1. Tổng quan
Caspar Friedrich Wolff (1733-1794) là một nhà sinh lý học và nhà phôi học người Đức, được công nhận rộng rãi là một trong những người tiên phong của phôi học hiện đại. Ông nổi tiếng với việc hồi sinh và ủng hộ mạnh mẽ thuyết sinh sinh (epigenesisepigenesisEnglish), một quan điểm đối lập với thuyết tiền định (preformationpreformationEnglish) đang thịnh hành vào thời đó. Thông qua các nghiên cứu tỉ mỉ về sự phát triển của thực vật và động vật, đặc biệt là phôi gà, Wolff đã chứng minh rằng các cơ quan hình thành dần dần từ các tế bào chưa biệt hóa theo từng lớp, chứ không phải đã tồn tại sẵn dưới dạng thu nhỏ trong hạt giống hay tinh trùng. Các công trình đột phá của ông, đặc biệt là luận án "Theoria Generationis" và tác phẩm "De Formatione Intestinorum", không chỉ thách thức các quan niệm khoa học đương thời mà còn đặt nền móng vững chắc cho sự phát triển của lý thuyết tầng phôi và ngành phôi học hiện đại. Dù ban đầu bị giới khoa học phản đối gay gắt, những đóng góp của Wolff sau này đã được công nhận là mang ý nghĩa nền tảng, định hình sâu sắc sự hiểu biết của chúng ta về quá trình phát triển sinh học.
2. Cuộc đời
Cuộc đời của Caspar Friedrich Wolff trải qua nhiều giai đoạn quan trọng, từ thời thơ ấu ở Berlin đến những đóng góp khoa học đột phá và cuối cùng là sự nghiệp tại Nga.
2.1. Thời thơ ấu và xuất thân
Caspar Friedrich Wolff sinh ngày 18 tháng 1 năm 1733 tại Berlin, thuộc Phiên bá quốc Brandenburg. Ông là con trai của Johann Wolff, một thợ may đã chuyển đến Berlin vào cuối thế kỷ 17 hoặc đầu thế kỷ 18, và Anna Sofia Stiebeler. Môi trường gia đình và xã hội trong thời thơ ấu của ông đã định hình nên một nhà khoa học với tinh thần độc lập và khả năng quan sát tỉ mỉ.
2.2. Giáo dục
Wolff bắt đầu quá trình học vấn của mình tại Trường Cao đẳng Y tế-Phẫu thuật ở Berlin từ năm 1753 đến 1754. Sau đó, vào năm 1755, ông tiếp tục theo học tại Đại học Halle. Năm 1759, ông tốt nghiệp với bằng Tiến sĩ Y khoa và bảo vệ thành công luận án của mình mang tên "Theoria Generationis". Luận án này đã đánh dấu bước khởi đầu cho những đóng góp mang tính cách mạng của ông trong lĩnh vực phôi học.
2.3. Sự nghiệp ban đầu và những khó khăn
Sau khi tốt nghiệp, sự nghiệp ban đầu của Wolff gặp nhiều thách thức. Trong thời gian Chiến tranh Bảy năm, ông được yêu cầu phục vụ trong Quân đội Phổ với vai trò là một bác sĩ quân y từ năm 1761. Trong giai đoạn này, ông cũng giảng dạy giải phẫu học tại Bệnh viện Quân y Breslau. Sau chiến tranh, Wolff gặp khó khăn trong việc gia nhập giới học thuật. Ông đã cố gắng xin phép giảng dạy tại Berlin vào các năm 1762 và 1764 nhưng bị các giáo sư từ Trường Cao đẳng Y tế-Phẫu thuật phản đối. Sau khi trở về Berlin vào năm 1763, Wolff đã phải tự tổ chức các buổi giảng riêng về giải phẫu học, sinh lý học và y học để duy trì sự nghiệp của mình.
