Vì sao khoa học luôn cần đến nghệ thuật?

Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Mỹ (National Museum of Natural History) nằm trong một quần thể với rất nhiều Bảo tàng tại công viên National Mall Quốc gia ở thủ đô Washington DC, Mỹ. Đây là một trong những bảo tàng khoa học tự nhiên lớn nhất thế giới với hàng chục triệu lượt khách đến tham quan trong năm.

Bảo tàng được khai trương từ năm năm 1910, hiện viện Smithsonian quản lý. Hơn một trăm năm tồn tại, bảo tàng sở hữu sưu tập với 126 triệu mẫu vật gồm thực vật, động vật, hóa thạch, khoáng vật, đá, thiên thạch, di cốt và các hiện vật văn hoá về lịch sử loài người. Đây cũng là nơi có khoảng 185 nhà khoa học lịch sử tự nhiên chuyên nghiệp - nhóm các nhà khoa học chuyên nghiên cứu về lịch sử tự nhiên và văn hoá lớn nhất trên thế giới.

National Museum of Natural History với hàng triệu hiện vật về thế tự nhiên thu hút người xem

Một Thế Giới xin giới thiệu đến bạn đọc bài viết của tác giả Raven Capone Benko - một thực tập viên truyền thông khoa học tại khoa Động vật không xương sống thuộc Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Mỹ. Bài viết đăng trên tạp chí khoa học Smithsonian vào cuối tháng 4.2020.

Vì sao khoa học lại cần đến nghệ thuật?

Nghệ thuật là một công cụ sắc bén để kể một câu chuyện về khoa học. Với nhiều ngành khoa học liên quan đến những điều kỳ lạ nhất của thế giới động vật, đại loại như những sinh vật có đôi mắt và cơ thể khác biệt với bản thân con người chúng ta, nghệ thuật có thể giúp chúng ta trải nghiệm những phần khó tưởng tượng này của thế giới tự nhiên và làm sáng tỏ những khám phá khoa học mới.

Phòng trưng bày Động vật không xương sống của Bảo tàng lịch sử tự nhiên quốc gia (Mỹ) trông đợi rất nhiều vào trí tưởng tượng nghệ thuật để trưng bày các sinh vật sống ở dưới đại dương sâu thẳm và luôn kỳ quái.

Từ việc truyền tải kiến thức cho những khách tham quan bảo tàng ham hiểu biết đến cách tiếp cận mang tính sáng tạo đối với quy trình khoa học, nghệ thuật luôn là một thành phần quan trọng của khoa học trong phòng trưng bày động vật không xương sống và trong toàn bảo tàng.

Karen Osborn - nhà động vật học và động vật không xương sống tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia đã sử dụng nhiếp ảnh để giúp mọi người kết nối với các động vật biển khó nhìn như loài sứa biển sâu này

Nghệ thuật khiến giáo dục khoa học trở nên cuốn hút

Alia Payne là một trong số các họa sĩ làm việc cùng với các nhà khoa học trong đủ mọi các loại dự án thuộc gian trưng bày Động vật không xương sống.

Alia Payne, chuyên ngành Nghệ thuật tương tác tại Đại học mỹ thuật Maryland, đã đến bảo tàng để làm việc với các bộ sưu tập những con sứa sống. Trong khi quan tâm chăm sóc chúng trong phòng thí nghiệm, Payne cũng đưa những người bạn không xương sống của mình đến bảo tàng và kể cho khách tham quan về cấu tạo sinh học của loài sứa.

Khách tham quan luôn hỏi cô cùng một câu hỏi, làm thế nào để sứa có thể đốt? Tuy cô đã có câu trả lời khoa học cho họ nhưng vẫn cảm thấy rất khó để giải thích việc các tế bào chích siêu nhỏ phát ra từ những xúc tu mềm oặt mà không có hình ảnh rõ ràng.

Mô hình bằng đất sét của Payne về một tế bào châm chích của sứa, được gọi là tuyến trùng

Chính vào thời điểm đó, một ý nghĩ vụt lóe lên trong tâm trí Payne. Cô có thể chỉ cho khách tham quan cách sứa đốt bằng công cụ nghệ thuật. Payne ngay lập tức được làm việc trong cửa hàng điêu khắc tại trường của cô và vui mừng mang các tế bào chích siêu nhỏ để mọi người có thể quan sát đầy đủ.

Payne đã lập một mô hình 3D của một trong những tế bào chích mà các xúc tu sử dụng, được gọi tên một loài giun tròn mà du khách có thể chạm vào và tương tác. Mô hình đã cho khách thấy sứa đốt bỏng rát và giúp Payne giải thích cách chăm sóc người bị sứa đốt.

