David Baltimore và hành trình xây dựng cầu nối khoa học sự sống Trung Quốc - Mỹ

Một nhà khoa học xây cầu nối xuyên biên giới

David Baltimore, nhà sinh học người Mỹ đoạt giải Nobel, qua đời trong tháng này ở tuổi 87. Những lời tưởng niệm từ khắp Trung Quốc và từ các nhà nghiên cứu người Mỹ gốc Hoa ghi nhận công lao của ông trong việc góp phần xây dựng cộng đồng khoa học sự sống tự tin, kết nối quốc tế tại nước này. Khi mới vào nghề, ông đã có những phát hiện làm thay đổi cách giới khoa học hiểu về virus và miễn dịch. Về sau, ông trở thành người hướng dẫn, cố vấn và xây dựng các chương trình kết nối phòng thí nghiệm từ Bắc Kinh, Thượng Hải đến Los Angeles và Boston. Với nhiều người ở Trung Quốc, ông là nhân vật tầm cỡ quốc tế hiếm hoi liên tục trở lại để dự hội thảo, tập huấn và trò chuyện thẳng thắn với sinh viên. Những chuyến thăm không chỉ mang tính nghi thức. Chúng thường dẫn đến các dự án hợp tác cụ thể, tuyển dụng giảng viên và thiết kế những trung tâm mới.

Ở tuổi ngoài 30, Baltimore đã cách mạng hóa nghiên cứu gene bằng công trình giúp ông giành giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 1975. Trong năm thập kỷ tiếp theo, ông cố vấn cho các viện nghiên cứu mới ở Trung Quốc, thăm các trường đại học trên khắp cả nước và hướng dẫn hàng chục nghiên cứu sinh người Trung Quốc, những người sau này góp phần định hình các phòng thí nghiệm ở cả hai bờ Thái Bình Dương. Ông đồng chủ trì các hội đồng cố vấn, thuyết trình trước những khán phòng chật kín và tham gia các buổi thảo luận nhóm nhỏ, nơi các nhà khoa học trẻ có thể thử nghiệm ý tưởng. Bài báo khoa học cuối cùng của ông được đăng trong số đầu tiên của tạp chí Trung Quốc mới Immunity & Inflammation, chỉ vài ngày trước khi ông qua đời. Với nhiều người ngưỡng mộ ông, bài báo về NF kappa B ấy là lời cuối phù hợp từ một nhà khoa học có mối quan tâm trải rộng từ bộ máy phân tử của hệ miễn dịch đến văn hóa giúp tạo điều kiện cho các khám phá.

Đồng nghiệp mô tả ông là nhà khoa học kết nối con người, ý tưởng và tổ chức. Xuyên suốt sự nghiệp của ông là niềm tin giản dị rằng nghiên cứu tốt sẽ phát triển nhanh hơn nhờ sự cởi mở và trao đổi xuyên biên giới. Cách tiếp cận ấy phù hợp với nguồn đầu tư ngày càng tăng nhanh của Trung Quốc vào y sinh học, đồng thời giúp biến những chuyến thăm không chính thức thành các chương trình lâu dài, củng cố đào tạo, nghiên cứu cơ bản và ứng dụng. Viện Y học Hệ thống Tô Châu xem ông là cố vấn sáng lập. Đại học Westlake đã tham khảo ý kiến ông khi thành lập các chương trình sau đại học mới. Tại Bắc Kinh, ông hai lần chủ trì các phiên họp của Hội nghị Khoa học Sự sống Thế giới, quy tụ các nhà nghiên cứu trẻ và lãnh đạo cấp cao. Những mối quan hệ cá nhân ông vun đắp hiện trải rộng khắp các phòng thí nghiệm ở Trung Quốc và nước ngoài.

Baltimore đã thay đổi sinh học hiện đại như thế nào

Để hiểu vì sao các nhà khoa học Trung Quốc kính trọng Baltimore đến vậy, cần nhìn vào những thay đổi ông tạo ra trong sinh học hiện đại. Đầu thập niên 1970, ông phát hiện enzyme phiên mã ngược, loại enzyme được một số virus RNA sử dụng để tạo DNA. Khám phá này đã lật lại quan niệm một chiều về thông tin di truyền trong sách giáo khoa và làm sáng tỏ cách retrovirus nhân lên. Phiên mã ngược trở thành công cụ cốt lõi của sinh học phân tử và là mục tiêu của các liệu pháp HIV quan trọng. Phát hiện ấy giúp y học có cách đọc và chống lại những virus có thể chèn bản thân chúng vào bộ gene của chúng ta.