2.4. Hoạt động tại Nga
Năm 1766, Wolff nhận được lời mời từ Viện Hàn lâm Khoa học St. Petersburg (nay là Viện Hàn lâm Khoa học Nga) để gia nhập khoa giải phẫu. Với sự giúp đỡ của nhà toán học nổi tiếng Leonhard Euler, ông đã nhận được vị trí Chủ tịch Giải phẫu học tại đây vào năm 1767. Vào tháng 5 năm 1767, ông cùng vợ đến Nga. Trong suốt 27 năm tiếp theo, Wolff đã công bố 31 bài nghiên cứu trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm, bao gồm nhiều bài tập trung vào nghiên cứu giải phẫu về cơ tim và mô liên kết. Ông đặc biệt quan tâm đến việc nghiên cứu các trường hợp quái thai ở người, thu thập các mẫu vật trong tủ giải phẫu của Viện Hàn lâm. Wolff đã chuẩn bị một công trình lớn về "lý thuyết quái vật", nơi ông cố gắng hệ thống hóa các ý tưởng thuyết sinh sinh của mình. Tuy nhiên, ông đã không thể hoàn thành dự án này do qua đời đột ngột vào ngày 22 tháng 2 năm 1794 tại Saint Petersburg vì xuất huyết não.
3. Thành tựu khoa học và Nghiên cứu
Caspar Friedrich Wolff đã có những đóng góp khoa học quan trọng, đặc biệt trong lĩnh vực phôi học và giải phẫu học, thách thức các quan niệm truyền thống và đặt nền móng cho các lý thuyết hiện đại.
3.1. Thuyết sinh sinh (Epigenesis)
Thành tựu nổi bật nhất của Wolff là việc hồi sinh và ủng hộ mạnh mẽ thuyết sinh sinh (epigenesisepigenesisEnglish). Lý thuyết này, từng được đề xuất bởi Aristotle và William Harvey, cho rằng các cơ quan của sinh vật hình thành dần dần từ các tế bào chưa biệt hóa trong quá trình phát triển phôi thai. Quan điểm này đối lập hoàn toàn với thuyết tiền định (preformationpreformationEnglish), vốn đang là lý thuyết thịnh hành vào thời đó. Thuyết tiền định cho rằng một sinh vật đã được hình thành sẵn dưới dạng thu nhỏ (ví dụ, một người tí hon hay homunculus đã có sẵn trong tinh trùng) và chỉ đơn thuần phát triển lớn hơn.
Trong luận án "Theoria Generationis" (1759), Wolff đã trình bày chi tiết lý thuyết của mình, chỉ ra rằng các cơ quan được tạo thành từ các lớp biệt hóa từ các tế bào không biệt hóa. Ông đã chứng minh điều này thông qua các quan sát tỉ mỉ về sự phát triển của thực vật và động vật, đặc biệt là phôi gà. Dù vậy, ban đầu, quan điểm của ông không được đón nhận và gặp phải sự phản đối mạnh mẽ, đặc biệt là từ Albrecht von Haller, một nhà khoa học có ảnh hưởng lớn.
3.2. Các công trình và lý thuyết chính
Các công trình của Wolff không chỉ giới thiệu thuyết sinh sinh mà còn cung cấp những bằng chứng thực nghiệm quan trọng.
Luận án "Theoria Generationis" của ông bao gồm ba phần chính:
- Phần 1: Sự phát triển của thực vật.
- Phần 2: Sự phát triển của động vật.
- Phần 3: Các cân nhắc lý thuyết.
Tác phẩm này đã chỉ ra rằng các cơ quan được hình thành trong các lớp biệt hóa từ các tế bào chưa biệt hóa. Tuy nhiên, theo William A. Locy, các nghiên cứu của Wolff trong "Theoria Generationis" chưa đạt đến trình độ của Marcello Malpighi.
Công trình vĩ đại nhất của Wolff trong lĩnh vực phôi học là "De Formatione Intestinorum" (Về sự hình thành ruột), được xuất bản vào năm 1768-1769. Trong tác phẩm này, Wolff đã mô tả chi tiết sự phát triển của ruột sau khi quan sát chúng trong các nghiên cứu về phôi gà. Karl Ernst von Baer đã ca ngợi công trình này là "kiệt tác vĩ đại nhất về quan sát khoa học mà chúng ta có". Locy cũng nhận định rằng, các nghiên cứu trong "De Formatione Intestinorum" đã vượt qua Malpighi và giữ vị trí là công trình phôi học xuất sắc nhất cho đến thời của Heinz Christian Pander và Karl Ernst von Baer.
