Một sự thật khoa học mới không chiến thắng nhờ thuyết phục đối thủ và khiến họ nghiệm ra chân lý, mà vì các đối thủ đó tàn lụi để một thế hệ mới lớn lên và quen với sự thật mới này.

— MAX PLANCK

Chỉ kẻ ngốc mới có đặc quyền thốt lên những sự thật mà không một ai khác sẽ nói ra.

— SHAKESPEARE

Một hôm, các vị thần gặp nhau trên thiên đàng và phàn nàn về tình cảnh đáng thương của loài người. Họ ghê tởm sự vô dụng, ngờ nghệch và ngu xuẩn của chúng ta. Nhưng một vị thần đã rủ lòng thương và quyết định thử ban cho một người rất đỗi bình thường sức mạnh vô hạn. Họ thắc mắc không biết anh sẽ hành xử thế nào khi có khả năng như một vị thần.

Thế là anh chàng George Fotheringay, một người bán kim chỉ bình thường, bỗng thấy mình có những khả năng thần thánh. Anh có thể khiến những cây nến trôi bồng bềnh trên không, làm đổi màu nước, tạo ra những bữa ăn thịnh soạn và thậm chí tạo ra kim cương. Ban đầu anh dùng sức mạnh để tiêu khiển và làm vài việc có ích. Nhưng sự kiêu căng và thèm khát sức mạnh đã lấn át lí trí và biến anh thành kẻ bạo ngược thèm khát quyền lực, muốn có nhiều đền đài và sự giàu có không thể tin nổi. Say men quyền lực, anh đã phạm một sai lầm chết người. Anh ngạo mạn ra lệnh cho Trái Đất ngừng quay. Cảnh tượng đột ngột trở nên hỗn loạn không tưởng tượng nổi khi những luồng gió khủng khiếp thổi bay mọi thứ trên mặt đất vào không trung với tốc độ ngang với tốc độ quay của Trái Đất. Loài người bị quét sạch vào không gian. Trong cơn tuyệt vọng, anh thực hiện mong muốn cuối cùng của mình: biến mọi thứ trở lại như cũ.

Đây là mạch chính của bộ phim The Man Who Could Work Miracles (Người đàn ông có thể tạo ra phép màu) (1936), dựa trên truyện ngắn cùng tên được H. G. Wells viết năm 1911. (Câu chuyện này được dựng lại trong bộ phim Bruce Almighty (Bruce Toàn năng) do Jim Carrey đóng vai chính.) Trong tất cả những sức mạnh liên quan tới giác quan thứ sáu, viễn di — hay khả năng điều khiển các vật bằng ý nghĩ là sức mạnh khủng khiếp nhất mà có lẽ chỉ các vị thần mới sở hữu. Thông điệp mà Wells gửi gắm trong truyện ngắn này là để kiểm soát sức mạnh thần thánh ta cần có cả lương tri và sự minh triết thần thánh.

Viễn di xuất hiện nổi bật trong văn chương, đặc biệt là trong vở kịch The Tempest (Dông tố) của Shakespeare, trong đó phù thủy Prospero cùng con gái Miranda và tiên nữ Ariel bị mắc kẹt nhiều năm trên một hoang đảo do sự phản bội của người em trai xấu xa. Khi Prospero biết kẻ này đang đi thuyền gần đó, ông trả thù bằng cách sử dụng sức mạnh viễn di hiệu triệu một cơn bão khủng khiếp đánh dạt con thuyền vào hòn đảo. Sau đó, Prospero tiếp tục sử dụng sức mạnh viễn di để định đoạt số phận của những người sống sót tội nghiệp, trong đó có Ferdinand, một chàng trai bảnh bao và hiển lành, được Prospero sắp đặt để kết duyên với Miranda.

(Văn hào Nga Vladimir Nabokov đã chỉ ra rằng Dông tố mang nhiều nét tương đồng với một câu chuyện khoa học viễn tưởng. Thực tế, khoảng 350 năm sau khi được viết ra, vở kịch này được xây dựng lại trong một truyện khoa học viễn tưởng Forbidden Planet (Hành tinh bị lãng quên), trong đó Prospero trở thành nhà khoa học nhiều suy tư Morbius, tiên nữ trở thành robot Robby, Miranda trở thành cô con gái Altaira của Morbius và hoang đảo là hành tinh Altair-4. Gene Roddenberry, nhà sản xuất loạt phim Star Trek cho biết Hành tinh bị lãng quên là một trong những tác phẩm đã truyền cảm hứng cho ông.) Gần đây hơn, viễn di trở thành ý tưởng chính trong tiểu thuyết Carrie (1974) của nhà văn Stephen King, đưa ông từ một cây bút vô danh và nghèo khó trở thành tiểu thuyết gia kinh dị hàng đầu thế giới. Carrie là một nữ sinh trung học đáng thương với tính cách nhút nhát. Cô bị khinh miệt và thường bị người mẹ tâm thần đuổi đánh. Niềm an ủi duy nhất của cô là khả năng viễn di được di truyền. Trong phân cảnh cuối cùng, những kẻ hành hạ cô đã lừa để cô nghĩ mình là nữ hoàng của buổi dạ hội, sau đó rưới tiết lợn lên bộ đầm mới của cô. Để trả thù, Carrie đã dùng suy nghĩ khóa tất cả các cửa ra vào, giật điện những kẻ đã miệt thị mình, đốt cháy ngôi trường và phát ra một cơn bão lửa thiêu rụi mọi thứ xung quanh cùng chính cô trong đó.

