Top 10 bước đột phá khoa học không thể thiếu trong đời sống của chúng ta

Có đôi lúc chúng ta chợt dừng lại để nghĩ về con người, và nhận ra con người là một loài sinh vật tuyệt vời. Chúng ta không chỉ có khả năng xoay sở trong những điều kiện khác nhau hàng triệu năm nay, mà còn phát triển trong một thế giới đông đúc với hơn 7 tỉ người, sinh sống rải rác hầu như trên khắp hành tinh. Con người đã tạo nên nhiều thứ dù thực chất chúng ta chỉ là những sinh vật khá yếu ớt, mong manh. Chúng ta không quá khỏe mạnh; chúng ta thiếu một nơi ẩn nấp vững chãi hay một bộ giáp cứng rắn để bảo vệ chúng ta khỏi kẻ thù; chúng ta không thể làm tốt được mọi việc nếu thiếu thức ăn và nước uống; và chúng ta rất dễ bị thương tổn bởi những căn bệnh truyền nhiễm.

Vậy cái gì đã làm cho chúng ta phát triển đến mức mà, đối với hầu hết trong chúng ta, không cần phải tốn thời gian lo lắng rằng liệu mình sẽ sống được tới ngày mai hay không? Có lẽ điều vinh dự nhất của con người là được sở hữu một trí óc phát triển cao, và khả năng của bộ não có thể giúp con người trải nghiệm, mơ ước và nghĩ ra những giải pháp khôn ngoan để đối phó với những thách thức sinh tồn. Có vô vàn các phát minh khoa học mà loài người hiện nay đang phụ thuộc vào để duy trì sự sống, tuy nhiên, chúng tôi chỉ xin dẫn ra một vài phát minh mà nếu như không có chúng, con người chúng ta có thể sẽ không tồn tại được cho đến tận ngày nay.

10. Bánh xe

Tất cả chúng ta đều đã được nghe về việc “không cần thiết phải phát minh lại bánh xe”, điều đó có nghĩa rằng đã có giải pháp cho vấn đề này từ rất lâu. Câu nói trên còn bổ sung thêm tính quan trọng của bánh xe khi bạn xem xét những cách mà bánh xe đã cải thiện đời sống con người, cũng như loài người đã sống bao lâu mà không có nó.

Các nhà khảo cổ học đã tranh luận về thời gian mà chiếc bánh xe đầu tiên được phát minh. Bằng chứng sớm nhất về bánh xe trong lịch sử loài người đó là vào khoảng 3500 năm trước công nguyên ở Mesopotamia, nhưng bằng chứng này liên quan đến việc sử dụng bánh xe trong làm đồ gốm, không phải là công cụ trong giao thông vận tải. Phải mất khoảng 300 năm sau hoặc hơn thế, người Mesopotamia mới nhận ra rằng bánh xe còn có thể giúp họ di chuyển đồ vật từ nơi này sang nơi khác. Sự tiến hóa của bánh xe trải qua vài giai đoạn, bắt đầu từ việc sử dụng các súc gỗ như những bánh lăn để thuận tiện cho giao thông, và tiếp tục thay thế các bánh lăn bằng bánh xe xoay quanh một trục cố định. Khoảng 2000 năm trước công nguyên, theo như các ghi chép khảo cổ, xe ngựa bắt đầu xuất hiện trên khắp Ai Cập cổ đại. Chỉ trong thời kì này, các bánh xe có nan hoa giúp chúng trở nên chắc hơn và nhẹ hơn.

Bánh xe có lẽ là phát minh cơ khí quan trọng nhất của mọi thời đại. Có thể thấy các thiết bị cơ khí hiện đại đều có sử dụng bánh xe – như xe hơi, xe buýt, xe đạp, máy móc trong các nhà máy, đồ chơi, đồng hồ đeo tay, cuộn phim và còn nhiều nữa. Ngoài ra còn phải để đến việc bánh xe vẫn còn được sử dụng trong làm đồ gốm và xe ngựa kéo để vận chuyển hàng hóa – hai loại hình được nhiều người cổ đại đánh giá rất cao.

