Thuyết Tiến hoá
Phần 2
Lời nói đầu.
Trên một chuyến máy bay, có hai người bất đắc dĩ phải ngồi cạnh nhau. Họ tranh luận về nguồn gốc sinh vật và con người theo học thuyết tiến hóa. Theo định luật nhiệt động lực thứ nhất, mọi sự phải có điểm bắt đầu, còn theo định luật thứ hai (Entropy) thì muôn vật càng ngày càng bị thoái hóa, thay vì tiến hóa... Còn theo cách giải thích của mô hình tổ hợp tối thiểu, mọi thành phần của một bộ máy dù đơn giản nhất phải được thiết kế, chế tạo, lắp ghép và sử dụng một cách thông minh, có chủ ý của kỹ sư và người dùng, chứ không thể tự nhiên mà có. Trong phần hai, họ tính toán xác xuất toán học của một sự xắp đặt ngẫu nhiên trong vũ trụ.
Thuyết tiến hóa và toán học
Ông Mục sư: Thử hỏi thiên nhiên cần phải có bao nhiêu thời gian để mày mò thí nghiệm và khám phá một sự sắp xếp thích hợp giữa các bộ phận của một cơ thể con người, hầu cho các bộ phận ấy có thể hoạt động hài hòa với nhau theo mô hình "tổ hợp tối thiểu".
Bà Giáo sư: Lâu lắm, Chính vì vậy mà “Mẹ Thiên Nhiên” cần đến 3,5 tỷ năm để sinh vật tiết hóa thành con người ngày nay.
Ông Mục sư: 3.5 năm hay 30 tỷ năm cũng chưa đủ đâu. Bà hãy kiên nhẫn để cùng tôi tính toán xác xuất thành công của việc lắp ráp bộ xương người, gồm có 200 chiếc xương riêng rẽ với kích thước, hình thù khác nhau. Chúng được gắn bó và cộng tác với nhau nhằm mục đích trên hết là làm khung cho cơ thể con người. Chúng ta thử tìm cách lắp một bộ xương người một cách tình cờ. Chúng ta hãy đổ 200 chiếc xương vào trong một chiếc hộp lớn của “chiếc máy lắp xương” làm việc theo nguyên tắc "lúc lắc rồi đổ ra" (như chơi súc sắc). Vậy chiếc máy đó phải lắc rồi đổ ra bao nhiêu lần để chúng ta có được một bộ xương người hoàn chỉnh hoạt động đúng chức năng của từng bộ phận nói riêng và của cả cơ thể con người nói chung ?
Nếu cơ thể chỉ có một chiếc xương thì chúng ta chỉ có một khả năng liên kết. Nếu cơ thể có hai chiếc xương (a,b) chúng ta chỉ có hai khả năng (1x2) (ab, ba) liên kết. Nếu cơ thể có 3 chiếc xương (a,b,c) chúng ta có 6 khả năng liên kết (1x2x3) (abc, acb, bac, bca, cab, cba) và xác xuất tìm ra khả năng liên kết thích hợp là 1/6. Vậy nếu cơ thể có 200 chiếc xương, chúng ta có (1x2x3x...x199x200) hay 200! (giai thừa 200) khả năng liên kết. Xác xuất tìm ra khả năng kiên kết thích hợp là 1/200! Bà có biết 200! là bao nhiêu không: 10375 tức số mười với 375 số không đứng đằng sau. Khả năng tìm được một sự liên kết thích hợp là 1/10375, tương đương với zê-rô tuyệt đối.
Giả sử chiếc máy lắp xương của chúng ta lắc một lần trong một giây, thì từ thời nguyên thủy của vũ trụ cho đến nay (theo giả thiết khoa học khoảng 30 tỷ năm), máy lắp xương của chúng ta mới lắc được 1018 lần. Chúng ta còn phải lắc 10375-18 = 10357 lần nữa mới tìm ra được một hệ xương hợp lý cho cơ thể chúng ta. Nếu chiếc máy lắp xương có thể lắc 1 tỷ lần trong một giây, thì kể từ thủa ban đầu của vụ trụ đến nay nó mới lắc được 109x 1018=1027, nó vẫn còn phải lắc 10330 lần nữa.
Chúng ta thấy rằng xác xuất "trúng số" theo cách đột biến, tình cờ để lắp đúng một hệ thống 200 khúc xương trong bộ xương con người là con số không. Ấy là chưa nói đến những chi thể phức tạp hơn như con mắt, bộ não hay hệ DNA trong mỗi một tế bào. Dù thiên nhiên có mày mò thí nghiệm, kiên nhẫn mấy chăng nữa, xác xuất toán học và tuổi của trái đất cũng không cho phép điều đó xảy ra.
