Cần bao nhiêu vi khuẩn để tái hiện hình ảnh của nàng Mona Lisa? Khoảng một triệu, hay ít hơn?
Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí eLife của các nhà khoa học tại Đại học Rome, cần ít nhất một triệu tế bào vi khuẩn Escherichia coli biến đổi gen có thể di chuyển và phản ứng nhanh với các kiểu chiếu sáng để tái hiện kiệt tác của Leonardo da Vinci.
Nếu bạn cảm thấy khó hiểu về việc mà các nhà khoa học đang làm, cứ yên tâm rằng họ làm như vậy đều có lý do chính đáng. Việc kiểm soát và điều khiển vi khuẩn bằng ánh sáng – hay còn được gọi là “hiện tượng quang động” – rất có ý nghĩa trong tương lai, bởi nó cho phép các nhà khoa học sử dụng vi khuẩn để xây dựng và di chuyển các thiết bị vi mô.
Vi khuẩn E. coli là những tay bơi lội cừ khôi. Theo các nhà nghiên cứu, E. coli chỉ cần một giây để di chuyển một khoảng cách gấp 10 lần chiều dài của chúng. Oxy chính là nguồn cung cấp năng lượng để chúng có thể di chuyển.
Bằng cách thêm một loại protein có tên gọi proteorhodopsin (được tìm thấy trong vi khuẩn sống dưới đại dương) vào tế bào vi khuẩn E. coli, các nhà khoa học có thể khiến chúng phản ứng với ánh sáng. Họ dự định sẽ tạo ra “những vận động viên bơi lội nhỏ bé” có thể tăng tốc độ di chuyển khi nhận được nhiều ánh sáng.
“Giống như người đi bộ phải đi chậm hơn khi họ gặp một đám đông, hoặc bị kẹt xe khi tham gia giao thông, sự di chuyển của vi khuẩn sẽ mất nhiều thời gian hơn trong những vùng chậm so với những vùng nhanh”, tác giả chính của nghiên cứu, Giacomo Frangipane cho biết. “Chúng tôi muốn khai thác hiện tượng này để xem liệu chúng tôi có thể định hình được mức độ tập trung của vi khuẩn bằng ánh sáng hay không”.
Nhóm nghiên cứu đã thiết lập một máy chiếu thông qua một ống kính hiển vi để quan sát cách vi khuẩn E. coli thay đổi tốc độ khi bơi qua các khu vực có lượng chiếu sáng khác nhau. Sau đó họ lấy một ảnh âm bản của nàng Mona Lisa và trình chiếu ánh sáng lên đó.
Họ giả định những kẻ bơi chậm (bởi nhận được ít ánh sáng) sẽ nhóm lại với nhau, trong khi những kẻ bơi nhanh hơn (bởi nhận được nhiều ánh sáng) sẽ tách ra xa. Đúng như dự đoán, chúng ta có thể thấy rằng vi khuẩn phản ứng với ánh sáng tập trung vào các phần tối của hình ảnh và di chuyển ra khỏi những khu vực được chiếu sáng.
Tuy chúng di chuyển chậm nhưng chỉ mất khoảng bốn phút để tái hiện lại bức họa của Leonardo da Vinci. Mặc dù hình ảnh thu được hơi mờ, chúng ta vẫn có thể kết luận rằng các nhà khoa học đã ra lệnh được cho vi khuẩn xếp hình theo ý muốn. Với các bức họa khác, điều này đương nhiên khả thi.
Chúc Anh