Từ phiên mã ngược đến y học chính xác

Phòng thí nghiệm của Baltimore sau đó góp phần xác định các công tắc điều khiển hệ miễn dịch. Nhóm của ông phát hiện NF kappa B, một yếu tố phiên mã kích hoạt các gene liên quan đến viêm và sự sống còn của tế bào. Khi NF kappa B bị điều hòa sai lệch, tế bào phát tín hiệu báo động không đúng lúc và mô có thể bị tổn thương. Các loại thuốc tác động đến con đường này nhằm làm dịu tình trạng viêm mất kiểm soát mà không làm tắt cơ chế bảo vệ bình thường.

Nhóm của ông cũng phát hiện các gene RAG1 và RAG2. Những gene này thúc đẩy quá trình tái tổ hợp VDJ, tức sự xáo trộn vật liệu di truyền tạo ra hàng tỷ kháng thể và thụ thể tế bào T khác nhau. Cơ chế này giúp hệ miễn dịch của con người nhận diện được vô số mầm bệnh. Hiểu biết về các gene RAG làm sáng tỏ cách miễn dịch thích ứng học hỏi và vì sao đôi khi quá trình đó gặp trục trặc.

Một hướng nghiên cứu khác của ông góp phần định hình liệu pháp điều trị ung thư hiện đại. Bằng cách phân tích hoạt động của tyrosine kinase ABL1 và cách nó trở nên quá hoạt động khi hợp nhất với BCR trong một số bệnh bạch cầu, các nghiên cứu từ nhóm cộng sự của Baltimore đã góp phần tạo cơ sở cho imatinib, loại thuốc nhắm trúng đích làm thay đổi việc điều trị bệnh bạch cầu dòng tủy mạn tính. Cách tiếp cận chính xác trong ung thư học, hiện đã phổ biến, phát triển từ những nghiên cứu phân tử rõ ràng như vậy.

Hướng dẫn một thế hệ nhà khoa học Trung Quốc

Ảnh hưởng của Baltimore ở Trung Quốc không chỉ thể hiện qua các tổ chức mà còn qua những mối quan hệ cá nhân. Trong nhiều năm, ông đào tạo nhiều sinh viên và nghiên cứu sinh sau tiến sĩ người Trung Quốc. Một số ở lại Mỹ và trở thành giảng viên cấp cao. Những người khác trở về Trung Quốc để khởi động các chương trình mới. Các mạng lưới cựu học viên hình thành trên nhiều châu lục, kết nối phòng thí nghiệm ở Quảng Châu, Thượng Hải, Bắc Kinh, Tô Châu và các trung tâm tại Mỹ. Những mối liên kết ấy giúp việc chia sẻ phương pháp, cùng đứng tên bài báo và đưa nhân tài đến nơi họ có thể phát triển trở nên dễ dàng hơn.

Thành Căn Hồng, nhà miễn dịch học từng được Baltimore hướng dẫn và hiện lãnh đạo Viện Y học Hệ thống Tô Châu, cho biết những chuyến thăm và lời khuyên của ông vượt xa khuôn khổ hướng dẫn thông thường. Ông Thành ghi nhận Baltimore đã góp phần định hình chiến lược của viện, đồng thời khuyến khích các nhà khoa học trẻ đặt mục tiêu tham vọng nhưng vẫn tập trung vào phương pháp nghiên cứu nghiêm ngặt.

Mở đầu lời tưởng niệm, ông Thành kể về dấu ấn rõ nét của sự tận tâm ấy trong các phòng thí nghiệm Trung Quốc.

Tiến sĩ Baltimore đã nhiều lần đến thăm Trung Quốc, để lại dấu chân tại nhiều trường đại học và viện nghiên cứu.

Ông Thành và các đồng nghiệp cho rằng thông điệp cốt lõi ấy rất giản dị: khoa học tiến nhanh hơn khi ý tưởng vượt qua biên giới. Sự hướng dẫn có thể mở ra những cánh cửa vốn vẫn đóng kín. Phần lớn công việc ấy diễn ra âm thầm và gần gũi, từ lắng nghe kế hoạch của một nghiên cứu sinh, phác thảo thí nghiệm trên bảng trắng đến gọi cho đồng nghiệp để đề xuất một chuyến thăm dành cho nhà nghiên cứu trẻ đầy triển vọng.

