Ở hai lĩnh vực tưởng chừng rất xa nhau vật lý thực nghiệm và sinh học biển, TS. Vũ Thị Kim Oanh và TS. Vũ Thị Mơ cùng gặp nhau ở một điểm chung là kiên trì theo đuổi những hướng nghiên cứu khó, đòi hỏi kỷ luật khoa học cao và năng lực làm việc dài hạn. Một người gắn bó với các cấu trúc cảm biến vi mô trong phòng thí nghiệm, người kia bền bỉ đi cùng bài toán giống rong và sinh kế ven biển nhưng cả hai đều cho thấy chân dung rõ nét của khoa học nữ Việt Nam: lặng lẽ, sâu sắc và hướng tới giá trị bền vững.

Từ phòng thí nghiệm đến cấu trúc cảm biến tử ngoại

Trong vật lý thực nghiệm, để kết quả nghiên cứu có thể được khẳng định, các phép đo thường phải được thực hiện lặp lại trong những điều kiện kiểm soát chặt chẽ. Đó là công việc đòi hỏi sự kiên nhẫn và khả năng theo sát thí nghiệm trong thời gian dài. Với những người theo đuổi nghiên cứu cơ bản, nhịp làm việc ấy diễn ra mỗi ngày trong phòng thí nghiệm, ít ồn ào nhưng bền bỉ.

Vũ Thị Kim Oanh được đào tạo bài bản, chuyên sâu về vật lý chất rắn thực nghiệm. Trong những năm làm nghiên cứu sinh và sau tiến sĩ tại Hàn Quốc, công việc nghiên cứu của Oanh tập trung vào vật liệu bán dẫn ứng dụng trong cảm biến quang và các linh kiện điện tử chất lượng cao. Riêng trong giai đoạn nghiên cứu sinh, chị đã công bố 5 bài báo khoa học trước khi bảo vệ luận án tiến sĩ, với hướng nghiên cứu xoay quanh việc nâng cao hiệu suất của cảm biến quang vùng tử ngoại từ vật liệu β-Ga₂O₃ bằng phương pháp lắng đọng xung laser. Đây cũng là nền tảng quan trọng để Oanh tiếp tục theo đuổi hướng nghiên cứu cảm biến quang sau này.

Vũ Thị Kim Oanh trong ngày bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ tại Đại học Hanyang, Hàn Quốc.

Vũ Thị Kim Oanh (thứ hai từ trái sang) - nghiên cứu sinh nữ duy nhất trong nhóm cùng GS. Kim Eun Kyu (thứ ba từ trái sang) và các thành viên nhóm nghiên cứu tại Đại học Hanyang, Hàn Quốc.

Năm 2022, Oanh trở về Việt Nam và công tác tại Viện Vật lý - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Giai đoạn đầu, khi vừa trở lại môi trường nghiên cứu trong nước, chị đã tham gia nhiệm vụ phát triển nhóm nghiên cứu xuất sắc hạng II về vật lý các hệ phức hợp với vai trò là thành viên chính. Nhiệm vụ này tiếp tục gắn với việc nghiên cứu và thiết kế cấu trúc cảm biến quang hoạt động ở các vùng phổ khác nhau, từ hồng ngoại đến tử ngoại, đồng thời mở rộng hợp tác quốc tế.

Chia sẻ về động lực khoa học, Oanh cho biết: “Ban đầu, điều khiến tôi lựa chọn hướng nghiên cứu cảm biến quang vùng UV là mong muốn tăng độ nhạy và dòng quang điện, hướng tới việc phát triển các cảm biến có chất lượng cao, có thể làm việc trực tiếp trong mạch điều khiển mà không cần khuếch đại tín hiệu. Ở thời điểm hình thành ý tưởng, vấn đề cốt lõi tôi đặt ra là làm thế nào để thiết kế được cấu trúc cảm biến giúp dòng quang điện tăng lên hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần so với các cấu trúc thông thường”.

