Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2022: Khi khoa học được tôn vinh

Bởi nói như nhà vật lý Edward Teller “Khoa học ngày hôm nay là công nghệ của tương lai”. Đó cũng là ý nghĩa sâu xa mà Giải thưởng Tạ Quang Bửu ngày hôm nay hướng tới.

Với mục đích này, Giải thưởng Tạ Quang Bửu 2022 đã trở thành nơi quy tụ những công trình nghiên cứu xuất sắc trong các lĩnh vực khoa học tự nhiên và kỹ thuật của các nhà khoa học Việt Nam, được công bố trong vòng năm năm trước thời điểm xét giải. Đó là cơ sở để Hội đồng giải thưởng năm nay lựa chọn ra hai nhà khoa học, tác giả của hai công trình vượt trội: GS. TSKH Ngô Việt Trung (Viện Toán học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) với công trình “Depth functions of symbolic powers of homogeneous ideals” (Các hàm độ sâu của lũy thừa hình thức của idean thuần nhất) xuất bản trên tạp chí Inventiones Mathematicae, và PGS. TS Nguyễn Thị Lệ Thu (Đại học Bách khoa, ĐHQG TP. HCM) với công trình “Tailoring the Hard–Soft Interface with Dynamic Diels–Alder Linkages in Polyurethanes: Toward Superior Mechanical Properties and Healability at Mild Temperature” (Thiết kế giao diện vùng cứng – vùng mềm với những liên kết động lực Diels–Alder: hướng đến các cơ tính và tự lành chất lượng cao ở nhiệt độ trung bình) trên tạp chí Chemistry of Materials Chemistry of Materials.

Kết quả của những tích lũy bền bỉ

Trong khoa học, đôi khi người ta nói đến sự may mắn và những khám phá từ sự tình cờ. Có nhiều giai thoại kể về những khám phá kiểu đó, ví dụ như việc nhà hóa học Nga thế kỷ 19 Dimitri Mendeleev từ một giấc mơ đã tìm ra phương pháp sắp xếp các nguyên tố hóa học dựa trên quy luật về trật tự số hiệu nguyên tử (số proton của hạt nhân) và các tính chất hóa học tuần hoàn của chúng. Quy tắc này sau đó còn được ông dùng để dự đoán tính chất của các nguyên tố còn chưa được phát hiện ra. Tuy nhiên, những gì ông thấy trong giấc mơ quý giá này, nếu đúng như vậy, chỉ là ánh xạ của những suy nghĩ dồn nén trong rất nhiều thời gian. Trong khoa học, những “ngẫu nhiên”, “may mắn” như thế là sự tiếp nối và biểu hiện ra ngoài của một quá trình tư duy mà nhà khoa học cần phải duy trì theo thời gian.

Tương tự như vậy, không ai có thể nói Giải thưởng Tạ Quang Bửu mà giáo sư Ngô Việt Trung và PGS. TS Nguyễn Thị Lệ Thu được trao năm nay là do may mắn, sau những nỗ lực hai nhà khoa học này bỏ ra trong quá trình làm nghiên cứu của mình. Nếu đơn thuần nhìn từ bên ngoài, dựa trên một chỉ số dễ định lượng về công trình là tạp chí thì cũng có thể thấy, không dễ để đăng được công trình trên những tạp chí đó. “Kết quả mà giáo sư Ngô Việt Trung và học trò làm ra đã được đăng trên tạp chí xếp thứ ba trong tạp chí chuyên ngành toán học. Đây là công trình được giới toán học nhìn nhận, đánh giá rất cao trong hai năm vừa rồi vì bài của giáo sư Ngô Việt Trung và cộng sự là bài đầu tiên ở Việt Nam và được đăng trên tạp chí đó”, giáo sư Hồ Tú Bảo – một thành viên của Hội đồng Giải thưởng Tạ Quang Bửu 2022, cho biết như vậy ngay sau phiên họp xét chọn giải thưởng.

Nếu xét về ý nghĩa khoa học của công trình, có lẽ trong số các đề cử lọt vào vòng xét giải, không công trình nào xuất sắc như công trình của giáo sư Ngô Việt Trung, một nghiên cứu về độ sâu của vành, một bất biến rất cơ bản đối với một đối tượng rất quan trọng nhưng lại khó nghiên cứu trong đại số giao hoán và hình học đại số. “Đây là một công trình đặc biệt xuất sắc bởi giáo sư đã giải quyết được một vấn đề hết sức quan trọng của lĩnh vực đại số giao hoán. Để giải được bài toán khó đã tồn tại nhiều năm, ông đã sử dụng kỹ thuật của đại số giao hoán, hình học đại số và cả lý thuyết tổ hợp với cách nối thêm vào lĩnh vực mà mình đã theo đuổi nhiều năm”, giáo sư Hồ Tú Bảo đánh giá. Không phải ngẫu nhiên mà giáo sư Ngô Việt Trung thực hiện được nghiên cứu này bởi “kết quả này dựa trên một quá trình nghiên cứu bền bỉ và lâu dài của giáo sư Ngô Việt Trung, một người làm nghiên cứu về đại số giao hoán trong hơn 40 năm, đủ năng lực kết hợp kỹ thuật đã quen thuộc với những kỹ thuật mới để giải quyết một vấn đề quan trọng và đăng trên một tạp chí hàng đầu ngành toán”, giáo sư Hồ Tú Bảo phân tích một cách tổng thể.

