Thông tin Google xin phép thả tới 32 triệu con muỗi tại Mỹ trong hai năm tới đang thu hút sự chú ý lớn của dư luận. Với nhiều người, ý tưởng một tập đoàn công nghệ nổi tiếng toàn cầu tham gia vào hoạt động liên quan đến muỗi dường như là điều khó hiểu. Tuy nhiên, mục tiêu thực sự của dự án không phải tạo ra thêm muỗi, mà ngược lại là giảm mạnh số lượng loài côn trùng được xem là nguy hiểm nhất đối với con người.
Theo hồ sơ đang được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ xem xét, kế hoạch được triển khai thông qua dự án Debug, thuộc Verily Health, công ty công nghệ y tế nằm trong hệ sinh thái Alphabet, tập đoàn mẹ của Google. Nếu được phê duyệt, tối đa 16 triệu con muỗi sẽ được thả tại bang Florida và 16 triệu con khác tại California.
Nghe có vẻ nghịch lý khi muốn giảm muỗi bằng cách thả thêm hàng triệu con muỗi ra môi trường. Tuy nhiên, đây là chiến lược sinh học đã được nghiên cứu nhiều năm. Những cá thể được thả không phải muỗi thông thường mà là muỗi đực mang vi khuẩn Wolbachia.
Muỗi từ lâu được xem là một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với sức khỏe cộng đồng toàn cầu. Chúng là vật trung gian truyền nhiều căn bệnh nguy hiểm như sốt xuất huyết, Zika, sốt vàng da, virus Tây sông Nile, chikungunya và sốt rét. Số người tử vong liên quan đến các bệnh do muỗi truyền mỗi năm cao hơn bất kỳ loài động vật nào khác.
Chính vì vậy, các nhà khoa học luôn tìm kiếm những phương pháp kiểm soát quần thể muỗi hiệu quả hơn so với thuốc diệt côn trùng truyền thống. Dự án Debug bắt đầu theo đuổi hướng đi này từ khoảng một thập kỷ trước với trọng tâm là muỗi Aedes aegypti, loài muỗi vằn nổi tiếng vì khả năng truyền sốt xuất huyết và nhiều dịch bệnh nguy hiểm khác.
Điểm đặc biệt là chỉ muỗi đực được thả ra môi trường. Muỗi đực không hút máu người nên không truyền bệnh. Chúng được nuôi trong điều kiện đặc biệt để mang vi khuẩn Wolbachia. Khi giao phối với muỗi cái ngoài tự nhiên, vi khuẩn này khiến trứng của muỗi cái không thể phát triển thành thế hệ mới.
Hiệu ứng này tạo ra một vòng lặp giảm sinh sản tự nhiên. Sau mỗi thế hệ, số lượng muỗi trong khu vực sẽ giảm dần. Nếu việc thả muỗi được duy trì liên tục, quần thể muỗi truyền bệnh có thể bị kiểm soát ở mức rất thấp.
Dù nguyên lý nghe đơn giản, việc triển khai trên thực tế lại là thách thức công nghệ không nhỏ. Một trong những bài toán quan trọng nhất là phân biệt chính xác muỗi đực và muỗi cái với tốc độ cực cao. Việc phân loại thủ công gần như không thể thực hiện khi số lượng lên tới hàng triệu cá thể.
Để giải quyết vấn đề này, dự án Debug đã ứng dụng trí tuệ nhân tạo và công nghệ thị giác máy tính nhằm tự động nhận diện giới tính muỗi. Công nghệ cũng được sử dụng để tính toán mật độ thả phù hợp và xác định những khu vực có nguy cơ dịch bệnh cao.
Hiệu quả của phương pháp này đã được kiểm chứng tại Singapore. Theo dữ liệu từ Cơ quan Môi trường Quốc gia Singapore, việc thả hàng triệu con muỗi đực mang Wolbachia giúp giảm từ 80% đến 90% số lượng muỗi Aedes aegypti chỉ sau một năm. Đáng chú ý hơn, số ca mắc sốt xuất huyết tại các khu vực triển khai giảm hơn 70%.
Thành công đó trở thành cơ sở quan trọng để Verily thúc đẩy kế hoạch mở rộng sang Mỹ. Tuy nhiên, giới chuyên môn cũng nhấn mạnh rằng đây không phải công nghệ hoàn toàn mới.
Giáo sư Eric Caragata của Đại học Florida cho biết kỹ thuật sử dụng Wolbachia để kiểm soát côn trùng đã được nghiên cứu và ứng dụng khoảng 15 năm. Nhiều quốc gia đã thử nghiệm với những mức độ thành công khác nhau.
Tại Trung Quốc, các nhà khoa học thuộc Đại học Trung Sơn cũng đạt được kết quả đáng chú ý khi áp dụng phương pháp tương tự đối với muỗi Aedes albopictus. Trong các thử nghiệm quy mô lớn tại Quảng Châu từ năm 2015, số lượng ấu trùng gần như biến mất hoàn toàn, còn mật độ muỗi trưởng thành giảm tới 97%.
Sau đó, chương trình tiếp tục được mở rộng sang nhiều khu dân cư. Tại một ngôi làng thuộc quận Bạch Vân, hơn 100 triệu con muỗi đực mang Wolbachia đã được thả trong vòng 7 năm. Trong suốt thời gian này, địa phương không ghi nhận trường hợp sốt xuất huyết nào, trong khi tỷ lệ kiểm soát muỗi luôn duy trì trên 70%.
Mặc dù vậy, công nghệ Wolbachia vẫn chưa thể trở thành giải pháp phổ biến trên quy mô toàn quốc. Nguyên nhân lớn nhất là chi phí triển khai rất cao. Các dự án cần xây dựng cơ sở nuôi muỗi chuyên dụng, hệ thống tự động phân loại giới tính và đội ngũ kỹ thuật theo dõi thường xuyên.
Quan trọng hơn, đây không phải giải pháp một lần là xong. Muỗi không bị xóa sổ hoàn toàn khỏi môi trường. Nếu ngừng thả muỗi đực mang Wolbachia, quần thể muỗi tự nhiên có thể phục hồi sau một thời gian.
Bên cạnh đó, vẫn tồn tại những tranh luận trong cộng đồng khoa học về tác động sinh thái lâu dài. Một số chuyên gia lo ngại việc đưa số lượng lớn côn trùng mang cùng một chủng vi khuẩn vào các hệ sinh thái đa dạng có thể tạo ra những thay đổi khó dự đoán đối với chuỗi thức ăn và cân bằng sinh học.
Dẫu còn nhiều câu hỏi cần được giải đáp, kế hoạch thả 32 triệu con muỗi của Google cho thấy cuộc chiến chống các bệnh truyền nhiễm đang ngày càng dựa nhiều hơn vào công nghệ sinh học và trí tuệ nhân tạo. Nếu thành công, đây có thể trở thành một trong những dự án kiểm soát muỗi quy mô lớn nhất từng được triển khai tại Mỹ, đồng thời mở ra một hướng tiếp cận mới trong nỗ lực giảm thiểu các căn bệnh nguy hiểm do muỗi truyền trên toàn thế giới.
Tham khảo: Zhihu
Đức Khương