Chủ để viễn di nằm trong tay một kẻ tâm thần bất ổn cũng là nền tảng cho phần phim đáng nhớ “Charlie X” của Star Trek, kể về một chàng trai có tâm thần không ổn định đang ở một thuộc địa xa xôi trong không gian. Thay vì sử dụng sức mạnh viễn di làm điều tốt, hắn dùng nó để điều khiển người khác bắt họ thực hiện những mong muốn của mình. Nếu chiếm được tàu Enterprise và đến Trái Đất, hắn có thể sử dụng năng lực có sức tàn phá khủng khiếp để hủy diệt hành tinh này.

Viễn di là sức mạnh của Thần Lực — được sử dụng bởi các thần linh được gọi là kỵ sĩ Jedi trong loạt phim Chiến tranh giữa các vì sao.

Có lẽ cuộc đụng độ nổi tiếng nhất trong lĩnh vực viễn di ở đời thực diễn ra trong chương trình của Johnny Carson vào năm 1973. Đây là cuộc chạm trán kinh điển giữa nhà ngoại cảm Uri Geller người Israel tự cho là có khả năng bẻ cong thìa bằng sức mạnh ý nghĩ và Randi Ảo diệu — một ảo thuật gia chuyên nghiệp có nghề tay trái là vạch trần những kẻ tự xưng có khả năng ngoại cảm. (Điều kỳ quặc ở đây là cả ba người đều có chung một quá khứ: tất cả đều bắt đầu sự nghiệp là ảo thuật gia và sở hữu những ngón nghề ảo thuật điêu luyện làm khán giả sững sờ.)

Trước khi Geller xuất hiện, Randi đã hội ý với Carson và đề nghị Carson chuẩn bị sẵn vài chiếc thìa đã được kiểm tra kỹ trước buổi trình diễn. Trên sân khấu, Carson khiến Geller bất ngờ khi đề nghị Geller bẻ gãy những cái thìa do ông cung cấp thay vì mớ thìa mà Geller chuẩn bị sẵn. Bối rối tột độ, Geller không thể bẻ gãy những cái thìa không phải của mình. (Sau này, Randi xuất hiện trong chương trình của Johnny Carson và biểu diễn thành công trò bẻ thìa, nhưng ông khéo léo nói rằng ngón nghề của ông chỉ thuần túy là ảo thuật chứ không phải kết quả của việc sử dụng sức mạnh tinh thần.)

Randi Ảo diệu đã treo thưởng 1 triệu đô-la cho ai có thể chứng minh sức mạnh tâm linh. Cho đến nay, vẫn chưa có ai vượt qua được thử thách một triệu đô-la này.

VIỄN DI VÀ KHOA HỌC

Việc phân tích khả năng viễn di trên phương diện khoa học có một vấn đề là các nhà khoa học dễ dàng bị những người tự nhận có khả năng tâm linh qua mặt. Các nhà khoa học được rèn luyện để tin vào những thứ họ nhìn thấy trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, các ảo thuật gia tuyên bố có khả năng tâm linh lại được huấn luyện để lừa gạt người khác bằng cách đánh lừa cảm quan thông thường. Kết quả là các nhà khoa học thường quan sát kém cỏi về những hiện tượng tâm linh. Ví dụ, năm 1982, các nhà cận tâm lý học được mời đến để phân tích khả năng của Michael Edwards và Steve Shaw — hai anh chàng được cho là có những năng khiếu lạ thường. Họ tuyên bố có thể bẻ cong kim loại, tạo ra hình ảnh trên các tấm phim bằng suy nghĩ, sử dụng khả năng viễn di để di chuyển đồ vật và đọc ý nghĩ của người khác. Nhà cận tâm lý học Michael Thalbourne ấn tượng với điều này đến độ ông đã phát minh ra thuật ngữ “viễn di gia” (psychokinete) để gọi hai anh chàng này. Các nhà cận tâm lý học tại Phòng Thí nghiệm Nghiên cứu Tâm linh McDonnell ở St. Louis, bang Missouri (Mỹ), kinh ngạc trước khả năng họ, tin rằng mình có những bằng chứng xác thực về khả năng tâm linh của hai người và bắt đầu viết một bài nghiên cứu khoa học về họ. Năm sau đó, hai anh chàng đã công khai rằng khả năng của họ là giả và “năng lực” của họ là những thủ thuật ảo thuật thông thường chứ chẳng phải sức mạnh siêu nhiên nào. (Steve Shaw sau này trở thành ảo thuật gia trứ danh, thường xuất hiện trên truyền hình Mỹ với màn diễn “chôn sống” trong nhiều ngày trời.)