9. Gươm

Chắc chắn rằng bánh xe có lẽ là một vị cứu tinh đúng nghĩa đối với loài người cổ đại, nhưng bạn không thể săn một con lợn rừng bằng gắn bánh xe lên thân nó, cũng như bạn sẽ gặp khó khăn khi phải lột da một con gấu bằng cách lăn bánh xe lên người nó. Giống như Crocodile Dundee đã nói: “Đó không phải là một con dao.”

Đó là lý do tại sao chúng ta tạo ra gươm – và sau này có thêm những vật dụng tương tự như rìu, dao,… - đây là một bước đột phá mà thực sự cứu được mạng sống của nhiều người. Thật ra, một nghiên cứu mới đây cho thấy rằng công cụ bằng đó như gươm không chỉ giúp con người có thể ăn uống dễ dàng hơn, có nhiều quần áo bảo hộ tốt hơn và chiến đấu như là trong phim “West Side Story”. Điều đó cho thấy rằng 1,7 triệu năm trước, khi tổ tiên của loài người bắt đầu biết chế tạo ra công tụ, họ thật sự đã đóng góp cho sự tiến hóa của đôi bàn tay khiến chúng trở nên linh hoạt hơn.

Thậm chí trước đó, người tiền sử còn sử dụng những mảnh đá sắc nhọn và rìu làm bằng tay để chặt thịt. Một cuộc khai quật ở vùng Afar thuộc Ethiopia đã dẫn các nhà nhân chủng học đến một tuyên bố vào năm 2012 rằng: tổ tiên của loài người đã sử dụng các công cụ giết mổ gần 3,4 triệu năm về trước.

8. Quần áo

Hãy bắt đầu nói về bước đột phá trong lịch sử thời trang của nhân loại: Chúng ta mất dần bộ lông trên cơ thể. Chắc chắn rằng con người hiện nay thích để lộ da trần hơn, nhưng trong quá khứ thì chưa chắc. Các nhà nghiên cứu đưa ra ý kiến rằng con người có thể đã phát triển thành kiểu ít-giống-Robin Williams khoảng 1 triệu năm về trước. Họ cho rằng loài người tiền sử lúc đó đang đối mặt với nguy cơ thân nhiệt quá cao nếu như họ không làm mát làn da của mình bằng cách đổ mồ hôi – một trong những cách đơn giản khi bạn không có một bộ lông rối bù, rậm rạp phủ khắp cơ thể.

Tuy nhiên, một khi chúng ta mất đi phần bao bọc ngoài cơ thể, chúng ta sẽ đối mặt với mối nguy hiểm lớn hơn khi cơ thể không còn gì che chắn khỏi các tác nhân bên ngoài, vì thế, chúng ta phải có quần áo để mặc. Thật khó để xác định chính xác thời điểm con người bắt đầu mặc quần áo; da động vật không tốt lắm vì nó dễ bị phân hủy. (Chưa kể những bộ da này còn dùng để ngụy trang và những mục đích khác ngoài làm trang phục)

Vì vậy, các nhà nghiên cứu tại đại học Florida đã làm một việc khá hay ho. Họ quyết định nghiên cứu về thời gian loài chấy trên quần áo xuất hiện và đối chiếu với loài chấy thường ở trên đầu chúng ta (Bạn có biết rằng đây là 2 loài khác nhau không?). Và họ phát hiện ra rằng 83.000 đến 170.000 năm về trước – khoảng vào kỷ băng hà – loài rận trên quần áo bắt đầu xuất hiện. Trong hàng trăm đến hàng ngàn năm, loài người đã sống trần trụi. Nhưng kể từ khi có quần áo, dù là tấm da thú hay lông cừu, lông dê, sự xuất hiện của chúng đã cứu sống con người không biết bao nhiêu lần.

7. Nơi trú ngụ

Chúng ta đã có bánh xe, lưỡi gươm và quần áo, vậy loài người tiền sử đã làm gì với những vật dụng hay ho này? Mang chúng theo bên mình cả ngày? Không phải như thế. Chúng ta cần một bước đột phá nữa có thể giúp cuộc sống của con người trở nên tiện lợi hơn, nếu không nói là vị cứu tinh cho sự sinh tồn của loài người. (Ngoài ra, còn có một số tiết lộ rằng các phát hiện này đã xảy ra theo đúng trật tự thời gian kể trên). Bước đột phá này mang đến cho chúng ta chỗ trú ngụ. Bây giờ, chúng ta không thể phủ nhận rằng nhà ở là một bước đột phá độc đáo mà chỉ có con người mới khám phá ra. Chúng ta đều khởi đầu giống như hầu hết các loài động vật – tìm kiếm một nơi ẩn nấp tốt. Đối với tổ tiên thời tiền sử, chỗ trú ẩn đơn giản chỉ là một cái tổ trên cây. Dĩ nhiên, hang động và các mỏm đá cũng là những nơi trú ẩn phổ biến.

