Chân dung 3 nhà khoa học đạt giải đặc biệt tại VinFuture 2021

Tiểu sử 3 nhà khoa học đạt giải đặc biệt tại VinFuture 2021

* Giáo sư, Tiến sĩ Omar Yaghi, Phòng thí nghiệm Quốc gia thuộc Đại học California-Berkeley (Mỹ)

Omar M. Yaghi tốt nghiệp Đại học Bang New York tại Albany năm 1985 và nhận bằng Tiến sĩ Hóa học Vô cơ của Đại học Illinois tại Urbana-Champaign năm 1990. Từ năm 1990 - 1992, ông là Nghiên cứu sinh Sau Tiến sĩ của Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF) tại Đại học Harvard. 

Giáo sư, Tiến sĩ Omar M. Yaghi đến từ Phòng thí nghiệm Quốc gia thuộc Đại học California-Berkeley (Mỹ) nhận Giải đặc biệt dành cho nhà khoa học nghiên cứu lĩnh vực mới. Ảnh: Dương Giang-TTXVN

Ông bắt đầu sự nghiệp độc lập của mình năm 1992 với tư cách là Trợ lý Giáo sư tại Đại học Bang Arizona, sau đó chuyển đến Đại học Michigan tại Ann Arbor với tư cách là Giáo sư Hóa học vào năm 1999, và tiếp theo là Giáo sư tại Đại học California tại Los Angeles (UCLA) vào năm 2006. 

Từ năm 2012, ông là Giáo sư Hóa học tại Đại học California, Berkeley. GS. Yaghi là Giám đốc sáng lập của Viện Khoa học Toàn cầu Berkeley và là Đồng Giám đốc của Viện Khoa học Nano Năng lượng Kavli và Liên minh Nghiên cứu California của BASF.

GS. Omar M. Yaghi được trao Giải Đặc biệt dành cho Nhà khoa học nghiên cứu các lĩnh vực mới của VinFuture vì ông là nhà khoa học tiên phong trong việc khám phá và phát triển vật liệu khung hữu cơ-kim loại (MOFs) có tiềm năng cải thiện cuộc sống hàng ngày của hàng triệu người.

Năm 1995, GS. Yaghi đã báo cáo việc điều chế thành công dạng thức đầu tiên của hợp chất mà ông cho rằng sẽ trở thành một loại vật liệu xốp được ứng dụng rộng rãi, có tên là khung hữu cơ-kim loại (MOFs).

Trong phương pháp của ông, các ion kim loại liên kết với các liên kết hữu cơ tích điện theo giản đồ bằng cacboxylat, đi kèm là bằng chứng về độ xốp của vật liệu MOF (phát hiện năm 1998) và độ xốp siêu cao của chúng (phát hiện năm 1999), tạo ra một phản ứng dây chuyền trên toàn thế giới, dẫn đến sự phát triển của hóa học và vật liệu MOF.

Năm 2005, ông mở rộng phương pháp của mình để áp dụng vào việc thiết kế và kết tinh khung hữu cơ cộng hóa trị (COF) 2D đầu tiên và vào năm 2007 là COF dạng 3D. MOF và COF hiện đang được ứng dụng trên toàn thế giới.

Phát minh của GS. Yaghi về MOF và COF có ý nghĩa lớn trong việc làm sạch môi trường, mang lại bầu không khí sạch hơn, nguồn năng lượng sạch hơn và nguồn nước sạch hơn. Ngoài ra, máy thu nước MOF của GS. Yaghi đã được chứng minh là có tiềm năng cung cấp nước sạch mọi lúc mọi nơi, nhờ đó giúp con người có thể tự chủ về nguồn nước.   

Các cấu trúc dạng nano xốp này có thể được sử dụng để thu nhận, lưu trữ, phân tách và kiểm soát thành phần hóa học của nhiều loại khí và phân tử. Chúng có một loạt các ứng dụng tiềm năng trong hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang không cacbon thuần, tinh chế, xúc tác và cảm biến.

Giải Đặc biệt dành cho “Nhà khoa học nghiên cứu các lĩnh vực mới” được trao cho Giáo sư Omar Yaghi (Mỹ) với công trình tiên phong khám phá ra vật liệu khung cơ-kim (MOFs).

MOFs là một loại vật liệu mới bao gồm các liên kết hữu cơ tích điện và các ion kim loại, có độ xốp vĩnh viễn, sự ổn định ấn tượng trên diện tích bề mặt lớn.

Với kích thước lỗ xốp có thể điều chỉnh tạo thành mạng lưới 3D, cho phép hấp thụ và lưu trữ các phân tử khí và nước, MOFs tạo ra giải pháp thu nhận, lưu trữ, phân tách và kiểm soát thành phần hoá học của nhiều loại khí và phân tử, có khả năng làm sạch môi trường, mang lại bầu không khí, nguồn năng lượng và nguồn nước sạch hơn.

