Một nghiên cứu mới phát hiện cơ thể sống phát ra ánh sáng yếu gọi là UPE, nhưng ánh sáng này sẽ biến mất khi chết, hé lộ bí ẩn về sự sống.
Một nhóm nhà khoa học thần kinh tại Đại học Calgary (Canada) vừa công bố nghiên cứu gây chú ý khi xác nhận rằng mọi sinh vật sống, kể cả con người, đều phát ra một dạng ánh sáng rất yếu – thứ ánh sáng này sẽ biến mất ngay khi sự sống chấm dứt.
Khác với hiện tượng phát quang sinh học như ở đom đóm, ánh sáng này không thể quan sát bằng mắt thường mà chỉ được phát hiện thông qua thiết bị chuyên dụng. Dạng ánh sáng này được gọi là phát xạ photon cực yếu (Ultraweak Photon Emission – UPE) và mang ý nghĩa sinh học sâu sắc trong việc phản ánh trạng thái sống – chết của sinh vật.
“UPE có mối liên hệ mật thiết với sức sống của sinh vật, do được sinh ra từ hoạt động trao đổi chất và các phản ứng sinh hóa diễn ra trong tế bào,” – nhóm tác giả do nhà vật lý Vahid Salari dẫn đầu nhận định trong nghiên cứu đăng trên The Journal of Physical Chemistry Letters.
UPE – ánh sáng không nhìn thấy từ sự sống
UPE không giống ánh sáng do nhiệt sinh ra hay do phát quang hóa học. Nó là kết quả của việc tạo ra các loại oxy phản ứng (ROS) – các phân tử có khả năng oxy hóa cao được sinh ra trong các quá trình chuyển hóa của tế bào. Trong điều kiện bình thường, ROS đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu giữa các tế bào, nhưng khi vượt quá ngưỡng kiểm soát, chúng có thể gây tổn thương nghiêm trọng – gọi là stress oxy hóa – và phát sinh UPE.
Để đo được ánh sáng này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các buồng tối đặc biệt cách ly hoàn toàn ánh sáng môi trường và kết hợp với hệ thống camera siêu nhạy, bao gồm cả thiết bị ghép điện tích (CCD) và thiết bị khuếch đại điện tử (EMCCD).
Khi tiến hành chụp ảnh UPE ở chuột, nhóm nghiên cứu phát hiện những con chuột còn sống tạo ra mức UPE mạnh, trong khi chuột mới bị an tử – dù vẫn giữ nhiệt độ cơ thể 37°C – lại chỉ phát ra UPE rất yếu, gần như biến mất hoàn toàn. Điều này cho thấy UPE không phụ thuộc vào thân nhiệt mà phản ánh trực tiếp trạng thái sinh học của cơ thể.
Ánh sáng của sự sống – ứng dụng tiềm năng
Bên cạnh chuột, nhóm nghiên cứu cũng thử nghiệm trên thực vật và nhận thấy lượng UPE tăng mạnh khi cây bị thương tổn hoặc đặt trong điều kiện nhiệt độ cao. Tuy nhiên, các tổn thương này có thể giảm nhẹ nếu được xử lý hóa học kịp thời – mở ra triển vọng ứng dụng UPE như một chỉ báo phi xâm lấn trong nghiên cứu sinh lý và sinh thái học thực vật.
Không dừng lại ở đó, công nghệ chụp ảnh UPE được kỳ vọng sẽ trở thành công cụ quan trọng trong giám sát sức khỏe sinh học và đánh giá tình trạng stress của cơ thể sống – từ động vật, thực vật cho đến con người – mà không cần đến phương pháp can thiệp gây tổn hại mô.
Trích dẫn công trình nghiên cứu
Salari, V., Seshan, V., Frankle, L., England, D., Simon, C., & Oblak, D. (2025). Chụp ảnh phát xạ photon cực yếu từ chuột sống và chết và từ thực vật dưới áp lực. The Journal of Physical Chemistry Letters, 16(17), 4354–4362. DOI:10.1021/acs.jpclett.4c03546
Khép lại bí ẩn: Khi ánh sáng tắt, sự sống kết thúc?
Dù vẫn còn nhiều tranh cãi về định nghĩa “hào quang sinh học”, nghiên cứu trên đã cung cấp bằng chứng khoa học rõ ràng rằng cơ thể sống phát ra ánh sáng, và sự hiện diện hay biến mất của ánh sáng đó có thể là chỉ dấu khách quan cho trạng thái sinh học sống – chết.
Trong tương lai, việc chụp ảnh UPE có thể hỗ trợ trong giám sát y học, đánh giá chẩn đoán và thậm chí là góp phần hiểu rõ hơn về ranh giới giữa sự sống và cái chết – một đề tài vốn gây trăn trở cho cả giới khoa học lẫn nhân loại suốt nhiều thế kỷ.