PGS.TS Mai Thị Phương Nga tại lễ nhận quyết định bổ nhiệm chức danh Phó Giáo sư ngành Sinh học năm 2025. Ảnh: USTH.

Ba lần là mức chênh lệch đủ lớn để gây chú ý, nhưng con số ấy cần được đặt đúng vào thí nghiệm. Nó không phải mức tăng năng suất lúa, cũng chưa phải kết quả trên đồng ruộng. Trong điều kiện nghiên cứu với giống IR64, cây hai tuần tuổi được xử lý nano selen ở nồng độ 25 ppm có chiều dài rễ gấp ba lần nhóm không xử lý.

PGS.TS Mai Thị Phương Nga, giảng viên Khoa Khoa học Sự sống, Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội (USTH), được bổ nhiệm chức danh Phó Giáo sư ngành Sinh học đầu năm 2026. Hồ sơ chuyên môn hiện hành của USTH cho biết bà nhận bằng tiến sĩ về Công nghệ sinh học thực vật và Sinh học phân tử năm 2016 tại Đại học Picardie Jules Verne, Pháp; hướng nghiên cứu tập trung vào cơ chế phản ứng của thực vật trước các stress sinh học và phi sinh học.

Công trình mới mang tên “Selenium nanoparticles as a rooting agent of rice plants to tolerate low phosphate stress” được Functional Plant Biology công bố ngày 30/3/2026. Trong danh sách 11 tác giả của bài báo, PGS.TS Mai Thị Phương Nga đứng tên đầu và được đánh dấu là tác giả liên hệ. Điều đó xác định rõ vai trò của bà trong công bố, nhưng kết quả vẫn là sản phẩm nghiên cứu tập thể chứ không được quy về một cá nhân.

Rễ dài gấp ba mới là điểm khởi đầu

Nhóm nghiên cứu sử dụng giống lúa IR64, cho cây tiếp xúc với nano selen ở các nồng độ từ 0 đến 25 ppm rồi khảo sát ở hai mốc hai tuần và sáu tuần. Các chỉ tiêu không dừng ở hình dạng cây mà còn đi xuống cấu trúc mô, thành phần sinh hóa và mức biểu hiện của những gen liên quan đến phản ứng khi cây thiếu phốt phát.

Ở mốc hai tuần, nồng độ 25 ppm tạo ra kết quả nổi bật nhất về chiều dài rễ: gấp ba lần đối chứng không xử lý. Phân tích mô học đồng thời ghi nhận chu vi và đường kính rễ tăng, trong khi chu vi vùng mô khí giảm. Kết quả vì vậy cho thấy nano selen liên quan tới sự thay đổi cấu trúc bộ rễ chứ không đơn thuần làm một chiếc rễ “dài thêm”.

PGS.TS Mai Thị Phương Nga, áo dài vàng nhạt ở gần giữa ảnh, cùng cán bộ và giảng viên USTH tại lễ công bố quyết định bổ nhiệm chức danh Phó Giáo sư năm 2025. Ảnh: USTH.

Khi thí nghiệm kéo dài tới sáu tuần trong điều kiện thiếu phốt phát, bức tranh lại phức tạp hơn. Cây được xử lý nano selen có hàm lượng phốt phát và selen trong cả rễ lẫn phần trên mặt đất cao hơn; chiều dài và khối lượng phần thân, lá cũng tăng. Trong khi đó, chiều dài và khối lượng rễ lại giảm so với nhóm được so sánh ở giai đoạn này.

Chi tiết ấy rất quan trọng nếu muốn đọc nghiên cứu đúng bản chất. “Rễ dài gấp ba” ở cây hai tuần tuổi không đồng nghĩa rễ sẽ tiếp tục dài hơn ở mọi giai đoạn và mọi điều kiện. Khi trạng thái dinh dưỡng thay đổi, phản ứng hình thái của cây cũng thay đổi; giá trị của công trình nằm ở việc nhóm theo dõi nhiều tầng phản ứng thay vì chỉ giữ lại một con số thuận lợi.

Bốn gen phản ứng với thiếu phốt phát cùng thay đổi

Ở cấp độ phân tử, nhóm nghiên cứu kiểm tra một số gen liên quan tới hấp thu và truyền tín hiệu phốt phát. Nano selen làm tăng biểu hiện của OsPAP21, OsPT9, OsSPX và OsPHR2. Thay đổi lớn nhất được báo cáo với OsSPX, gần 250 lần ở phần thân, lá trong điều kiện đủ phốt phát.

Con số gần 250 lần cũng cần được hiểu thận trọng. Đây là mức biến đổi biểu hiện của một gen trong điều kiện thí nghiệm cụ thể, không phải cây tăng 250 lần khả năng hút lân hay tăng 250 lần năng suất. Việc tách hai khái niệm này giúp tránh biến một tín hiệu sinh học phân tử thành lời hứa ứng dụng mà công trình chưa chứng minh.

Các tác giả nhận định đây là nghiên cứu đầu tiên cho thấy nano selen có thể thúc đẩy phát triển rễ, tăng hấp thu phốt phát và điều chỉnh các gen liên quan, qua đó gợi ý khả năng sử dụng SeNPs để cải thiện hiệu quả sử dụng phốt phát ở lúa. Chính chữ “gợi ý” cần được giữ nguyên tinh thần: nghiên cứu đang cung cấp cơ sở cho bước tiếp theo, chưa chứng minh một chế phẩm nano selen đã sẵn sàng thay thế phân bón hay sử dụng đại trà ngoài ruộng.

