Nhà khoa học say mê tạo ra vật liệu mới
PGS.TS Đoàn Lê Hoàng Tân là một trong những gương mặt tiêu biểu của thế hệ nhà khoa học trẻ TP.HCM. Ở tuổi 36, anh đã được phong hàm Phó giáo sư với hơn 135 công bố quốc tế và nhiều bằng sáng chế về vật liệu tiên tiến.
Phía sau những con số ấn tượng ấy là hành trình bền bỉ của một nhà khoa học trẻ luôn say mê cảm giác khám phá ra những vật liệu “chưa từng tồn tại”.
Từ đam mê hóa học đến hành trình nghiên cứu vật liệu
Ít ai biết rằng, lựa chọn ban đầu của PGS.TS Đoàn Lê Hoàng Tân không phải là khoa học vật liệu. Khi còn là sinh viên, anh từng dự định theo học công nghệ thông tin – lĩnh vực rất “hot” vào thời điểm đó. Thế nhưng càng học, anh càng bị cuốn hút bởi hóa học và những khả năng ứng dụng rộng lớn của ngành này.
Niềm yêu thích ấy đã đưa anh đến Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG TPHCM), rồi bén duyên với lĩnh vực khoa học vật liệu. Theo anh, sức hấp dẫn của ngành nằm ở tính liên ngành khi có thể kết nối khoa học cơ bản với những ứng dụng thực tiễn trong năng lượng, môi trường, y sinh hay công nghệ nano.
“Càng học, tôi càng thấy mình phù hợp với công việc khám phá, tạo ra các vật liệu mới và giải quyết những bài toán liên ngành”, anh chia sẻ.
Năm 2010 trở thành dấu mốc quan trọng trong sự nghiệp của anh khi tham gia chương trình hợp tác đào tạo tiến sĩ MANAR giữa ĐHQG-HCM với các trường đại học quốc tế như University of California, Berkeley và University of California, Los Angeles về vật liệu khung kim loại – hữu cơ (MOFs). Từ đây, anh chính thức bước vào con đường nghiên cứu vật liệu tiên tiến tại Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Cấu trúc Nano và Phân tử, nay là Viện Công nghệ vật liệu tiên tiến (INOMAR).
Sau hơn 15 năm gắn bó với INOMAR, anh hiện giữ vai trò Phó Viện trưởng và là tác giả của hơn 135 bài báo khoa học quốc tế, đồng thời sở hữu ba bằng độc quyền sáng chế, trong đó có một bằng sáng chế được cấp tại Hàn Quốc.
Những đóng góp nổi bật giúp anh nhận nhiều giải thưởng lớn như Giải thưởng Quả cầu vàng, danh hiệu Gương mặt trẻ Việt Nam tiêu biểu hay Công dân trẻ tiêu biểu TP.HCM năm 2021. Năm 2023, anh được phong hàm Phó giáo sư ở tuổi 36 – độ tuổi khá trẻ trong giới học thuật.
Thất bại cũng là dữ liệu khoa học
Theo PGS.TS Đoàn Lê Hoàng Tân, nghiên cứu khoa học chưa bao giờ là con đường bằng phẳng. Có những vật liệu phải mất hàng tháng tổng hợp nhưng kết quả cuối cùng lại không như kỳ vọng. Thậm chí, có những hướng nghiên cứu tưởng như đúng đắn nhưng rồi buộc phải thay đổi hoàn toàn cách tiếp cận.
Những năm đầu làm nghiên cứu, khó khăn lớn nhất với anh không chỉ nằm ở chuyên môn mà còn ở điều kiện vật chất. Anh là một trong những thành viên đầu tiên tham gia xây dựng đơn vị khi phòng thí nghiệm còn thiếu nhiều thiết bị và vật tư nghiên cứu.
