Những con côn trùng tiềm năng
Hãy tưởng tượng một chiến trường nơi những đàn gián được trang bị ba lô thu nhỏ lén lút vượt qua chiến tuyến do thám kẻ thù. Nghe có vẻ như một cảnh trong phim kinh dị, nhưng loạt thí nghiệm để thực hiện chính xác điều đó đang được tiến hành. Theo thông cáo báo chí của SWARM Biotactics, những con gián này được trang bị khả năng liên lạc an toàn, định vị chính xác và thu thập dữ liệu theo thời gian thực. Điều này có nghĩa là có thể có cả những đàn côn trùng trinh sát đúng nghĩa. Vậy, liệu việc điều khiển côn trùng nửa người nửa máy có thực sự khả thi, và nếu có, liệu đây có phải là tương lai của hoạt động gián điệp? Theo Tiến sĩ Coby Schal, một nhà côn trùng học nổi tiếng và chuyên gia về gián tại Đại học bang Bắc Carolina, các nhà khoa học và kỹ sư đã tạo ra những loại côn trùng lai máy này trong hai hoặc ba thập kỷ qua, bao gồm cả việc cấy điện cực vào râu của gián. “Quân đội đã làm điều này trong nhiều năm rồi”, Schal nói. Trước đây, Lầu Năm Góc đã tìm cách khai thác khả năng của côn trùng để phục vụ mục đích trinh sát. Cơ quan Nghiên cứu Dự án Quốc phòng Tiên tiến Hoa Kỳ (DARPA) sử dụng chương trình HI-MEMS (Hệ thống vi điện cơ lai côn trùng) vào năm 2008 để tạo ra người máy bằng cách cấy ghép các thiết bị điện tử vào nhộng côn trùng - chủ yếu là bướm đêm - khi chúng phát triển thành con trưởng thành.
Tiến sĩ Alper Bozkurt, chuyên gia về sinh học côn trùng tại Đại học bang North Carolina, đã làm việc trong dự án của DARPA sử dụng loài bướm đêm. Sau đó, ông tiến hành thử nghiệm với loài gián rít Madagascar như những sinh vật lai tiềm năng để sử dụng trong các nhiệm vụ tìm kiếm và cứu hộ. Ông nghiên cứu xem liệu gián lai có thể giúp tìm kiếm những người bị mắc kẹt dưới đống đổ nát hay không trong một dự án được giới thiệu trên kênh Science Channel do tính mới lạ của nó vào thời điểm đó.
Công nghệ hoạt động như thế nào?
Những con gián trải qua một quá trình mà một số người có thể cho là khá kinh khủng để biến đổi thành người máy. Thông thường, kỹ sư sẽ tiến hành phẫu thuật để cấy điện cực vào râu của côn trùng. Theo Schal, râu chứa cảm biến về mùi, vị, âm thanh, xúc giác, độ nhạy cảm với nhiệt độ và thậm chí cả hướng gió. Bozkurt giải thích ông và nhóm của mình đã cấy điện cực vào râu của gián và sử dụng bộ điều khiển cầm tay với hai cần điều khiển kích thích chúng di chuyển bằng các xung điện. Họ đã khiến chúng di chuyển; nhưng đó không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Côn trùng bị ảnh hưởng bởi ánh sáng, pheromone, nhiệt độ, thức ăn và các giác quan khác. “Về cơ bản, bạn cần làm cho sinh vật sinh học đó không bị phân tâm bởi bất kỳ yếu tố nào trong số đó mà chỉ tập trung vào sự kích thích thần kinh mà bạn cung cấp cho chúng”, Bozkurt giải thích. Bozkurt cho biết ông hiểu rõ những gì hiệu quả và những gì không hiệu quả. Ví dụ, quá nhiều điện có thể làm thay đổi mô của côn trùng theo thời gian, khiến râu bị nhiễm điện và không thể phản ứng với xung điện. Ông nói thêm rằng gián không có khái niệm về đau đớn hoặc cảm nhận nó giống như con người và các loài động vật khác. Schal tin rằng các điện cực mà các nhà nghiên cứu cấy vào dày hơn so với cảm biến sinh học tinh xảo và điện áp mà chúng tạo ra khác hẳn với bất cứ thứ gì từng gặp trong tự nhiên. Schal lập luận: “Quan điểm của tôi về tất cả những điều này về cơ bản là nhà nghiên cứu đang gây sốc điện cho con gián. Nó không liên quan gì đến hệ thống cảm giác cụ thể như khứu giác và vị giác. Đó chỉ là một cú sốc. Đó là một kích thích khó chịu, và nó khiến con gián quay lưng lại khi bị sốc. Bạn có thể làm điều này với bất kỳ loài động vật nào. Đây không phải là những kích thích có liên quan đến sinh học. Đây chỉ là những cú sốc điện, thứ mà con gián không bao giờ gặp phải trong tự nhiên. Tất cả chúng ta đều được lập trình để tránh sốc điện. Ở con người, điều đó được coi là đau đớn”. Mặc dù ông không đưa ra ý kiến về câu hỏi gây tranh cãi liệu côn trùng có thể cảm nhận được đau đớn hay không, nhưng quan sát cho thấy gián cố gắng tránh những cú sốc điện. Schal nói: “Rất khó để biết liệu con gián có thực sự cảm thấy đau hay không. Dù sao đi nữa, đó cũng là phản ứng khó chịu. Nó di chuyển ra xa khỏi tác nhân kích thích mà đối với chúng ta sẽ gây đau đớn”.
