúng ta bao gồm sáu tỷ “chữ cái” được chia thành 46 “tập” (trong một tế bào cơ thể điển hình; 23 nhiễm sắc thể trong tế bào sinh sản). Tuy nhiên, rõ ràng là việc thay đổi ngẫu nhiên các chữ cái trong sách hướng dẫn sẽ không cung cấp thông tin mới và hữu ích.

Sanford lập luận rằng, dựa trên bằng chứng khoa học hiện đại và tính toán của các nhà di truyền học quần thể (hầu như chỉ là những nhà tiến hóa), các đột biến đang xảy ra với tỷ lệ cao đáng báo động trong bộ gen của chúng ta và phần lớn các đột biến đều có hại hoặc “gần như trung tính” (nghĩa là cá sinh vật có đột biến sẽ chết hoặc không có sự tăng trưởng thể lực rõ rệt).

Quan trọng hơn, Sanford cũng xác minh mức độ hiếm có của bất kỳ loại đột biến có lợi nào so với đột biến có hại hoặc đột biến “gần như trung tính”. Thật vậy, các đột biến “có lợi” cực kỳ hiếm và không đóng góp theo bất kỳ cách nào có ý nghĩa. Thay vì mang lại các thông tin di truyền có lợi, các đột biến gen thường chủ yếu gây ra sự mất chức năng của sinh vật. Báo cáo của Crow J.F năm 1997 cho biết sức khỏe tự nhiên của nhân loại giảm 1-2% sau mỗi thế hệ do các đột biến gen. Sanford kết luận rằng tần suất và bản chất có hại hoặc trung tính của các đột biến ngăn cản chúng hữu ích cho bất kỳ sơ đồ tiến hóa ngẫu nhiên nào.

Sử dụng phép so sánh của Sanford, hãy tưởng tượng một cuốn sách hướng dẫn lắp ráp một chiếc xe kéo bốn bánh của trẻ em. Liệu việc thay đổi ngẫu nhiên các chữ cái trong cuốn sách có thể cải thiện cuốn sách đó không? Liệu việc sao chép các phần của cuốn sách có cải tiến nó không? Rõ ràng những kiểu thay đổi này sẽ phá hủy thông tin hơn là tạo ra thông tin mới.

Nhưng Sanford mở rộng phép tương tự hơn nữa. Ông gợi ý rằng Tiên đề cơ bản giả định rằng những thay đổi ngẫu nhiên như vậy không chỉ có thể thay đổi chiếc xe kéo, mà những “đột biến” ngẫu nhiên này sẽ phát triển chiếc xe kéo thành ô tô và cuối cùng là máy bay, và sau đó thậm chí là tàu con thoi. Không ai có thể lập luận rằng những thay đổi ngẫu nhiên trong hướng dẫn sử dụng một chiếc xe kéo cuối cùng sẽ làm phát sinh các chỉ dẫn cho một tàu con thoi. Tuy nhiên, Sanford lập luận rằng đây chính xác là tình huống liên quan đến bộ gen của chúng ta. Nếu chúng ta coi các dạng sống “sơ khai” trong bối cảnh tiến hóa là một chiếc xe kéo thô sơ, thì con người sẽ dễ dàng là một tàu con thoi khi so sánh!

Chọn lọc không khắc phục được sự tích tụ của các đột biến có hại và không giữ được các đột biến có lợi

Trong phần tiếp theo của cuốn sách, John C. Sanford xem xét quá trình chọn lọc tự nhiên và hỏi liệu “tự nhiên” có thể “chọn lọc” theo hướng ưu tiên những đột biến “có lợi” cực kỳ hiếm và chống lại những đột biến có hại hay không. Khái niệm chọn lọc tự nhiên nói chung là những sinh vật thích nghi tốt nhất với môi trường của chúng sẽ tồn tại và sinh sản, trong khi những sinh vật kém thích nghi hơn sẽ bị đào thải. Sanford chỉ ra rằng việc này có thể xảy ra với một số sinh vật, nhưng phổ biến hơn, sự lựa chọn liên quan đến xác suất và sự may rủi. Nhưng liệu quá trình này có thể chọn lọc chống lại các đột biến có hại và cho phép các đột biến ít có hại hơn hoặc thậm chí có lợi phát triển không? Theo Sanford, có những thách thức đáng kể đối với khái niệm này.