Dưới góc độ của một người làm đại số giao hoán đã nhiều năm, giáo sư Lê Tuấn Hoa cũng phải thốt lên khi nói về công trình này: “Việc xây dựng được idean I thích hợp không chỉ đòi hỏi những ý tưởng sâu sắc tổng hợp từ nhiều chuyên ngành khác nhau (Đại số giao hoán, Hình học đại số và tổ hợp) mà kỹ thuật chứng minh nó cần những kiến thức sâu sắc trong Đại số giao hoán và sự kết hợp tài tình với những tính toán tổ hợp phức tạp, cũng như vận dụng thành thạo qui hoạch nguyên – một chuyên ngành có vẻ khá xa Đại số giao hoán”.

Không phải chỉ có chuyên gia trong nước mà chuyên gia nước ngoài cũng đánh giá cao công trình này. “Có ý kiến phản biện cho rằng, đây là công trình toán học xuất sắc được làm ở Việt Nam nhiều năm qua khi giải quyết được vấn đề lớn trong toán học”, giáo sư Hồ Tú Bảo lưu ý.

Tối ưu các nguồn lực trong điều kiện chưa thật tối ưu

Việc theo đuổi một hướng nghiên cứu thời sự của quốc tế trong khi điều kiện nghiên cứu còn nhiều hạn chế ở Việt Nam từ lâu vẫn là bài toán nan giải với nhiều nhà khoa học thực nghiệm. Do đó, nỗ lực của PGS. TS Nguyễn Thị Lệ Thu và cộng sự trong nghiên cứu về vật liệu polymer tự lành tự nó đã là một phép tối ưu tất cả những nguồn lực có thể có trong điều kiện chưa thật tối ưu. Một đồng nghiệp đang làm nghiên cứu ở nước ngoài là TS. Nguyễn Thanh Sơn (Viện Nghiên cứu Công nghệ quốc gia, Kushiro College, Kushiro, Nhật Bản) cũng đưa ra một nhận xét công tâm “Công trình của PGS. TS Nguyễn Thị Lệ Thu được xuất bản trên Chemistry of Materials Chemistry of Materials, tạp chí rất có uy tín của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ (ACS) trong lĩnh vực Kỹ thuật hóa học và Khoa học vật liệu (top 10 theo thống kê của Scopus). Điều này đã phần nào nói lên nội hàm khoa học và tầm ảnh hưởng của công trình”.

Công trình của chị tập trung vào chế tạo vật liệu polyuretan mới có khả năng “tự lành” do có một cơ chế đặc biệt bên trong giúp nó có thể tự trở về trạng thái gần như nguyên vẹn ban đầu, bất chấp việc có thể chịu một số tác động ngoại lực. Cơ chế bên trong này dựa trên cơ sở liên kết thuận nghịch Diels-Alder được thiết kế trên bề mặt phân cách giữa pha cứng và pha mềm của vật liệu. “Đây chính là điểm độc đáo nhất của nghiên cứu bởi thiết kế thông minh này giúp cho quá trình tái hợp DA có thể diễn ra ngay ở nhiệt độ hơi nóng nhẹ chứ không cần phải nung lên nhiệt độ quá cao”, TS. Nguyễn Thanh Sơn đánh giá. Sáng tạo này của PGS. TS Nguyễn Thị Lệ Thu giúp vật liệu này vượt khỏi những hạn chế trước đây, đó là cơ tính thấp hoặc chỉ có thể “tự lành” ở nhiệt độ cao.

Việc tìm ra điểm mới để khắc phục những tồn tại không phải chuyện dễ dàng. Nó đòi hỏi rất nhiều mồ hôi công sức tìm tòi, thậm chí cả thất bại, vốn là những điều không xuất hiện trên bất kỳ trang bản thảo nào gửi đi tới tạp chí. “Ý tưởng này nghe thì có vẻ đơn giản, nhưng để thực hiện cần phải có kiến thức sâu và kỹ thuật tốt để làm chủ hoàn toàn quá trình tổng hợp polyurethane có giao diện đặc biệt này”, ngay cả TS. Nguyễn Thanh Sơn, đồng nghiệp của chị cũng làm nghiên cứu về vật liệu polymer tự lành cũng phải nói lên như vậy.