Wolff lập luận rằng các cơ quan của động vật xuất hiện dần dần và ông có thể thực sự theo dõi các giai đoạn hình thành liên tiếp của chúng. Ông cũng cho rằng vì sự phát triển ban đầu hoàn toàn thiếu tổ chức, nên sự hình thành của các cơ quan phải là "kỳ diệu" thông qua tác động của một tác nhân siêu vật lý lên trứng. Từ một trạng thái hoàn toàn không có tổ chức, ông hình dung nó được nâng lên thành một sản phẩm có tổ chức cao thông qua tác động của một "lực bản chất của cơ thể" (vis essentialis corporisvis essentialis corporisLatin).
3.3. Khám phá Ống Wolff và Thể Wolff
Trong quá trình nghiên cứu phôi gà, Wolff đã khám phá ra các thận nguyên thủy (mesonephros), còn được gọi là "thể Wolff" (Wolffian bodies), và các ống bài tiết của chúng, được gọi là "ống Wolff" (Wolffian ducts). Những cấu trúc này đóng vai trò là tiền thân của thận và các cơ quan sinh dục ở động vật có xương sống. Ông đã mô tả chi tiết những khám phá này trong luận án "Theoria Generationis" của mình. Việc phát hiện ra ống Wolff và thể Wolff là một đóng góp quan trọng cho giải phẫu học so sánh và phôi học, giúp hiểu rõ hơn về sự phát triển của hệ tiết niệu và sinh dục.
3.4. Tiền đề cho Thuyết Tầng phôi
Mặc dù lý thuyết tầng phôi được phát triển đầy đủ bởi Pander và von Baer sau này, Wolff đã đặt nền móng quan trọng cho nó. Trong tác phẩm "De Formatione Intestinorum", ông đã dự báo ý tưởng về các tầng phôi bằng cách chỉ ra rằng vật chất cấu tạo nên phôi ở giai đoạn phát triển ban đầu được sắp xếp dưới dạng các lớp giống như lá. Quan sát này của Wolff đã cung cấp bằng chứng thực nghiệm đầu tiên về sự sắp xếp theo lớp của các tế bào phôi, một khái niệm cơ bản trở thành nền tảng cho sự phát triển của phôi học cấu trúc và lý thuyết tầng phôi sau này. William A. Locy đã công nhận Wolff là nhà nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực phôi học trước von Baer.
4. Các thuật ngữ mang tên ông (Eponyms)
Để vinh danh những đóng góp quan trọng của Caspar Friedrich Wolff, một số cấu trúc giải phẫu và khái niệm khoa học đã được đặt theo tên ông:
- Ống Wolff (Wolffian ducts) hay ống trung thận (mesonephric ducts): Là các ống bài tiết của trung thận, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của hệ tiết niệu và sinh dục nam.
- U nang Wolff (Wolffian cysts): Các u nang phát sinh từ phần còn lại của ống Wolff.
- Thể Wolff (Wolffian body) hay trung thận (mesonephros): Là thận nguyên thủy ở phôi thai, đóng vai trò chức năng tạm thời trước khi thận vĩnh viễn hình thành.
- Đảo Wolff (Wolff's islands) hay đảo máu của túi noãn hoàng (blood islands of umbilical vesicle): Các cụm tế bào hình thành mạch máu và tế bào máu đầu tiên trong túi noãn hoàng của phôi.
5. Đánh giá và Ảnh hưởng
Những lý thuyết của Caspar Friedrich Wolff đã trải qua một quá trình tiếp nhận phức tạp, từ sự phê bình gay gắt ban đầu đến sự công nhận và tái đánh giá về tầm quan trọng của chúng trong lịch sử khoa học.