Đặc biệt, máy thu nước MOF của giáo sư Yaghi có tiềm năng cung cấp nước sạch từ không khí. Nếu được ứng dụng thành công, vật liệu mới MOFs sẽ thay đổi cuộc sống của hàng triệu người đang sinh sống tại những nơi khan hiếm nguồn nước sạch, giúp tự chủ về nguồn nước và nâng cao chất lượng cuộc sống hàng ngày.

* Giáo sư Zhenan Bao, Trung tâm Shriram, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Đại học Stanford (Mỹ)

Giáo sư Zhenan Bao nhận bằng Tiến sĩ chuyên ngành Hóa học tại Đại học Chicago (Mỹ) năm 1995. Sau đó, bà làm việc tại Phòng Nghiên cứu Vật liệu thuộc Phòng thí nghiệm Bell, Lucent Technologies, nơi bà được công nhận là một Thành viên Ưu tú của Đội ngũ Kỹ thuật vào năm 2001. 

Chủ tịch Hội đồng Giải thưởng VinFuture - Giáo sư Sir Richard Henry Friend trao Giải đặc biệt dành cho nhà khoa học nữ cho Giáo sư Zhenan Bao đến từ Trung tâm Shriram, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Đại học Stanford (Mỹ). Ảnh: Dương Giang-TTXVN

Bà gia nhập Đại học Stanford năm 2004 và hiện đang giữ danh hiệu Giáo sư Kỹ thuật Hóa học K.K. Lee. Đồng thời, bà cũng có những đóng góp cho Khoa Hóa học và Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu.

Từ năm 2018, Giáo sư Bao là Chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật Hóa học và Giám đốc Nhóm Sáng kiến Đồ điện tử đeo trên người thuộc Đại học Stanford (eWEAR). Bà cũng đồng thời là giảng viên của Viện Precourt, Viện Woods, ChEM-H, Bio-X và là một nghiên cứu viên của Nhóm Chan-Zuckerberg BioHub. Đến nay, GS. Bao có hơn 700 bài báo khoa học được trích dẫn, tham khảo và hơn 100 bằng sáng chế tại Mỹ.

Giáo sư Zhenan Bao đã từng là thành viên của một số học viện uy tín, bao gồm Học viện Kỹ thuật Quốc gia Mỹ, Học viện Khoa học và Nghệ thuật Mỹ, Học viện Phát minh Quốc gia Mỹ. Hiện tại, bà đang là thành viên Ban Điều hành Hiệp hội Nghiên cứu Vật liệu và Ủy viên Tiểu ban Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu Polyme thuộc Hiệp hội Hóa học Mỹ.

Bà cũng là Phó Tổng biên tập Tạp chí Hóa học Hiệp hội Hoàng gia, Khoa học Hóa học, Tạp chí Polyme và Kim loại Tổng hợp. Giáo sư Bao từng được bầu chọn là hội viện của rất nhiều hiệp hội khoa học, như AAAS, ACS, MRS, SPIE, ACS POLY và ACS PMSE. 

Những thành tựu nghiên cứu khoa học của bà đã được vinh danh bằng nhiều giải thưởng như: 

• Giải thưởng Hóa học Vật liệu của Hiệp hội Hóa học Mỹ (ACS) năm 2022, 
• Giải thưởng Bán Sự nghiệp của Hiệp hội Nghiên cứu Vật liệu năm 2021, 
• Giải thưởng Alpha Chi Sigma của Viện Kỹ thuật Hóa học Mỹ năm 2021, 
• Giải thưởng Đột phá – Sáng tạo của Tạp chí khoa học ACS Central Science năm 2020, 
• Huy chương Gibbs của ACS năm 2020, 
• Huy chương Wilohelm Exner từ Bộ trưởng Khoa học Liên bang Áo năm 2018, 
• Giải thưởng L'Oréal-UNESCO dành cho phụ nữ trong khoa học Khu vực Bắc Mỹ năm 2017.
• Bên cạnh hoạt động nghiên cứu học thuật, bà Zhenan Bao còn sở hữu các công ty được đầu tư mạo hiểm ở Thung lũng Silicon. Trong đó, bà là một trong những người sáng lập và thành viên hội đồng quản trị của hai công ty C3 Nano Co. và PyrAmes. 

Giáo sư Zhenan Bao được trao Giải Đặc biệt dành cho Nhà khoa học Nữ của VinFuture vì những tiến bộ khoa học bà đã tạo ra trong công trình nghiên cứu tiên phong về phát triển thiết bị điện tử giống như da người và một loạt các ứng dụng của các thiết bị này trong y tế và năng lượng. Xuất phát từ nghiên cứu khoa học cơ bản, bà đã phát triển một loạt các mô hình phân tử cho các vật liệu điện tử hữu cơ mới và các phương pháp chế tạo các vật liệu này.

