Sinh viên dũng cảm làm 'mồi nhử' cho 100 con muỗi trong thí nghiệm đột phá
Trong một thí nghiệm khoa học đầy táo bạo tại Viện Công nghệ Georgia (Mỹ), Chris Zuo, một sinh viên đại học, đã tự nguyện đứng làm "mồi" cho 100 con muỗi đói khát. Chàng trai chỉ mặc một bộ đồ lưới, bước vào căn phòng đầy muỗi để hỗ trợ nhóm nghiên cứu giải mã hành vi tìm kiếm mục tiêu của loài côn trùng nguy hiểm này. Thí nghiệm được Hội đồng đạo đức phê duyệt, đảm bảo an toàn và tự nguyện, với muỗi không mang mầm bệnh và là loài bản địa ở bang Georgia.
Hành trình 4 phút đáng nhớ và mục tiêu khoa học
Sau 4 phút trong phòng thí nghiệm, Chris Zuo gửi tin nhắn cho David Hu, Giáo sư Cơ học và Sinh học, kèm hình ảnh làn da chi chít vết muỗi đốt sưng đỏ. Anh chia sẻ: "4 phút là quá lâu", phản ánh sự khó chịu nhưng cũng là đóng góp quan trọng cho khoa học. Buổi thử nghiệm này là lần đầu tiên và duy nhất có người bị muỗi đốt trong toàn bộ nghiên cứu, theo báo cáo từ The Conversation.
Mục tiêu của thí nghiệm là hiểu rõ cách muỗi, loài động vật nguy hiểm nhất thế giới với hơn 700.000 ca tử vong hàng năm do các bệnh như sốt rét và sốt xuất huyết, xác định và tiếp cận con người. Mỗi năm, thế giới chi khoảng 22 tỷ USD cho thuốc diệt côn trùng và các biện pháp phòng chống, nhưng muỗi vẫn tiến hóa để thích nghi với môi trường đô thị và lây lan bệnh nhanh hơn do biến đổi khí hậu.
Giải mã cơ chế tìm mục tiêu của muỗi
Trong số 3.500 loài muỗi, hơn 100 loài được xếp vào nhóm "ưa người", thích hút máu và có thể tìm đúng một người giữa đàn gia súc. Điều này đáng kinh ngạc vì muỗi bay yếu, dễ bị cản bởi gió nhẹ. Chúng sử dụng bộ não nhỏ với khoảng 200.000 tế bào thần kinh để lần theo tín hiệu nhiệt, độ ẩm, mùi và đặc biệt là carbon dioxide (CO2) từ hô hấp con người, phát hiện từ xa tới 9 mét.
Thị giác của muỗi hạn chế, với mắt kép tạo hình ảnh mờ, chỉ nhận diện con người ở vài mét và không phân biệt được với vật thể tối màu. Do đó, muỗi thường kiểm tra mọi thứ có vẻ tối, giải thích tại sao chúng bị thu hút bởi quần áo màu đen hoặc tối màu.
Phương pháp nghiên cứu tiên tiến và kết quả đột phá
Ban đầu, Chris Zuo mặc đồ lưới, nhưng sau khi thấy nhiều vết đốt, anh chuyển sang quần áo dài tay giặt bằng chất tẩy không mùi, đeo găng và khẩu trang để bảo vệ. Nhóm nghiên cứu sử dụng hệ thống camera đặc biệt ghi 100 khung hình/giây, theo dõi hàng trăm con muỗi bay cùng lúc. Chỉ trong vài giờ, họ thu thập lượng dữ liệu nhiều hơn toàn bộ lịch sử nghiên cứu trước đó.
Để đơn giản hóa, nhóm chuyển sang dùng "mồi giả" là quả cầu xốp đen kết hợp nguồn CO2. Trong 2 năm, Chris Zuo ghi lại cảnh muỗi bay quanh các mục tiêu này, phân tích hành vi dựa trên tốc độ, vị trí và hướng. Sau khi thu thập khoảng 20 triệu dữ liệu, họ áp dụng phương pháp suy luận Bayesian để xây dựng mô hình.
Kết quả cho thấy: khi chỉ có tín hiệu thị giác, muỗi bay lướt qua; khi chỉ có CO2, muỗi bay chậm và quay lại kiểm tra; khi kết hợp cả hai, muỗi bay vòng nhanh quanh mục tiêu. Mô hình này được kiểm chứng với Chris Zuo mặc đồ trắng và đội mũ đen, dự đoán chính xác các "vùng nguy hiểm" nơi muỗi tập trung trên cơ thể.
Ý nghĩa và triển vọng ứng dụng
Nghiên cứu này cung cấp công cụ chính xác để dự đoán hành vi muỗi, bước đầu quan trọng để "qua mặt" chúng trong cuộc chiến phòng chống bệnh tật. Hiện nay, nhiều thiết kế nhà cửa và bẫy muỗi dựa trên thử-sai, nhưng phát hiện mới có thể dẫn đến các phương pháp hiệu quả hơn để bắt hoặc xua đuổi muỗi.
Khi mẹ của Chris Zuo tham dự buổi bảo vệ luận văn thạc sĩ của con, bà bày tỏ sự tự hào về đóng góp của anh. Nhóm nghiên cứu hy vọng công trình sẽ mở đường cho các giải pháp khoa học tiên tiến, giảm thiểu tác động của muỗi đến sức khỏe con người toàn cầu.
