Tiến sĩ Sơn hiện đảm nhiệm vai trò dẫn dắt nhóm nghiên cứu về neutrino tại Viện Khoa học và Giáo dục liên ngành (IFIRSE) thuộc Trung tâm quốc tế khoa học và giáo dục liên ngành (ICISE), TP Quy Nhơn. Ông trở về Việt Nam năm 2022, sau 13 năm tham gia các dự án nghiên cứu quốc tế về neutrino tại Mỹ (5 năm) và Nhật Bản (8 năm).

Ông chia sẻ với VnExpress về neutrino trong lĩnh vực vật lý hạt và tiềm năng ứng dụng vào đời sống xã hội.

– Tại sao neutrino quan trọng trong nghiên cứu vật lý hạt, thưa ông?

– Hạt neutrino, biệt danh là “hạt ma”, là một trong những bí ẩn lớn của thế giới hạt cơ bản – những viên gạch nhỏ nhất cấu thành nên vật chất. Gọi là “ma” là bởi vì hạt này tương tác rất yếu với vật chất và gần như không để lại dấu vết nào. Một mặt đó là thách thức cho các nhà khoa học để bắt “ma” nhưng mặt khác, thông tin mà neutrino mang lại là trực tiếp và vô cùng quý giá. Nói một cách ngắn gọn, neutrino có vai trò đặc biệt trong vật lý hạt và hạt nhân, vũ trụ học và thiên văn học và những tiến bộ trong khoa học neutrino có ảnh hưởng sâu rộng đến nhiều lĩnh vực khác.

– Ông bắt đầu nghiên cứu neutrino từ khi nào?

– Tôi bắt đầu nghiên cứu hạt neutrino từ năm 2008 tại Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội. Luận văn tốt nghiệp đại học của tôi là về hạt neutrino. Từ 2009-2014, tôi du học sang Mỹ theo chương trình của VEF (Vietnam Education Foundation) và tham gia thí nghiệm quốc tế về neutrino ở Mỹ, có tên là MINOS.

Tháng 6/2014, tôi tốt nghiệp tại Mỹ và sau đó chuyển sang Nhật Bản. Thời gian này tôi làm việc cả ở Mỹ và Nhật. Trong 8 năm tại Nhật Bản (2014-2022), tôi nghiên cứu khả năng vật lý của thí nghiệm Tokai to Kamioka (T2K) trong việc tìm kiếm vi phạm đối xứng CP. Đây là tiền đề để thuyết phục việc thu thập thêm số liệu đến năm 2027.

Từ 2016 đến nay, tôi tham gia phát triển hệ giám sát chùm tia proton kiểu mới và phụ trách một hệ thống máy giám sát mức độ mất mát của chùm proton bằng sợi quang, đồng thời thực hiện kiểm tra vi phạm đối xứng CPT với dữ liệu từ thí nghiệm. Với thí nghiệm Super-Kamiokande (SK), tôi tham gia vào việc vận hành và thu thập số liệu.

– Các dự án ông tham gia cụ thể là gì?

– Hai thí nghiệm nổi tiếng là Tokai to Kamioka (T2K) và Super-Kamiokande (SK) đặt tại Nhật Bản đóng vai trò then chốt trong việc đo các tính chất và giải mã những bí ẩn của hạt neutrino. Thí nghiệm T2K sử dụng máy gia tốc J-PARC để tăng tốc chùm tia proton năng lượng cao, cho va vào bia tương tác để tạo ra các hạt mẹ của neutrino. T2K đã là thí nghiệm đầu tiên phát hiện ra quá trình chuyển đổi 2 trạng thái neutrino khác nhau năm 2013 và nhận được giải thưởng Đột Phá năm 2016. Tiếp đến, T2K đã phát hiện dấu hiệu đầu tiên của vi phạm đối xứng CP trong hệ neutrino năm 2020, một phát hiện quan trọng có thể giải thích sự mất cân bằng giữa vật chất và phản vật chất trong vũ trụ. Thí nghiệm T2K vẫn đang tiếp tục thu thập dữ liệu để xác nhận phát hiện này.