Áp lực càng lớn hơn khi anh tham gia môi trường nghiên cứu sinh quốc tế với nhiều đồng nghiệp xuất sắc. Có thời điểm, những người xung quanh đã liên tiếp công bố kết quả nghiên cứu trong khi hướng nghiên cứu của anh vẫn chưa tạo ra sản phẩm như mong muốn. “Có lúc mình cũng thấy nản, cảm giác như mình không phù hợp với con đường này”, PGS Tân nhớ lại.
Tuy nhiên, theo thời gian, anh nhận ra một điều quan trọng: thất bại trong khoa học không hề vô nghĩa. Đôi khi một thí nghiệm không thành công vẫn giúp nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn bản chất của vật liệu hay cơ chế phản ứng. “Có khi kết quả không ra, nhưng nếu mình giải thích được vì sao nó không ra thì đó cũng là một kinh nghiệm khoa học rất quý”, anh chia sẻ. Chính suy nghĩ ấy giúp anh thay đổi cách tiếp cận. Thay vì xem thất bại là điểm dừng, anh xem đó là dữ liệu để tiếp tục hoàn thiện hướng nghiên cứu của mình.
Ứng dụng AI để tạo ra vật liệu mới
Một trong những hướng nghiên cứu khiến PGS.TS Đoàn Lê Hoàng Tân tâm đắc nhất là chuỗi đề tài về vật liệu nano phân hủy sinh học ứng dụng trong dẫn truyền dược chất và y sinh học, được triển khai từ năm 2017.
Theo anh, loại vật liệu này có thể hình dung như một “chiếc xe tải siêu nhỏ”. Phần khung xốp của vật liệu đóng vai trò chứa thuốc, còn bề mặt được gắn các tác nhân định vị để đưa thuốc đến đúng vị trí cần điều trị như khối u hay tế bào ung thư. “Mục tiêu là tăng hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ của thuốc”, anh giải thích.
Không chỉ dừng lại ở y sinh, nhóm nghiên cứu của anh còn phát triển nhiều loại vật liệu phục vụ xử lý môi trường, hấp phụ khí thải và phát hiện chất ô nhiễm. Theo anh, khoa học vật liệu là lĩnh vực “làm dâu trăm họ” bởi có thể kết nối và phục vụ rất nhiều ngành khác nhau.
Cũng vì tính liên ngành đó mà nghiên cứu vật liệu đòi hỏi sự hợp tác giữa nhiều chuyên gia ở các lĩnh vực khác nhau. “Một người không thể nào giỏi hết mọi thứ. Nhà nghiên cứu vật liệu không thể hiểu sâu về dược học như dược sĩ hay nắm hết y học như bác sĩ. Muốn giải được những bài toán lớn thì cần phải hợp tác”, anh chia sẻ.
Theo PGS.TS Đoàn Lê Hoàng Tân, xu hướng nghiên cứu hiện nay đang chuyển mạnh sang hướng kết hợp giữa vật liệu, sinh học, dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo (AI). Một trong những dự án mới mà nhóm của anh đang triển khai là ứng dụng AI vào quá trình phát triển vật liệu mới.
Hiện nhóm nghiên cứu của anh đang xây dựng cơ sở dữ liệu để AI học và dự đoán loại vật liệu phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể. Theo anh, cách tiếp cận này có thể rút ngắn đáng kể thời gian nghiên cứu và giảm số lần thử nghiệm không cần thiết.
“Người không nghỉ cũng phải để máy móc nghỉ”
PGS.TS Đoàn Lê Hoàng Tân kể có giai đoạn anh gần như “ăn ngủ” trong phòng thí nghiệm, kể cả dịp lễ, Tết để theo đuổi các thí nghiệm nghiên cứu vật liệu mới. Khi ấy, GS.TS Phan Bách Thắng – thời điểm đó là Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Cấu trúc Nano và Phân tử – đã nhắc anh rằng làm khoa học cũng cần nghỉ ngơi và giữ cân bằng giữa công việc với cuộc sống.
“Từ khi thầy Thắng khuyên, tôi bớt ‘ăn nằm’ trong phòng thí nghiệm hơn. Người không nghỉ cũng phải để máy móc nghỉ”, PGS Tân chia sẻ.