CHƯƠNG 10 — MÔ HÌNH Ý TƯỞNG
Singapore, ngày 13 tháng 7 năm 2039.
Buổi sáng, Lukas quay lại chiếc bàn nhỏ bên bức tường.
Những tờ giấy của ngày hôm qua vẫn còn được xếp thành một chồng. Bên cạnh là các linh kiện mà họ đã dùng trong những thử nghiệm trước, còn trên màn hình laptop của Mikhail vẫn mở biểu đồ tín hiệu bất thường.
Tĩnh An đã đến trước.
Anh ngồi chống cằm, một tay lật từng trang tài liệu, tay kia cầm bút. Trên vài trang giấy đã xuất hiện thêm những dòng ghi chú mới.
Lukas đặt ba lô xuống.
"Cậu đến từ bao giờ vậy?"
Tĩnh An không ngẩng đầu.
"Sáng."
"Ý anh là mấy giờ?"
"Không nhớ."
Lukas nhìn đồng hồ.
"Ngủ được không?"
Tĩnh An suy nghĩ một lúc.
"Được."
"Bao lâu?"
"Không biết."
Lukas không hỏi nữa.
Một lát sau, Mikhail đi tới.
Anh đặt ba lô xuống, lấy laptop ra rồi ngồi vào chỗ quen thuộc.
Tĩnh An lập tức đẩy tập tài liệu về phía anh.
"Tôi nghĩ chúng ta nên làm mô hình."
Mikhail nhìn những trang giấy.
"Mô hình gì?"
"Mô hình sinh học."
"Khác gì với mô hình hôm qua?"
Tĩnh An chỉ vào biểu đồ.
"Hôm qua chúng ta chỉ biết hệ thống có thể thay đổi phản ứng dựa trên trạng thái trước đó. Nhưng nếu muốn áp dụng nguyên lý này vào sinh học thì phải xác định xem hệ thống sinh học thực sự cần biết những gì."
Lukas kéo ghế lại gần.
"Vậy bắt đầu từ đâu?"
"Tế bào."
Tĩnh An nói ngay.
"Nếu bắt đầu từ mô thì quá phức tạp. Một mô có nhiều loại tế bào, mỗi loại có chức năng khác nhau, lại còn có mạch máu, tín hiệu hóa học, cấu trúc ngoại bào và rất nhiều thứ khác. Nếu chúng ta muốn hiểu nguyên lý cơ bản thì nên thu nhỏ vấn đề lại."
Anh lấy một tờ giấy mới.
"Giả sử đây là một tế bào bình thường."
Một vòng tròn được vẽ lên giấy.
"Nó có một trạng thái ban đầu. Không bị tổn thương, năng lượng ở mức nhất định, vật chất bên trong ở mức nhất định, các chức năng vẫn hoạt động bình thường."
Tĩnh An viết thêm vài ký hiệu.
"Rồi xảy ra tổn thương."
Anh gạch một phần vòng tròn.
"Ngay lúc này, điều đầu tiên hệ thống cần làm là nhận biết sự thay đổi."
Mikhail mở một trang ghi chú.
"Nhận biết tổn thương."
"Ừ."
Tĩnh An gật đầu.
"Nhưng chỉ nhận biết thôi thì chưa đủ. Nếu chỉ biết có tổn thương mà không biết nó nghiêm trọng đến đâu thì phản ứng sẽ không có cơ sở."
Lukas hỏi:
"Vậy phải đánh giá mức độ?"
"Đúng."
Tĩnh An lập tức viết thêm.
"Nhưng mức độ cũng chưa phải tất cả."
Mikhail nhìn anh.
"Còn gì nữa?"
"Vị trí."
Tĩnh An nói.
"Ví dụ cùng là một mức tổn thương, nhưng nếu nó nằm ở một phần quan trọng thì hậu quả khác với một phần ít quan trọng. Cùng một lượng tế bào bị tổn thương nhưng nếu nằm ở vị trí khác nhau thì cơ thể cũng không phản ứng giống nhau."
