Bốn công nghệ “chạm tới tương lai” làm nóng Tuần lễ VinFuture 2025

Khi thiên nhiên dạy con người cách suy nghĩ

Là người mở đầu “Diễn thuyết truyền cảm hứng: Công nghệ đột phá tương lai”, GS. Ho-Young Kim - nhà khoa học hàng đầu về cơ học vật chất mềm của Đại học Quốc gia Seoul (Hàn Quốc) - đã đưa người nghe đến với những hình ảnh rất quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày. 

Đàn kiến làm cầu vượt qua vũng nước mà không cần kiến trúc sư, đàn chim bay lượn trên trời thành từng đàn không cần đèn giao thông, những rễ cây tìm nước trong lòng đất hay những ống mầm nấm tự xác định vị trí các lỗ khí khổng không cần bản đồ… Trước những khoảnh khắc ấy, một câu hỏi cứ thế lớn lên trong tâm trí Ho-Young Kim từ khi còn nhỏ: Vì sao thiên nhiên lại vận hành thông minh đến vậy, và con người có thể học được gì từ điều đó?

GS. Kim thấy rằng tự nhiên giải quyết các nhiệm vụ phức tạp chỉ bằng tương tác vật lý đơn giản. Ông và các cộng sự đã tạo ra linkbot: những robot nhỏ bằng ngón tay cái, có thể liên kết với nhau giống hệt một đàn kiến. Khi ghép lại, chúng tự điều chỉnh hình dạng, tự chọn đường đi, tự bao vây vật thể hoặc né chướng ngại vật mà không cần bất kỳ bộ điều khiển trung tâm nào.

Những “hành vi thông minh” ấy, theo GS. Kim, không đến từ tính toán kỹ thuật số mà đến từ chính cấu trúc cơ thể robot - một tư duy hoàn toàn lấy cảm hứng từ những quan sát tự nhiên.

Nghiên cứu của GS. Ho-Young Kim cho thấy: đôi khi, những đột phá công nghệ không bắt đầu từ phòng thí nghiệm, mà từ một đứa trẻ kiên nhẫn nhìn kiến bắc cầu qua chiếc lá, rồi giữ câu hỏi đó suốt cuộc đời.

“Bàn tay hy vọng” tìm lại khả năng vận động cho con người

Với GS. Raymond Tong (Đại học Trung văn Hồng Kông - Trung Quốc), bước ngoặt trong sự nghiệp nghiên cứu chính là một câu hỏi mà ông nhận được hơn 20 năm trước. Một bệnh nhân lớn tuổi, đôi tay co quắp vì đột quỵ, nhìn ông và bật khóc: “Anh là nhà khoa học, anh có thể làm gì đó để tôi có thể lấy lại cuộc sống độc lập không?”  

Trong bài diễn thuyết, GS. Raymond Tong đã kể về hành trình phát minh ra “bàn tay hy vọng”, với mong muốn khơi dậy khả năng vận động tưởng như đã mất của con người.

Thiết bị này không chỉ là một bộ khung xương robot gắn vào bàn tay bệnh nhân mà còn có thể “đọc” ý định vận động từ não. Khi người bệnh muốn nắm hoặc mở tay, robot sẽ hỗ trợ thực hiện động tác đó, kích hoạt các tín hiệu thần kinh và buộc não bộ học lại chức năng đã mất.

Công nghệ tưởng như khoa học viễn tưởng này được ông xây dựng dựa trên một niềm tin khoa học mạnh mẽ: não người chỉ sử dụng khoảng 10% công suất trong trạng thái bình thường, còn 90% còn lại là “nguồn dự phòng” có thể đánh thức thông qua luyện tập đúng cách.

Ngày nay, công nghệ này không chỉ được dùng cho bệnh nhân đột quỵ, với tỷ lệ phục hồi vận động tăng lên tới 80% so với 10% trước đây, mà còn mở rộng sang phục hồi chức năng sau phẫu thuật, hỗ trợ trẻ em bại não, thậm chí ứng dụng trong thể thao và các hoạt động ngoài trời nhằm tối ưu sức mạnh cơ bắp. Xa hơn nữa, GS. Tong tin rằng robot mềm có thể trở thành nền tảng để xây dựng các hệ thống hỗ trợ toàn bộ cơ thể trong tương lai.