Sâu bệnh hay thú cưng?
Theo Schal, có một điều rất quan trọng cần lưu ý là gián rít Madagascar hoàn toàn không thể so sánh với những loài gián ăn xác thối phiền phức mà bạn thường diệt trừ bằng thuốc trừ sâu hoặc giẫm chết ngay khi nhìn thấy chúng. Các loài “gây hại” nổi tiếng nhưng chỉ chiếm thiểu số trong số các loài gián. Chúng ta có khoảng 5.000 loài gián, và chỉ một số ít trong số đó, có lẽ tối đa là 10 loài, được coi là loài gây hại. Theo định nghĩa, loài gây hại là những loài ảnh hưởng đến con người hoặc gia súc. Những loài này hoàn toàn vô hại. Gián rít Madagascar là một trong những loài gián lớn nhất trên hành tinh. Tuy nhiên, nó là một “gã khổng lồ hiền lành” - nó không có cánh và bò rất chậm. Nếu được sống tự do, nó là một sinh vật dễ tính, thích bóng râm, thích leo trèo, có thể được huấn luyện để ăn thức ăn cho mèo hoặc rau thừa, và chịu được việc bị con người cầm nắm. Tiếng rít đặc trưng của chúng là kết quả của chứng cuồng nam tính. Trong tự nhiên, con đực rít lên với nhau để thể hiện sự thống trị khi tranh giành con cái - hoặc để thu hút con cái.
Chúng tạo ra âm thanh này bằng cách hít không khí qua các lỗ ở hai bên cơ thể và thở ra. Chúng cũng sử dụng tiếng ồn này để xua đuổi kẻ săn mồi, chẳng hạn như vượn cáo. “Chúng tôi rất yêu thích những con gián này”, Schal nói, và cho biết thêm chúng rất tuyệt vời để minh họa cách giao tiếp và hành vi của côn trùng. “Tôi sử dụng chúng rất nhiều trong các hoạt động giáo dục cộng đồng để giúp trẻ nhỏ hiểu biết thêm về khoa học nói chung”. Trên thực tế, chính những đặc điểm khiến loài gián rít Madagascar trở thành vật nuôi không xương sống lý tưởng hoặc đại sứ trong lớp học cũng chính là lý do khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu để nhà khoa học tiến hành thí nghiệm. “Chúng rất tiện lợi vì cực kỳ khỏe mạnh. Chúng không biết bay. Chúng có thể chịu được mọi loại va đập. Chúng có thể chịu được tình trạng mất nước và đói khát trong thời gian dài. Bạn có thể thực hiện nhiều loại phẫu thuật trên chúng, điều cần thiết cho loại nghiên cứu này”, Schal nói, đồng thời cho biết thêm chúng cũng dễ nuôi trong phòng thí nghiệm. Tiến sĩ Bob Fischer, Giáo sư tại Đại học bang Texas và thủ quỹ của Hiệp hội Nghiên cứu Phúc lợi Côn trùng, cho biết côn trùng - bao gồm cả gián - thường được chọn làm đối tượng cho các thí nghiệm khắc nghiệt vì không có môi trường pháp lý nào kiểm soát những gì được thực hiện đối với chúng. Fischer giải thích: “Vì không có hướng dẫn đạo đức nào cho nghiên cứu này, nên mọi người có thể làm bất cứ điều gì họ muốn với những động vật này trong phòng thí nghiệm của mình. Nếu bạn nghiên cứu trên chuột, ít nhất cũng sẽ có một số quy trình nhân đạo. Sẽ có một số nỗ lực để điều chỉnh và đảm bảo rằng mọi người không làm những việc không cần thiết”. Ông cũng nói thêm rằng không có sự bảo vệ nào như vậy dành cho côn trùng.