Xây dựng tổ chức tại Tô Châu và những nơi khác

Vai trò của Baltimore tại Trung Quốc còn gắn với việc xây dựng các tổ chức bền vững. Ở Tô Châu, ông đồng chủ trì hội đồng cố vấn khoa học của Viện Y học Hệ thống cùng Chu Trần, bác sĩ kiêm nhà khoa học sau này giữ chức Bộ trưởng Y tế Trung Quốc. Viện tập trung kết hợp miễn dịch học, sinh học hệ thống và y học chính xác. Sự kết hợp ấy phản ánh quan điểm của Baltimore rằng tiến bộ thực sự thường đến khi các ngành cùng chia sẻ công cụ và dữ liệu.

Ông cũng tham gia vào những mô hình mới dành cho các trường đại học nghiên cứu của Trung Quốc. Đại học Westlake mời ông tham gia hội đồng quản trị khi trường xây dựng khuôn viên tập trung vào đào tạo sau đại học và nghiên cứu chuyên sâu theo tiêu chuẩn quốc tế. Ông cũng ủng hộ các hội nghị cấp quốc gia, hai lần giữ chức chủ tịch Hội nghị Khoa học Sự sống Thế giới tại Bắc Kinh. Mỗi vai trò đều kết hợp hoạch định dài hạn với cách tiếp cận sát sao trong việc hướng dẫn các học giả trẻ.

Vì sao y học hệ thống quan trọng

Y học hệ thống nhằm lập bản đồ tương tác giữa gene, protein, tế bào và mô, thay vì nghiên cứu từng phân tử riêng lẻ. Với các rối loạn miễn dịch hoặc ung thư, những mạng lưới tín hiệu thúc đẩy bệnh tiến triển. Đo lường các mạng lưới đó và tìm cách điều chỉnh chúng là trọng tâm của các liệu pháp thế hệ mới. Baltimore thúc đẩy chương trình đào tạo kết hợp tính toán, giải trình tự và sinh học cổ điển. Các viện làm theo lời khuyên ấy hiện đào tạo sinh viên viết mã, thiết kế các thử nghiệm CRISPR và phân tích dữ liệu lâm sàng song song với thí nghiệm trong phòng lab.

Hợp tác trong bối cảnh địa chính trị biến động

Sự nghiệp của Baltimore tại Trung Quốc diễn ra trong giai đoạn năng lực khoa học của nước này ngày càng tăng, đồng thời hoạt động giám sát chính trị tại Mỹ cũng thay đổi. Hiệp định Hợp tác Khoa học và Công nghệ Mỹ - Trung ký lần đầu năm 1979 đã trải qua nhiều vòng đàm phán và trì hoãn trong những năm gần đây, khi Washington tìm cách tăng cường các biện pháp bảo vệ và làm rõ điều khoản. Các trường đại học Mỹ đã siết chặt quy định khai báo và rà soát xung đột lợi ích để đáp lại quan ngại của các cơ quan về những mối quan hệ nước ngoài không được công bố. Các vụ việc gây chú ý tại những cơ sở như Đại học Emory và Trung tâm Ung thư MD Anderson cho thấy rủi ro khi nguồn tài trợ, việc bổ nhiệm hoặc quyền truy cập dữ liệu không được khai báo đầy đủ.

Niềm tin, minh bạch và hoạt động nghiên cứu

Những tranh luận này đã làm thay đổi bối cảnh hợp tác, đồng thời nhấn mạnh sự cần thiết của các chuẩn mực rõ ràng. Baltimore ủng hộ trao đổi cởi mở và coi trọng sự tham gia của các nhà khoa học trẻ từ nhiều quốc gia. Quan điểm ấy không mâu thuẫn với tính minh bạch hay an ninh. Nó đòi hỏi chính sách rõ ràng, khai báo kịp thời và rà soát nghiêm ngặt các nghiên cứu nhạy cảm. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc từng được ông hướng dẫn thường kể rằng ông đặt ra yêu cầu về sự nghiêm túc và cởi mở phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế. Trên thực tế, niềm tin được củng cố khi các tổ chức xây dựng quy trình khuyến khích khai báo chính xác, còn hoạt động hợp tác có cơ chế quản trị chung, kiểm toán thường xuyên và chia sẻ dữ liệu hai chiều.

Bài học từ những tranh cãi về chỉnh sửa gene

Tiết lộ năm 2018 về những em bé đầu tiên được sinh ra với bộ gene đã chỉnh sửa, sau khi nhà nghiên cứu Hạ Kiến Khuê can thiệp phôi thai ở Thâm Quyến, đã làm chấn động cộng đồng khoa học toàn cầu. Dự án sử dụng CRISPR để nhắm vào gene CCR5, với mục tiêu tạo khả năng kháng HIV. Nghiên cứu vấp phải phản ứng dữ dội vì chỉnh sửa dòng mầm làm thay đổi thông tin di truyền có thể truyền lại cho các thế hệ sau; hầu hết chính phủ và các tổ chức khoa học đều cho rằng không nên vượt qua ranh giới này nếu chưa có sự đồng thuận rộng rãi của công chúng và dữ liệu an toàn rõ ràng.