Nhiều thí nghiệm mở rộng về viễn di đã được thực hiện tại Viện Rhine thuộc Đại học Duke trong điều kiện có kiểm soát, nhưng kết quả thu được không rõ ràng. Người tiên phong trong lĩnh vực này là giáo sư Gertrude Schmeidler, đồng nghiệp của tôi tại Đại học Thành phố New York. Nguyên là biên tập viên của tạp chí Cận tâm lý học và là cựu chủ tịch của Hiệp hội Cận tâm lý học, bà rất ấn tượng với giác quan thứ sáu và đã thực hiện nhiều nghiên cứu trên các sinh viên của mình. Bà thường lui tới những bữa tiệc có nhiều nhà tâm linh nổi tiếng tham gia để xem họ biểu diễn các thủ thuật tâm linh trước đám đông khách mời, nhằm bổ sung thêm chủ đề vào các thí nghiệm. Nhưng sau khi phân tích hàng trăm sinh viên cùng ghi nhận từ các nhà thần kinh và tâm lý học, bà từng giãi bày với tôi rằng bà không thể tìm thấy một ai có khả năng thực hiện kỳ công viễn di trong điều kiện có kiểm soát.

Bà từng rải khắp phòng các nhiệt kế tí hon để đo sự thay đổi nhiệt độ dù là nhỏ hơn 1 độ trong phòng. Sau những nỗ lực đầy căng thẳng, một nhà thần kinh học có thể làm tăng nhiệt độ của một nhiệt kế lên 1/10 độ. Schmeidler tự hào rằng mình có thể thực hiện thí nghiệm này dưới các điều kiện ngặt nghèo. Nhưng còn lâu người ta mới có thể di chuyển các vật có kích thước lớn nhờ ra lệnh bằng ý nghĩ.

Một trong những nghiên cứu nghiêm túc nhất nhưng cũng gây tranh cãi nhiều nhất được thực hiện tại Chương trình Nghiên cứu về những Kỹ nghệ Dị thường Princeton PEAR do Robert G. Jahn thành lập vào năm 1979 khi đang làm chủ nhiệm khoa Khoa học ứng dụng và Kỹ nghệ. Các kỹ sư tại đây tìm hiểu xem liệu việc chỉ dùng suy nghĩ có thể ảnh hưởng tới kết quả của các sự kiện ngẫu nhiên hay không. Ví dụ, chúng ta đều biết rằng khi tung một đồng xu, sẽ có 50% khả năng thu được mặt sấp hoặc mặt ngửa. Nhưng các nhà khoa học ở PEAR cho rằng suy nghĩ của con người có thể ảnh hưởng đến kết quả của những sự kiện ngẫu nhiên như vậy. Trải qua suốt 20 năm cho đến khi chương trình khép lại vào năm 2007, các kỹ sư ở đây đã thực hiện hàng ngàn thí nghiệm, bao gồm hơn 1,7 triệu lần thử nghiệm và 340 triệu lượt tung đồng xu. Kết quả thu được dường như cho thấy ảnh hưởng của viễn di là có tồn tại nhưng rất nhỏ, chưa tới vài phần mười ngàn khi tính trung bình. Nhưng ngay cả những kết quả nghèo nàn đó cũng bị những nhà khoa học khác bác bỏ vì cho rằng những nghiên cứu này có những sai lệch tinh vi, bị che giấu trong dữ liệu.

(Năm 1988, Quân đội Mỹ đã đề nghị Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia xác thực những tuyên bố về các dị năng. Họ mong muốn tìm kiếm bất cứ thứ gì tạo lợi thế cho binh lính của mình, bao gồm cả sức mạnh tâm linh. Báo cáo của Hội đồng nghiên cứu việc tạo ra một đội quân giả định có tên gọi là “Tiểu đoàn Trái Đất đầu tiên”, gồm những “chiến binh pháp tăng” có khả năng làm chủ hầu hết các kỹ thuật được Hội đồng xem xét, gồm khả năng sử dụng giác quan thứ sáu, xuất hồn theo ý muốn, bay, chữa bệnh bằng suy nghĩ và đi xuyên tường. Khi nghiên cứu các tuyên bố của PEAR, Hội đồng nhận thấy một nửa các thử nghiệm thành công của họ có nguồn gốc từ một cá nhân duy nhất. Một số nhà phê bình tin rằng đây là người đã trực tiếp tiến hành các thí nghiệm hoặc viết chương trình máy tính cho PEAR. “Cá nhân tôi cho rằng, nếu người vận hành phòng thí nghiệm lại chính là người duy nhất tạo ra các kết quả thí nghiệm thì rõ ràng là có vấn đề.” Tiến sĩ Ray Hyman thuộc Đại học Oregon cho biết. Báo cáo kết luận: “Không có bằng chứng khoa học nào từ các nghiên cứu trong suốt 130 năm qua cho thấy sự tồn tại của các hiện tượng cận tâm lý học.”)

Vấn đề của nghiên cứu về viễn di mà ngay cả những người ủng hộ cũng phải thừa nhận, là nó không tương thích rõ nét với các định luật vật lý đã biết. Lực hấp dẫn — lực yếu nhất trong tự nhiên — chỉ có tác dụng hút nên không thể dùng lực này để nâng hay đẩy các vật được. Lực điện từ tuân theo hệ phương trình Maxwell lại không tác dụng lên các vật trung hòa về điện. Còn lực hạt nhân thì chỉ tương tác trong tầm ngắn như khoảng cách giữa các hạt tạo nên hạt nhân.