Từ những trăn trở khoa học đó, đề tài “Nghiên cứu, chế tạo và đo đạc đặc trưng vật lý của cảm biến quang vùng UV, định hướng phát triển linh kiện quang điện tử chất lượng cao”, do TS. Vũ Thị Kim Oanh làm chủ nhiệm, đã được triển khai. Khi bắt tay viết thuyết minh đề tài vào cuối năm 2022 đầu 2023 là thời điểm Oanh mới về nước khoảng một năm, vừa làm quen lại với môi trường khoa học trong nước, vừa phải cân nhắc kỹ lưỡng để ý tưởng nghiên cứu phù hợp với hệ thống trang thiết bị hiện có tại Viện Vật lý. Thuận lợi là cùng thời điểm đó, phòng thí nghiệm Photonic của Viện bắt đầu tiếp nhận nhiều thiết bị chế tạo và phân tích hiện đại, trong đó có hệ phún xạ phù hợp cho việc tổng hợp màng mỏng bán dẫn, cơ sở quan trọng để Oanh xây dựng đề tài. Tuy nhiên, một số phép đo chuyên sâu vẫn cần thực hiện thông qua hợp tác với phòng thí nghiệm tại Đại học Hanyang (Hàn Quốc), đòi hỏi kế hoạch thời gian được tính toán chi tiết.

Vũ Thị Kim Oanh trong phòng thí nghiệm.

Giai đoạn đầu, Oanh gần như làm việc một mình toàn thời gian trong phòng thí nghiệm. Dần dần, chị xây dựng được nhóm nghiên cứu trong nước, hướng dẫn thành công một học viên thạc sĩ và tiếp tục hướng dẫn thêm học viên cao học và nghiên cứu sinh. Cùng với đó là những thách thức về vật liệu vì hầu hết phải đặt mua từ nước ngoài với yêu cầu độ tinh khiết rất cao, phù hợp cho định hướng linh kiện quang điện tử; việc chậm vật tư hay biến động thị trường cũng ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ chế tạo.

Vũ Thị Kim Oanh (thứ tư từ trái sang) tại buổi bảo vệ luận văn thạc sĩ của học viên Nguyễn Văn Thanh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

Trong phòng thí nghiệm, quá trình tối ưu hóa màng mỏng bán dẫn GaN và tích hợp lớp plasmonic là một chặng đường dài. Từ điều kiện nung, nhiệt độ, độ dày lớp plasmonic cho tới việc lựa chọn vật liệu kim loại nano, nhiều thông số phải được thử đi thử lại nhiều lần để tìm ra cấu hình cho kết quả tốt nhất. Điểm mới của đề tài nằm ở việc tích hợp các hạt nano lai Ag-Au trên lớp bán dẫn GaN, tạo hiệu ứng plasmonic giúp dòng quang điện tăng lên tới hàng nghìn lần khi chiếu ánh sáng tử ngoại, một kết quả vượt ngoài kỳ vọng ban đầu của nhóm nghiên cứu.

Các bước chế tạo cấu trúc cảm biến quang vùng tử ngoại và sản phẩm hoàn thiện.

Đường cong dòng điện – điện áp (I-V) của các cảm biến quang được chế tạo chỉ có bán dẫn GaN và được chế tạo khi có tích hợp các hạt nano AgAu dưới ánh sáng vùng tử ngoại 365 nm (a) và tỷ lệ giá trị cường độ dòng điện trong trường hợp bật/tắt ánh sáng chiếu tới (b).

Từ những kết quả đạt được, nhóm sẽ tiếp tục mở rộng, hướng tới việc phát triển các mảng cảm biến (array) nhằm nâng cao hiệu suất thu nhận và chuyển đổi ánh sáng. Về dài hạn, TS. Vũ Thị Kim Oanh kỳ vọng các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần phát triển các cảm biến UV có độ nhạy cao, có thể ứng dụng trực tiếp trong mạch điều khiển, hệ thống cảnh báo cháy và nhiều lĩnh vực khác.

Câu chuyện nghiên cứu của TS. Vũ Thị Kim Oanh là một lát cắt tiêu biểu cho thế hệ nhà khoa học nữ trẻ dấn thân vào nghiên cứu cơ bản, theo đuổi những hướng khó, kiên trì với đam mê, với niềm tin rằng những kết quả bền vững luôn cần thời gian. Từ những nỗ lực thầm lặng ấy, khoa học được bồi đắp và cảm hứng được lan tỏa cho những thế hệ tiếp nối.