Anh dừng lại một chút rồi tiếp tục:
"Rồi còn loại tổn thương. Tổn thương cơ học khác với tổn thương do hóa chất. Thiếu oxy khác với nhiễm trùng. Nếu chỉ dùng một giá trị gọi chung là tổn thương thì mô hình sẽ quá đơn giản."
Mikhail bắt đầu ghi.
Lukas nhìn những dòng chữ ngày càng dài trên giấy.
"Vậy biến đầu tiên không chỉ là mức độ tổn thương."
"Đúng."
Tĩnh An nói.
"Nó phải có ít nhất một số thông tin mô tả tổn thương."
Anh quay sang Mikhail.
"Nhưng chưa cần chi tiết quá. Giai đoạn này chúng ta chỉ cần chứng minh nguyên lý."
Mikhail gật đầu.
"Đơn giản hóa trước."
"Đúng."
Tĩnh An cười.
"Cuối cùng cũng có lúc cậu nói giống tôi."
Mikhail không đáp.
Lukas khẽ cười.
Tĩnh An tiếp tục.
"Tiếp theo là trạng thái của tế bào trước khi bị tổn thương."
Mikhail ngẩng đầu.
"Vì sao quan trọng?"
"Vì tế bào không phải một vật thể cố định."
Tĩnh An chống khuỷu tay lên bàn.
"Nó luôn thay đổi. Nó có thể đang hoạt động mạnh, đang nghỉ, đang thiếu năng lượng, đang phân chia, đang chịu một tổn thương khác hoặc vừa mới phục hồi từ một tổn thương trước đó. Nếu chúng ta bỏ qua trạng thái trước đó thì hệ thống sẽ coi mọi tế bào đều giống nhau."
Anh lấy hai tờ giấy.
"Ví dụ có hai tế bào giống nhau. Cùng bị tổn thương một mức."
Anh đánh dấu cả hai.
"Một tế bào trước đó hoàn toàn khỏe mạnh. Một tế bào vừa trải qua một tổn thương khác và vẫn chưa phục hồi xong."
Anh nhìn Lukas.
"Cậu nghĩ chúng có nên phản ứng giống nhau không?"
"Không."
"Đúng."
Tĩnh An quay sang Mikhail.
"Cho nên chúng ta cần trạng thái."
Mikhail gõ một dòng vào laptop.
"Trạng thái hiện tại?"
"Trạng thái hiện tại."
"Và trạng thái trước đó?"
"Ít nhất là một phần của nó."
Mikhail dừng tay.
"Vậy chúng ta đang lưu lịch sử?"
Tĩnh An lắc đầu.
"Không hẳn."
Anh suy nghĩ một lúc rồi giải thích:
"Không phải kiểu ghi nhớ như con người. Tế bào không cần nhớ hôm qua nó đã làm gì. Nhưng trạng thái hiện tại của nó là kết quả của những gì đã xảy ra trước đó. Nếu nó vừa bị tổn thương thì trạng thái hiện tại đã khác. Nếu vừa tiêu hao năng lượng thì cũng khác. Nếu vừa nhận tín hiệu từ tế bào khác thì cũng khác."
Tĩnh An chỉ vào sơ đồ.
"Cho nên nhìn vào trạng thái hiện tại cũng có nghĩa là chúng ta đang mang theo một phần thông tin của quá khứ."
Mikhail gật đầu.
"Trạng thái là một dạng thông tin tích lũy."
"Đúng."
Lukas nhìn sơ đồ.
"Vậy hệ thống không cần một bộ nhớ riêng?"
Tĩnh An suy nghĩ.
"Trong mô hình đơn giản thì chưa cần. Chỉ cần trạng thái có thể thay đổi và được cập nhật sau mỗi phản ứng."
Mikhail ghi lại.
Tĩnh An nhìn dòng chữ rồi tiếp tục.
"Đấy. Bây giờ mới đến phần phản ứng."