Super-Kamiokande là một trong những máy dò neutrino lớn nhất thế giới, đã hoạt động từ năm 1996, với bể chứa 50.000 tấn nước siêu tinh khiết và hơn 11.000 ống nhân quang. Đây là công cụ chính để nghiên cứu neutrino từ nhiều nguồn khác nhau. SK đã giúp phát hiện sự dao động của neutrino, đóng góp trực tiếp cho giải thưởng Nobel Vật lý năm 2015. Hiện SK được nâng cấp và có nhiều khả năng trong thời gian tới sẽ lần đầu tiên phát hiện ra bức phông nền neutrino, tàn dư từ các vụ nổ sao trong vũ trụ. Dự kiến vào năm 2027, Hyper-Kamiokande, thế hệ tiếp theo với quy mô gấp 10 lần SK, sẽ bắt đầu hoạt động, mở ra kỷ nguyên mới trong nghiên cứu neutrino.

– Tại sao ông trở về Việt Nam và gia nhập Viện Khoa học và Giáo dục liên ngành (IFIRSE)?

– Tôi biết đến IFIRSE vào năm 2012, khi tham dự hội nghị Vietnus2012 do GS Karol Lang tổ chức ở Quy Nhơn. Lúc đó, ICISE đang xây dựng và GS Lang đã gợi ý rằng đây có thể là nơi lý tưởng để phát triển khoa học neutrino tại Việt Nam. Sau khi hoàn tất chương trình tiến sĩ ở Mỹ và làm việc tại Nhật Bản, tôi quyết định về Việt Nam và gia nhập IFIRSE năm 2022. Tôi ấn tượng với tâm huyết của GS Trần Thanh Vân và môi trường nghiên cứu độc đáo tại đây. Đây là nơi thúc đẩy nghiên cứu liên ngành, tự do học thuật, và kết nối với các nhà khoa học hàng đầu thế giới. Hiện, tôi dẫn dắt nhóm nghiên cứu về neutrino tại IFIRSE.

– Mục tiêu các dự án mà ông và cộng sự đang triển khai tại IFIRSE là gì?

– Thực hiện nhiệm vụ quốc tế, IFIRSE tham gia vào thí nghiệm T2K và SK. Trong T2K, chúng tôi thu thập dữ liệu để tăng độ nhạy và tìm kiếm vi phạm đối xứng CP. Nếu thành công, đó sẽ là một bước ngoặt quan trọng cho vật lý hiện đại. Với SK, chúng tôi hiện chủ yếu hỗ trợ vận hành. Ở cấp quốc gia, chúng tôi thực hiện dự án Nafosted nghiên cứu lý thuyết về neutrino, tìm cách dùng dữ liệu thực nghiệm để kiểm chứng và phát triển các mô hình vật lý mới. Về lâu dài, chúng tôi đang phát triển một phòng thí nghiệm tại ICISE.

Mục tiêu không chỉ phục vụ trực tiếp cho các thí nghiệm neutrino quốc tế mà còn mong muốn đưa các công nghệ tiên tiến về Việt Nam và tạo một hướng đi riêng. Chúng tôi phát triển các công nghệ ánh sáng với các cảm ứng silicon siêu nhạy và siêu nhạy. Chúng tôi cũng đang hợp tác phát triển hướng nghiên cứu trí tuệ nhân tạo (AI) trên phần cứng, thí nghiệm đo và tính toán lượng tử.

– Neutrino sẽ được ứng dụng vào các lĩnh vực trong đời sống xã hội ra sao, thưa ông?

– Nghiên cứu neutrino mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng thực tiễn và địa phương. Chúng tôi quan tâm và có các kỹ năng để phát triển hệ thống giám sát neutrino từ lò phản ứng hạt nhân. Đây là phương pháp có thể giám sát từ xa hoạt động của các lò phản ứng, giúp phân biệt giữa mục đích sản xuất điện và làm giàu uranium cho phát triển vũ khí hạt nhân. Các kỹ thuật phát hiện các tia vũ trụ với các chất nhạy sáng và các cảm ứng quang cực nhạy và nhanh có thể ứng dụng để “chụp X-quang” các cấu trúc địa chất lớn và ứng dụng trong y học hạt nhân và xạ trị.