Một vấn đề khác của viễn di là nguồn cấp năng lượng. Cơ thể con người chỉ có thể tạo ra công suất khoảng 1/5 mã lực, nên việc nhân vật Yoda trong Chiến tranh giữa các vì sao nhấc bổng được cả một con tàu không gian bằng sức mạnh ý nghĩ hay nhân vật Cyclops trong X-men phát ra luồng laser cực mạnh từ mắt đều vi phạm định luật bảo toàn năng lượng: một thực thể bé nhỏ như Yoda không thể tích trữ lượng năng lượng cần để nâng một con tàu không gian. Dù có cố gắng tập trung năng lượng như thế nào đi chăng nữa, chúng ta cũng không thể dự trữ đủ năng lượng để thực hiện được những kỳ công hay phép màu mà người ta vẫn gán cho sức mạnh viễn di. Với tất cả những khó khăn vừa nêu, vậy viễn di có thể tương thích với các định luật vật lý đến mức nào?

VIỄN DI VÀ BỘ NÃO

Nếu viễn di không tương thích rõ nét với các lực đã biết trong vũ trụ thì ta có thể khai thác khả năng này như thế nào trong tương lai? Một gợi ý được hé lộ trong tập phim Star Trek có tựa đề “Who Mourns for Adonais?”, trong đó phi hành đoàn của tàu Enterprise chạm trán với một chủng tộc mang hình dáng của các vị thần Hy Lạp và có khả năng thực hiện những kỳ công đầy ảo diệu chỉ bằng suy nghĩ. Thoạt tiên, cứ như thể đội bay đã gặp chính các vị thần ngự trị trên đỉnh Olympus vậy. Tuy nhiên, đội bay dần nhận ra chủng tộc này không phải thần thánh mà chỉ là các thực thể bình thường có khả năng điều khiển ý nghĩ thông qua một trạm năng lượng trung tâm. Trạm này có chức năng nhận biết mong muốn của họ và thay họ thực hiện những kỳ công màu nhiệm. Bằng cách phá hủy nguồn năng lượng trung tâm, phi hành đoàn Enterprise có thể triệt tiêu sức mạnh thần thánh của chủng tộc này.

Tương tự như vậy, các định luật vật lý cũng cho phép một người trong tương lai có thể tập luyện để dùng suy nghĩ điều khiển các thiết bị điện tử thông minh, nhờ đó mà có được sức mạnh thần thánh. Viễn di thông qua sóng vô tuyến hoặc máy tính là những khả năng thực tế. Khi con người nhìn vào hình ảnh điện não đồ chụp bộ não của mình hiện ra trên màn hình, họ thậm chí còn học được cách để điều khiển có chủ đích những hình ảnh này, dù chưa tốt thực sự. Quá trình này được gọi là “sự phản hồi sinh học”.

Vì không có hướng dẫn chi tiết nào về bộ não cho chúng ta biết cách thức điều khiển các thớ cơ bằng các neuron nên bệnh nhân cần tích cực học hỏi cách sử dụng máy tính để kiểm soát những hình ảnh mới mẻ này.

Kết quả là khi được yêu cầu, các bệnh nhân có thể tạo ra một số kiểu hình mẫu sóng não nhất định hiện trên màn hình. Hình ảnh từ màn hình được truyền đến một máy tính được lập trình để nhận ra những hình mẫu sóng cụ thể này, từ đó thực hiện các mệnh lệnh chính xác, như khởi động máy hoặc kích hoạt động cơ. Nói cách khác, chỉ bằng suy nghĩ, một người có thể tạo ra một hình mẫu sóng não đặc trưng trên màn hình điện não đồ, từ đó kích hoạt một máy tính hoặc một động cơ.

Chẳng hạn, bằng cách này, một người bị liệt toàn thân có thể tự điều khiển xe lăn chỉ bằng suy nghĩ. Hoặc nếu một người có thể tạo ra những hình mẫu dễ nhận biết của 26 ký tự chữ cái trên màn hình, họ hoàn toàn có thể đánh máy bằng ý nghĩ. Dĩ nhiên, đây chỉ là một cách thô sơ để chuyển tải ý nghĩ của con người. Phải tốn thời gian khá lâu để con người có thể tập luyện thành thục việc thao tác qua sóng não bằng cơ chế phản hồi sinh học.

Khả năng “đánh máy bằng suy nghĩ” tiến gần với thực tế hơn nhờ công trình của nhà nghiên cứu Niels Birbaumer thuộc Đại học Tubingen ở Đức. Ông sử dụng cơ chế phản hồi sinh học giúp những người bị liệt một phần do tổn thương não. Bằng cách tập cho họ thay đổi sóng não của mình, ông dạy những người này đánh máy ra những câu đơn giản trên màn hình vi tính.

Người ta cũng đã dạy những con khỉ được cấy một số điện cực trong não cách điều khiển ý nghĩ thông qua cơ chế phản hồi sinh học. Khi đó, chúng có thể chỉ dùng suy nghĩ để điều khiển một cánh tay robot thông qua Internet.

Một chuỗi thí nghiệm chính xác hơn đã được thực hiện tại Đại học Emory ở Atlanta, bang Georgia (Mỹ). Trong thí nghiệm này, người ta cấy thẳng một quả cầu nhỏ bằng thủy tinh vào trong não của một người bị liệt do đột quỵ. Quả cầu này được gắn với một dây kết nối với một máy tính cá nhân. Bằng cách sử dụng ý nghĩ, bệnh nhân này có thể gửi đi các tín hiệu thông qua dây nối và di chuyển con trỏ trên màn hình vi tính. Sau quá trình rèn luyện, bệnh nhân có thể điều khiển con trỏ di chuyển liên tục thông qua cơ chế phản hồi sinh học. Về nguyên tắc, con trỏ trên màn hình lại có thể dùng để viết ra những suy nghĩ, khởi động máy móc, lái xe ảo, chơi trò chơi điện tử và nhiều việc khác.