Anh khoanh vào vùng tổn thương.
"Nếu tổn thương nhỏ thì phản ứng có thể nhỏ. Nếu tổn thương lớn thì phản ứng phải mạnh hơn."
Lukas nói:
"Nhưng không được tăng vô hạn."
"Đúng."
Tĩnh An lập tức đáp.
"Nếu cơ thể cứ phản ứng mạnh hơn mãi thì sẽ có vấn đề. Phản ứng sửa chữa cũng tiêu hao năng lượng và vật chất. Không có thứ gì trong cơ thể tự nhiên xuất hiện miễn phí."
Anh ngừng lại rồi nói tiếp:
"Đây là chỗ sinh học khác với mô hình đơn giản hôm qua. Hôm qua chúng ta có thể tăng phản ứng lên bao nhiêu tùy ý. Nhưng cơ thể thì không. Một tế bào muốn sửa chữa phải lấy nguyên liệu từ đâu đó. Nó cần năng lượng để tổng hợp, vận chuyển, phân chia và duy trì hoạt động."
Mikhail hỏi:
"Năng lượng là một biến riêng?"
"Đúng."
"Vật chất?"
"Ít nhất cũng phải có."
Mikhail thêm hai dòng.
Tĩnh An nhìn màn hình rồi nói:
"Nhưng đừng biến nó thành một bài toán quá phức tạp. Chúng ta chưa cần biết từng phân tử."
"Chỉ cần nguồn cung tổng quát."
"Ừ."
Tĩnh An gật đầu.
"Chúng ta có thể coi năng lượng và vật chất là hai giới hạn. Hệ thống muốn tăng phản ứng thì phải kiểm tra xem cơ thể có đủ khả năng đáp ứng hay không."
Lukas nói:
"Vậy phản ứng phụ thuộc vào ít nhất ba thứ: tổn thương, trạng thái và nguồn lực."
Tĩnh An lập tức quay sang.
"Đúng."
Anh viết ba từ lên giấy.
"Tổn thương quyết định cần sửa bao nhiêu. Trạng thái quyết định cơ thể đang ở đâu. Nguồn lực quyết định có thể sửa đến mức nào."
Anh nhìn ba dòng chữ.
"Nhưng vẫn chưa xong."
Mikhail nhìn anh.
"Còn gì nữa?"
"Kết quả."
Mikhail hơi nhướng mày.
"Chúng ta vừa có phản ứng."
"Phản ứng không có nghĩa là đã thành công."
Tĩnh An nói.
"Nếu hệ thống phản ứng nhưng tổn thương không giảm thì phản ứng đó không hiệu quả. Nếu phản ứng quá mạnh mà tổn thương chỉ giảm một chút thì có thể nó đang tiêu hao quá nhiều. Nếu tổn thương giảm nhanh thì lần tiếp theo không cần phản ứng giống lần trước."
Lukas gật đầu.
"Phản hồi."
"Đúng."
Tĩnh An mỉm cười.
"Chúng ta quay lại điểm xuất phát."
Mikhail nhìn sơ đồ.
"Nhận biết."
Lukas nói: "Đánh giá."
Tĩnh An: "Phản ứng."
Mikhail: "Kiểm tra kết quả."
Lukas: "Cập nhật trạng thái."
Tĩnh An nhìn cả hai.
"Rồi tiếp tục."
Mikhail khoanh một vòng lớn quanh toàn bộ sơ đồ.
Một vòng lặp xuất hiện trên giấy.
Tĩnh An nhìn nó vài giây rồi nói:
"Đây mới giống một hệ thống sinh học."
Lukas hỏi:
"Vẫn còn thiếu?"
Tĩnh An nhìn sơ đồ.
"Chắc chắn."
Mikhail ngẩng lên.
"Bao nhiêu?"
Tĩnh An suy nghĩ.
"Nhiều."
Mikhail im lặng.
Lukas bật cười.
"Ít nhất cậu đã thành thật."