Với Trung tâm Khám phá khoa học và Đổi mới sáng tạo, chúng tôi có thể hỗ trợ kỹ thuật và chuyên gia nhằm chuyển đổi công nghệ, phát triển các hệ đo để quan sát được tia vũ trụ, phát hiện tia gamma từ tia vũ trụ…

– Tại sao ông đề xuất Bộ Khoa học và Công nghệ cho phép Việt Nam tham gia thí nghiệm HK như một nhiệm vụ quốc gia?

– Tham gia thí nghiệm HK sẽ tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển lâu dài của khoa học và công nghệ tại Việt Nam. Đối với Bình Định, điều này giúp nâng cao vị thế khoa học của tỉnh. Đồng thời, thu hút đầu tư, phát triển cơ sở hạ tầng khoa học công nghệ và tạo cơ hội việc làm cho nhân lực địa phương lĩnh vực khoa học kỹ thuật cao. Ở quy mô quốc gia, nó giúp thúc đẩy nghiên cứu khoa học cơ bản, đặc biệt trong vật lý hạt và thiên văn học, phát triển công nghệ cao như cảm biến, xử lý dữ liệu lớn. Ngoài ra, còn giúp tăng cường hợp tác quốc tế và nâng cao vị thế của Việt Nam trong cộng đồng khoa học thế giới, đồng thời đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao.

– Ông có lời khuyên gì dành cho các nhà khoa học trẻ?

– Khoa học không bao giờ lạc hậu. Trong thời đại AI, kiến thức cơ bản ngày càng quan trọng để đánh giá thông tin chính xác hay là không. Đừng ngại theo đuổi ngành STEM để mở ra cơ hội du học và phát triển sự nghiệp quốc tế. Xem khoa học như “thẻ xanh” toàn cầu, mở ra cơ hội làm việc, học tập với các nhà khoa học hàng đầu.

Nhiều bạn trẻ lo lắng về tài chính khi theo đuổi con đường khoa học. Tuy vậy, mình muốn nhắc lại câu nói của Steve Jobs, nhà sáng lập Apple: “Hãy cứ khát khao, hãy cứ khờ dại”. Con đường khoa học có thể gian nan nhưng rất ý nghĩa. Tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ các bạn trẻ trong hành trình khoa học của mình.

Thảo Chi

Sáng 16/9, hội thảo Chương trình đối tác hành động quốc gia về nhựa Việt Nam do Bộ Tài nguyên và Môi trường phối hợp cùng Chương trình phát triển Liên hợp quốc (UNDP) tổ chức, nhiều đại biểu bày tỏ quan ngại việc thực hiện phân loại rác tại nguồn theo Luật Bảo vệ môi trường 2020.

Theo luật, chậm nhất đến ngày 31/12, các địa phương phải thực hiện phân loại rác tại nguồn theo ba loại gồm, rác có khả năng tái sử dụng, tái chế; rác thực phẩm và rác sinh hoạt khác.

Bà Quách Thị Xuân, đại diện tổ chức Môi trường Thái Bình Dương Việt Nam đặt câu hỏi việc phân loại rác tại nguồn đã bắt buộc phải thực hiện từ cuối năm nay hay vẫn dừng lại ở mức khuyến khích như trước đây. Cùng lo lắng này, ông Hoàng Thành Vĩnh, đại diện UNDP bày tỏ nhiều địa phương chia sẻ không đủ nguồn lực để thực hiện thu gom, xử lý rác theo đúng ba loại như luật yêu cầu.

Trả lời thắc mắc trên, ông Hồ Kiên Trung, Phó Cục trưởng Cục Kiểm soát ô nhiễm môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cho biết, theo luật việc phân loại rác tại nguồn là bắt buộc. Đến hết 31/12/2024 toàn bộ 63 tỉnh thành phố phải thực hiện đồng loạt việc phân loại chất thải từ các hộ gia đình và cá nhân. Tuy nhiên “việc thực hiện tại các tỉnh sẽ phải thực hiện theo lộ trình và kế hoạch để phù hợp với điều kiện hạ tầng kỹ thuật thu gom, vận chuyển và xử lý của từng địa phương”, ông Trung nói thêm.