John Donoghue, nhà khoa học thần kinh thuộc Đại học Brown, có lẽ là người mang lại đột phá quan trọng nhất trong việc tạo ra giao diện tương tác giữa máy móc và trí não. Ông đã sáng chế ra dụng cụ BrainGate, giúp những người bị bại liệt thực hiện được một chuỗi hoạt động cơ học chỉ bằng ý nghĩ. Donoghue chạy thử thiết bị này trên bốn bệnh nhân. Hai trong số họ bị chấn thương cột sống, người thứ ba bị đột quỵ và người cuối cùng bị liệt do hội chứng ALS (hội chứng xơ cứng teo cơ một bên, có tên gọi khác là bệnh Lou Gehrig, chính là bệnh mà nhà vũ trụ học nổi tiếng Stephen Hawking mắc phải).

Bệnh nhân Mathew Nagle, 25 tuổi, bị liệt từ cổ trở xuống. Anh chỉ cần một ngày để học hỏi toàn bộ các kỹ năng mới trên máy tính. Anh có thể chuyển kênh tivi, điều chỉnh âm lượng, điều khiển một cánh tay giả, vẽ vòng tròn, di chuyển con trỏ trên máy tính, chơi trò chơi điện tử, thậm chí đọc email. Anh đã tạo ra một hiệu ứng truyền thông thực sự trong cộng đồng khoa học khi xuất hiện trên trang bìa của tạp chí Nature vào mùa hè năm 2006.

Điểm mấu chốt của thiết bị BrainGate nằm ở một con chip bán dẫn nhỏ, chỉ rộng bốn milimét và chứa 100 điện cực nhỏ li ti. Con chip này được gắn trực tiếp lên đỉnh của phần não điều tiết hoạt động định hướng. Nó được ghim ngập một nửa vào vỏ não, dày khoảng hai milimét. Những dây dẫn bằng vàng mang các tín hiệu từ con chip bán dẫn đến một máy khuếch đại có kích cỡ bằng bao thuốc lá. Sau đó, các tín hiệu này lại được gửi đến một chiếc máy tính có kích cỡ một chiếc máy rửa bát. Tại đây, các tín hiệu được một phần mềm vi tính đặc biệt xử lý; phần mềm này có thể nhận ra một số hình mẫu được bộ não tạo ra và chuyển đổi chúng thành các vận động cơ học.

Trước đây, trong các thí nghiệm yêu cầu bệnh nhân đọc sóng điện não đồ của chính họ, quá trình vận dụng cơ chế phản hồi sinh học diễn ra chậm chạp và buồn tẻ. Nhưng khi được máy tính trợ giúp việc nhận ra các hình mẫu suy nghĩ đặc trưng của mình, thời gian tập luyện của bệnh nhân đã được giảm đáng kể. Trong đợt tập luyện đầu tiên, Nagle được yêu cầu tưởng tượng di chuyển cánh tay qua phải rồi qua trái, thả lỏng cổ tay, nắm và mở bàn tay. Donoghue vui mừng nhận thấy các nơron khác nhau hoạt động khi Nagle tưởng tượng việc di chuyển cánh tay và các ngón tay. Ông cho biết: “Đối với tôi, đây là điều kinh ngạc vì ta có thể nhìn thấy các tế bào não đang thay đổi hoạt động. Khi đó, tôi biết rằng mọi thứ đang tiến triển và công nghệ này thực sự hữu hiệu.”

(Donoghue có một lý do cá nhân cho niểm đam mê đối với dạng thức kỳ lạ này của giao diện tương tác giữa trí não và máy móc này. Khi còn nhỏ, ông phải gắn chặt với chiếc xe lăn do căn bệnh thoái hóa chức năng, nên ông hiểu rõ cảm giác vô dụng khi mất khả năng vận động.)

Donoghue có những kế hoạch đầy tham vọng để biến BrainGate thành một công cụ y tế thiết yếu. Cùng với sự tiến bộ của công nghệ vi tính, thiết bị của ông, giờ đây có kích cỡ tương đương một cái máy rửa bát, rồi sẽ có thể trở thành một thiết bị cầm tay, thậm chí gắn được trên áo quần. Và nếu con chip được chế tạo để hoạt động không dây thì không còn cần đến mớ dây nối rối rắm nữa mà các mô cấy trên con chip vẫn có thể giao tiếp trơn tru với thế giới bên ngoài.

Chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi các phần khác của bộ não có thể được kích hoạt theo cách này. Các nhà khoa học đã lập được bản đồ bề mặt phía trên của bộ não. (Nếu vẽ lên đỉnh đầu của chúng ta các hình ảnh của tay, chân, đầu và lưng đại diện cho vị trí mà các neuron thường kết nối với nhau, chúng ta sẽ thu được hình ảnh có tên gọi “người thu nhỏ”. Khi vẽ lên bộ não của chúng ta hình ảnh của các bộ phận cơ thể ghép lại thành hình ảnh một anh chàng méo mó, với ngón tay, khuôn mặt và cái lưỡi bị kéo dài, trong khi thân và lưng bị co rút lại.)