Nghĩ khác đi để cứu nhiều người hơn

Buổi diễn thuyết tiếp tục mở ra một góc nhìn đầy cảm hứng khác về công nghệ y sinh với sự góp mặt của PGS. Đỗ Thanh Nhỏ (Đại học New South Wales, Sydney).  

PGS. Nhỏ đề cập một thách thức lớn trong y học hiện nay: bệnh tim mạch là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong. Các phương pháp hiện tại như TMV (can thiệp van hai lá qua ống thông) hoặc LVAD (thiết bị hỗ trợ tâm thất trái) đều gặp giới hạn. Khoảng 60,8% bệnh nhân không đáp ứng được tiêu chuẩn sử dụng, thậm chí gây ra các biến chứng.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm của PGS. Nhỏ phát triển trái tim mềm nhân tạo đặt ngoài cơ thể sống - một thiết bị mô phỏng chính xác chuyển động co bóp của tâm thất, có thể thử nghiệm với các bệnh tim khác nhau trong phòng thí nghiệm. Thiết bị được kết nối trực tiếp với tâm thất trái, tăng tốc độ áp suất bên trong buồng tim, phục hồi chức năng co bóp, đồng thời giảm nguy cơ nhiễm trùng. Nền tảng này cho phép các nhà nghiên cứu thử nghiệm dụng cụ phẫu thuật mới, mô phỏng và đánh giá thiết bị hỗ trợ tim, mà không cần can thiệp trực tiếp vào cơ thể bệnh nhân.

Kết quả nghiên cứu của PGS. Nhỏ đang mở ra một hướng tiếp cận mới trong y học tim mạch, nơi công nghệ robot mềm không chỉ tái tạo chức năng sinh lý mà còn mang lại hy vọng sống cho những bệnh nhân suy tim nặng, không đủ điều kiện ghép tim, từ đó thay đổi cách tiếp cận lâm sàng và nâng cao tỷ lệ sống sót.

Công nghệ Việt mở đường cho nông nghiệp thế hệ mới

Khép lại chuỗi các bài trình bày về khoa học đột phá, VinFuture mang đến một tầm nhìn mới về nông nghiệp thông minh và bền vững qua phần trình bày của ông Nguyễn Đỗ Dũng - CEO Enfarm.

Điểm nổi bật của Enfarm là khả năng biến dữ liệu thành hành động cụ thể cho từng nông trại. Bộ cảm biến đất của Enfarm khi cắm trực tiếp dưới gốc cây sẽ thu thập đầy đủ các thông số đất chỉ trong 3 phút, từ độ ẩm, nhiệt độ đến hàm lượng dinh dưỡng, và “đổ” thẳng dữ liệu về điện thoại.

Trên điện thoại, trí tuệ nhân tạo sẽ phân tích ngay lập tức các dữ liệu này để đưa ra khuyến nghị chi tiết về tưới nước, bón phân và chăm sóc cây trồng. Từ đó, năng suất tăng tới 30% và lượng phân bón giảm 30%.

Chỉ trong vòng một năm, Enfarm đã triển khai hơn 1.200 thiết bị, phục vụ nông dân ở 14 tỉnh Việt Nam, mở rộng ra quốc tế với 30.000 hecta tại Philippines và bắt đầu thử nghiệm tại châu Phi. Với chi phí chỉ 2 USD mỗi tháng mỗi thiết bị, công nghệ này thực sự biến những giải pháp thông minh trở nên phổ biến và dễ tiếp cận, đồng hành cùng nông dân trên toàn cầu.

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang gây thiệt hại nghiêm trọng, đồng thời nhu cầu lương thực toàn cầu dự báo tăng 70% vào năm 2050, giải pháp mà Enfarm mang tới là một công cụ tái tạo hữu ích và đầy đột phá cho người nông dân, đất đai và xa hơn là cả tương lai của nhân loại.

Bốn bài diễn thuyết, bốn hướng nghiên cứu, bốn cách tiếp cận tưởng như khác biệt lại cùng chạm đến một giá trị chung: khi trí tuệ, lòng nhân văn và công nghệ gặp nhau, tương lai không còn là điều xa vời. Đó là thứ chúng ta có thể kiến tạo từng ngày, với từng cử động, từng nhịp tim và từng hạt đất.