Khoảng 2,6 triệu năm trước, có một số nơi mà những nhóm người tiền sử bắt đầu thu thập thức ăn và công cụ, sau đó mang chúng về vùng nước trũng hay chỗ ngủ yêu thích của họ. Khoảng 800.000 năm trước, con người bắt đầu tìm ra lửa và nền lò sưởi. Nhưng phát hiện sớm nhất về nơi trú ngụ nhân tạo là một cái lỗ khoảng 400.000 năm tuổi và những bằng chứng khảo cổ khác tại Terra Amata, Pháp. Bằng cách xây dựng nơi trú ngụ, con người không dễ bị thương tổn bởi môi trường xung quanh và có thể tồn tại trong những điều kiện khắc nghiệt hơn.

7. Bộ xử lý nước thải

Chuyển sang giai đoạn hiện đại để nói về bước đột phá tiếp theo giúp cải thiện cuộc sống của chúng ta. Khi Tạp chí Y học Anh hỏi một nhóm chuyên gia và độc giả đâu là bước tiến khoa học vĩ đại nhất trong 150 năm qua, câu trả lời không phải là phẫu thuật hở van tim hay ứng dụng tìm kiếm điện thoại trên các loại smartphone hiện nay. Đánh bại cả thuốc kháng sinh và thuốc tê, phần đông những người được hỏi đều chọn đó là bước tiến trong lĩnh vực vệ sinh môi trường.

Việc phát hiện ra rằng xử lý chất thải (phân, nước tiểu,…) có thể giúp cải thiện cuộc sống chỉ mới xảy ra không lây. Vào thời Victoria ở nước Anh, khi dòng sông Thames ngập đầy rác thải và nước thải chảy tràn trên đường phố, cựu nhà báo – luật sư Edwin Chadwick cho rằng chỉ cần 1 ounce để vệ sinh môi trường là đã có thể chữa được các bệnh như sốt phát ban, bệnh tả, cúm và nhiều bệnh khác gây ra bởi vi trùng từ rác thải.

Chadwick đã soạn nhiều kế hoạch cho hệ thống xử lý nước thải thủy lực và máy bơm thoát nước để loại bỏ chất thải (một trong những con đường dẫn trực tiếp đến sông Thames). Dĩ nhiên, hệ thống xử lý nước thải riêng biệt này vẫn chưa có mặt trên toàn cầu, và dẫn đến những hệ quả to lớn như: 1 tỉ người – 15% trong dân số thế giới – vẫn “đại tiện lộ thiên” và 2,4 tỉ người sẽ vẫn còn sử dụng các thiết bị vệ sinh lạc hậu vào năm 2015.

5. Bộ lọc nước

Nói về nguồn nước bị ô nhiễm, uống những loại nước này có thể gây các bệnh về dạ dày và đường ruột, nhiều người đã đi đến nhiều nước đang phát triển trên thế giới có thể chứng thực điều đó. Nhưng những bệnh do nước bẩn gây ra không chỉ đơn giản là phá hỏng chuyến du lịch. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế thế giới WHO vào năm 2005, những căn bệnh này là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong cho gần 3,4 triệu người mỗi năm hơn cả chiến tranh, khủng bố và vũ khí hủy diệt hàng loạt kết hợp lại. Trẻ em ở các nước nghèo thường có hệ thống miễn dịch kém vì suy dinh dưỡng nên sẽ có nguy cơ mắc bệnh cao.