“Tôi đã luôn yêu thích nghệ thuật vì nó luôn mang tính giáo giáo dục. Chúng ta học hỏi dễ dàng hơn khi có thứ gì đó để chơi và tương tác” – Payne chia sẻ.

Alia Payne đã vẽ theo dạng phim hoạt hình để mô tả con bạch tuộc này thoát khỏi một cái lọ thủy tinh như thế nào để truyền đi thông điệp bảo vệ các loài động vật biển

Đó không phải là lần duy nhất cô lập mô hình 3D khi sử dụng năng khiếu nghệ thuật của mình để chia sẻ kiến thức khoa học. Trong Ngày bạch tuộc thế giới, cô đã vẽ một biếm họa về một con bạch tuộc thoát ra từ một chiếc lon nhờ thân hình không xương uốn éo để kể với những người hâm mộ trên Instagram của viện bảo tàng về cấu trúc sinh học độc đáo của sứa. Payne chia sẻ: “Vấn để là mang yếu tố giải trí vào khoa học nhằm tạo ra một sân chơi cho mọi người ở mọi lứa tuổi có thể cùng nhau học hỏi”.

Nghệ thuật mở cửa sổ vào thế giới tự nhiên

Trong khi giúp xã hội trải nghiệm khoa học thì nghệ thuật cũng giúp các nhà khoa học hiểu về thế giới tự nhiên.

Tiến sĩ Karen Osborn, người phụ trách và nhà động vật học chuyên về động vật không xương sống tại bảo tàng. Cô đã tập trung vào các sinh vật kỳ lạ của môi trường sống lớn nhất đại dương - tầng nước giữa. Osborn khám phá vùng nước rộng lớn giữa đáy biển và bề mặt này để nghiên cứu cách thức động vật thích nghi với môi trường tối tăm khan hiếm thức ăn này.

Các sinh vật tầng nước giữa, chẳng hạn như quần thể động vật giáp xác nhỏ có 11 loại mắt khác nhau, sở hữu đủ mọi loại tính năng độc đáo để giúp chúng sống sót trong môi trường khắc nghiệt. Nghiên cứu của Osborn giúp chúng ta hiểu được những con vật này xuất hiện như thế nào.

Bức ảnh con bạch tuộc (Cirrothauma m Huri) dưới biển sâu Osborn chụp

Các nghiên cứu của tiến sĩ Osborn về động vật rất cuốn hút khi quan sát chúng trong tự nhiên. Tuy nhiên, mấy ai được dùng các thiết bị dưới biển sâu để nhìn thấy chúng trực tiếp. “Khi bạn muốn mọi người coi trọng những loài động vật mà bạn quan tâm, bạn đã phải đưa cho họ thứ gì đó để tiếp tục. Tôi muốn cho mọi người thấy những gì tôi thấy ở động vật”- Osborn chia sẻ.

Osborn đã tận dụng năng khiếu nghệ thuật của mình để cho mọi người thấy những loài động vật tầng nước giữa khó nắm bắt, khó nhìn thấy nhưng chúng đẹp mê hồn và rất kỳ lạ.

“Vì vậy, tôi bắt đầu học nhiếp ảnh. Nhiếp ảnh thực sự rất quan trọng vì những con vật này không có vẻ gì tuyệt vời khi chúng được bảo quản trong một cái lọ thủy tinh trong các bộ sưu tập ở bảo tàng”, Osborn nói.

Osborn cũng đã sử dụng kiến thức nghệ thuật của mình để giúp thiết kế các triển lãm cho bảo tàng như những gian trưng bày "Cuộc sống trong một khối nước", một hình ảnh sống động về thế giới đại dương siêu nhỏ. Osborn đã sử dụng mô hình 3D của sinh vật phù du và rất nhiều bức ảnh đẹp để tái tạo sự sống ở tầng nước giữa nhằm giúp khách tham quan trải nghiệm khu vực khó tiếp cận này dưới đại dương.

Nghệ thuật giúp hoàn thiện quy trình khoa học

Nghệ thuật thậm chí ảnh hưởng đến cách thức các nhà khoa học làm khoa học.

Nghiên cứu của Osborn khi xem xét các hình thái động vật làm sáng tỏ hơn về cấu trúc cơ thể, cách chúng di chuyển và những bộ phận cơ thể khác nhau giúp chúng ta có thể biết về sự tiến hóa của động vật.

Nhóm của tiến sĩ Osborn cũng đang xem xét cách một con giun Tomopteris - loài động vật không xương sống bơi tự do để giúp ngành công nghệ chế tạo robot phát triển những robot tốt hơn, nhẹ hơn và cơ động hơn.