Hồi giữa tháng 8, khi Bộ Tài nguyên và Môi trường lấy ý về triển khai phân loại rác tại nguồn nhiều địa phương bày tỏ khó thực hiện. Đơn cử tại Hà Nam, kinh phí chi cho thu gom, vận chuyển xử lý và phân loại rác hiện chỉ đáp ứng được theo phương pháp hiện tại nếu như phân loại rác tại nguồn sẽ phát sinh thêm nhiều chi phí.

Cụ thể, Hà Nam mỗi ngày phát sinh 400 tấn rác, nếu sản xuất túi tự phân hủy để đựng với đơn giá 10.000 đồng một túi thì mỗi năm sẽ phát sinh 145 tỷ đồng. Trong khi đó năm 2024, toàn bộ kinh phí xử lý rác từ thu gom, vận chuyển, phân loại toàn tỉnh chỉ 210 tỷ đồng.

Mỗi ngày Việt Nam phát sinh khoảng 70.000 tấn rác thải sinh hoạt, trong đó đô thị hơn 38.000 tấn, còn lại là nông thôn. Cả nước có 340 cơ sở đốt, 30 cơ sở ủ phân hữu cơ và gần 1.200 cơ sở chôn lấp, chủ yếu không hợp vệ sinh.

Gia Chính

Nghiên cứu do thạc sĩ Phạm Văn Hiểu, Phòng công nghệ sinh học thực vật (Trung tâm Công nghệ Sinh học TP HCM) cùng bốn cộng sự khác thực hiện từ tháng 12/2021 đến tháng 6/2024. Theo nhóm nghiên cứu, sâm Ngọc Linh chứa nhiều dược chất quý như ginsenosides (khoảng 52 hợp chất saponin) và ocotillol (Majonoside R2 hay MR2) có tác dụng giúp tăng cường hệ miễn dịch và ngăn ngừa ung thư. Nguồn giống sâm Ngọc Linh sử dụng cho sản xuất hiện nay chủ yếu được thu nhận từ hạt cây trồng trong điều kiện tự nhiên với số lượng rất hạn chế.

Các nghiên cứu cho thấy cây đa bội, có nhiều hơn hai bộ nhiễm sắc thể trong tế bào, xuất hiện phổ biến ở nhiều loài thực vật, và có nhiều đặc điểm vượt trội so với cây lưỡng bội. Trong tự nhiên sâm Ngọc Linh tồn tại dạng cây lưỡng bội 2n = 24 nhiễm sắc thể (NST), sâm Ngọc Linh tứ bội được tạo ra 4n = 48 NST. Nhóm cho rằng, có nhiều nghiên cứu chứng minh, khi bộ nhiễm sắc thể tăng có thể dẫn đến tăng kích thước tế bào và cơ quan, tăng cường hoạt động trao đổi chất, dẫn đến làm tăng các hợp chất thứ cấp và tăng khả năng thích nghi với môi trường.

Theo thạc sĩ Hiểu, việc áp dụng kỹ thuật đa bội để nâng cao năng suất và phẩm chất giống đã được áp dụng thành công trên nhiều loại cây trồng khác nhau. Điều này cho thấy có thể áp dụng kỹ thuật đa bội để tạo ra giống sâm Ngọc Linh có khả năng sinh trưởng và thích nghi với môi trường tốt hơn. Việc phát triển dòng sâm Ngọc Linh đa bội nhằm mục đích phục vụ nghiên cứu phát triển giống cũng như sản xuất sâm Ngọc Linh trong tương lai.

