11 nhà khoa học được vinh danh vì tiên phong nghiên cứu liên quan đến giống lúa năng suất cao, lỗ thủng tầng ozone, pin mặt trời, pin lưu trữ Lithium-ion, bệnh tiểu đường và béo phì.
1. Công nghệ pin mặt trời
Giải thưởng lớn nhất VinFuture (3 triệu USD) đã được trao cho 4 nhà khoa học vì những phát minh mang tính đột phá, tạo nền tảng bền vững cho năng lượng xanh thông qua sản xuất pin mặt trời và lưu trữ năng lượng mặt trời. Pin lithium-ion.
Trong số đó, Giáo sư Martin Andrew Green, Đại học New South Wales, Australia là người tiên phong phát triển công nghệ phát thụ động và tiếp xúc phía sau (PERC) cho pin mặt trời. Giáo sư Martin được biết đến là người đã giữ kỷ lục về hiệu suất pin mặt trời silicon trong 30 năm trong 39 năm qua, được mô tả là một trong 10 cột mốc quan trọng trong lịch sử quang điện mặt trời.
Giáo sư Martin Green. (Ảnh: Văn Lưu).
Hiệu suất pin mặt trời được cải thiện đã mở ra kỷ nguyên sản xuất năng lượng tái tạo hiệu quả, góp phần tạo nên một thế giới công bằng và bền vững. Công nghệ pin mặt trời silicon đã được nhiều nhà khoa học khắp nơi phát triển trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, pin mặt trời hiệu suất cao hiện đại dựa vào bộ phát thụ động và công nghệ PERC do nhóm của Giáo sư Martin Green tiên phong.
Green là người đầu tiên mô tả và nhóm của ông là người đầu tiên phát triển và chứng minh bằng thực nghiệm hai cách tiếp cận khác nhau về cơ bản để cải thiện hiệu suất của tế bào silicon. Nhóm nghiên cứu của ông đã cải thiện đáng kể hiệu suất của pin mặt trời, mở đường cho việc sử dụng năng lượng mặt trời rộng rãi hơn. Những cải tiến bao gồm giảm sự thất thoát photon năng lượng bằng cách sử dụng một tấm phản xạ bề mặt phía sau, kết hợp một lớp điện môi và một lớp kim loại mỏng để giảm sự hấp thụ photon. Ngoài ra, họ đã phát triển các kỹ thuật thụ động bề mặt sau, sử dụng các lớp điện môi hoặc cấu trúc dị thể để giảm tổn thất sóng mang. Những khám phá này đã dẫn đến sự phát triển vượt trội của công nghệ PERC giúp tối ưu hóa hiệu suất pin mặt trời và chứng minh tính khả thi của việc kết hợp các công nghệ tiên tiến này vào sản xuất hàng loạt.
2. Chế tạo pin Lithium-ion
Giải thưởng chính VinFuture Grand Prize cũng được trao cho Giáo sư Stanley Whittingham, Đại học Binghamton, Đại học Bang New York, Hoa Kỳ và hai nhà khoa học khác gồm Giáo sư Rachid Yazami (Maroc) và Giáo sư Akira Yoshin (Nhật Bản). với công trình tiên phong mang tính đột phá về pin Lithium-ion.
Loại pin này đã đặt nền móng cho một xã hội không dây và không sử dụng nhiên liệu hóa thạch, mang lại lợi ích to lớn cho nhân loại. Nhờ nghiên cứu này, cùng với cố giáo sư người Mỹ John B. Goodenough, giáo sư Akira Yoshino, Stanley Whittingham đã trở thành người đoạt giải Nobel Hóa học năm 2019.
Giáo sư Stanley Whittingham, người đoạt giải Nobel Hóa học 2019. (Ảnh: Văn Lưu).