Bức ảnh mô hình con giun biển Tomopteris đang bơi

Những nghiên cứu này không chỉ là vấn đề khoa học mà còn phải có một tâm hồn nhạy cảm, một góc nhìn nghệ thuật để thấy được cuộc sống kỳ lạ và cuốn hút của các sinh vật khác sống giữa đất liền và biển. “Cần có con mắt “tinh đời” và được đào tạo chuyên sâu để phân biết các hình thái khác nhau. Tôi vẽ tranh minh họa, phác họa và chụp ảnh con vật để hiểu cấu trúc của nó - Osborn giải thích.

Khả năng chú ý cẩn thận đến các mẫu, hình dạng và các tỷ lệ hình học giúp các nhà khoa học quan sát và khám phá chính xác các trụ cột chính của quy trình khoa học. Nó cũng giúp họ tạo ra hình ảnh rõ ràng từ dữ liệu thu thập được. Cụ thể là những đồ thị, hình vẽ và minh họa khoa học đều trở nên sinh động và dễ hiểu hơn khi thực hiện bằng nghệ thuật.

Nghệ thuật có vị trí trong khoa học

Nhiều họa sĩ có thiên hướng khoa học tìm đường đến lĩnh vực minh họa khoa học, nơi họ giúp ghi lại những khám phá khoa học mới và làm cho những phần trừu tượng của khoa học trở nên dễ hiểu hơn.

Cuối năm ngoái, tiến sĩ Allen Collins, người phụ trách và nhà nghiên cứu về động vật không xương sống tại bảo tàng cùng nhà minh họa khoa học, Nick Bezio đã làm việc với một nhóm nhà khoa học để mô tả những khối chất nhờn mà họ tìm thấy bị rò từ sứa biển Cassiopea, có một khả năng kỳ lạ là tiết ra những quả bóng chất nhờn mà các nhà nghiên cứu gọi đùa là “lựu đạn nhầy nhụa”. Chúng cũng gây ra các cú đốt như một xúc tu của con sứa. Nhóm nghiên cứu gọi chất nhờn đó là cassiosome mà mọi người gặp phải khi bơi ở biển.

Hình minh họa của Bezio cho thấy cấu trúc bên trong và bên ngoài "lựu đạn nhầy nhụa" của sứa biển Cassiopea. Hình minh họa đầu tiên được phác họa bằng mực trên một loại nhựa trong suốt đặc biệt, được gọi là duralene, sau đó được số hóa bằng Photoshop

Bằng cách giải phẫu, các nhà nghiên cứu đã giải thích được cách bong bóng nhầy đó có thể chích mà không cần bản thân con sứa. Thông thường, các nhà nghiên cứu sẽ sử dụng các bức ảnh để ghi lại cấu trúc mới, nhưng họ không thể thu được bức ảnh đầy đủ của cassiosome sau khi thử nhiều phương pháp chụp ảnh siêu nhỏ. Đây chính là lúc vai trò của một họa sĩ minh họa như Bezio được phát huy. “Tôi đã từng có thể tạo ra một hình ảnh ở giữa cho thấy những gì bạn đang nhìn giống như một khối u có lông”, - Bezio nói đùa.

Anh đã phác thảo nhiều bản vẽ với nhóm, cuối cùng dừng lại ở bức mô tả các lớp bên trong và bên ngoài của loài sứa cassiosome. Bezio được truyền cảm hứng từ các họa sĩ chuyên minh họa khoa học khác, những người đã tạo ra những hình ảnh tương tự để mô tả các lớp khác nhau của lớp vỏ trái đất.

Khi nghệ thuật kể câu chuyện khoa học

Nếu thiếu nghệ thuật thì các loài động vật không xương sống độc đáo sinh sống ở đại dương được nghiên cứu tại bảo tàng cũng sẽ bị ẩn giấu trong các bộ sưu tập. Sáng tạo nghệ thuật mang lại cơ hội để các sinh vật đó thể hiện màu sắc tươi sáng, cơ thể quyến rũ và sự thích nghi đầy lý thú đối với các nhà khoa học của viện bảo tàng, khách tham quan và toàn thế giới. Đến lượt mình, nghệ thuật cố kết các nhà khoa học bằng sự sáng tạo và hỗ trợ quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học bằng những khám phá đầy nghệ thuật.

Các mẫu vật về động vật không xương sống tại National Museum of Natural History

Nhờ kết hợp khoa học với trí tưởng tượng khi kể chuyện khoa học, nghệ thuật giúp làm nổi bật vẻ đẹp của những loài động vật không xương sống ở đại dương, ngay cả những loài chỉ phù hợp với phim kinh dị. Như vậy nghệ thuật kết nối mọi người cùng óc tò mò bẩm sinh của họ với sự kỳ lạ của vương quốc động vật tại các bảo tàng.

Đó cũng chính là lý do vì sao khoa học luôn cần đến nghệ thuật.

Tiểu Vũ (dịch)