Khoa học gắn với sinh kế ven biển

Nếu nghiên cứu của TS. Vũ Thị Kim Oanh diễn ra chủ yếu trong phòng thí nghiệm vật lý với những cấu trúc cảm biến vi mô thì con đường khoa học của TS. Vũ Thị Mơ lại gắn chặt với những vùng biển với sinh kế của người dân và bài toán giống trong nuôi trồng rong biển. Ở đó, khoa học không chỉ dừng lại ở kết quả thí nghiệm mà được đo bằng khả năng đi vào thực tiễn sản xuất.

Vũ Thị Mơ, Viện Hải dương học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, chủ nhiệm dự án: “Sản xuất thử nghiệm giống loài rong Bắp sú - Kappaphycus striatus (F. Schmitz) Doty ex P. C. Silva, 1996 bằng phương pháp nuôi cấy mô sẹo”, hướng nghiên cứu đòi hỏi năng lực làm chủ biến động và bản lĩnh kiên định với định hướng khoa học trong bối cảnh triển khai thực tiễn tiềm ẩn nhiều rủi ro. Từ hoàn thiện kỹ thuật nhân giống trong phòng thí nghiệm, ươm cây mầm ở quy mô pilot, đến đánh giá chất lượng rong giống qua nhiều thế hệ, mỗi bước đều cần thời gian, sự chính xác và khả năng kiểm soát sinh học chặt chẽ.

Vũ Thị Mơ trong phòng thí nghiệm, Viện Hải dương học (A, B), tại trại nuôi trồng (C) và ngoài thực địa tại Vịnh Vân Phong, Tỉnh Khánh Hòa (D).

Điểm đáng chú ý của nghiên cứu không chỉ nằm ở giá trị khoa học mà ở việc tạo ra được nguồn giống rong chất lượng cao, sạch bệnh và ổn định, đáp ứng nhu cầu thực tế của nghề nuôi trồng rong biển thương mại. Từ quy trình nuôi cấy mô sẹo được hoàn thiện, TS. Vũ Thị Mơ và nhóm nghiên cứu đã sản xuất thành công hơn 50.000 cây rong Bắp sú F2 khỏe mạnh, sinh trưởng tốt, không xuất hiện các bệnh thường gặp và đã được chuyển giao, ứng dụng trực tiếp tại Vịnh Vân Phong.

A. Các bình cầu chứa cây con rong Bắp sú ở tuần nuôi thứ 4. B. Các bình cầu chứa cây con rong Bắp sú ở tuần nuôi thứ 8

Với chị, nghiên cứu khoa học không tách rời cộng đồng. Những cây rong được nuôi trồng thành công ngoài thực địa, những hộ dân và doanh nghiệp tiếp nhận giống để nuôi thương phẩm chính là thước đo rõ ràng nhất cho giá trị của nghiên cứu. Từ phòng nuôi cấy đến vùng biển Vân Phong, quy trình nhân giống rong Bắp sú bằng nuôi cấy mô sẹo đã được hoàn thiện ở quy mô thử nghiệm, đi trọn vẹn các bước từ cảm ứng phôi soma, tái sinh cây con, ương giống đến nuôi trồng ngoài tự nhiên. Đặc biệt, việc xác lập được điều kiện môi trường tối ưu cho từng giai đoạn sinh trưởng đã giúp cây rong có nguồn gốc nuôi cấy trong phòng thí nghiệm thích nghi tốt, sinh trưởng ổn định và duy trì chất lượng qua nhiều thế hệ.

Hình thái cây rong Bắp sú của thế hệ thứ 5 được nuôi ở Vịnh Vân Phong sau 8 tuần nuôi trồng.