Giáo sư Whittingham đã phát minh ra nguyên lý hoạt động của pin Lithium-ion và xác định vai trò của Lithium ion như một chất mang điện hiệu quả. Ông là người khởi xướng và phát hiện ra nguyên lý hoạt động của pin Lithium-ion. Bắt đầu từ bước đột phá vào năm 1974, ông đã tạo ra mẫu pin Lithium-ion đầu tiên, mở ra kỷ nguyên mới trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng. Ông là người đi tiên phong trong khái niệm xen kẽ điện cực và mô tả tỉ mỉ sự khuếch tán của Lithium vào các mạng tinh thể kim loại khác nhau. Whittingham cũng tập trung vào việc cải thiện độ ổn định cấu trúc và số chu kỳ của pin, thông qua ứng dụng phản ứng xen kẽ đa điện tử để nâng cao độ ổn định và công suất của chúng.
Kể từ khi gia nhập thị trường vào năm 1991, pin Lithium-ion cung cấp năng lượng cho một số thiết bị được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, từ máy tính xách tay đến điện thoại thông minh. Sự phát triển của pin lithium-ion cũng giúp cho xe điện trở nên khả thi, đồng thời thúc đẩy sự phát triển của truyền thông không dây.
3. Giống lúa năng suất cao kháng rầy nâu
Cùng với Giáo sư Gurdev Singh Khush, người Mỹ gốc Ấn Độ, Giáo sư Võ Tòng Xuân, Đại học Nam Cần Thơ đã được trao giải thưởng đặc biệt dành cho các nhà khoa học đến từ các nước đang phát triển. Giải thưởng vinh danh nghiên cứu cơ bản của ông trong việc phát minh và phổ biến các giống lúa kháng bệnh, góp phần tăng cường an ninh lương thực toàn cầu. Ông là nhà khoa học Việt Nam đầu tiên được trao giải thưởng VinFuture.
Giáo sư Võ Tòng Xuân. (Ảnh: Văn Lưu).
Trong cuộc cách mạng nông nghiệp, Giáo sư Xuân đóng vai trò quan trọng trong việc phổ biến giống IR36 đến khắp các vùng bị sâu bệnh ở đồng bằng sông Cửu Long và phối hợp với nông dân áp dụng kỹ thuật. Cấy ghép tiên tiến. Thông qua những sáng kiến này, ông đã thúc đẩy việc mở rộng khả năng tiếp cận với hạt giống lúa chất lượng và tăng sản lượng lúa gạo với chi phí thấp hơn mà không sử dụng hóa chất độc hại.
Đến những năm 1980, giống lúa IR36 được sử dụng trên toàn cầu với diện tích gieo trồng lên tới 11 triệu ha. Đến năm 2000, việc phổ biến rộng rãi IR36 và các giống lúa khác đã góp phần đáng kể vào việc tăng năng suất lúa, với sản lượng tăng lên 600 triệu tấn. Ngoài IR36, IR64 đã được trồng rộng rãi trên 10 triệu ha trong vòng hai thập kỷ kể từ khi đưa ra thị trường, tạo ra tác động tích cực đến cuộc sống của hàng triệu người trên toàn thế giới. IR64 lần đầu tiên được phổ biến ở Philippines vào năm 1985, ngay sau đó là ở Bhutan, Burkina Faso, Campuchia, Trung Quốc, Ecuador, Gambia, Ấn Độ, Indonesia, Mauritania, Mozambique, Việt Nam và vùng Sahelian của Tây Phi. Đến năm 2018, IR64 và các thế hệ con cháu của nó đã được trồng rộng rãi ở nhiều nước và là giống lúa phổ biến nhất ở vùng nhiệt đới châu Á, chứng tỏ tính ưu việt và khả năng thích ứng đặc biệt của chúng.
4. Khám phá hormone GLP-1 giúp giảm cân và điều trị bệnh tiểu đường
Năm 2023 chứng kiến sự bùng nổ của các loại thuốc điều chỉnh quá trình trao đổi chất như Ozempic, Wegovy và Mounjaro. Những loại thuốc này dựa trên hormone GLP-1 , có thể làm giảm cả nguy cơ mắc bệnh tiểu đường và tim mạch. Nhắm mục tiêu vào thụ thể GLP-1 cũng hỗ trợ giảm cân hiệu quả. Việc phát hiện ra hormone GLP-1 này đã mang lại Giải thưởng Đặc biệt dành cho các nhà khoa học nghiên cứu các lĩnh vực mới cho Giáo sư Jens Juul Holst, Đại học Copenhagen, Đan Mạch.