Không có kết quả nghiên cứu nào lại là những thành quả của ngẫu nhiên, không có phát hiện nào tự đến. Dù chưa có quãng thời gian tích lũy nhiều như giáo sư Ngô Việt Trung nhưng PGS. TS Nguyễn Thị Lệ Thu cũng đã dồn nhiều công sức vào nghiên cứu vật liệu tự lành. “Nếu nhìn vào quá trình nghiên cứu của PGS. TS Nguyễn Thị Lệ Thu, có thể thấy chị đã có thời gian nghiên cứu về vật liệu polymer tự lành sử dụng cơ chế thuận nghịch Diels-Alder, tiêu biểu là các bài báo nhóm chị công bố năm 2015”, TS. Nguyễn Thanh Sơn nhận xét. Vì thế theo anh, những nghiên cứu ban đầu từ gần 10 năm trước “cũng giống như một quá trình ‘phôi thai’, định hình cho phát kiến độc đáo lần này”.

***

Với những người làm nghiên cứu khoa học, việc được tự do theo đuổi hướng nghiên cứu và được hỗ trợ về kinh phí để “nuôi” những ước mơ làm ra những điều mới mẻ và có ích là điều mong muốn nhất. Thật khó có thể đòi hỏi ngay một sớm một chiều những kết quả nghiên cứu cơ bản mà họ tạo ra được chuyển đổi thành sản phẩm ứng dụng để xã hội có thể nhận ra ngay đóng góp của họ. Nhà toán học, triết gia Rene Descartes từng nói “Mỗi bài toán tôi giải quyết được đều có thể trở thành một quy tắc mà sau đó có thể giúp giải quyết được những bài toán khác”. Vì vậy, trong một thời đại mà hầu hết mọi khía cạnh vật chất và tinh thần của xã hội đều dựa trên những thành tựu KH&CN, việc ghi nhận và tưởng thưởng những đóng góp xứng đáng của các nhà khoa học từ ngay những kết quả thuần túy cơ bản đã là một cách khuyến khích cả cộng đồng khoa học tiếp tục nỗ lực nhiều hơn và làm ra những sản phẩm giá trị hơn.

Trước khi được trao Giải thưởng Tạ Quang Bửu 2022, giáo sư Ngô Việt Trung hay phó giáo sư Nguyễn Thị Lệ Thu đều đã có những giải thưởng khác. Với giáo sư Ngô Việt Trung, sự lao động bền bỉ và niềm vui “làm những gì mình hiểu và mình thích” từng đã đem đến cho ông và cộng sự (giáo sư Nguyễn Tự Cường và giáo sư Lê Tuấn Hoa) Giải thưởng Hồ Chí Minh về KH&CN với công trình “Các bất biến và cấu trúc của vành địa phương và vành phân bậc”. Với PGS. TS Nguyễn Thị Lệ Thu, chị từng được Hội đồng khoa học L’Oreal - UNESCO trao giải thưởng Nhà khoa học nữ xuất sắc và học bổng nghiên cứu khoa học với đề tài “Nghiên cứu chế tạo vật liệu silicon thông minh có khả năng “nhớ hình” và “tự lành” ứng dụng làm vật liệu y sinh cấy ghép và màng phủ tự làm lành vết xước”.

Có lẽ, ý nghĩa của Giải thưởng Tạ Quang Bửu hay những giải thưởng dành cho khoa học khác nằm ở chỗ, nói như giáo sư Pierre Darriulat, “Chi phí cho giải thưởng thường nhỏ so với lợi ích mà nó mang lại và, tạo nên một giải thưởng có ý nghĩa đồng nghĩa với việc chúng ta đã sử dụng tốt nguồn tài nguyên, hơn là dành tiền mua những thiết bị đắt tiền mà gần như không được sử dụng. Chúng ta cần đầu tư vào bộ não chứ không phải thiết bị”. Vì thế, Giải thưởng Tạ Quang Bửu mà Bộ KH&CN trao không chỉ ghi nhận công sức của giáo sư Ngô Việt Trung hay phó giáo sư Nguyễn Thị Lệ Thu mà chính là sự khích lệ và tưởng thưởng của cả cộng đồng khoa học Việt Nam.

 

Công trình của giáo sư Ngô Việt Trung, một nghiên cứu về độ sâu của vành, một bất biến rất cơ bản đối với một đối tượng rất quan trọng nhưng lại khó nghiên cứu trong đại số giao hoán và hình học đại số. Để giải quyết được một vấn đề hết sức quan trọng của lĩnh vực đại số giao hoán đã tồn tại nhiều năm, ông đã sử dụng kỹ thuật của đại số giao hoán, hình học đại số và cả lý thuyết tổ hợp với cách nối thêm vào lĩnh vực mà mình đã theo đuổi nhiều năm. Giáo sư Hồ Tú Bảo Công trình của PGS.TS Nguyễn Thị Lệ Thu tập trung vào chế tạo vật liệu polyuretan mới có khả năng “tự lành” do có một cơ chế đặc biệt bên trong giúp nó có thể tự trở về trạng thái gần như nguyên vẹn ban đầu, bất chấp việc có thể chịu một số tác động ngoại lực. Đây chính là điểm độc đáo nhất của nghiên cứu bởi thiết kế thông minh này giúp cho quá trình tái hợp DA có thể diễn ra ngay ở nhiệt độ hơi nóng nhẹ chứ không cần phải nung lên nhiệt độ quá cao. TS. Nguyễn Thanh Sơn