Ở tiền tuyến của bất kỳ lĩnh vực khoa học nào, một giả thuyết có suy nghĩ nhưng không được dữ liệu ủng hộ lại là một loại thất bại đúng đắn.

Mặc dù hầu hết chúng ta đều quen thuộc với khái niệm DNA – các axit nucleic quyết định rất nhiều về con người chúng ta – nhưng ít ai trong chúng ta từng thử thao tác với các hóa chất tự nhiên nhỏ bé này để tăng cường ứng dụng của chúng trong các liệu pháp cứu sống hoặc các công nghệ nano thay đổi cuộc chơi. Đó chính là công việc của Tiến sĩ Jennifer Heemstra, cùng với các thành viên trong phòng thí nghiệm nghiên cứu năng động của cô tại Đại học Emory.

Thất bại đúng kiểu

Ở tiền tuyến của bất kỳ lĩnh vực khoa học nào, một giả thuyết có suy nghĩ nhưng không được dữ liệu ủng hộ lại là một loại thất bại thông minh. Các nhà khoa học không thể tồn tại lâu trong lĩnh vực của họ nếu không chịu được thất bại. Họ nhận ra giá trị mà thất bại thông minh mang lại. Sẽ là dối trá nếu nói rằng những thất bại này không gây thất vọng. Chúng có đấy. Tuy nhiên, giống như những vận động viên đoạt huy chương đồng Olympic, các nhà khoa học và nhà phát minh học được cách suy nghĩ lành mạnh về thất bại.

Tiến sĩ Heemstra không chỉ thực hành suy nghĩ lành mạnh này mà còn truyền dạy nó – cho các sinh viên trong phòng thí nghiệm của cô, trên các bài viết, video và cả những bài đăng trên mạng xã hội.

Vào một ngày hè năm 2021, tôi đã gặp Jen qua Zoom. Các nhà khoa học là một trong những người kiên cường nhất và tư duy sâu sắc nhất về thất bại thông minh, và tôi muốn học hỏi thêm từ Jen về cách thất bại thông minh có thể xảy ra.

Phía sau cô, trên các kệ sách gần bàn làm việc, là nhiều mô hình và hình nhân mà cô đã sưu tầm. Cô chỉ vào một mô hình và nói rằng nó được đặt tên là Steve, theo tên một nghiên cứu sinh tiến sĩ, Steve Knutson, người đã sử dụng một hóa chất có tên glyoxal (một hợp chất hữu cơ thường được dùng để liên kết các hóa chất khác trong các thí nghiệm khoa học) để phản ứng với các nucleotide trong RNA chuỗi đơn.

Khi tôi hỏi tại sao điều này lại quan trọng (thể hiện sự thiếu hiểu biết tương đối của tôi về hóa học), Jen thốt lên Aha! và giải thích rằng phòng thí nghiệm đã rất vui mừng vì glyoxal mở ra rất nhiều hướng nghiên cứu và phát triển. Ngoài các ứng dụng cho các loại thuốc kiểm soát hoặc giải phóng theo thời gian, họ còn phát minh ra một loại công cụ khoa học giúp các nhà hóa học khác trong lĩnh vực sinh học tổng hợp hoặc nghiên cứu kiểm soát các mạch gen khác nhau.

Chuyện gì về thất bại?

Thú vị là, ngay cả một người thoải mái với thất bại như Jennifer Heemstra cũng tự nhiên bắt đầu câu chuyện về thất bại bằng cái kết – kết quả thành công. Điều này càng củng cố việc nói về thất bại khó khăn như thế nào.

Jen quay lại từ đầu. Cô nói nhanh, giải thích rằng khi cố gắng phát triển một phương pháp để cô lập RNA nhất định, họ nhận ra điều đó sẽ không thể thực hiện được khi RNA bị cuộn lại, hoặc ở dạng chuỗi kép. Vì vậy, vấn đề đầu tiên là phải tháo xoắn RNA – một bước cần thiết để một protein có thể liên kết.

Steve bắt đầu thử nghiệm. Liệu việc thêm một hóa chất mới đã có sẵn trong phòng thí nghiệm có hiệu quả không?

Không.

Muối giúp RNA cuộn lại. Vậy nếu Steve thử loại bỏ muối khỏi RNA thì sao? Cũng không.

Steve thất vọng. Nhưng anh không suy sụp, bởi Jen đã tạo ra một môi trường làm việc trong phòng thí nghiệm tập trung vào việc học hỏi và khám phá. Jen giải thích: Những cá nhân làm việc hiệu quả cao thường không quen với việc mắc sai lầm. Điều quan trọng là phải học cách cười vào chính mình, nếu không chúng ta sẽ quá sợ hãi để thử.

Thành công trong lãnh thổ mới đòi hỏi sự chịu đựng đúng đắn

Đam mê của Heemstra với vai trò trung tâm của việc chấp nhận thất bại trong nghiên cứu khoa học đã thúc đẩy cô viết về cách sinh viên, đặc biệt là phụ nữ, dễ bị nản chí khi theo đuổi sự nghiệp khoa học. Trong một bài tweet, cô viết: Những người không bao giờ mắc lỗi và không bao giờ thất bại là những người không bao giờ thử.

Nhưng thực tế, thất bại của Steve không phải là sai lầm.

Sai lầm là sự sai lệch khỏi các phương pháp đã biết. Sai lầm xảy ra khi kiến thức về cách đạt được một kết quả nhất định đã tồn tại nhưng không được sử dụng. Ví dụ, khi Jen còn là nghiên cứu sinh, cô từng thu thập dữ liệu kỳ lạ chỉ vì sử dụng pipet sai cách. Sử dụng pipet đúng cách ngay lập tức tạo ra dữ liệu có ý nghĩa. Cô cười kể lại câu chuyện này và giải thích rằng cô cố gắng tạo ra một văn hóa trong phòng thí nghiệm, nơi mọi người có thể cười vào và bình thường hóa những sai lầm ngớ ngẩn.

Thất bại thông minh là một phần không thể tránh khỏi

Việc protein không liên kết với DNA chuỗi kép trong khi nó đã thành công trên RNA chuỗi đơn không phải là một sai lầm ngớ ngẩn. Đó là kết quả không mong muốn của một thí nghiệm dựa trên giả thuyết.

Steve tìm thấy một tài liệu của các nhà hóa sinh Nhật Bản từ những năm 1960, được xuất bản trên một tạp chí khoa học Đức, mô tả việc sử dụng glyoxal trong các ứng dụng không liên quan trực tiếp. Anh thử nghiệm với glyoxal và đạt được kết quả đáng mừng: glyoxal cho phép anh kiểm soát và khôi phục hoàn toàn chức năng của các axit nucleic.

Đây không phải là một thông báo hoành tráng như trên bảng quảng cáo ở Times Square, nhưng với Jen và Steve, đó là lý do để ăn mừng và tiếp tục đặt câu hỏi nghiên cứu mới.

Câu chuyện của họ cho thấy rằng thành công trong lãnh thổ mới phụ thuộc vào việc chịu đựng đúng kiểu sai lầm – kiểu thông minh.