Trong dự án này, các công bố khoa học, đăng ký giải pháp hữu ích và hoạt động đào tạo nhân lực trẻ không chỉ là sản phẩm khoa học mà là những mắt xích cần thiết để hướng nghiên cứu tiếp tục được mở rộng và lan tỏa vào thực tiễn. Như chia sẻ của TS. Vũ Thị Mơ: “Điều tôi quan tâm nhất không phải là cây rong sống tốt trong phòng thí nghiệm mà là khi ra biển, người dân có thể nuôi được, thu hoạch được và yên tâm gắn bó lâu dài với nghề”.

Ít ai biết rằng, để có được những con số và quy trình hoàn chỉnh ấy là chuỗi thí nghiệm kéo dài suốt nhiều tháng và những chuyến khảo sát biển trong guồng quay gấp gáp, nơi các nhà khoa học nữ phải bền bỉ “chia mình” giữa phòng thí nghiệm, vùng biển thực địa và mái ấm gia đình. Có những giai đoạn rong đang ương giống thì cũng là lúc biển động, thời tiết bất lợi hay nhiều ngày theo dõi từng biến động nhỏ của cây rong trong phòng thí nghiệm. Chính sự bền bỉ ấy đã giúp chị theo đuổi hướng nghiên cứu đầy thách thức, nơi không ít người vẫn cho rằng chỉ phù hợp với nam giới, nhiều thách thức nhưng giàu ý nghĩa xã hội.

Chia sẻ về hành trình nghiên cứu, TS. Vũ Thị Mơ cho biết: Rong Bắp sú vốn “khó tính”, rất nhạy cảm với môi trường và dễ thoái hóa nếu chỉ nhân giống theo cách truyền thống. Trên thế giới, nuôi cấy mô rong Bắp sú đã được thực hiện từ sớm nhưng phần lớn mới dừng ở việc tạo cây con trong phòng thí nghiệm, trong khi hành trình theo dõi qua nhiều thế hệ và đưa giống ra nuôi thương phẩm vẫn chưa nhiều. Ở Việt Nam, nguồn giống chủ yếu tách từ rong đang nuôi, qua nhiều vụ dễ tích lũy mầm bệnh và giảm chất lượng. Nếu cây chỉ sống tốt trong phòng thí nghiệm thì chưa đủ. Mục đích của nghiên cứu là khi ra biển, người dân có thể nuôi ổn định và yên tâm gắn bó lâu dài. Chính vì vậy, nhóm đã kiên trì thử nghiệm, điều chỉnh từng điều kiện nuôi và theo dõi qua nhiều thế hệ để bảo đảm giống không chỉ lớn nhanh mà còn giữ được chất lượng khi thu hoạch.

Từ hành trình của những nhà khoa học nữ có thể thấy một điểm chung quan trọng là nghiên cứu bền vững không được tạo nên từ những thành tựu tức thời mà được vun đắp qua năm tháng bằng sự kiên trì, niềm tin và bản lĩnh làm nghề. Trên hành trình ấy, họ không chỉ vượt qua những thách thức chuyên môn mà còn lặng lẽ đối diện với giới hạn về điều kiện, nguồn lực và cả những bộn bề rất đời thường để vẫn giữ trọn ngọn lửa đam mê với khoa học. Những câu chuyện ấy là minh chứng sống động cho vai trò ngày càng sâu sắc của phụ nữ trong khoa học hiện đại. Không ồn ào nhưng bền bỉ, họ mở rộng không gian tri thức, đưa kết quả nghiên cứu đến gần hơn với cuộc sống và cộng đồng. Từ phòng thí nghiệm đến thực tiễn sản xuất, từ những con số nghiên cứu đến giá trị sinh kế cho người dân, mỗi đóng góp đều thấm đẫm sự tận tâm và trách nhiệm.

Nhân ngày Quốc tế Phụ nữ 8/3, xin gửi tới các nhà khoa học nữ lời tri ân sâu sắc và những lời chúc tốt đẹp nhất. Chúc đội ngũ nữ trí thức luôn vững vàng đam mê, bền bỉ với lựa chọn của mình, tiếp tục lan tỏa cảm hứng sáng tạo, kiến tạo tri thức và góp phần làm cho khoa học ngày càng bền vững, đồng hành cùng sự phát triển của xã hội.