Tĩnh An cũng cười.
"Nhưng những thứ còn lại có thể để sau."
Đến gần trưa, họ vẫn chưa rời khỏi chiếc bàn.
Tập giấy ban đầu đã được thay bằng nhiều trang mới.
Một số dòng bị gạch bỏ. Một số biến được viết lại. Có những sơ đồ được vẽ ở mép giấy rồi bị khoanh tròn, sau đó nối với một sơ đồ khác bằng những mũi tên chằng chịt.
Tĩnh An nhìn một trang giấy.
"Nếu chúng ta muốn hệ thống tự điều chỉnh thì phải có ngưỡng."
Mikhail hỏi:
"Ngưỡng nào?"
"Ngưỡng phản ứng."
"Giống hôm qua?"
"Không hoàn toàn."
Tĩnh An nói.
"Hôm qua chúng ta thay đổi ngưỡng dựa trên dữ liệu trước đó. Nhưng sinh học không chỉ có một ngưỡng. Có thể có ngưỡng để bắt đầu phản ứng, ngưỡng để tăng phản ứng, ngưỡng để giảm phản ứng và ngưỡng để dừng."
Lukas nhìn anh.
"Vậy lại thêm biến."
"Ừ."
Tĩnh An gật đầu rất tự nhiên.
Mikhail nhìn đống giấy.
"Chúng ta đang làm mô hình đơn giản."
"Đúng."
"Nhưng nó càng lúc càng phức tạp."
Tĩnh An suy nghĩ.
"Vì sinh học phức tạp."
"Đó không phải câu trả lời."
"Nhưng đúng."
Mikhail không nói gì.
Lukas nhìn hai người.
"Giữ những gì cần thiết cho nguyên lý. Những thứ còn lại để sau."
Tĩnh An gật đầu.
"Đúng."
Anh lấy bút gạch bỏ vài dòng.
"Chúng ta chỉ cần hệ thống biết ba chuyện trước."
"Ba chuyện gì?" Mikhail hỏi.
"Tình trạng hiện tại."
Anh chỉ vào phần đầu.
"Tổn thương."
Chỉ sang phần thứ hai.
"Và khả năng đáp ứng."
Chỉ sang phần thứ ba.
"Những thứ khác có thể xây dựng sau."
Mikhail nhìn sơ đồ.
"Được."
Đến giờ ăn, ba người mới tạm rời khỏi chiếc bàn.
Nhưng Tĩnh An vẫn tiếp tục nói.
"Thực ra nếu xét sâu hơn thì khả năng đáp ứng còn phụ thuộc vào..."
Lukas vừa mở hộp thức ăn vừa nhìn anh.
"Ăn trước."
"Tôi vừa ăn vừa nói được."
Mikhail ngồi xuống bên cạnh, mở phần thức ăn của mình.
"Tôi tin cậu làm được."
Tĩnh An gật đầu.
"Được."
Anh vừa ăn vừa tiếp tục:
"Nếu khả năng đáp ứng phụ thuộc vào nguồn năng lượng thì chúng ta phải tính đến tốc độ cung cấp. Không phải cứ có đủ năng lượng tổng cộng là có thể sử dụng ngay. Ví dụ..."
Lukas nhìn anh.
"Cậu đang nhai."
Tĩnh An dừng lại.
Anh nhai hết thức ăn rồi nói:
"Ví dụ, nếu có đủ năng lượng nhưng không thể đưa đến nơi cần thiết thì vẫn không thể phản ứng đúng mức."
Mikhail vừa ăn vừa ghi nhanh hai chữ vào sổ.
Tĩnh An nhìn thấy.
"Cậu đang ghi thật à?"
"Ừ."
"Ngay lúc ăn?"
"Ừ."
Tĩnh An cười.
"Vậy tôi nói tiếp nhé?"
Lukas nhìn Mikhail.
Mikhail nhìn Lukas.
Không ai trả lời.
Tĩnh An coi sự im lặng đó là đồng ý.
