Khoa học ngày nay đang hiện diện ngày càng rõ trong đời sống con người, từ phòng khám, bệnh viện đến mô hình cảnh báo thiên tai và công nghệ vật liệu sạch. Đặc biệt trong thời gian gần đây, thế giới liên tục chứng kiến những bước tiến mang tính đột phá trong các lĩnh vực như y sinh học, công nghệ môi trường và nghiên cứu vật liệu. Những phát hiện vốn tưởng chừng thuần túy học thuật nay được ứng dụng trực tiếp vào điều trị bệnh, thiết kế vắc-xin, cải thiện sức khỏe cộng đồng hay dự báo biến động của Trái đất. Sự hội tụ giữa các ngành, cùng tốc độ chuyển hóa nhanh từ nghiên cứu sang ứng dụng, đang cho thấy khoa học thực sự đã đến gần hơn với cuộc sống, hữu hình, thiết thực và cấp bách hơn bao giờ hết.
Đột phá trong y sinh học: Giải mã sự sống, bảo vệ sức khỏe
Y sinh học đang trải qua một giai đoạn chuyển mình mạnh mẽ, nơi ranh giới giữa nghiên cứu và điều trị dần bị xóa nhòa nhờ sự hội tụ của công nghệ tiên tiến và hợp tác liên ngành. Những phát hiện khoa học đang trực tiếp mở ra những phương pháp chẩn đoán và điều trị hiệu quả hơn, an toàn hơn, thậm chí có khả năng phòng bệnh ngay từ trong bụng mẹ.
Một trong những phát hiện làm thay đổi nền tảng hiểu biết về sinh học phân tử chính là vai trò của “DNA rác”, những đoạn vật chất di truyền từng bị xem là vô dụng. Nghiên cứu mới đây đã chứng minh rằng, DNA virus cổ đại trong bộ gen người thực chất có chức năng điều hòa các gen khác. Khám phá này không chỉ viết lại giáo trình di truyền học mà còn mở ra hướng tiếp cận mới cho các bệnh lý phức tạp như ung thư và rối loạn miễn dịch, nơi sự biểu hiện gen đóng vai trò then chốt.
Nghiên cứu mới cho thấy, DNA virus cổ xưa trong bộ gen của con người không phải là rác, DNA này giúp kiểm soát cách thức hoạt động của gen, đặc biệt là trong giai đoạn đầu của cuộc đời (nguồn: Shutterstock).
Công nghệ vắc-xin cũng đang có những bước tiến rõ rệt sau đại dịch COVID-19. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania (Hoa Kỳ) đã phát triển một cải tiến nhỏ nhưng có ý nghĩa lớn trong hệ thống phân phối vắc-xin mRNA. Bằng cách điều chỉnh một phân tử trong cấu trúc hóa học, các nhà khoa học đã giúp vắc-xin trở nên an toàn hơn, mạnh hơn và có khả năng thích ứng cao hơn với cơ thể con người. Đây là một bước tiến quan trọng, không chỉ giúp tăng hiệu quả phòng bệnh mà còn mở đường cho các ứng dụng mới của công nghệ mRNA trong điều trị ung thư và bệnh hiếm.
Bên cạnh đó, y học dự phòng đang chứng kiến một minh chứng ấn tượng về hiệu quả can thiệp sớm. Một nghiên cứu tại Anh cho thấy, chỉ với một mũi tiêm duy nhất cho phụ nữ mang thai, kháng thể chống lại virus hợp bào hô hấp (RSV) có thể được truyền sang thai nhi, giúp giảm tới 72% tỷ lệ nhập viện do viêm phổi và viêm phế quản ở trẻ sơ sinh. Điều này không chỉ bảo vệ nhóm dân số dễ bị tổn thương nhất mà còn góp phần giảm áp lực lên hệ thống y tế và chi phí điều trị.
Phụ nữ mang thai được tiêm vắc-xin phòng ngừa RSV giúp giảm hơn 70% số ca nhập viện (nguồn: Shutterstock).
Không dừng lại ở phòng bệnh, lĩnh vực hóa dược cũng đạt được bước đột phá trong việc tối ưu hóa sản xuất hoạt chất. Các nhà khoa học đã phát hiện một phương pháp mới tạo carbenes, các phân tử năng lượng cao, vốn là nguyên liệu cốt lõi trong sản xuất thuốc, với tốc độ nhanh hơn 100 lần so với trước đây. Bằng cách tận dụng hóa học gốc tự do và nguyên tố sắt, phương pháp này không chỉ hiệu quả mà còn thân thiện với môi trường, mở ra triển vọng lớn trong giảm chi phí và rút ngắn thời gian đưa thuốc mới ra thị trường.
Những thành tựu này cho thấy, y sinh học không còn đơn thuần là ngành nghiên cứu cơ bản, mà đã trở thành một trụ cột công nghệ thực thụ, tác động trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng, chi phí y tế và năng lực phòng chống dịch bệnh của mỗi quốc gia.