Giáo sư Jens Juul Holst. (Ảnh: Văn Lưu).
Giáo sư Holst là nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực nội tiết và chuyển hóa. Song song với nhóm nghiên cứu của Giáo sư Joel Habener tại Bệnh viện Đa khoa Massachusetts, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Holst tại Đại học Copenhagen đã phát hiện ra cấu trúc và vai trò của glucagon-like peptide 1 (GLP-1) trong việc điều chỉnh nhu động ruột và nồng độ insulin. Dựa trên việc phát hiện ra GLP-1 trong ruột và tuyến tụy của động vật có vú vào năm 1986, một năm sau, ông công bố nghiên cứu mang tính đột phá về việc phát hiện ra dạng đồng phân chức năng của phân tử GLP-1 cấu trúc ngắn hơn 7 axit amin, được gọi là proglucagon 78-107 hoặc GLP -1 (7-36).
Việc phát hiện ra đồng dạng GLP-1 (7-36) sau đó đã dẫn đến việc phát hiện ra vai trò của peptide này trong việc điều chỉnh insulin và glucose ở người, mở ra kỷ nguyên của các phương pháp điều trị dựa trên bệnh tiểu đường và béo phì. GLP-1.
Giáo sư Holst không chỉ có đóng góp lớn trong việc xác định vai trò sinh học và phát triển các liệu pháp dựa trên GLP-1, Giáo sư Holst còn đóng vai trò then chốt trong việc xác định hoạt động của enzyme dipeptidyl-peptidase-4 (DDP-4). trong quá trình phân hủy GLP-1. Từ phát hiện này, một nhóm thuốc mới dựa trên cơ chế ức chế DDP-4 đã ra đời và giúp cải thiện đáng kể hiệu quả của liệu pháp GLP-1 bằng cách tăng thời gian tồn tại của thuốc trong cơ thể. và nâng cao tính ổn định cũng như hiệu quả sinh học của chúng.
Giải thưởng này cũng được trao cho phó giáo sư Svetlana Mojsov , Đại học Rockefeller, Hoa Kỳ vì những đóng góp mang tính đột phá trong việc tìm ra các dạng đồng phân chức năng của peptide giống glucagon 1 (GLP-1), mở ra hàng loạt công trình nghiên cứu. nghiên cứu và phát triển các liệu pháp dựa trên peptide này. Khi làm việc tại Bệnh viện Đa khoa Massachusetts năm 1986, bà Mojsov đã hợp tác với các nhà nghiên cứu phát hiện ra hàng loạt đồng phân của GLP-1, bao gồm GLP-1 (1-37), GLP-1 (1-36), GLP-1 (7 -37) và GLP-1 (7-36), điều này chỉ có thể thực hiện được nhờ nỗ lực của cô trong việc phân lập các kháng thể đặc hiệu loại peptide này.
Giáo sư Svetlana Mojsov. (Ảnh: Văn Lưu)
Cùng năm đó, bà cũng công bố nghiên cứu cơ bản về sự phát triển của lĩnh vực này khi tìm thấy GLP-1 (1-37) trong dạ dày của chuột. Sau đó vào năm 1987, bà tiếp tục cùng với Giáo sư Habener và Tiến sĩ Gordon Weir công bố quan sát đầu tiên về tác dụng kích thích insulin của GLP-1 (7-37) trên mô hình tuyến tụy của chuột. Những khám phá trong việc xác định vai trò sinh lý và nội tiết của GLP-1 của Giáo sư Svetlana Mojsov đã đặt nền móng cho nỗ lực phát triển thuốc và thử nghiệm lâm sàng sử dụng GLP-1 để chống béo phì. béo phì và tiểu đường, mở ra cơ hội nâng cao sức khỏe cho hàng trăm triệu người trên thế giới.