Anh tiếp tục nói.
Buổi chiều, họ quay lại chiếc bàn.
Mikhail bắt đầu sắp xếp lại toàn bộ những gì đã ghi.
Tĩnh An đứng bên cạnh, vừa nhìn vừa liên tục bổ sung.
"Phần này không nên gọi là phản ứng."
Mikhail dừng tay.
"Vì sao?"
"Vì phản ứng có thể bao gồm rất nhiều thứ. Nếu sau này chúng ta muốn đưa nó vào hệ thống sinh học thật thì phải tách phần nhận biết với phần thực hiện."
Lukas nhìn anh.
"Thực hiện?"
"Ừ."
Tĩnh An lấy bút.
"Giả sử hệ thống biết một vùng bị tổn thương. Nó đưa ra quyết định cần sửa chữa. Nhưng quyết định không tự biến thành sửa chữa. Phải có thứ thực hiện nó."
Anh vẽ thêm một lớp dưới sơ đồ.
"Tế bào."
Rồi thêm một lớp nữa.
"Hoặc nhóm tế bào."
Mikhail nhìn sơ đồ.
"Vậy hệ thống điều khiển chỉ quyết định?"
"Không hẳn. Nó còn phải điều phối."
Tĩnh An bắt đầu nói nhanh hơn.
"Nếu chỉ một tế bào tự phản ứng thì rất đơn giản. Nhưng nếu có nhiều tế bào cùng tham gia thì phải có tín hiệu giữa chúng. Một tế bào bị tổn thương có thể phát tín hiệu. Những tế bào xung quanh nhận tín hiệu, thay đổi trạng thái, bắt đầu phản ứng. Sau đó chúng lại tạo ra những tín hiệu khác. Rồi phản ứng của chúng ảnh hưởng đến môi trường xung quanh."
Anh dừng lại để thở.
"Cho nên nếu chúng ta muốn làm một hệ thống thật sự có khả năng tái tạo thì không thể chỉ có một bộ phận nhận biết và một bộ phận phản ứng. Phải có sự phối hợp."
Mikhail ghi thêm.
"Điều phối."
"Đúng."
Lukas nhìn sơ đồ.
"Nhận biết, điều phối, thực hiện."
Tĩnh An gật đầu.
"Và kiểm tra."
Mikhail bổ sung.
"Phản hồi."
Tĩnh An: "Đúng."
Mikhail nhìn mô hình.
"Vậy hệ thống có thể chia thành các lớp."
"Được."
Tĩnh An nói.
"Nhưng đừng chia cứng quá. Trong sinh học, một tế bào có thể vừa nhận tín hiệu, vừa phản ứng, vừa gửi tín hiệu cho tế bào khác."
Lukas nhìn anh.
"Vậy mô hình phải cho phép một thành phần làm nhiều việc."
"Đúng."
Mikhail sửa lại sơ đồ.
Một lúc lâu sau, anh ngả người ra sau.
"Như vậy được chưa?"
Tĩnh An cúi xuống nhìn.
"Để tôi xem."
Anh đọc từng phần một.
"Nhận biết."
"Đánh giá."
"Điều phối."
"Thực hiện."
"Kiểm tra."
"Cập nhật."
Anh nhìn lại từ đầu.
"Được."
Mikhail gật đầu.
Lukas nhìn đồng hồ.
"Đã gần tối."
Tĩnh An nhìn ra ngoài.
"Nhanh vậy?"
Mikhail đáp:
"Ừ."
Tĩnh An lại cúi xuống tờ giấy.
"Nhưng còn năng lượng."
Mikhail nhìn anh.
"Đã có."
"Không, ý tôi là cách sử dụng."
Lukas khẽ thở ra.
Tĩnh An lập tức giải thích:
"Không phải chỉ có đủ hay không đủ. Nếu phản ứng quá nhanh thì có thể tiêu hao năng lượng quá nhanh. Nếu phản ứng quá chậm thì tổn thương kéo dài. Cho nên hệ thống phải cân bằng giữa tốc độ sửa chữa và nguồn cung."