Những thách đố cho khoa học (phần 1)
Sau đây mời quý vị tham khảo bài viết của Nguyễn Tiến Vởn theo Tia sáng.
http://vnexpress.net/Vietnam/Khoa-hoc/2004/02/3B9CF888/Những gì thuộc về khoa học thường đối nghịch với tôn giáo. Song, cũng có nhiều nhà khoa học lớn tin rằng Thượng đế đã sáng tạo ra vũ trụ và con người. Họ thành lập Hiệp hội các nhà khoa học tin vào sự sáng tạo, và dựa vào chính những nghiên cứu của mình để chứng minh cho niềm tin đó.
Trong số những vấn đề chính mà họ đưa ra, có: Nguồn gốc sự sống và thuyết tiến hóa trong sinh học; Đại hồng thủy - truyền thuyết hay sự thật; Chúng ta đang ở đâu trong vũ trụ; Bí hiểm của biểu tượng ngôn ngữ và vấn đề tồn tại khách quan.
1- Nguồn gốc sự sống và thuyết tiến hóa trong sinh học
"Sự sống trên trái đất sinh ra từ đâu ?" là câu hỏi có lẽ xa xưa như chính lịch sử con người. Tín đồ Thiên chúa giáo đương nhiên cho rằng Chúa trời tạo ra sự sống trên trái đất. Ngược lại, các nhà khoa học vô thần không bao giờ tin vào một đấng Chúa trời mà con người không hề nhìn thấy, mô tả và chứng minh là có được.
Theo thuyết tiến hóa của Darwin, sự sống trên trái đất bắt đầu từ "sự không sống". Nói cách khác, vật chất sống (hữu cơ) được sinh ra từ sự tương tác ngẫu nhiên của vật chất vô cơ, là loại vật chất không sống hay vô sinh. Thoạt đầu, trên trái đất chỉ toàn chất vô cơ, không hề có mặt bất cứ vật chất hữu cơ nào, dù với cấu trúc hóa học đơn giản nhất. Các chất vô cơ ngẫu nhiên kết hợp với nhau thành những phức hợp hóa học ngày càng phức tạp, rồi đến một thời điểm (khoảng 3-4 tỷ năm trước) đại phân tử hữu cơ có chứa cả 4 nguyên tố, carbon, hydro, oxy và nitơ - phân tử protein đầu tiên, ra đời. Với cấu trúc bậc 4 (cấu trúc không gian), chất protein có một khả năng đặc biệt mà chất vô cơ không có được đó là trao đổi chất. Sự sống đầu tiên hình thành.
Với khả năng trao đổi chất, và sau hàng tỷ năm tiến hóa, chất protein trải qua một quá trình tự tổ chức đã hình thành một cơ thể hoàn chỉnh đầu tiên, gồm 1 tế bào sống, tương tự tế bào vi khuẩn mà ta biết ngày nay. Hàng tỷ năm nữa trôi qua, các cơ thể đơn bào phát triển thành đa bào, rồi cứ thế, cơ thể sống ngày càng trở nên phức tạp tinh vi cho đến khi đạt được trình độ rất cao của quá trình tiến hóa thì con người ra đời.
Từ lâu, học thuyết tiến hóa đã được coi là một mẫu mực khoa học dùng để giải thích hiện tượng khách quan và phổ biến đến mức mọi học sinh phổ thông trung học cũng hiểu được nó, chí ít ở mức sơ lược nhất: sự sống bắt nguồn từ thế giới vô cơ.
Ngược với thuyết tiến hóa, các nhà khoa học theo thuyết sáng tạo cho rằng không thể có một sự tiến hóa ở bậc vĩ mô (tức toàn sự sống). Và tất nhiên không thể có chuyện sự sống bắt đầu từ việc kết hợp ngẫu nhiên các nguyên tố trong thế giới vô cơ. Họ dựa vào các lập luận sau:
Thứ nhất, khả năng thế giới vô cơ ngẫu nhiên kết hợp với nhau để thành vật chất sống (protein) là không có, cho dù các nhà theo thuyết tiến hóa lập luận "có thể được với cả tỷ năm trời".
Cứ ước tính (khá lỏng) rằng toàn bộ vũ trụ chứa 1080 nguyên tử, số tương tác giữa các nguyên tử trong một giây cho một nguyên tử là 1012 (một nghìn tỷ tương tác trong một giây) và tuổi của vũ trụ là 1018 giây (tương đương 30 tỷ năm, trong khi đa số các nhà thiên văn học cho rằng con số đó khoảng 15 tỷ năm). Vậy, tổng số các phản ứng có thể xảy ra kể từ khi vũ trụ ra đời, trong toàn bộ khoảng không là 10110.