Rồi đây, người ta sẽ có thể đặt những con chip bán dẫn lên các phần khác nhau của bề mặt vỏ não để các cơ quan và phần phụ khác nhau của cơ thể có thể được kích hoạt nhờ vào sức mạnh của ý nghĩ. Khi đó, bất cứ hoạt động vật lý nào mà cơ thể con người có khả năng thực hiện đều có thể được bắt chước bằng phương pháp này. Trong tương lai, chúng ta có thể tưởng tượng một người bị bại liệt sống trong ngôi nhà được thiết kế đặc biệt để tận dụng khả năng viễn di, có thể điều khiển máy điều hòa, tivi và mọi trang thiết bị điện tử khác bằng sức mạnh của ý nghĩ.

Rồi đây, chúng ta có thể mường tượng một người bị bại liệt được gắn với một “khung xương ngoài” đặc biệt, nhờ đó có thể di chuyển hoàn toàn tự do. Về nguyên tắc, một khung xương trợ lực như vậy thậm chí còn mang lại cho người dùng những khả năng vượt xa người bình thường, biến người này thành một thực thể sinh học-điện tử có khả năng điều khiển một sức mạnh cơ học khủng khiếp chỉ bằng ý nghĩ.

Vì vậy, việc dùng ý nghĩ để điều khiển một chiếc máy tính không còn là vấn đề quá to tát. Nhưng liệu điều này có nghĩa rằng đến một ngày, chúng ta sẽ có thể di chuyển các vật nặng, nâng lên và điều khiển chúng trong không trung bằng ý nghĩ hay không?

Một phương án để làm việc này là phủ lên tường một lớp vật liệu siêu dẫn nhiệt độ phòng, nếu rốt cuộc chúng ta cũng tạo ra được loại vật liệu này. Khi đó, nếu chúng ta đặt những nam châm nhỏ vào bên trong các vật dụng của ngôi nhà, các đồ dùng này có thể được nâng lên khỏi sàn nhờ hiệu ứng Meissner mà ta đã tìm hiểu trong chương 1. Nếu các nam châm này được điều khiển qua một máy tính và máy tính này được kết nối với bộ não của chúng ta, chúng ta có thể khiến các vật gắn nam châm được nhấc bổng lên như mong muốn. Bằng cách suy nghĩ, chúng ta có thể khởi động máy tính, máy tính lại điều khiển nam châm nâng các vật lên. Với một người quan sát thông thường, mọi thứ sẽ giống như có ma thuật: các vật được di chuyển hay nâng lên mà không cần ai động tay vào.

NANOBOT

Không chỉ dừng lại ở khả năng di chuyển các vật, liệu chúng ta có thể biến hình chúng từ vật này thành vật khác giống như ma thuật được không? Các ảo thuật gia làm điều này bằng cách sử dụng các thủ thuật khéo léo. Nhưng liệu sức mạnh này có phù hợp với các định luật vật lý không?

Như chúng ta đã đề cập, một trong những mục tiêu của công nghệ nano là sử dụng các nguyên tử để tạo nên những cỗ máy nhỏ bé có chức năng như đòn bẩy, bánh răng, ổ bi hay ròng rọc. Với các động cơ nano này, nhiều nhà vật lý mơ về khả năng sắp xếp lại các phân tử cấu thành vật, từ nguyên tử này đến nguyên tử khác, cho đến khi vật này biến thành vật khác. Đây là cơ sở của thiết bị “nhân bản” trong khoa học viễn tưởng, cho phép tạo thành một vật bất kỳ, chỉ nhờ nói nó ra. Về nguyên tắc, máy nhân bản có thể loại bỏ tình trạng nghèo đói và thay đổi căn nguyên của xã hội. Nếu chúng ta có thể tạo ra một vật bất kỳ chỉ nhờ nói ra ước ao của mình, khi đó toàn bộ khái niệm về sự khan hiếm, giá cả và hệ thống thứ bậc trong xã hội loài người sẽ sụp đổ.

(Tập phim yêu thích của tôi là Star Trek: Thế hệ kế tiếp có đề cập đến một cỗ máy nhân bản. Trong phim người ta tìm thấy một khoang chứa của tàu không gian có niên đại tân thế kỷ 20 đang trôi nổi trong không gian, bên trong chứa nhiều thi thể người bệnh đã được đông lạnh. Những thi thể này nhanh chóng được giải đông và cứu chữa nhờ các kỹ thuật y khoa tân tiến. Một doanh nhân khi sống dậy nhận ra rằng khoản đầu tư của anh ta hẳn phải rất lớn vì sau ngần ấy thế kỷ mới thu được kết quả. Anh ta lập tức phản ánh với phi hành đoàn tàu Enterprise về khoản đầu tư và tiền bạc mà mình đã đổ ra. Các thành viên phi hành đoàn cảm thấy khó hiểu. Tiền ư? Khoản đầu tư ư? Trong tương lai, không cần dùng đến tiền nữa. Nếu ta muốn thứ gì, ta chỉ cần nói nó ra.)