Mikhail nhìn mô hình.
"Đó là một bài toán tối ưu."
Tĩnh An suy nghĩ.
"Ừ."
Anh cười.
"Cuối cùng cậu cũng nói đúng thứ tôi đang nghĩ."
Buổi tối, khu trú ẩn dần yên tĩnh hơn.
Những người ở gần chiếc bàn lần lượt trở về khu vực nghỉ ngơi. Tiếng nói chuyện nhỏ dần, chỉ còn tiếng bước chân và tiếng nhân viên đi kiểm tra từng khu vực.
Ba người vẫn ngồi đó.
Mikhail đã chuyển toàn bộ sơ đồ sang một tập giấy mới.
Lukas kiểm tra lại từng mũi tên, từng điều kiện.
Tĩnh An ngồi bên cạnh, chống cằm nhìn mô hình.
Một lúc sau, anh chỉ vào một đoạn trên giấy.
"Nếu trạng thái thay đổi quá nhanh thì hệ thống có thể phản ứng dựa trên thông tin đã cũ."
Lukas nhìn sơ đồ.
"Vậy phải cập nhật liên tục."
Tĩnh An gật đầu.
"Đúng. Nhưng nếu phản ứng đang diễn ra thì trạng thái cũng thay đổi. Không thể đợi phản ứng kết thúc mới cập nhật."
Mikhail nhìn phần sơ đồ.
"Vậy trạng thái phải được cập nhật trong quá trình phản ứng."
"Đúng."
Tĩnh An cúi xuống nhìn lại mô hình.
"Nếu làm được như vậy thì hệ thống sẽ không chỉ phản ứng với tổn thương. Nó còn phản ứng với chính kết quả của quá trình sửa chữa."
Lukas nhìn Mikhail.
"Vòng lặp hoàn chỉnh."
Mikhail gật đầu rồi sửa lại mũi tên cuối cùng.
Ba người im lặng nhìn sơ đồ.
Một lúc sau, Tĩnh An nói:
"Được rồi."
Mikhail nhìn anh.
"Chắc chắn?"
"Không."
Mikhail khẽ thở ra.
"Nhưng đủ để thử sau này."
Tĩnh An cười.
Lần này không ai nói thêm.
Không ai để ý thời gian đã trôi qua bao lâu.
Khu trú ẩn ngày càng yên tĩnh. Những người xung quanh lần lượt trở về khu vực nghỉ ngơi, tiếng nói chuyện thưa dần, nhưng chiếc bàn nhỏ bên bức tường vẫn còn sáng ánh đèn.
Cho đến khi một nhân viên đi tới.
"Ba anh."
Không ai phản ứng.
Người nhân viên nhìn ba người đang cúi quanh chiếc bàn rồi nói lại:
"Đến giờ nghỉ rồi. Khu sinh hoạt sẽ tắt đèn."
Tĩnh An ngẩng đầu lên.
"Đã đến giờ rồi à?"
"Ừ."
Tĩnh An nhìn quanh khu trú ẩn. Lúc này anh mới nhận ra phần lớn mọi người đã trở về chỗ nghỉ.
"Nhanh thật."
Lukas bắt đầu thu dọn giấy tờ.
Mikhail đóng laptop rồi cất vào ba lô.
Tĩnh An vẫn nhìn tờ giấy trên bàn thêm vài giây.
Trên đó là một sơ đồ đơn giản, chỉ có một vòng lặp:
Nhận biết → Đánh giá → Điều phối → Thực hiện → Kiểm tra → Cập nhật.
Tĩnh An cuối cùng cũng đứng dậy.
"Mai tiếp tục."
Mikhail gật đầu.
Lukas thu những linh kiện còn lại vào ba lô.
Ba người rời khỏi chiếc bàn khi những bóng đèn trong khu sinh hoạt bắt đầu tắt dần.