Tình hình thậm chí có lúc trở nên tồi tệ hơn. Trong nhiều thế kỉ, ngay cả ở những nước phát triển, sự bùng phát đầy bí ẩn của dịch tả lây truyền qua đường nước đã cướp đi sinh mạng của hàng ngàn người. Trong một đợt dịch tat vào năm 1854, nhà khoa học người Anh John Snow xác định rằng căn bệnh này bị gây ra bởi các vi sinh vật trong nước thải trộn lẫn trong nguồn nước sinh hoạt. Trong số những sáng kiến tiên phong về sức khỏe cộng đồng, ông đã đưa ra lời đề nghị về việc đưa chlorine vào trong nước để giết chết vi sinh vật, và tỉ lệ mắc bệnh đã giảm mạnh. Kể từ đó, công nghệ hóa lọc bổ sung đã được phát triển nhằm tạo ra nguồn nước sạch và an toàn hơn cho chúng ta.

4. Lửa

Chúng ta không biết được danh tính của người (hay những người) thuộc nền văn hóa Acheulian ở châu Phi đã khám phá ra cách tạo ra, điều khiển và sử dụng lửa khoảng 790.000 năm về trước. Nhưng sự làm chủ quá trình oxi hóa nhanh chóng của họ là một trong những bước tiến quan trọng nhất có thể duy trì sự tồn tại và phát triển của con người, theo Nira Alperson-Afil – một thành viên của nhóm khảo cổ Israel, những người tìm ra bằng chứng sớm nhất về khả năng tạo và giữ lửa của con người.

Phát minh này đã trang bị cho người tiền sử một dụng cụ dùng để răn đe – ngọn đuốc – nhằm bảo vệ họ và đặc biệt là những đứa trẻ khỏi nanh vuốt của những loài động vật ăn thịt. Nó còn là nguồn để sưởi ấm giúp họ vượt qua được cơn giá lạnh khi nhiệt độ hạ thấp. Thêm vào đó, với công dụng nấu chín thịt động vật và thực vật, những sự lựa chọn về thức ăn cũng tăng lên và giúp con người không bị suy dinh dưỡng. Có lẽ hơn bất kỳ phát minh nào khác, lửa là một bước đột phá cho phép con người có thể nhân rộng và lan tỏa sự hiện diện của mình trên khắp hành tinh.

Ngày nay, chúng ta đã qua cái thời ngồi quanh đống lửa và gặm nhấm những miếng đùi voi ma mút cháy sạm, tuy nhiên, khả năng đốt cháy nhiên liệu vẫn là một phần quan trọng trong sự tồn tại và phát triển của chúng ta.

3. Cây trồng nông nghiệp

Nếu chúng ta không có trang trại để sản xuất lương thực, chúng ta sẽ phải dành rất nhiều thời gian để bắt thú hoang hay rình rập các con mồi để tồn tại, giống như những người săn bắt hái lượm thời nguyên thủy đã làm cách đây hàng ngàn năm. Săn bắt và hái lượm không phải là một cách tồi. Ví dụ, tính linh hoạt vốn có của nó cho phép con người sử dụng những nguồn sinh vật có sẵn trong môi trường sống một cách hiệu quả, và nó không làm cạn kiệt hệ sinh thái như trong thời đại văn minh và hiện đại. Nhưng nó sẽ yêu cầu chúng ta không ngừng di chuyển và giới hạn chúng ta trong một nhóm tương đối nhỏ. Văn minh đương đại – từ quân đội thường trực đến các nhà máy và các trung tâm mua sắm – sẽ trở nên không thực tế. Đó là lý do tại sao sự phát triển của nông nghiệp rất quan trọng đối với sự sinh tồn của chúng ta.

Nông nghiệp thực sự không phải là một, mà là một chuỗi các bước tiến khoa học và công nghệ đã xảy ra hàng ngàn năm như là sự phát triển của công nghệ tưới tiêu, và phát minh về luân canh cây trồng và phân bón. Nhưng mọi chuyện bắt đầu khi con người tìm cách thu thập hạt giống các loại cây hoang dại, gieo trồng và chăm sóc chúng, sau đó là thu hoạch. Dựa theo phân tích DNA của lương thực hiện đại, sự phát triển của “loài cây trồng sáng lập” – lúa mì, lúa mạch, đậu xanh, đậu lăng, hạt lanh và các loại khác – đã có từ cách đây 9.000 đến 10.000 năm tại vùng Tây Nam Á.