Công ty khởi nghiệp được đồng sáng lập bởi GS. Bao, C3 Nano Inc., đang thương mại hóa các vật liệu điện cực trong suốt (mực và phim) được ứng dụng trong sản xuất màn hình cảm ứng cho các loại màn hình lớn, điện thoại màn hình gập và màn hình trên ô tô. Các vật liệu này cũng được ứng dụng trong thiết bị chiếu sáng OLED, màn hình OLED, pin mặt trời và các thiết bị y tế.

Một công ty khởi nghiệp khác của bà, PyrAmes, Co., đang thương mại hóa máy đo huyết áp liên tục, không xâm lấn, đeo tay. Gần đây, FDA đã đánh giá sản phẩm cho trẻ nhỏ của công ty này là “thiết bị đột phá”.

Các vật liệu hữu cơ mới từ phát minh của GS. Bao có các đặc tính giống da người, như khả năng co dãn, tự chữa lành và tự phân hủy sinh học. Điều này đang thay đổi cách con người tương tác với các thiết bị điện tử. Các vật liệu này cho phép biến các thiết bị điện tử thành một phần trên cơ thể người và có thể được ứng dụng vào các thiết bị điện tử để đeo và cấy ghép.

Hạn chế trong phương pháp sản xuất là trở ngại để ứng dụng các loại vật liệu này vào mạch tích hợp, bởi điều này đòi hỏi hiểu biết chuyên sâu về phản ứng hóa học và điện tử giữa các loại vật liệu đa lớp, cũng như kiến thức quang hóa để không làm ảnh hưởng đến các đặc tính điện tử của vật liệu. Giáo sư Bao đã tạo ra mạch điện tử hữu cơ co dãn, đánh dấu điểm khởi đầu cho sự phát triển các loại mạch tích hợp polymer co dãn.

Giáo sư Bao đã đề ra khái niệm và nguyên lý căn bản để tích hợp da điện tử nhân tạo lên cơ thể người. Bà đã giới thiệu loại da điện tử đầu tiên được chế tạo từ giác quan cơ học nhân tạo có khả năng phát ra xung điện tử, giúp trực tiếp gửi tín hiệu đến não bộ.

Zhenan Bao cũng đã ứng dụng thành công cảm biến điện tử giống như da người trong các robot giúp tăng cường đáng kể khả năng cầm nắm và thao tác các vật nhỏ, dễ vỡ mà không gây hư hại.

Bà cũng đã phát minh ra “BodyNet”, một loại thiết bị định vị thông minh không dây (tag) có chứa các cảm biến, màn hình và các thiết bị thông minh. BodyNet có đặc tính mềm mại nên có thể được dễ dàng gắn hoặc cấy ghép vào cơ thể người. Các thiết bị được tích hợp gồm máy đo áp suất nội sọ, máy theo dõi lưu lượng máu và các phương tiện để theo dõi cử động của cơ thể.

* Vợ chồng hai nhà khoa học đến từ Nam Phi, Giáo sư Salim Abdool Karim và Giáo sư Quarraisha Abdool Karim, Trung tâm Nghiên cứu AIDS Nam Phi; Trường Y Nelson R. Mandela thuộc Đại học KwaZulu-Natal (Nam Phi); Khoa Dịch tễ học, Trường Y tế Công cộng Mailman thuộc Đại học Colombia (Mỹ)

Giáo sư Quarraisha Abdool Karim và Giáo sư Salim Abdool Karim nhận Giải đặc biệt dành cho các nhà khoa học từ các nước đang phát triển. Ảnh: Dương Giang-TTXVN

+ Giáo sư Quarraisha Abdool Karim

Giáo sư Quarraisha Abdool Karim là một nhà dịch tễ học bệnh truyền nhiễm với hướng nghiên cứu chính là tìm hiểu sự lây lan dịch HIV ở Nam Phi và phòng chống nhiễm HIV ở phụ nữ.

Giáo sư Quarraisha hiện giữ chức Giám đốc khoa học Trung tâm Nghiên cứu AIDS tại Nam Phi (CAPRISA) và là Phó Hiệu trưởng phụ trách Y tế châu Phi của Đại học Kwazulu-Natal (Nam Phi). Đồng thời, bà cũng là Giáo sư Dịch tễ học Lâm sàng tại Trường Y tế Công cộng Mailman thuộc Đại học Columbia (Mỹ). 