Môi trường và vật liệu mới: Lời cảnh tỉnh và giải pháp
Song song với những thành tựu trong y sinh, khoa học môi trường và công nghệ vật liệu đang đặt ra những cảnh báo nghiêm túc đồng thời gợi mở các giải pháp đầy triển vọng cho phát triển bền vững. Khi các tác động của biến đổi khí hậu, mất rừng và ô nhiễm ngày càng hiện hữu, khoa học không chỉ cung cấp bằng chứng, mà còn kiến tạo công cụ để phục hồi và thích ứng với một thế giới nhiều bất ổn hơn.
Một nghiên cứu từ Đại học British Columbia (Canada) đã đưa ra một cảnh báo đáng suy ngẫm: việc chặt phá rừng không chỉ ảnh hưởng tức thời đến môi trường sống, mà còn làm gia tăng tần suất lũ lụt tới 18 lần và mức độ nghiêm trọng gấp đôi, với hệ quả kéo dài hơn bốn thập kỷ, ngay cả khi rừng được trồng lại. Đây không còn là một giả định, mà là một thực tế được đo lường bằng dữ liệu cho thấy hậu quả sâu rộng và lâu dài của hành vi can thiệp thiếu kiểm soát vào tự nhiên. Nghiên cứu này cũng đặt ra yêu cầu cấp bách đối với các chính phủ, trong đó có Việt Nam, trong việc siết chặt các chính sách bảo vệ rừng, kiểm soát quy hoạch đất và đảm bảo phục hồi hệ sinh thái một cách toàn diện thay vì chỉ trồng cây lấy số liệu
Nạn phá rừng làm tăng tần suất lũ lụt tới 18 lần (nguồn: internet).
Trong khi đó, khoa học vật liệu đang đóng vai trò chủ động hơn trong việc đưa ra giải pháp cho vấn đề tiêu thụ năng lượng và giảm phát thải. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Minnesota Twin Cities (Hoa Kỳ) đã phát triển thành công hợp kim niken-vonfram (Ni4W) có khả năng chuyển đổi từ tính mà không cần sử dụng nam châm đất hiếm - nguồn tài nguyên không chỉ đắt đỏ mà còn gây tranh cãi về khai thác và chuỗi cung ứng toàn cầu. Vật liệu mới này hứa hẹn tạo ra những thiết bị điện tử tiết kiệm năng lượng hơn, từ bộ nhớ máy tính cho đến cảm biến, giúp giảm áp lực tiêu thụ điện và khí thải carbon.
Từ một góc nhìn khác, các phát hiện trong thiên văn học lại mang đến một tầng nghĩa sâu hơn về sự kết nối giữa hành tinh và con người. Với sự hỗ trợ của Kính viễn vọng Không gian James Webb và mảng kính thiên văn ALMA, các nhà khoa học đã lần đầu tiên quan sát trực tiếp quá trình hình thành hành tinh xung quanh một ngôi sao non cách Trái đất 1300 năm ánh sáng. Dù có vẻ xa xôi, nhưng những phát hiện này giúp con người hiểu rõ hơn về nguồn gốc hệ Mặt trời, điều kiện hình thành hành tinh và thậm chí là những mô hình khí hậu cổ xưa, vốn có thể phản ánh trở lại hiểu biết về Trái đất hiện nay.
Sự kết hợp giữa những cảnh báo môi trường và thành tựu công nghệ không chỉ cho thấy tầm quan trọng của nghiên cứu liên ngành, mà còn nhấn mạnh trách nhiệm ngày càng lớn của khoa học trong việc phục vụ lợi ích chung. Để giải quyết những thách thức môi trường ngày nay, không chỉ cần chính sách mạnh mẽ, mà còn cần năng lực khoa học công nghệ đủ tầm để chuyển hóa cảnh báo thành hành động cụ thể, từ phòng ngừa đến thích ứng và cải tạo.
*
* *
Bức tranh khoa học và công nghệ toàn cầu đang chứng kiến xu thế rõ rệt: sự chuyển dịch nhanh chóng từ nghiên cứu cơ bản sang ứng dụng thực tiễn, trong đó y sinh, khoa học môi trường và công nghệ vật liệu nổi lên như những lĩnh vực then chốt. Những tiến bộ không chỉ làm thay đổi cách con người hiểu về chính cơ thể mình hay hành tinh mình đang sống, mà còn đang mở đường cho các phương thức điều trị mới, giải pháp phòng ngừa hiệu quả và cách tiếp cận phát triển bền vững hơn cho tương lai.
Đối với Việt Nam, việc nắm bắt xu hướng này là yêu cầu thiết yếu. Các đột phá về vắc-xin, liệu pháp dự phòng, vật liệu tiết kiệm năng lượng hay cảnh báo môi trường nếu được chuyển hóa thành chính sách và đầu tư đúng chỗ sẽ mang lại lợi ích rõ rệt cho người dân và nền kinh tế. Việt Nam cần ưu tiên phát triển R&D trong các lĩnh vực y sinh, sinh học ứng dụng và công nghệ môi trường, đồng thời thúc đẩy liên kết giữa viện nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp để hình thành hệ sinh thái đổi mới hiệu quả.