2. Thuốc kháng sinh

Trong lịch sử nhân loại, hầu như ai trên hành tinh này đều phải đối mặt với nguy cơ tử vong vì bệnh dịch do vi khuẩn gây ra – thứ đã hoành hành và gây tổn thất về người tại nhiều châu lục. Một trong các loại bệnh đó là bệnh dịch hạch – “Cái chết đen tối” – đã cướp đi sinh mạng khoảng 200 triệu người chỉ trong thế kỷ 14. Sau đó, cuối những năm 1920, một bác sĩ người London tên Alexander Fleming, người đã cố gắng để phát triển một loại chất kháng khuẩn, đã để ý rằng nấm mốc trên đĩa petri (đĩa cạn để nuôi vi khuẩn thí nghiệm) đã ức chế sự tăng trưởng của một mầm bệnh mà ông đang nghiên cứu. Fleming xuất bản một bài viết khoa học về phát hiện của ông vào năm 1929, và một trong những học trò của ông, bác sĩ Cecil Paine, cuối cùng đã trở thành bác sĩ đầu tiên chứng minh tính hiệu quả của penicillin – một loại thuốc điều chế từ nấm mốc có thể giúp bệnh nhân chống lại các bệnh do nhiễm khuẩn. Kể từ đó, việc sử dụng penicillin và các loại kháng sinh khác đã làm giảm hẳn tỉ lệ tử vong do nhiễm khuẩn như bệnh giang mai, nhiễm trùng huyết, và tất nhiên, cả bệnh dịch hạch. Mặc dù vậy, thuốc khác sinh có thể giảm đi tỉ lệ tử vong trong các bệnh nhiễm khuẩn thường gặp nhưng vẫn không thể tin tuyệt đối vào thuốc kháng sinh. Những bước đột phá trong danh sách của chúng ta, như nước sạch chẳng hạn, cũng đóng một vai trò không nhỏ.

1. Đồ bảo quản thực phẩm

Các lon đậu phộng chiên trong tủ đồ ăn của bạn có thể chỉ là một bước tiến khiêm tốn trong nền văn minh nhân loại, nhưng có một lý do mà các quan chức cấp cao về quốc phòng dân sự khuyên mọi người phải có một nguồn cung cấp lương thực. Khả năng bảo quản thực phẩm trong một thời gian dài mà không cần tủ lạnh cho phép con người tồn tại trước thiên tai và những thảm họa do con người tạo ra – điều mà có thể làm mất nguồn cung cấp điện và khiến tình hình trở nên khó khăn hơn để có được nguồn thực phẩm tươi sống.

Phương pháp đóng hộp được phát minh vào khoảng cuối thế kỉ thứ 18 vượt quá mức cần thiết của quân đội. Đội quân của Napoleon thương vong nhiều do đói và bệnh hoạt huyết, thiếu hụt dinh dưỡng hơn là do chiến đấu với kẻ thù, và chính phủ Pháp đã treo giá 12.000 francs cho ai có thể tìm ra cách để bảo quản nguồn cung cấp lương thực cho binh lính. Một người dân Paris tên Nicholas Appert, người có nhiều việc làm khác nhau như sản xuất kẹo, đầu bếp và người làm bia, đã nảy ra ý tưởng về thức ăn nấu chín một phần, giữ trong những cái chai có nút đậy và sau đó ngâm chai trong nước sôi để đẩy không khí bên trong ra ngoài. Ông tin rằng không khí có thể làm thức ăn bị hư. (Điều này có thể xảy ra trước một nửa thế kỉ, tức là trước Louis Pasteur tìm ra rằng nhiệt mới thực sự giết chết các vi sinh vật làm hỏng thức ăn và gây bệnh.)

Lính Pháp đã mang theo mẫu thịt gia cầm, rau, nước thịt và các mặt hàng khác lấy từ Appert khi họ đi trên một chuyến đi ra nước ngoài, và họ báo lại rằng sau 4 tháng, thức ăn vẫn có thể ăn được. Năm 1810, nhà phát minh người Anh Peter Durand được nhận bằng sáng chế cho việc cải thiện đồ đựng thức ăn với nắp được hàn lại thay vì nút chai như trước kia. 2 năm sau đó, hai người đồng hương của Durand là Bryan Donkin và John Hall đã mở một nhà máy đóng hộp, đưa thực phẩm vào trong hộp kim loại thay vì đưa vào trong chai.

Nguồn: science.howstuffworks.com

Dịch: Hà Uyên - Ohay TV