Trong các năm 1998 - 2006, bà đóng vai trò trung tâm trong việc xây dựng cơ sở khoa học ở miền Nam châu Phi thông qua Chương trình Đào tạo và Nghiên cứu Quốc tế về AIDS giữa Đại học Columbia và Trung tâm Fogarty. Chương trình đã đào tạo hơn 600 nhà khoa học ở miền Nam châu Phi.

Giáo sư Quarraisha Abdool Karim có hơn 300 ấn phẩm được bình duyệt và là tác giả của một số cuốn sách và chương sách.

Bà hiện là đồng Chủ tịch Nhóm Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc về Phổ cập Công nghệ và là thành viên của Nhóm Quản trị Phương pháp điều trị và Thử nghiệm lâm sàng vaccine COVID-19 của WHO.

Giáo sư Quarraisha còn là ủy viên của Học viện Khoa học Thế giới, Học viện Khoa học châu Phi, Học viện Khoa học Nam Phi, Hội Hoàng gia Nam Phi và được bầu là thành viên của Học viện Y học Quốc gia Mỹ.

+ Giáo sư Salim Abdool Karim 

Giáo sư Salim Abdool Karim là một nhà dịch tễ học bệnh truyền nhiễm. Ông được nhiều người biết đến vì những đóng góp trong việc phòng ngừa và điều trị HIV. Theo cơ sở dữ liệu các ấn phẩm khoa học Web of Science, ông là một trong những nhà khoa học được trích dẫn thường xuyên nhất thế giới.

Ông là Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu AIDS tại Nam Phi (CAPRISA) và giữ nhiều chức vụ, gồm: Giáo sư Y tế Toàn cầu tại Đại học Columbia, Phó Hiệu trưởng phụ trách nghiên cứu tại Đại học KwaZulu-Natal ở Durban, Giáo sư trợ giảng tại Đại học Cornell (New York), và Giáo sư trợ giảng bộ môn Miễn dịch học và Bệnh truyền nhiễm tại Đại học Harvard (Boston).

Ông đóng vai trò tiên phong trong cuộc chiến chống COVID-19 của Nam Phi với tư cách là đồng Chủ tịch Ủy ban Cố vấn của Bộ trưởng Nam Phi về COVID-19.

Ở phạm vi quốc tế, ông là thành viên của Lực lượng đặc nhiệm phòng chống virus corona Châu Phi, Ủy ban Lancet và Ủy ban châu Phi về COVID-19. 

Năm 2020, ông được trao Giải thưởng Maddox cho công trình bảo vệ khoa học trong đại dịch HIV và đại dịch COVID-19 và nỗ lực chống thông tin sai lệch về dịch bệnh.

Ông cũng là thành viên của Hội đồng Khoa học WHO và tham gia Ban cố vấn khoa học về sức khỏe toàn cầu của Quỹ Bill và Melinda Gates. Ông là thành viên của Học viện Y khoa Quốc gia Mỹ và Hiệp hội Hoàng gia (FRS).

Năm 2010, cả hai nhà khoa học đã dẫn đầu một thử nghiệm lâm sàng mang tính bước ngoặt bước đầu cho thấy thuốc ARV có thể ngăn ngừa lây truyền HIV qua đường tình dục. Họ đã chứng minh gel có chứa dược chất Tenefovir có khả năng ngăn ngừa nguy cơ lây nhiễm HIV và nguy cơ mắc bệnh mụn rộp sinh dục ở phụ nữ. Nghiên cứu của họ đã cung cấp bằng chứng cho thấy Tenofovir có thể phòng ngừa lây nhiễm HIV, qua đó đặt nền móng cho phương pháp điều trị dự phòng trước phơi nhiễm HIV (PrEP).

Năm 2015, WHO khuyến nghị áp dụng PrEP với thuốc Tenefovir dạng uống là biện pháp phòng ngừa HIV tiêu chuẩn cho người có nguy cơ lây nhiễm cao. PrEP hiện được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới, góp phần ngăn chặn lây lan HIV trên toàn cầu. Phòng chống HIV hiệu quả cho phụ nữ không chỉ giúp làm giảm nhu cầu điều trị ARV của họ mà còn hạn chế nguy cơ trẻ sơ sinh bị nhiễm HIV.

Phụ nữ trẻ là nhóm chiếm tỷ lệ nhiễm HIV cao nhất tại châu Phi. Châu lục này cũng chiếm đến 70% tỷ lệ nhiễm HIV trên toàn cầu. Ngăn ngừa lây nhiễm HIV ở phụ nữ trẻ là điểm mấu chốt trong xóa bỏ chu kỳ truyền nhiễm HIV, khiến tỷ lệ lây lan tăng cao ở châu Phi.

Những thành tựu này có tác động to lớn với nỗ lực ngăn chặn lây lan HIV trên khắp thế giới, nhất là ở các nước đang phát triển.