Phụ nữ Mới từng phản ánh một hướng ứng dụng công nghệ nano cho nông nghiệp xanh, cho thấy vật liệu nano đang được thử nghiệm ở nhiều bài toán khác nhau của cây trồng. Công trình của nhóm PGS.TS Mai Thị Phương Nga đi sâu hơn vào một câu hỏi khá cụ thể: bộ rễ và cơ chế phản ứng với thiếu phốt phát thay đổi thế nào khi có nano selen.

Một mạch nghiên cứu kéo dài từ thiếu phốt phát đến nano selen

Nano selen không xuất hiện như một hướng rẽ ngẫu nhiên trong hồ sơ nghiên cứu của PGS.TS Mai Thị Phương Nga. Danh mục đề tài của Khoa Khoa học Sự sống cho thấy từ năm 2019–2020, bà đã chủ trì nghiên cứu phản ứng của các giống lúa Việt Nam với môi trường thiếu phốt phát và mối liên hệ với con đường sinh tổng hợp axit jasmonic. Giai đoạn 2021–2023, bà tiếp tục chủ trì đề tài về đặc điểm sinh hóa và điều hòa biểu hiện gen trong tương tác giữa tình trạng thiếu phốt phát với vi khuẩn có hại, có lợi ở cây lúa Việt Nam.

Từ tháng 8/2024 đến tháng 8/2027, USTH ghi nhận bà là chủ nhiệm đề tài do NAFOSTED tài trợ về hiệu quả của các hạt nano đối với khả năng chống chịu môi trường thiếu phốt phát hòa tan ở cây lúa. Đề tài hiện được trang nghiên cứu của Khoa Khoa học Sự sống ghi trạng thái đang thực hiện. Công bố năm 2026 về nano selen vì thế nằm ngay trong mạch câu hỏi mà bà đã theo đuổi nhiều năm.

Trước công trình trên Functional Plant Biology, cuối năm 2025 PGS.TS Mai Thị Phương Nga đã công bố một nghiên cứu khác khảo sát axit amin tự do ở cây lúa hai tuần tuổi khi xử lý nano selen từ 0 đến 25 ppm. Hàm lượng axit amin tự do ở phần thân, lá tăng theo nồng độ và đạt mức cao nhất khoảng 33 mg/g khối lượng khô ở 25 ppm, trong khi ở rễ dao động khoảng 11–13 mg/g. Công trình ấy chưa trả lời bài toán thiếu phốt phát của bài năm 2026, nhưng cho thấy nhóm đã khảo sát phản ứng chuyển hóa của lúa với cùng loại hạt nano trước khi đi sâu vào bộ rễ, dinh dưỡng và biểu hiện gen.

Cấy lúa trên một thửa ruộng tại Việt Nam. Ảnh minh họa cho bối cảnh cây trồng; nghiên cứu của nhóm PGS.TS Mai Thị Phương Nga hiện vẫn ở giai đoạn thí nghiệm, chưa phải thử nghiệm đồng ruộng. Ảnh: HONG SON/Pexels.

Một chuỗi nghiên cứu như vậy cũng cho thấy khoảng cách giữa phòng thí nghiệm và cánh đồng cần được nhìn nhận rõ. Muốn chuyển từ kết quả trên giống IR64 trong môi trường nghiên cứu sang một giải pháp nông nghiệp, còn phải trả lời thêm về các giống lúa khác, điều kiện đất, liều sử dụng, thời điểm xử lý, tính ổn định, an toàn và tác động tới năng suất trong điều kiện thực tế.

Trong những năm gần đây, Phụ nữ Mới đã giới thiệu những nhà khoa học nữ đưa tri thức ra ruộng đồng thông qua chọn giống, bảo vệ cây trồng và nhiều hướng nghiên cứu nông nghiệp khác nhau. Với PGS.TS Mai Thị Phương Nga, phần việc hiện tại nằm ở lớp nền sớm hơn: giải thích cây lúa phản ứng ra sao khi dinh dưỡng phốt phát bị hạn chế và liệu một vật liệu kích thước nano có thể can thiệp vào phản ứng ấy theo cách có thể đo được hay không.

Giá trị thực tế nhất của công bố năm 2026 vì thế chưa nằm ở một sản phẩm có thể mang ra đồng ruộng ngay ngày mai. Nó cung cấp một tập dữ liệu về hình thái rễ, hàm lượng dinh dưỡng và phản ứng gen để tiếp tục kiểm tra giả thuyết nano selen có thể hỗ trợ cây lúa trong điều kiện thiếu phốt phát. Nếu các bước thử nghiệm tiếp theo giữ được hiệu ứng trong đất và ngoài đồng, khi đó câu chuyện ứng dụng mới có đủ căn cứ để tiến thêm một bước.

“Rễ dài gấp ba” cần hiểu thế nào?

Kết quả gấp ba được ghi nhận ở cây lúa IR64 hai tuần tuổi xử lý nano selen 25 ppm so với đối chứng không xử lý. Đây là chiều dài rễ, không phải năng suất, khối lượng hạt hay khả năng hấp thu phốt phát tăng ba lần. 

Ở thí nghiệm sáu tuần trong điều kiện thiếu phốt phát, cây xử lý nano selen lại có rễ ngắn và nhẹ hơn, trong khi phần thân, lá dài và nặng hơn, đồng thời hàm lượng phốt phát trong mô cây cao hơn. Hai kết quả không mâu thuẫn nếu xét chúng ở hai thời điểm và trạng thái sinh lý khác nhau. 

Nghiên cứu chưa phải thử nghiệm đồng ruộng và chưa chứng minh nano selen là sản phẩm phân bón thương mại.