Các bài tường thuật sau đó cho thấy một số người trong nhóm xung quanh Hạ nghi ngờ hoặc biết rằng ông đang tiến tới can thiệp phôi người. Một số người khuyên ông không nên làm vậy. Những người khác im lặng hoặc chỉ biết về các ca sinh sau khi thông tin được công bố. Vụ việc phơi bày những lỗ hổng trong hoạt động giám sát của tổ chức và cơ chế tự điều chỉnh của cộng đồng. Sau đó, Trung Quốc tăng cường các quy định, còn các tổ chức quốc tế một lần nữa kêu gọi xây dựng tiêu chuẩn chung cho nghiên cứu phôi thai và nghiên cứu lâm sàng sử dụng công cụ chỉnh sửa gene.

Với các nhà khoa học từng làm việc tại Trung Quốc hoặc hợp tác với đối tác Trung Quốc, vụ việc nhắc nhở rằng các buổi hội thảo và hội đồng thẩm định là chưa đủ. Cần có luật pháp rõ ràng, hội đồng đạo đức được trao quyền và các hiệp hội nghề nghiệp có khả năng áp dụng chế tài. Mục tiêu không phải là làm chậm nghiên cứu, mà là bảo đảm những bước đi có tính quyết định, đặc biệt là các bước ảnh hưởng đến trẻ em trong tương lai, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn và sự đồng thuận.

Bài báo cuối cùng và mối gắn bó lâu dài với Trung Quốc

Bài báo khoa học cuối cùng của Baltimore, được đăng ngay trước khi ông qua đời trong số đầu tiên của Immunity & Inflammation, trở lại với chủ đề ông yêu thích: cách tế bào bật và tắt các chương trình phòng vệ thông qua NF kappa B. Phân tử này hoạt động như một bảng điều khiển. Khi nhận tín hiệu căng thẳng, NF kappa B đi vào nhân tế bào và kích hoạt các gene khởi phát phản ứng viêm. Khi tác nhân kích hoạt biến mất, hệ thống sẽ tắt. Hoạt động kéo dài có thể dẫn đến bệnh tự miễn hoặc ung thư. Bài báo tổng kết hiểu biết hiện nay và chỉ ra các chiến lược điều trị có thể đưa công tắc trở lại trạng thái bình thường mà không xóa bỏ những chức năng miễn dịch cần thiết.

Việc công trình xuất hiện trên một tạp chí Trung Quốc mang ý nghĩa biểu tượng với các nhà nghiên cứu từng làm việc cùng ông tại đây. Đó là một cây cầu nữa, cả về khoa học lẫn cá nhân. Lựa chọn này phù hợp với một nhà khoa học đã dành nhiều năm đến các trường đại học Trung Quốc, trả lời câu hỏi trong những lớp học chật kín và theo sát sự nghiệp của các nghiên cứu sinh cũ. Bạn bè cũng nhắc đến mối liên hệ gia đình của ông với Trung Quốc. Vợ ông, nhà virus học Alice S. Huang, sinh ra ở Nam Xương, sau này trở thành một lãnh đạo trong lĩnh vực chính sách và giáo dục khoa học tại Mỹ.

Alice Huang và những giá trị định hình quan hệ hợp tác

Sự nghiệp của Alice Huang là một câu chuyện song hành về những giá trị khoa học đã dẫn dắt hoạt động gắn kết của hai vợ chồng với Trung Quốc. Là nhà virus học nổi tiếng, sau này giữ chức chủ tịch Hiệp hội Vì sự Tiến bộ Khoa học Mỹ, bà từ lâu cho rằng đam mê, sáng tạo và tự do là những yếu tố thiết yếu cho tiến bộ. Bà thúc đẩy hợp tác quốc tế và sự tiến bộ của phụ nữ cùng các nhóm thiểu số trong khoa học. Công trình ban đầu của bà về virus RNA tại Viện Salk, rồi sau đó ở Harvard và MIT, giao thoa với giai đoạn giới khoa học xác định enzyme phiên mã ngược. Bà và Baltimore thường cùng lên tiếng ủng hộ một nền văn hóa khoa học khuyến khích sự tò mò và bảo vệ quyền tự do tìm tòi.