Một vấn đề chính là chi phí lựa chọn. Chi phí lựa chọn có nghĩa là một phần dân số phải được “chi tiêu” (tức là bị loại bỏ) để “trả tiền” cho quá trình lựa chọn. Để hiểu ý tưởng này về mặt con người, bao nhiêu phần trăm dân số có thể bị loại bỏ (hoặc không cho sinh sản) để thúc đẩy sự chọn lọc? Theo Sanford, con số này cực kỳ cao – có thể cao hơn 50% – điều này sẽ nhanh chóng dẫn đến sự diệt vong của quần thể sinh vật này.

Một vấn đề khác là bản chất “mù” của quá trình. Tự nhiên không thể “nhìn thấy” những sinh vật tiềm năng nào trong tương lai có thể tồn tại, và do đó, không có cách nào để chọn lọc hoặc chống lại các đặc điểm để đạt được bất kỳ mục tiêu nào trong tương lai. Lấy một ví dụ, theo sơ đồ tiến hóa, vượn người sẽ từ việc bò bằng 4 chân dần dần đứng thẳng lên để làm người hiện đại. Câu hỏi đặt ra là: làm sao “tự nhiên” có thể biết được rằng thế hệ vượn thứ i+1 đứng thẳng hơn thế hệ thứ i cần được chọn lọc và thế hệ thứ i cần bị loại bỏ, khi mà việc bò bằng 4 chân của thế hệ 0 hoặc đứng không thẳng của thế hệ thứ i hoàn toàn không làm cho khả năng sinh tồn của sinh vật kém hơn so với việc đứng thẳng?

Sanford kết luận rằng sự chọn lọc không thể khắc phục được sự tích tụ của các đột biến có hại và không có sức mạnh thực sự để giữ các đột biến “có lợi”, do sự cực kỳ hiếm của những đột biến đó và thực tế là sự chọn lọc là mù quáng. Do đó, ngay cả với khả năng chọn lọc – nhân tạo hay cách khác – sự tích lũy các đột biến có hại vẫn tiếp tục không suy giảm.

Entropy Di truyền – Sự thoái hóa bộ gene di truyền qua các thế hệ

Trong phần cuối cùng của cuốn sách, John C. Sanford minh họa tình hình thảm khốc của bộ gen người. Hãy tưởng tượng một cẩm nang hướng dẫn sử dụng hàng chục nghìn trang, trong đó các thay đổi ngẫu nhiên được thực hiện mỗi khi nó được sao chép. Ai sẽ tin tưởng một cẩm nang như vậy? Có bao nhiêu thay đổi để làm cho cuốn sách không sử dụng được? Bao lâu trước khi cuốn sách hướng dẫn không còn tạo ra một sản phẩm đúng chức năng? Đó là bằng chứng cho bản chất bộ gen rằng chúng ta đang bị thoái thoái hóa bộ gen qua sự di truyền giữa các thế hệ.

Hãy hình dung một cách đơn giản, chúng ta có một bộ sách gốc được in rất đẹp, được đánh mã F0. Bộ sách đó được nhân bản bởi máy photocopy ra hàng nghìn, hàng triệu bản, nhưng mỗi lần nhân bản thứ i (Fi), người ta lại mang bộ sách thứ i-1 (Fi-1) làm bản gốc để copy. Và, do sai sót của máy photocopy, mỗi lần copy sẽ bị thay đổi một số chữ, một số từ, hoặc một số đoạn một số đoạn. Ngoài ra sự copy liên tục Fi-1 thành Fi sẽ làm các chữ mờ dần đi cho đến khi nhiều chỗ không còn đọc được nữa. Điều này cuối cùng dẫn đến hậu quả là bộ sách cuối sẽ không dùng được hoặc nếu dùng sẽ dẫn đến những sai sót nguy hiểm.