Cũng gây sửng sốt không kém gì một máy nhân bản, chính tự nhiên của chúng ta cũng đã tạo ra được một cỗ máy như vậy. Việc “chứng minh về mặt nguyên lý” đã tồn tại sẵn. Tự nhiên có thể sử dụng những nguyên liệu thô như thịt động vật và rau cỏ để tạo nên một con người sau chín tháng thai nghén. Sự huyền diệu ấy của sự sống nằm ở một nhà máy sản xuất khổng lồ ở cấp độ nguyên tử, có khả năng biến một dạng vật chất (như thức ăn) thành tế bào sống (đứa trẻ).

Để tạo ra một nhà máy như vậy, chúng ta cần ba yếu tố: vật liệu để tạo ra sản phẩm, các công cụ có thể cắt và ghép vật liệu cùng một bản hướng dẫn sử dụng các công cụ và vật liệu này. Trong tự nhiên, vật liệu xây dựng là hàng ngàn axit amin và protein — chúng sẽ tạo ra da thịt và máu. Các công cụ cắt và ghép — giống như dao mổ và kim khâu — là những thứ cần thiết để tạo hình các protein thành các dạng thức mới của sự sống — chúng là các ribosome. Chúng được thiết kế nhằm cắt và ghép các protein tại những vị trí đặc biệt để tạo ra một dạng protein mới. Còn bản hướng dẫn sử dụng được phân tử ADN cung cấp, đóng vai trò mã hóa các bí mật của sự sống trong một chuỗi axit nucleic. Ba yếu tố này kết hợp lại trong các tế bào có khả năng tự sao chép đáng kinh ngạc, được gọi là sự tự nhân bản. Kỳ công này có được nhờ các phân tử ADN có dạng xoắn kép. Khi tới kỳ sao chép, phân tử ADN tách thành hai dãy xoắn riêng biệt. Khi đó, mỗi dãy này lại tạo ra bản sao của chính nó bằng cách bắt lấy các phân tử chất hữu cơ để tái tạo ra dãy xoắn kép mới.

Cho đến nay, các nhà vật lý mới chỉ đạt được những thành quả khiêm tốn trong nỗ lực bắt chước tự nhiên. Nhưng các nhà khoa học tin rằng chìa khóa của thành công nằm ở việc tạo ra một đội quân “nanobot” tự nhân bản — những cỗ máy nguyên tử được lập trình sẵn để tái sắp xếp các nguyên tử bên trong một vật.

Về nguyên tắc, nếu có hàng tỷ nanobot như vậy, chúng ta sẽ có thể đưa chúng vào một vật để chúng cắt ghép các nguyên tử cho đến khi vật này biến thành vật khác. Vì các nanobot tự nhân bản nên chỉ cần tác động lên một lượng nhỏ trong số chúng là đủ để khởi phát quá trình sao chép. Chúng cũng phải được lập trình để làm theo những hướng dẫn cho sẵn.

Chúng ta có những rào cản to lớn cần vượt qua trước khi tạo ra được một đội quân nanobot. Đầu tiên, rất khó để chế tạo các robot tự nhân bản, ngay cả ở thang vĩ mô. (Kể cả việc tạo ra các công cụ nguyên tử đơn giản như ổ bi và bánh răng nguyên tử cũng đã vượt quá khả năng của công nghệ hiện nay.) Dù được cung cấp máy tính cá nhân và đầy đủ các thiết bị linh kiện điện tử thì ta vẫn khó mà chế tạo được một cỗ máy có khả năng tạo ra bản sao của chính nó. Do đó, nếu một chiếc máy tự nhân bản đã khó chế tạo đến vậy thì việc tạo thành một thiết bị tương tự ở thang nguyên tử thậm chí còn khó khăn hơn nhiều.

Thứ hai, chúng ta vẫn chưa biết cách để lập trình cho một đội quân nanobot như vậy hoạt động như mong muốn. Vài người đề xuất giải pháp sử dụng sóng vô tuyến để kích hoạt từng nanobot một, có lè là dùng những tia laser đã được lập trình sẵn để chiếu vào các nanobot. Nhưng điều này có nghĩa là chúng ta phải tạo ra hàng tỷ hướng dẫn riêng biệt cho hàng tỷ nanobot.

Thứ ba, chúng ta vẫn chưa rõ cách thức các nanobot có thể cắt, sắp xếp và dán các nguyên tử lại theo một trình tự hợp lý. Nên nhớ rằng, chính tự nhiên cũng cần tới 3,5 tỷ năm để giải bài toán này và việc giải lại nó chỉ trong vài thập kỷ hầu như là không thể.

Nhà vật lý Neil Gershenfeld ở MIT đã xem xét nghiêm túc ý tưởng về máy nhân bản hay “máy sản xuất cá nhân”. Thậm chí, ông còn dạy một lớp ở MIT có tên “Làm thế nào để chế tạo (hầu như) mọi thứ” — một trong những lớp học nổi tiếng nhất ở viện này. Gershenfeld điều hành Trung tâm Nghiên cứu Bit và Nguyên tử MIT. Ông đã có những suy xét nghiêm túc về cơ chế vật lý của một máy sản xuất cá nhân — thứ được ông xem là “đột phá tiếp theo.” Thậm chí, ông còn viết một cuốn sách có tựa đề FAB: Cuộc cách mạng đang đến trên máy tính — Từ máy tính cá nhân đến máy sản xuất cá nhân, đề cập chi tiết những suy nghĩ của mình về sản xuất nhân bản. Ông tin mục tiêu của chương trình là “chế tạo một cỗ máy có thể tự tạo ra bất kỳ thiết bị nào”. Để truyền bá ý tưởng của mình, ông đã xây dựng một mạng lưới phòng thí nghiệm trên khắp thế giới, chủ yếu là các nước thuộc thế giới thứ ba vì ở đây, máy sản xuất cá nhân sẽ có tác động mạnh mẽ nhất.

