Tiếp nối thành công từ giải tư quốc tế năm trước với đề tài tích hợp AI vào đờn ca tài tử, Nguyễn Tấn Đức và Hà Nhật Bảo – học sinh lớp 12 chuyên Tin, Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong (TP.HCM) – đã một lần nữa khẳng định năng lực với dự án: “SPProbMol3- Phát triển mô hình tạo sinh xác suất đa phương thức trong thiết kế phối tử dựa trên cấu trúc không gian ba chiều của protein”.
Dự án không chỉ xuất sắc giành giải nhất Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia do Bộ GD-ĐT tổ chức mà còn trở thành một trong những đại diện của Việt Nam tiến ra đấu trường quốc tế tại Hội thi Khoa học kỹ thuật quốc tế (ISEF 2026) sẽ được tổ chức ở Hoa Kỳ vào tháng 5 tới.
Dự án SPProbMol3 tập trung vào việc ứng dụng công nghệ học sâu (Deep Learning) để hỗ trợ tạo ra các phối tử có khả năng gắn kết với protein nhằm tạo ra phản ứng thuốc. Mục tiêu của nhóm là xây dựng một công cụ hỗ trợ toàn diện giúp các chuyên gia rút ngắn thời gian và tối ưu hóa quá trình làm thuốc.
Từ khát vọng chinh phục tri thức mới đến bài toán thiết kế thuốc bằng AI
Nếu như đề tài trước đó mang màu sắc ứng dụng công nghệ vào văn hóa, thì lần này, nhóm nghiên cứu chủ động bước ra khỏi “vùng an toàn”, lựa chọn một lĩnh vực hoàn toàn mới – giao thoa giữa trí tuệ nhân tạo (AI), hình học không gian và hóa sinh. Quyết định này không chỉ xuất phát từ mong muốn tạo ra một sản phẩm có tính ứng dụng cao, mà còn là hành trình khám phá năng lực bản thân và chinh phục những giới hạn mới trong học thuật.
Ngay sau khi trở về từ đấu trường quốc tế năm 2025, cả nhóm đã mong muốn thử sức, trải nghiệm với những kiến thức ở những lĩnh vực có tính ứng dụng và sự thử thách cao hơn so với đề tài trước đó, để mở rộng thêm tầm kiến thức bản thân.
Hà Nhật Bảo chia sẻ: “Với tiền đề dự án về đờn ca tài tử, chúng em mong muốn thử sức mình ở một lĩnh vực mới mẻ hơn, tìm hiểu năng lực bản thân nhiều hơn…, do đó nhóm bắt đầu nghiên cứu ứng dụng AI trong hình học. Quá trình tìm kiếm, chúng em phát hiện ra vấn đề làm thuốc liên quan đến 3D, thực hiện trên miền không gian. Khi nghiên cứu sâu hơn, chúng em nhận ra đây là vấn đề còn những hạn chế nhất định, cả nhóm quyết định bắt tay vào làm dự án…”.
Với Nguyễn Tấn Đức, động lực cho việc nghiên cứu dự án lần này còn đến từ quá trình học tập ở trường. Trong quá trình học môn chuyên, từ niềm yêu thích về lý thuyết đồ thị, Đức đã tìm điểm giao thoa giữa lý thuyết đồ thị và công nghệ học sâu, công nghệ trí tuệ nhân tạo… Nhận thấy mình có thể sử dụng đồ thị và chính những kiến thức học ở môn chuyên để mô hình hóa và biểu diễn cấu trúc phân tử. Sau khi tìm hiểu sâu hơn nữa ứng dụng của phân tử, Đức nhận thấy cấu trúc phối tử cũng có thể coi như một cấu trúc đồ thị mà có gắn tọa độ trên không gian 3 chiều…
Từ nền tảng đó, nhóm nghiên cứu đã tiếp cận bài toán thiết kế phối tử nhằm ức chế protein và tạo ra phản ứng thuốc – một hướng nghiên cứu còn khá mới nhưng có tính thực tiễn cao trong lĩnh vực phát triển thuốc, đầy tính nhân văn.
“Dự án SPProbMol3 hướng đến việc ứng dụng công nghệ học sâu để tạo ra các phối tử có khả năng gắn kết với protein, từ đó hỗ trợ hình thành phản ứng thuốc. So với phương pháp truyền thống bán tự động hiện nay thường sử dụng cách tìm kiếm “brute force” (thử sai trên mọi hợp chất phù hợp), mất nhiều thời gian, chi phí lớn, việc ứng dụng công nghệ học sâu AI trong không gian hóa học rộng lớn giúp tìm kiếm hợp chất tốt hơn khi dựa trên xác suất, rút ngắn thời gian, tăng độ chính xác và giảm chi phí. Điều này có thể cho phép quá trình bào chế thuốc diễn ra nhanh chóng hơn…” – nhóm nghiên cứu chia sẻ.
Hành trình bền bỉ, không bỏ cuộc
Được triển khai từ cuối tháng 6-2025, kéo dài đến tháng 3-2026, dự án SPProbMol3 trải qua bốn giai đoạn: nghiên cứu tổng quan, phát triển nền tảng, hoàn thiện và đánh giá. Tuy nhiên, phía sau cấu trúc rõ ràng ấy là một hành trình không ít gian nan, thậm chí từng có ý địng bỏ cuộc, đặc biệt ở hai giai đoạn đầu – khi nhóm phải đối diện với một “biển” kiến thức hoàn toàn mới.