Một lần nữa, Sanford chỉ ra sự tích tụ của các đột biến có hại và lập luận rằng bộ gen của chúng ta không tiến hóa thành một thứ gì đó vĩ đại hơn; chúng ta đang suy giảm (decaying) và thoái hóa (degenerating). Nói cách khác, bộ gen của chúng ta tại một thời điểm [trong quá khứ] có hình dạng tốt hơn nhiều so với hiện tại. Quá trình thoái hóa đã gây ra một thiệt hại lớn. Quá trình này ông gọi là “Entropy Di truyền – Genetic Entropy”.

Theo Định luật 2 của Nhiệt động lực học vật lý học, entropy là đại lượng đo sự hỗn loạn của các hệ động lực học. Theo định luật entropy, một hệ lớn và không trao đổi năng lượng với môi trường sẽ có entropy luôn tăng hoặc không đổi theo thời gian. Nghĩa là Vũ Trụ cũng như bất kỳ hệ kín nào không có tương tác với bên ngoài sẽ chuyển đổi dần từ trật tự đến rối loạn và không thể kiểm soát.

Cũng tương tự như vậy, hệ thông tin sinh học – bộ gen –  của các sinh vật hoạt động thông qua sự tương tác của các phân tử vật chất, vì thế nó cũng không thể nằm ngoài tác động của định luật entropy. Hiện tượng Entropy Di truyền (Genetic Entropy) chính là biểu hiện của định luật entropy trong hệ di truyền của các thực thể sống, nghĩa là bộ gen – hệ di truyền – của sinh nói chung đều có xu hướng thoái hoá theo thời gian qua các thế hệ.

Sanford cho rằng xu hướng thoái hóa bộ gen này không chỉ có thật, mà nó là kết quả tất yếu của sự tích tụ ngẫu nhiên, tự nhiên của các đột biến trong bộ gen của chúng ta. Do đó, đột biến không chỉ dẫn đến suy giảm mà còn không dẫn đến bất kỳ sự gia tăng thông tin có ý nghĩa nào. Để các sinh vật tiến hóa từ dạng này sang dạng khác, thông tin di truyền mới là cần thiết để cung cấp các “hướng dẫn” cho việc xây dựng các protein và các đặc điểm khác của sinh vật. Sanford xác định rõ ràng rằng bất kỳ kỳ vọng nào nhận được thông tin mới, hữu ích từ các quy trình ngẫu nhiên này đều là sự tin tưởng hoàn toàn mù quáng vào một quy trình bất lực.

Tóm lại, cuốn sách của Sanford tạo ra sự phản đối mạnh mẽ chống lại “Tiên đề cơ bản” bằng cách sử dụng thông tin khoa học hiện đại kết hợp với với lý luận logic mạnh nhưng đơn giản. Các lập luận của ông chắc chắn nhưng được viết ở mức độ có thể hiểu được bởi sinh viên và những người không phải là nhà khoa học. Ông làm rõ một số quan niệm sai lầm về đột biến, chọn lọc tự nhiên và sự suy thoái tổng thể của bộ gen. Ông mô tả chính xác khái niệm và thực tế của entropy di truyền, và ông kết luận từ nguyên lý đó sự phụ thuộc của chúng ta vào Đấng đã thiết kế ra mọi thứ. Thay vì coi cuộc sống như một sản phẩm phụ không mục đích của Tiên đề cơ bản, Sanford lập luận rằng Entropy Di truyền chỉ cho chúng ta nhu cầu và sự tin cậy của chúng ta vào Chúa – Đấng Sáng tạo. Có lẽ hệ thống suy thoái di truyền này chỉ đơn giản là một cách nữa Đấng Sáng tạo nhắc nhở chúng ta về Sự sa ngã và về sự phụ thuộc hoàn toàn của chúng ta vào Ngài.

Bài viết của Tiến sĩ Joe Deweese, Thiện Tâm biên dịch và bổ sung

Xem thêm: