Tháng 9 năm 1928, nhà vi khuẩn học Scotland Alexander Fleming trở lại phòng thí nghiệm ở bệnh viện St Mary, London, sau kỳ nghỉ và thấy một đĩa nuôi tụ cầu khuẩn bị nhiễm nấm mốc. Quanh đám mốc, vi khuẩn bị tan, để lại một vùng sạch. Từ quan sát ấy, ông đặt tên cho chất do nấm tiết ra là penicillin và công bố năm 1929.
Câu chuyện thường được kể như ví dụ điển hình của may mắn trong khoa học, và phần tình cờ là có thật. Nhưng nhìn kỹ, đó cũng là ví dụ điển hình của sự chuẩn bị: Fleming đã nhiều năm tìm chất diệt khuẩn, từng phát hiện một chất tương tự trước đó, và biết đủ để hiểu vùng sạch kia có nghĩa gì. Rồi còn hơn mười năm và nhiều người khác nữa để penicillin trở thành thuốc.
Phần tình cờ: một đĩa nuôi cấy bị bỏ quên
Fleming nổi tiếng là người làm việc không quá ngăn nắp. Trước kỳ nghỉ cuối hè năm 1928, ông để lại một số đĩa nuôi tụ cầu khuẩn trên bàn thay vì dọn đi. Một bào tử nấm mốc, nhiều khả năng bay từ một phòng thí nghiệm khác trong toà nhà nơi người ta đang nghiên cứu nấm, đã rơi vào một trong các đĩa. Khi ông trở về, đĩa ấy có một đám mốc xanh và một vùng vi khuẩn bị tan quanh đó.
Có nhiều điều kiện phải trùng hợp để hiện tượng này xuất hiện rõ: đúng loại nấm tiết ra chất diệt khuẩn, đúng loại vi khuẩn nhạy với chất ấy, nhiệt độ trong những ngày ấy thuận cho nấm mọc trước rồi vi khuẩn mọc sau. Một số nhà nghiên cứu về sau đã thử dựng lại thí nghiệm và cho rằng thời tiết London lúc đó có thể đã góp phần, nhưng chi tiết này vẫn là giả thuyết chứ không phải điều chắc chắn.
Dù chi tiết thế nào, phần tình cờ là rõ ràng: không ai lên kế hoạch cho bào tử nấm rơi vào đĩa, và nếu Fleming dọn bàn cẩn thận trước khi đi nghỉ, có thể đã không có câu chuyện này. Đây là kiểu may mắn thuần tuý mà không ai tạo ra được.
Phần chuẩn bị: người đã tìm chất diệt khuẩn từ trước
Điều làm nên khác biệt là người nhìn vào chiếc đĩa. Trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, Fleming làm việc ở các bệnh viện quân y và tận mắt thấy binh lính chết vì vết thương nhiễm trùng. Ông nhận ra các chất sát trùng thời ấy thường làm hại mô người không kém vi khuẩn, và từ đó quan tâm đến việc tìm chất diệt khuẩn mà không làm hại cơ thể.
Đầu thập niên 1920, Fleming đã có một phát hiện cùng kiểu: ông thấy chất dịch từ mũi người có thể làm tan một số vi khuẩn, và gọi chất ấy là lysozyme. Lysozyme không đủ mạnh để làm thuốc chữa những vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm, nhưng kinh nghiệm này dạy ông nhận ra hình ảnh một vùng vi khuẩn bị tan. Khi thấy chiếc đĩa năm 1928, ông đã có sẵn trong đầu một khuôn để đặt hiện tượng vào.
Một người khác, không có những năm tìm kiếm ấy, có thể chỉ thấy một chiếc đĩa bị nhiễm bẩn và đem đi rửa. Thực tế các phòng thí nghiệm vi sinh khi đó gặp nhiễm mốc khá thường xuyên, và cách xử lý thông thường là bỏ đi. Fleming dừng lại, giữ đĩa, nuôi cấy tiếp nấm mốc, và thử chất của nó lên nhiều loại vi khuẩn. Đó là phần của đầu óc đã chuẩn bị.
Dòng thời gian: từ chiếc đĩa đến viên thuốc
Câu chuyện thường dừng ở năm 1928, nhưng con đường từ quan sát đến thuốc chữa bệnh dài hơn nhiều:
- 1928. Fleming quan sát vùng vi khuẩn bị tan quanh nấm mốc, nuôi cấy nấm và đặt tên chất kháng khuẩn là penicillin.
- 1929. Fleming công bố kết quả trên một tạp chí bệnh học thực nghiệm của Anh. Bài báo ít gây chú ý; ông gặp khó trong việc tách và giữ penicillin ổn định đủ lượng.
- Thập niên 1930. Penicillin chủ yếu được dùng trong phòng thí nghiệm để chọn lọc vi khuẩn. Việc tinh chế với số lượng lớn gần như dậm chân tại chỗ.
- Khoảng 1939 đến 1940. Nhóm của Howard Florey và Ernst Chain ở Đại học Oxford đọc lại bài báo của Fleming, tìm cách tinh chế penicillin và thử trên chuột nhiễm khuẩn, cho kết quả rất ấn tượng.
- Đầu thập niên 1940. Penicillin được thử trên người. Việc sản xuất số lượng lớn được đẩy mạnh, đặc biệt ở Mỹ, trong bối cảnh Chiến tranh thế giới thứ hai.
- 1945. Fleming, Florey và Chain cùng nhận giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học cho phát hiện penicillin và tác dụng chữa bệnh của nó.
Dòng thời gian này cho thấy một điều hay bị quên: phát hiện tình cờ chỉ là cánh cửa. Để đi qua cửa cần nhiều người khác chuẩn bị theo những cách khác: hoá học tinh chế, thí nghiệm trên động vật, kỹ thuật lên men quy mô lớn. May mắn ở năm 1928 sẽ vô nghĩa nếu không có công sức của những năm sau.
Florey, Chain và những người ít được nhắc tên
Trong ký ức phổ thông, penicillin gắn với một cái tên duy nhất là Fleming. Nhưng nhiều nhà sử học y khoa nhấn mạnh rằng công lao biến penicillin thành thuốc thuộc về nhóm Oxford nhiều không kém. Howard Florey, nhà bệnh học người Úc, và Ernst Chain, nhà hoá sinh gốc Đức, đã giải những bài toán tinh chế mà Fleming bỏ dở. Trong nhóm còn có những người như Norman Heatley, người nghĩ ra nhiều cách làm thủ công tài tình để chiết penicillin khi chưa có thiết bị chuyên dụng.
Việc tên Fleming nổi bật hơn có phần do câu chuyện của ông hợp với kiểu kể chuyện may mắn mà báo chí ưa chuộng: một chiếc đĩa bị bỏ quên, một đám mốc, một khoảnh khắc nhận ra. Câu chuyện của nhóm Oxford là chuyện của nhiều tháng làm việc cần mẫn, nhiều thất bại kỹ thuật, khó kể thành một khoảnh khắc.
Đây là một bài học nữa về may mắn: những câu chuyện may được kể lại nhiều hơn những câu chuyện cần mẫn, vì chúng gọn và kịch tính. Nghe nhiều chuyện may, người ta dễ đánh giá thấp phần cần mẫn trong mọi thành công. Khi nghe ai được khen là “gặp may”, nên tự hỏi: ai khác đã đứng sau, và bao lâu?
Fleming nói gì về sự may mắn của mình
Fleming thường được trích một câu đại ý rằng có khi người ta tìm thấy cái mình không đi tìm. Câu này hay được dẫn như lời ông nhìn lại phát hiện penicillin, nhưng nguồn và nguyên văn không thật rõ ràng, nên chỉ nên dùng như một câu được gán cho ông. Ý của nó thì khớp với những gì ông làm: không chủ đích tìm penicillin, nhưng chủ đích tìm chất diệt khuẩn, và nhờ đó nhận ra penicillin.
Trong bài phát biểu nhận giải Nobel năm 1945, Fleming được ghi nhận là đã cảnh báo về nguy cơ vi khuẩn kháng thuốc nếu penicillin bị dùng sai liều, dùng không đủ. Cảnh báo ấy về sau trở thành một trong những vấn đề y tế lớn nhất của thế giới. Đây là bằng chứng nữa cho thấy người phát hiện không chỉ gặp may, mà hiểu sâu cơ chế của thứ mình tìm ra.
Nhìn lại, Fleming không phải là người cứ ngồi chờ may đến. Ông là người làm việc lâu năm với vi khuẩn, đã có một phát hiện tương tự trước đó, và giữ được sự tò mò trước một chiếc đĩa mà người khác sẽ vứt đi. Cái may của năm 1928 rơi trúng đúng chỗ đã sẵn sàng.
Chiếc đĩa may mắn và câu hỏi về sự ngăn nắp
Câu chuyện penicillin hay được dùng như một lời bênh vực cho sự bừa bộn: nếu Fleming ngăn nắp, có lẽ đã không có penicillin. Đây là một cách đọc vui nhưng lệch. Cái làm nên phát hiện không phải là chiếc bàn bừa bộn, mà là thói quen của Fleming xem lại từng đĩa cũ trước khi bỏ đi. Theo nhiều bản kể, ông thích nhìn những đĩa nuôi cấy đã để lâu, vì đôi khi có điều thú vị xảy ra trong đó.
Nói cách khác, Fleming có một kiểu chuẩn bị đặc biệt: ông tạo ra cơ hội cho những điều bất thường được nhìn thấy. Phần lớn người làm phòng thí nghiệm sẽ rửa sạch đĩa cũ mà không nhìn kỹ; Fleming thì nhìn. Một chiếc bàn ngăn nắp kèm thói quen xem lại kết quả kỹ lưỡng có lẽ cũng cho ra phát hiện, miễn là bào tử nấm rơi đúng chỗ.
Trong đời thường, điều tương ứng là dành thời gian xem lại những thứ tưởng đã xong: một dự án đã kết thúc, một cuộc trò chuyện đã qua, một sổ ghi chép cũ. Những thứ đã xong thường chứa những chi tiết lạ mà lúc đang làm ta không kịp để ý. Thói quen nhìn lại ấy không cần bừa bộn, chỉ cần chậm lại một chút trước khi bỏ đi.
Bài học cho người không làm khoa học
Câu chuyện penicillin cho ba bài học dùng được ngoài phòng thí nghiệm. Thứ nhất, theo đuổi lâu một câu hỏi làm mình nhạy với những tín hiệu liên quan. Người đã nghĩ nhiều về một vấn đề sẽ nhận ra lời giải khi nó xuất hiện dưới dạng lạ. Thứ hai, đừng vội vứt đi những kết quả lệch kế hoạch. Một đơn hàng bất thường, một lời phàn nàn lạ, một lỗi lặp lại có thể là dấu hiệu của điều gì đó đáng theo.
Thứ ba, một phát hiện cần người khác đi tiếp. Fleming thấy cơ hội nhưng không có đủ kỹ năng hoá học để biến nó thành thuốc. Ông công bố, và nhờ công bố mà nhóm Oxford mười năm sau tìm thấy và đi tiếp. Nếu ông giữ phát hiện cho riêng mình, có lẽ penicillin đã đến muộn hơn nhiều. Chia sẻ điều mình thấy, kể cả khi chưa biết dùng nó vào đâu, là một cách để cơ may không chết yểu.
Còn một bài học nữa, về sự khiêm tốn khi kể chuyện thành công. Fleming về già được tôn vinh khắp nơi, nhưng các bản tiểu sử ghi lại rằng ông thường nhắc đến vai trò của may mắn trong phát hiện của mình, và ghi nhận công của nhóm Oxford. Người thật sự hiểu thành công của mình thường thấy rõ cả phần mình làm lẫn phần mình được cho. Khi kể chuyện của chính mình, giữ được cả hai phần ấy vừa trung thực, vừa không làm người kém may hơn thấy mình bị coi thường.
Ba bài học ấy không hứa rằng ai làm theo cũng tìm ra penicillin của riêng mình. Chúng chỉ giúp những lần tình cờ có ý nghĩa, vốn vẫn xảy ra với mọi người, ít bị lãng phí hơn.
Câu hỏi thường gặp
Fleming có phải người đầu tiên thấy nấm mốc diệt khuẩn không?
Không hẳn. Trước Fleming đã có một số ghi chép về việc nấm mốc ức chế vi khuẩn, nhưng không ai theo đuổi đến cùng hay gây được chú ý rộng. Điểm khác của Fleming là ông nuôi cấy, đặt tên, thử trên nhiều loại vi khuẩn và công bố, tạo nền cho người sau.
Vì sao mất hơn mười năm penicillin mới thành thuốc?
Chủ yếu vì khó tinh chế và giữ ổn định. Penicillin do nấm tiết ra với lượng rất nhỏ và dễ phân huỷ. Phải đến khi nhóm Oxford đầu tư nghiêm túc vào hoá học tinh chế, rồi các nhà máy áp dụng kỹ thuật lên men quy mô lớn, mới có đủ thuốc dùng cho người.
Loại nấm trong đĩa của Fleming tên gì?
Đó là một loài thuộc chi Penicillium, chi nấm mốc xanh quen thuộc. Tên loài cụ thể đã được các nhà phân loại học xếp lại vài lần theo hiểu biết mới, nên các tài liệu khác nhau có thể ghi tên khác nhau. Tên thuốc penicillin lấy từ tên chi nấm này.
Câu chuyện penicillin có bị kể quá lên không?
Phần nào có. Hình ảnh một khoảnh khắc thiên tài nhìn đĩa mốc được nhấn mạnh, còn công sức của nhóm Oxford và các kỹ sư sản xuất bị lu mờ. Các nhà sử học y khoa thường nhắc rằng penicillin là thành quả của nhiều người qua nhiều năm.
Tình cờ trong khoa học có phổ biến không?
Khá phổ biến theo nghĩa nhiều phát hiện quan trọng có một khoảnh khắc bất ngờ. Nhưng gần như luôn có người đã chuẩn bị sẵn để nhận ra, và nhiều năm làm việc sau đó. Tình cờ thuần tuý mà không có chuẩn bị hiếm khi dẫn đến phát hiện được ghi nhận.