Để tạo dòng Sâm Ngọc Linh đa bội, nhóm nghiên cứu đã sử dụng phôi ở giai đoạn phôi cầu (phôi tạo ra từ quá trình nuôi cấy mô) làm nguyên liệu ban đầu. Phôi cầu được xử lý bằng colchicine ở nhiều nồng độ khác nhau để tìm ra nồng độ và thời gian xử lý phù hợp nhất tạo sâm Ngọc Linh thể đa bội. Sau khi xử lý, các mẫu phôi được tiếp tục nuôi cấy để tăng trưởng tạo lá. Nhóm tiến hành sàng lọc mẫu đa bội bằng phương pháp dòng chảy tế bào (flow cytometry). Các mẫu đa bội sau khi sàng lọc bằng phương pháp dòng chảy tế bào sẽ được tái sinh để tạo cây đa bội hoàn chỉnh.

Theo thạc sĩ Hiểu, trong các công đoạn trên, sàng lọc đa bội là công đoạn khó khăn nhất, do phải thực hiện với lượng lớn mẫu. Vấn đề này được nhóm giải quyết bằng máy đo dòng chảy tế bào. Máy này giúp sàng lọc lượng lớn mẫu trong thời gian ngắn.

Dòng sâm Ngọc Linh đa bội được nhóm tạo ra bước đầu có sự gia tăng kích thước, lá dày hơn, cuống lá to hơn, cây cao hơn so với mẫu lưỡng bội. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở bước đầu nhằm tạo ra được một số dòng sâm Ngọc Linh đa bội phục vụ cho mục đích nghiên cứu.

Để ứng dụng sâm Ngọc Linh đa bội vào sản xuất, theo thạc sĩ Hiểu cần nghiên cứu sâu hơn về khả năng tăng trưởng, khả năng thích nghi cũng như đánh giá hàm lượng dược chất so với sâm lưỡng bội. “Sâm Ngọc Linh đa bội trên lý thuyết giúp làm tăng hàm lượng các dược chất quý. Tuy nhiên việc này cần được đánh giá thực tế thông qua thực nghiệm để có số liệu mang tính thuyết phục”, thạc sĩ Hiểu nói. Thời gian tới nhóm sẽ tiến tục nghiên cứu phân tích một số thành phần dược chất chính trong mẫu sâm Ngọc Linh đa bội được tạo ra nhằm so sánh hàm lượng dược chất trong mẫu sâm đa bội so với dược chất trong giống sâm lưỡng bội ban đầu.

TS Hà Thị Loan, Phó giám đốc Trung tâm Công nghệ Sinh học TP HCM đánh giá, nghiên cứu tạo dòng đa bội của là hướng khá mới trong nước nhằm hướng đến tạo giống sâm Ngọc Linh có khả năng sinh trưởng nhanh, hàm lượng dược chất cao. Tuy nhiên, bà cho rằng, nhóm cần tiếp tục nghiên cứu tiến tới việc trồng sâm Ngọc Linh đa bội thực tế để có các đánh giá hàm lượng hợp chất quý trong sâm và nhân nhanh sinh khối nhằm thu hợp chất. “Chúng tôi sẽ có phương án hỗ trợ nhóm về vùng trồng thử nghiệm sâm để thực hiện nghiên cứu giai đoạn tiếp theo”, TS Loan nói.

Hà An

Trong vài năm qua, giới nghiên cứu tìm thấy vi nhựa ở gần như mọi bộ phận cơ thể, cũng như trong mạch máu và xơ vữa động mạch. Tuy nhiên, vi nhựa có thể tiếp cận não người hay không là mối quan tâm lớn đối với những nhà khoa học. Nghiên cứu mới nhất xem xét một phần bộ não gọi là hành khứu chuyên xử lý thông tin về mùi. Con người có hai hành khứu nằm ở phía trên mỗi khoang mũi. Nối giữa hành khứu và khoang mũi là dây thần kinh khứu giác, theo NBC.