“Đây là 2 giai đoạn mở đầu của dự án. Chúng em phải tiếp cận với một lượng thông tin, kiến thức tương đối lớn, mới mẻ, đòi hỏi sự nghiên cứu sâu… Để có được một nền tảng nghiên cứu vững vàng, quá trình nghiên cứu chúng em đã phải “đập đi xây lại” đến 3, 4 lần” – Nhật Bảo chia sẻ.
Những lần làm lại không chỉ tiêu tốn thời gian mà còn là thử thách lớn về tâm lý cho nhóm bạn, khi nhiều hướng đi tưởng chừng khả thi lại không thể tiếp tục. Nhiều thời điểm, nhóm rơi vào trạng thái bế tắc.
Nguyễn Tấn Đức thừa nhận: “Không ít lần quá trình nghiên cứu bị rơi vào bế tắc vì các hướng đi đều… không khả thi. Nhiều khi quá trình nghiên cứu dù đã đi được một đoạn dài mới phát hiện ra hạn chế mà không thể khắc phục ngay. Những lúc như vậy, cảm giác mệt mỏi và hoài nghi khiến cả hai từng tự hỏi liệu có nên tiếp tục”.
Áp lực không chỉ đến từ chuyên môn mà còn từ cường độ làm việc. Nhóm cho biết đã có nhiều đêm thức trắng, có ngày gần như “vùi mình” trong phòng nghiên cứu tại trường để giải mã khó khăn, chạy với tiến độ. Các buổi họp với giáo viên hướng dẫn trở thành điểm tựa để từng bước tháo gỡ những nút thắt.
Một khó khăn khác là việc tiếp cận tài liệu quốc tế. Dù không còn gặp rào cản về ngôn ngữ, nhưng theo nhóm nghiên cứu, việc chắt lọc thông tin chuyên sâu từ các tài liệu khoa học vẫn là thách thức đáng kể. Đồng thời, việc bước vào lĩnh vực hóa sinh – vốn không phải thế mạnh – cũng khiến nhóm nhiều lần phải điều chỉnh hướng nghiên cứu. “Có những vấn đề nghiên cứu, chúng em chỉ nhìn ra 3 hướng nhưng thực tế lại ra 4 hướng… do đó phải đập đi làm lại từ đầu để có thể tương thích” – Nhật Bảo cho biết.
Tấn Đức chia sẻ thêm rằng: “Có những lúc em chỉ tiếp cận ở tầng kiến thức trên, mà không biết rằng ẩn sâu còn là những tầng kiến thức đòi hỏi phải xem xét nhiều hơn. Chính những trải nghiệm này đã giúp nhóm dần trưởng thành hơn trong tư duy nghiên cứu, biết cách nhìn nhận vấn đề đa chiều và sâu sắc hơn”.
Bệ phóng từ môi trường chuyên và vai trò của người thầy dẫn đường
Với nhóm nghiên cứu, thầy Đỗ Quốc Anh Triết – giáo viên hướng dẫn dự án đã không chỉ là người hỗ trợ chuyên môn mà còn đóng vai trò “điểm tựa tinh thần”, đồng hành trong suốt hành trình nghiên cứu.
“Thầy đóng vai trò tinh thần lớn cho chúng em. Có những lúc cả hai gặp stress, thậm chí muốn bỏ cuộc, thầy luôn xuất hiện đúng lúc, động viên và định hướng để chúng em tiếp tục” – nhóm chia sẻ. Những gợi mở, định hướng của thầy giúp nhóm từng bước tháo gỡ các vấn đề, đồng thời củng cố niềm tin để theo đuổi đề tài đến cùng.
Nhóm nghiên cứu cũng nhấn mạnh vai trò môi trường học tập tại Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong. Dù áp lực cạnh tranh lớn, nhưng chính môi trường này đã cung cấp cho các em nền tảng kiến thức vững chắc và chuyên sâu, tạo điều kiện để thử sức ở những lĩnh vực khó.
“Những kiến thức nền tảng, chuyên sâu mà môi trường học tập chuyên cung cấp cho chúng em chính là nền tảng để chắp cánh cho chúng em chạm đến các lĩnh vực nghiên cứu cao hơn”, nhóm chia sẻ.
Đồng hành cùng nhóm học trò trong suốt 2 năm, với 2 dự án ở 2 lĩnh vực khác nhau và đều xuất sắc góp mặt dự thi quốc tế, thầy Đỗ Quốc Anh Triết đánh giá Nguyễn Tấn Đức và Hà Nhật Bảo là nhóm học sinh giỏi và đặc biệt mà thầy từng hướng dẫn. Các em có bản lĩnh, định hướng nghiên cứu rất rõ ràng, thể hiện qua việc dù đã đạt giải nhưng vẫn tiếp tục quay lại, thử thách bản thân ở một lĩnh vực hoàn toàn mới và lại… đứng đầu.
“Trong lĩnh vực AI và học sâu (Deep learning) đầy phức tạp, Đức và Bảo đã tự mình thực hiện những báo cáo và poster chuyên sâu với nhiều công thức toán học mà ngay cả giáo viên hướng dẫn cũng phải nỗ lực rất lớn mới có thể thấu hiểu để đưa ra chỉ đường. Sự kiên trì của các em còn thể hiện qua tinh thần làm việc không mệt mỏi, có những lúc đọc hàng chục bài báo khoa học và thức đến 4-5 giờ sáng để nghiên cứu” – thầy Triết tự hào nói.
Không dừng ở một cuộc thi, Nguyễn Tấn Đức và Hà Nhật Bảo cho biết sẽ tiếp tục theo đuổi hướng nghiên cứu này ở bậc học cao hơn, với mong muốn trong tương lai có thể góp phần rút ngắn thời gian tìm ra thuốc điều trị khi xuất hiện các bệnh mới.
Yến Hoa
Bình luận (0)