5.1. Tiếp nhận ban đầu và Phê bình
Các quan điểm của Wolff, đặc biệt là lý thuyết sinh sinh của ông, đã không được giới khoa học đương thời đón nhận một cách dễ dàng. Vào thời điểm đó, thuyết tiền định là lý thuyết thống trị, và việc Wolff đề xuất một quan điểm hoàn toàn khác biệt đã gây ra nhiều tranh cãi. Albrecht von Haller, một nhà sinh lý học và giải phẫu học có ảnh hưởng lớn, là một trong những đối thủ mạnh mẽ nhất của Wolff. Haller và những người ủng hộ thuyết tiền định đã chỉ trích gay gắt các công trình của Wolff, cho rằng chúng thiếu bằng chứng thuyết phục hoặc đi ngược lại các quan niệm đã được chấp nhận. Sự phản đối này đã khiến Wolff gặp nhiều khó khăn trong sự nghiệp ban đầu và khiến các ý tưởng của ông không được công nhận rộng rãi ngay lập tức.
5.2. Sự công nhận sau này và Ý nghĩa khoa học
Mặc dù bị phê bình trong thời đại của mình, các đóng góp của Wolff đã dần được công nhận và đánh giá lại sau này. Năm 1821, Johann Friedrich Meckel đã nhận ra tầm quan trọng của thuyết sinh sinh của Wolff và khuyến khích Karl Ernst von Baer dịch các tác phẩm của ông sang tiếng Đức. Chính nhờ sự nỗ lực của von Baer và Heinz Christian Pander, những người đã phát triển lý thuyết tầng phôi dựa trên những tiền đề của Wolff, mà thuyết sinh sinh đã trở thành một khái niệm nền tảng trong phôi học. William A. Locy, một nhà sử học khoa học, đã công nhận Wolff là nhà nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực phôi học trước von Baer.
Sự công nhận này đã làm nổi bật ý nghĩa khoa học sâu sắc của các công trình của Wolff. Ông không chỉ là người tiên phong trong việc quan sát và mô tả chi tiết quá trình hình thành cơ quan từ các tế bào chưa biệt hóa, mà còn đặt nền móng cho sự hiểu biết hiện đại về sự phát triển sinh học. Các khám phá của ông về ống Wolff và thể Wolff, cùng với những quan sát về sự sắp xếp theo lớp của vật chất phôi thai, đã cung cấp những bằng chứng thực nghiệm quan trọng, làm thay đổi hoàn toàn cách nhìn nhận về sự phát triển của sinh vật. Những đóng góp của Wolff đã mở đường cho sự ra đời của ngành phôi học hiện đại và có ảnh hưởng sâu rộng đến toàn bộ lĩnh vực sinh học.
6. Danh mục tác phẩm
Caspar Friedrich Wolff đã để lại một di sản đồ sộ gồm nhiều tác phẩm khoa học quan trọng, trong đó nổi bật nhất là:
- Theoria Generationis, Halle, 1759 (Bản dịch tiếng Đức: Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften Tập 84/85, Leipzig 1896, tái bản 1999)
- Theorie von der Generation, in zwei Abhandlungen erklärt và bewiesen (Lý thuyết về sự phát sinh, được giải thích và chứng minh trong hai luận văn), Berlin, 1764
- De Formatione Intestinorum (Về sự hình thành ruột), Sankt Petersburg, 1769
- De leone observationes anatomicae (Quan sát giải phẫu về sư tử), Sankt Petersburg, 1771
- Von der eigentümlichen und wesentlichen Kraft der vegetablischen sowohl, als auch der animalischen Substanz, als Erläuterung zu zwo Preisschriften über die Nutritionskraft (Về lực đặc trưng và bản chất của cả chất thực vật và động vật, như một lời giải thích cho hai bài viết đoạt giải về lực dinh dưỡng), Sankt Petersburg, 1789
- Explicatio tabularum anatomicarum VII, VIII et IX (Giải thích các bảng giải phẫu VII, VIII và IX), Sankt Petersburg, 1801
- Über die Bildung des Darmkanals in bebrüteten Hühnchen (Về sự hình thành ống ruột ở gà con ấp nở), Halle, 1812