Một số nhà nghiên cứu lo ngại đường khứu giác có thể là điểm vào để vi nhựa đến não, vượt khỏi hành khứu. “Nghiên cứu trước đây ở người và động vật cho thấy ô nhiễm không khí tiến đến bộ não và các hạt ô nhiễm được tìm thấy ở hành khứu. Đó là lý do chúng tôi nghĩ hành khứu có thể là một trong những điểm đầu tiên để vi nhựa đến não”, trưởng nhóm nghiên cứu là tiến sĩ Thais Mauad, phó giáo sư bệnh lý học ở Trường y São Paulo tại Brazil, cho biết.

Mauad và cộng sự lấy mẫu mô hành khứu từ 15 tử thi của người chết trong độ tuổi 33 – 100. Mẫu vật từ 8 tử thi chứa vi nhựa, những mẩu nhựa cực nhỏ kích cỡ từ 5,5 đến 26,4 micromet. Tổng cộng, nhóm nghiên cứu tìm thấy 16 sợi và hạt nhựa trong mẫu mô. Loại nhỏ nhất mỏng hơn đường kính hồng cầu của con người (khoảng 8 micromet). Loại nhựa phổ biến nhất mà họ tìm thấy là polypropylene, tiếp theo là polyamide, nylon và polyethylene vinyl acetate. “Propylene có ở khắp mọi nơi, trong đồ gia dụng, thảm, quần áo”, Mauad nói. “Nơi chúng ta tiếp túc nhiều nhất với hạt nhựa là trong nhà, bởi nhà của chúng ta chứa đầy nhựa”.

Matthew Campen, chuyên gia về chất độc ở Đại học New Mexico, cho rằng sự tồn tại của vi nhựa trong hành khứu rất đáng chú ý nhưng không quá bất ngờ. “Mũi là điểm bảo vệ quan trọng để ngăn các hạt và bụi tiến vào phổi. Vì vậy, phát hiện nhựa trong hệ thống khứu giác hoàn toàn nằm trong dự kiến, đặc biệt khi chúng có mặt ở mọi nơi khác trong cơ thể”, Campen nhận xét.

Theo Campen, mẫu vật nhiều khả năng cũng chứa nhựa nano, có kích cỡ 1 – 1.000 nanomet (1 cm bằng 10.000.000 nm). Một sợi ADN người dày khoảng 2,5 nm. Việc vi nhựa xuất hiện trong hành khứu không nhất thiết có nghĩa nó có ở mọi nơi khác trong bộ não như các vùng liên quan tới nhận thức. Nhóm nghiên cứu vẫn chưa rõ liệu hạt vi nhựa có thể tiến tới những vùng đó thông qua hành khứu hay không.

Hệ thống khứu giác là đường truyền giữa mũi và bộ não. Hệ thống phát hiện mùi bằng cách xử lý phân tử mùi li ti phát ra từ nhiều vật thể khác nhau như bánh mỳ nướng hay bó hoa. Phân tử mùi kích thích dây thần kinh khứu giác và tín hiệu được xử lý trong bộ não. Các hạt khác có thể di chuyển theo lộ trình tương tự. Dù hiếm gặp, trùng amip như Naegleria fowleri lớn hơn vi nhựa phát hiện trong nghiên cứu, có thể tiến vào não thông qua dây thần kinh khứu giác. “Chúng tôi cho rằng nếu vi khuẩn có thể đi qua con đường này, vi nhựa cũng có thể”, Mauad nói.

Theo Campen, nhựa nano nhiều khả năng tiến vào não qua mạch máu hơn. Mạch máu thu thập vi nhựa từ phổi hoặc đường tiêu hóa thay vì hành khứu. Tuy nhiên, các hạt cực khó tiến vào não qua máu, ngay cả hạt trong dược phẩm. Đó là vì bộ não được bao bọc bởi lớp màng bán thấm gọi là hàng rào máu não.

Nghiên cứu về vi nhựa trong cơ thể vẫn còn mới. Phần lớn những gì giới khoa học biết như quá trình 4.000 hóa chất được sử dụng để tạo ra nhựa và phân hủy bị hạn chế trong nghiên cứu trên động vật. Một nghiên cứu gần đây cho thấy tiếp xúc với vi nhựa qua nước uống trong 3 tuần gây ra thay đổi nhận thức trong não chuột.

An Khang (Theo NBC)