Quan điểm ấy nhận được sự đồng cảm trong cộng đồng nghiên cứu đang phát triển của Trung Quốc. Khi các phòng thí nghiệm mở rộng nhanh chóng, cuộc tranh luận chuyển từ việc làm sao mua thiết bị sang cách nuôi dưỡng con người. Thông điệp của Huang về xây dựng môi trường khuyến khích đặt câu hỏi và hỗ trợ những ý tưởng táo bạo đã thu hút các nhóm nhà khoa học trẻ mong muốn tạo ra những chương trình đẳng cấp thế giới. Câu chuyện của bà cũng cho thấy mối liên hệ gia đình có thể khiến hoạt động xuyên biên giới trở nên tự nhiên hơn, kết nối lịch sử cá nhân với lựa chọn nghề nghiệp.

Di sản của ông có ý nghĩa gì với các nhà nghiên cứu trẻ ở Trung Quốc

Di sản của Baltimore tại Trung Quốc gồm ba phương diện củng cố lẫn nhau. Thứ nhất là khoa học. Ông và các học trò làm sáng tỏ cơ chế nhân lên của virus, điều hòa miễn dịch và truyền tín hiệu trong ung thư. Những kiến thức đó hiện góp phần hỗ trợ các phương pháp chẩn đoán và liệu pháp mới tại các bệnh viện Trung Quốc. Thứ hai là nguồn nhân lực. Ông đào tạo các nhà nghiên cứu, những người sau này trở thành người hướng dẫn cho thế hệ tiếp theo. Họ xây dựng các phòng thí nghiệm kết hợp khoa học cơ bản và lâm sàng, đồng thời duy trì mối liên hệ với cộng tác viên ở nước ngoài. Thứ ba là xây dựng tổ chức. Từ Tô Châu, Hàng Châu đến Bắc Kinh, ông góp phần định hình những cấu trúc sẽ tồn tại lâu hơn bất kỳ phòng thí nghiệm đơn lẻ nào, trong đó có hội đồng cố vấn, chương trình đào tạo sau đại học và mạng lưới hội nghị.

Với sinh viên và các nhà khoa học mới vào nghề, có hai bài học thực tiễn nổi bật. Một phòng thí nghiệm sẽ phát triển mạnh khi đặt ra những vấn đề khó và duy trì tiêu chuẩn cao. Phòng thí nghiệm ấy cũng phát triển mạnh khi luôn cởi mở với ý tưởng và con người từ nơi khác. Baltimore đi nhiều nơi vì ông thích lắng nghe những câu hỏi mới và tin rằng khoa học là công việc chung. Một phần lý do khiến cộng đồng nghiên cứu Trung Quốc phát triển nhanh là nước này đã tạo không gian cho kiểu trao đổi đó. Tăng trưởng trong tương lai sẽ phụ thuộc vào việc đẩy mạnh tính minh bạch, củng cố bình duyệt và duy trì đào tạo quốc tế ngay cả khi tình hình chính trị khiến điều đó khó khăn hơn.

Điểm chính

• David Baltimore, qua đời ở tuổi 87, đã xây dựng mối quan hệ bền chặt với Trung Quốc thông qua hướng dẫn nghiên cứu, các chuyến thăm thường xuyên và hoạt động xây dựng tổ chức.
• Đóng góp khoa học của ông bao gồm enzyme phiên mã ngược, NF kappa B và những phát hiện liên quan đến gene RAG và BCR ABL, góp phần định hình điều trị HIV, miễn dịch học và ung thư học chính xác.
• Ông cố vấn cho Viện Y học Hệ thống Tô Châu và ủng hộ các mô hình mới dành cho trường đại học nghiên cứu như Đại học Westlake.
• Lời tưởng niệm của các nhà khoa học Trung Quốc, trong đó có Thành Căn Hồng, nhấn mạnh niềm tin của ông vào trao đổi cởi mở và đào tạo nhân tài trẻ.
• Bài báo cuối cùng của ông, về NF kappa B, được đăng trong số đầu tiên của một tạp chí Trung Quốc vài ngày trước khi ông qua đời.
• Hoạt động hợp tác hiện chịu sự giám sát chặt chẽ hơn, trong bối cảnh Mỹ rà soát các mối quan hệ nước ngoài không được khai báo và các cuộc đàm phán về hiệp định khoa học Mỹ - Trung vẫn tiếp diễn.
• Vụ chỉnh sửa gene của Hạ Kiến Khuê dẫn đến việc siết chặt quy định và tái khởi động lời kêu gọi xây dựng tiêu chuẩn toàn cầu cho nghiên cứu phôi thai.
• Vai trò lãnh đạo và hoạt động vận động cho đam mê, tự do trong khoa học của Alice S. Huang đã góp phần làm sâu sắc thêm mối gắn kết của hai vợ chồng với Trung Quốc.