5. Khám phá cơ chế hình thành lỗ thủng tầng ozone
Giải Đặc biệt dành cho Nhà khoa học nữ được trao cho Giáo sư Susan Solomon, Viện Công nghệ Massachusetts, Hoa Kỳ – nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực hóa học khí quyển, với những đóng góp mang tính đột phá giúp mở rộng hiểu biết của chúng ta. nhân loại về hiện tượng suy giảm tầng ozon và vai trò của chlorofluorocarbons (CFC).
Phó Thủ tướng Trần Hồng Hà trao giải thưởng cho Giáo sư Susan Solomon tối 20/12 tại Hà Nội. (Ảnh: Giang Huy).
Xuất phát từ tính toán của Giáo sư Mario Molina và Sherwood Rowland năm 1974, giả thuyết về tác động của CFC đến tầng ozone đã được cộng đồng khoa học quan tâm và nghiên cứu rộng rãi trong nhiều năm. Tuy nhiên, phải đến năm 1986-1987, giả thuyết này mới được chứng minh một cách thuyết phục sau khi các thí nghiệm của Giáo sư Solomon ở Nam Cực thu thập được bằng chứng đáng tin cậy về lỗ thủng đặc biệt lớn trên tầng ozone do CFC gây ra ở khu vực này. Thí nghiệm cũng xác nhận giả thuyết trước đây của cô rằng mật độ cao của các đám mây tầng bình lưu ở khu vực Nam Cực đã tạo ra lực hút điện từ với CFC.
Kết quả của những nghiên cứu thực nghiệm này sau đó đã thúc đẩy những nỗ lực toàn cầu và dẫn tới sự ra đời của Nghị định thư Montreal . Đây là một trong những thỏa thuận quốc tế thành công nhất trong việc giải quyết vấn đề môi trường toàn cầu, giúp đạt được sự đồng thuận trên toàn thế giới nhằm loại bỏ dần các chất gây tổn hại tầng ozone như CFC.
Ngoài ra, những khám phá sâu rộng của Solomon còn làm phong phú thêm sự hiểu biết về động lực khí hậu, tập trung vào các lĩnh vực như hóa học khí quyển, cơ chế phản hồi khí hậu và tác động của con người lên nhiệt độ. Cấp độ toàn cầu. Những hiểu biết sâu sắc và khả năng lãnh đạo của bà đã định hình các mô hình chính sách và khoa học quốc tế, góp phần to lớn vào các nỗ lực bảo vệ môi trường toàn cầu.
Giải thưởng do Quỹ VinFuture khởi xướng từ năm 2020 và được trao định kỳ hàng năm cho những phát minh khoa học công nghệ đột phá, có tiềm năng tạo ra những thay đổi có ý nghĩa trong cuộc sống con người. Sau ba mùa giải, 27 nhà khoa học đã được vinh danh. Tổng giải thưởng trị giá 4,5 triệu USD, trong đó có giải chính trị giá 3 triệu USD và 3 giải đặc biệt, mỗi giải trị giá 500.000 USD, với 3 hạng mục: Nhà khoa học nữ, Nhà khoa học đến từ các nước đang phát triển và Nhà khoa học nghiên cứu lĩnh vực mới.
VinFuture 2023 nhận được 1.389 đề cử, từ 90 quốc gia và vùng lãnh thổ trên 5 châu lục. Con số này ở năm thứ hai là 970 và ở mùa đầu tiên có 599 đề cử.
- Ảnh xưa thời nhà Thanh: Cận cảnh “siêu xe” của giới quý tộc giàu có, biểu tượng cho địa vị và gia đình thời bấy giờ
- Hiện tượng lạ xảy ra trước trận động đất khiến 118 người thiệt mạng ở Trung Quốc
- Một kỷ nguyên mới trên Mặt trăng đã chính thức bắt đầu