Ban đầu, ông mường tượng về một cỗ máy sản xuất đa năng, có kích thước đủ nhỏ để đặt trên bàn. Nó sử dụng công nghệ laser tân tiến nhất cùng quy trình tiểu hóa ở thang micrômét với khả năng cắt, dán và định dạng bất kỳ một vật thể nào mà một máy tính cá nhân có thể mô phỏng. Ví dụ, người nghèo ở các nước thế giới thứ ba có thể yêu cầu tạo ra những công cụ và máy móc họ cần trong sản xuất nông nghiệp. Thông tin về các nhu cầu này được cung cấp cho một máy tính, máy tính lại kết nối Internet để truy cập một thư viện khổng lồ chứa những bản hướng dẫn sử dụng và các thông tin công nghệ. Khi đó, phần mềm vi tính sẽ kết nối các hướng dẫn sẵn có với nhu cầu của từng cá nhân, xử lý thông tin rồi gửi email phản hồi cho họ. Lúc này, các máy sản xuất cá nhân của từng người sẽ sử dụng các laser và công cụ cắt nhỏ của chúng để tạo thành những vật theo nhu cầu, chỉ trên bàn làm việc.

Cỗ máy sản xuất đa năng này mới chỉ là bước khởi đầu, Gershenfeld còn muốn áp dụng ý tưởng của mình vào thang nguyên tử, để một cá nhân có thể tạo ra bất kỳ vật nào mà người đó có thể tưởng tượng ra. Tuy nhiên, tiến triển theo hướng này là rất chậm chạp do những khó khăn trong việc thao tác trên từng nguyên tử riêng lẻ.

Một nhà tiên phong trong hướng phát triển này là Aristides Requicha ở Đại học Bắc California. Chuyên môn của ông là về các “robot phân tử” và mục tiêu của ông chính là tạo ra một đội quân robot có kích cỡ nano để điều khiển các nguyên tử theo ý muốn. Ông cho biết có hai cách tiếp cận. Đầu tiên là “từ trên xuống”, trong đó các kỹ sư sẽ sử dụng kỹ thuật khắc trong công nghệ bán dẫn để tạo thành các mạch điện nhỏ li ti đóng vai trò như bộ não của các robot nano. Với kỹ thuật này, chúng ta có thể tạo ra các robot nhỏ có kích cỡ 30 nm bằng phương pháp “in li-tô nano”, hiện đang là một lĩnh vực rất phát triển.

Cách tiếp cận thứ hai là “từ dưới lên”, trong đó các kỹ sư cố gắng chế tạo các robot nhỏ sử dụng từng nguyên tử riêng lẻ. Công cụ chính của kỹ thuật này là kính hiển vi quét đầu dò (SPM), có chung công nghệ với kính hiển vi quét xuyên hầm và dùng để xác định hay di chuyển từng nguyên tử một. Ví dụ, các nhà khoa học đã thành thục trong việc di chuyển các nguyên tử xenon trên bề mặt platin hay niken. Nhưng ông thừa nhận: “Phải cần đến những nhóm tinh anh nhất làm việc trong 10 giờ liên tục để sắp xếp một cấu trúc gồm khoảng 50 nguyên tử.” Di chuyển thủ công các nguyên tử đơn lẻ là một công việc chậm chạp và nhàm chán. Ông quả quyết thứ chúng ta cần là một kiểu máy mới có khả năng thực hiện các chức năng cao cấp hơn, và nó có thể tự động di chuyển hàng trăm nguyên tử cùng lúc theo một quy trình định sẵn. Thật không may, thiết bị như vậy chưa tồn tại nên không mấy ngạc nhiên, cách tiếp cận từ dưới lên vẫn còn trong thời kỳ thai nghén.

Như vậy, mặc dù chúng ta chưa thể thực hiện viễn di với khả năng hiện nay, nhưng nó sẽ trở nên khả dĩ trong tương lai khi chúng ta nắm bắt được cách truy xuất ý nghĩ của bộ não bằng điện não đồ, ảnh chụp MRI và các phương pháp khác. Trong thế kỷ này, chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ phòng để thực hiện những kỳ công chẳng khác ma thuật là mấy. Và trong thế kỷ tiếp theo, chúng ta có thể sắp xếp lại các phân tử trong một vật có kích thước vĩ mô. Điều này khiến viễn di được xếp vào nhóm Bất khả thi loại I.

Một số nhà khoa học nhận định chìa khóa của công nghệ này là tạo ra các nanobot có trí thông minh nhân tạo. Nhưng trước khi tạo ra được các robot kích cỡ phân tử, chúng ta vẫn còn đó một câu hỏi còn cơ bản hơn: liệu robot có thể tồn tại hay không?