Bây giờ hãy bắt đầu với một cơ thể sống đơn giản nhất, cơ thể đơn bào hay tế bào vi khuẩn. Một tế bào vi khuẩn đơn giản nhất cũng cần tối thiểu khoảng 1.000 loại protein. Để đơn giản hóa, cứ coi đã có sẵn 999 loại, chỉ cần một phân tử protein cuối cùng nữa là ta có một tế bào sống. Mặc dù trong thiên nhiên có cả trăm loại axit amin, là “viên gạch” có thể xây dựng “bức tường protein”, nhưng hãy chỉ lấy 20 loại, là số lượng mà khoa học hiện tại đã đoan chắc tìm thấy trong cơ thể sống. Cũng lại cho qua một thực tế là chỉ những axit amin “đối xứng tay trái” mới có thể dùng được để xây bức tường sống. Và cũng không tính đến một thực tế là, do các động thái hóa học rất đặc biệt, để tạo ra một chuỗi polypeptid (một mẩu nhỏ của phân tử protein) ở môi trường ngoài cơ thể sống là việc cực kỳ khó khăn. Bây giờ hãy tập trung vào khả năng kết hợp ngẫu nhiên để có được một phân tử protein cuối cùng gồm 200 axit amin, một số lượng rất khiêm tốn.
Các bằng chứng lý thuyết và thực nghiệm đã chứng tỏ rằng, để protein có được cấu trúc ba chiều (là điều kiện tiên quyết để nó thực hiện chức năng sống), ít nhất một nửa trong tổng số các điểm nối giữa các axit amin phải được xác định theo một trình tự nhất định. Như vậy phân tử protein cuối cùng cần ít nhất 100 “điểm kết nối xác định”. Tổ hợp các kết hợp giữa 20 axit amin với 100 điểm kết nối xác định đạt đến con số 20100 hay 10130, các phản ứng ngẫu nhiên. Chưa nói đến thời gian và số lượng phản ứng cần thiết cho việc tạo ra các axit amin, thì tổng số các phản ứng ngẫu nhiên này đã lớn hơn 100 tỷ tỷ (1020) lần tổng số các phản ứng có thể có giữa các nguyên tử trong toàn bộ vũ trụ, kể từ khi nó ra đời đến nay (10110).
Đấy mới chỉ là 1 trong số hàng nghìn protein cần thiết cho cơ thể sống ban đầu.
Thứ hai, còn hắc búa hơn nữa cho các nhà theo thuyết tiến hóa là cấu trúc ADN, được coi là phần tinh túy nhất của sự sống.
Bỏ qua chuyện tuổi vũ trụ có tương đương với thời gian cần thiết tối thiểu để tạo ra ADN đầu tiên hay không (mà chắc chắn theo bài toán xác suất trên, quả là không thể xảy ra được). Ta tập trung vào một khía cạnh khác khi nói đến cấu trúc sống này. Mỗi một chuỗi đơn ADN là một đại polymer gồm hơn 1 tỷ phân tử. Khoảng một phần ba (333 triệu) trong số đó được chương trình hóa bằng 1 trong 4 bazơ nitơ. Theo luật kết hợp ngẫu nhiên của thuyết tiến hóa, sẽ có khoảng 122 x 1032 cấu trúc ADN có thể có. Lại giả thuyết chỉ cứ 1 tỷ cấu trúc như vậy mới có một là có khả năng tạo ra sự sống, số còn lại sẽ là 122 x 1023. Giả thiết tiếp là tỷ lệ sống sót của ADN qua một tỷ năm tiến hóa chỉ là một phần tỷ, vậy hiện lúc này phải còn 122 x 1014, tức 12.200.000.000.000.000 ADN trong tự nhiên.
Có vấn đề gì với con số này? Vấn đề là ở chỗ, theo logic của thuyết tiến hóa, mỗi loài cần có một cấu trúc ADN riêng (vì thế loài này khác loài kia), vậy với 122 x 1014 dạng cấu trúc ADN còn tồn tại đến ngày nay, tổng số loài sinh vật hiện có cũng phải tương đương là 122 x 1014 . Song theo ước tính của các nhà tiến hóa luận, tổng số loài trên trái đất kể từ khi sự sống xuất hiện đến nay chỉ đạt con số khiêm tốn từ 2 đến 3 triệu loài, cả mấy tỷ lần nhỏ hơn số loài cần có. "Vậy - những người ủng hộ thuyết sáng tạo đặt câu hỏi - ADN là sản phẩm của quá trình kết hợp ngẫu nhiên các nguyên tố trong thiên nhiên hay do “Ai đó” sáng tạo nên theo một thiết kế định sẵn ?".
Xin đón đọc phần 3, về thuyết Tiến hóa dưới ánh sáng của Sinh Học, Di truyền học và Giải phẫu sinh lý. Quý vị sẽ có dịp kiểm chứng các bằng chứng về thuyết tiến hóa như các giống chó, các giống chim hải âu trắng đen, các bộ phận thừa trong cơ thể, sự giống thú của bào thai người ... Phần 4 về địa chất học với các phương pháp định tuổi trái đất, khảo cổ học và phần 5, nói về nguồn gốc con người.
Kỹ sư Nguyễn Ngọc Lan
timhieuchanly@yahoo.com
 |
http://www.ykien.net
|