Liệu côn trùng có phải là những robot lý tưởng?
Mặc dù có kinh nghiệm lâu năm làm việc với gián sinh học và tin tưởng vào giá trị nghiên cứu của chúng, Bozkurt cho biết ông cực kỳ hoài nghi về khả năng sử dụng chúng hiệu quả cho mục đích quân sự. Ông lập luận: “Bạn có thể tiêu diệt chúng. Các nhà nghiên cứu đã tìm ra đủ loại hóa chất khác nhau có thể gây hại cho gián nhưng không gây hại gì khác”. Bozkurt bình luận: “Việc đảm bảo an ninh mạng cho tín hiệu điện tử gắn trên gián cũng rất khó khăn. Bạn muốn mã hóa dữ liệu của mình. Với gián, bạn chỉ có các bộ vi điều khiển và radio nhỏ xíu, vì vậy việc cung cấp các biện pháp và phòng ngừa an ninh mạng để đảm bảo thiết bị của bạn không bị gây nhiễu là khá thách thức”. Đối với Fischer, điều này đặt ra một vấn đề nan giải về đạo đức hoàn toàn mới: nếu công nghệ đó không hiệu quả, liệu việc tạo ra nó có đáng để các nhà nghiên cứu phải gánh chịu những tổn hại mà nó có thể gây ra hay không? Ông lập luận: “Nếu chúng ta thực sự không cần sử dụng những công nghệ như thế này, nếu chúng không mang lại nhiều giá trị, thì chúng ta nên đặt ra những câu hỏi khó về lý do tại sao chúng ta lại phát triển chúng ngay từ đầu và chi phí của chúng là bao nhiêu”. Ban đầu hoài nghi về cảm giác đau ở côn trùng, Fischer đã công bố sự thay đổi quan điểm của mình trong một bài luận về ý thức của côn trùng. Ông chỉ ra rằng gián là những sinh vật nhạy cảm được sử dụng để nghiên cứu cảm giác đau ở con người. Chúng phản ứng với morphine giống như con người và tránh vật cản nhiệt. Việc ngăn chặn côn trùng sử dụng bản năng của chúng sẽ tước đi khả năng tránh mối đe dọa, vì chúng có thể được điều khiển đi qua bề mặt nóng hoặc những con đường mà chúng thường tránh. Trong khi đó, côn trùng thường được sử dụng để tiến hành thí nghiệm khoa học thành công và quan trọng mà không thể thực hiện trên hầu hết các loài động vật có vú hoặc sinh vật khác. Đã có 7 giải Nobel được trao dựa trên nghiên cứu về ruồi giấm. Ruồi giấm đã đóng góp to lớn vào sự hiểu biết của chúng ta về sinh học và sức khỏe con người.
Mặc dù có thể dễ dàng tưởng tượng những con bướm người máy bay lượn và những con gián sinh học lao vun vút trên chiến trường tương lai, nhưng cuối cùng những sinh vật nhỏ bé này có thể bị đập chết hoặc tiêu diệt bằng thuốc trừ sâu. SWARM Biotactics - công ty khởi nghiệp của Đức hiện đang cố gắng tạo ra những côn trùng người máy này - đã huy động được khoản đầu tư khổng lồ 15 triệu USD, và với công nghệ hiện có, các công ty khác cũng có thể theo đuổi việc tạo ra côn trùng người máy. Tuy nhiên, sự thật hiển nhiên là việc cố gắng tạo ra những cỗ máy chiến tranh từ nguyên liệu sinh học thô của tự nhiên có thể không phải là không thể, nhưng lại không thực tế.
