Gửi bình luận
Hai học sinh Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong (TPHCM) đã chinh phục thành công đề tài ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong thiết kế thuốc, giành giải Nhất cấp quốc gia và mở ra một hướng tiếp cận mới cho nghiên cứu dược phẩm ngay từ bậc phổ thông.
Mới đây, hai học sinh lớp 12 chuyên Tin của Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong (TPHCM), Nguyễn Tấn Đức và Hà Nhật Bảo, đã gây ấn tượng mạnh khi xuất sắc giành giải Nhất Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia năm 2026 với một dự án có tính ứng dụng cao trong lĩnh vực hóa dược: sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để hỗ trợ thiết kế thuốc. Dự án mang tên “SPProbMol3 - Phát triển mô hình tạo sinh xác suất đa phương thức trong thiết kế phối tử dựa trên cấu trúc không gian 3 chiều của protein”.
Ít ai biết rằng, chỉ một năm trước, Tấn Đức và Nhật Bảo từng ghi dấu ấn ở hướng nghiên cứu hoàn toàn khác. Với dự án ứng dụng học sâu trong sáng tác âm nhạc nhằm bảo tồn và phát triển đờn ca tài tử, hai em đã giành giải Nhất cấp quốc gia và giải Tư tại một cuộc thi quốc tế.
Thành công đó hoàn toàn có thể trở thành nền tảng an toàn để tiếp tục khai thác và phát triển. Tuy nhiên, thay vì lựa chọn con đường quen thuộc, hai nam sinh lại quyết định bước ra khỏi “vùng an toàn” để thử sức ở một lĩnh vực mới, nhiều thách thức hơn. “Chúng em muốn thử sức ở lĩnh vực khác, nơi kiến thức có thể được vận dụng trực tiếp vào những bài toán nan giải hơn”, Tấn Đức chia sẻ.
Từ niềm yêu thích với lý thuyết đồ thị - lĩnh vực nền tảng trong khoa học máy tính - Tấn Đức bắt đầu tìm kiếm điểm giao thoa giữa toán học, trí tuệ nhân tạo và học sâu. Chính quá trình này đã mở ra hướng tiếp cận mới, giúp em hình dung cách mô hình hóa cấu trúc phân tử bằng các công cụ tính toán hiện đại. Trong khi đó, Nhật Bảo tiếp cận vấn đề từ góc nhìn thực tiễn của ngành dược.
Theo em, quá trình thiết kế thuốc hiện nay còn nhiều hạn chế, đặc biệt chi phí sàng lọc cao, sự phụ thuộc lớn vào kinh nghiệm của chuyên gia và độ phức tạp trong mô phỏng tương tác giữa protein và phối tử trong không gian ba chiều.
Những rào cản này không chỉ kéo dài quá trình nghiên cứu mà còn làm gia tăng đáng kể chi phí phát triển thuốc. Từ những bất cập đó, nhóm đã lựa chọn một hướng nghiên cứu liên ngành, kết hợp giữa trí tuệ nhân tạo, hình học không gian và hóa sinh nhằm tìm kiếm giải pháp hiệu quả hơn.
Ở cốt lõi, dự án SPProbMol3 hướng đến việc xây dựng một mô hình có khả năng “tạo sinh” các phối tử - những hợp chất hữu cơ có thể gắn kết với protein để kích hoạt phản ứng thuốc. Đây là bước then chốt trong phát triển dược phẩm, bởi việc tìm được phối tử phù hợp có ý nghĩa quyết định đối với hiệu quả điều trị.
Thay vì sử dụng phương pháp truyền thống mang tính thử - sai (brute force), vốn tiêu tốn nhiều thời gian và nguồn lực, mô hình của nhóm áp dụng cách tiếp cận dựa trên xác suất, tận dụng sức mạnh của trí tuệ nhân tạo để dự đoán và đề xuất các ứng viên tiềm năng một cách hiệu quả hơn.
Điểm nổi bật của mô hình là khả năng xử lý đa phương thức trong không gian ba chiều - nơi các tương tác sinh học thực sự diễn ra. Nhờ đó, các phân tử được tạo ra không chỉ có độ chính xác cao mà còn giàu tính thực tiễn, đồng thời vẫn bảo đảm sự đa dạng cần thiết cho các bước sàng lọc tiếp theo.
Theo Tấn Đức, việc ứng dụng AI không chỉ rút ngắn thời gian tìm kiếm thuốc mà còn tối ưu chi phí nghiên cứu. “Mô hình của chúng em có thể tự động hóa việc tìm kiếm các ứng viên tiềm năng, qua đó nâng cao hiệu quả của toàn bộ quy trình”, em cho biết.
Đằng sau dự án hoàn chỉnh là hành trình kéo dài gần 9 tháng, từ cuối tháng 6/2025 đến tháng 3/2026, được triển khai qua 4 giai đoạn rõ ràng: Nghiên cứu tổng quan, xây dựng nền tảng, hoàn thiện mô hình và kiểm tra, đánh giá. Tuy nhiên, quá trình triển khai thực tế không diễn ra “thẳng tiến” như cấu trúc lý thuyết ban đầu.
Ngay từ giai đoạn đầu, nhóm đã phải đối mặt với khối lượng kiến thức khổng lồ, trải rộng từ trí tuệ nhân tạo, toán học đến hóa sinh. Việc tiếp cận một lĩnh vực không phải thế mạnh khiến cả hai nhiều lần rơi vào trạng thái quá tải. “Có những lúc chúng em phải làm lại từ đầu đến ba, bốn lần để bảo đảm nền tảng đủ vững”, Nhật Bảo chia sẻ.
Những lần “đập đi xây lại” ấy không chỉ tiêu tốn thời gian mà còn đặt ra thử thách lớn đối với sự kiên trì và niềm tin của cả nhóm. Không ít lần, những hướng nghiên cứu tưởng chừng khả thi lại bộc lộ hạn chế mà không thể khắc phục trong thời gian ngắn. Những khoảnh khắc bế tắc, hoài nghi từng khiến cả hai tự hỏi liệu có nên tiếp tục theo đuổi đề tài. Tuy nhiên, chính trong những thời điểm khó khăn ấy, sự đồng hành của thầy hướng dẫn cùng tinh thần quyết tâm đã giúp các em từng bước vượt qua trở ngại, kiên định với mục tiêu ban đầu.
Là học sinh lớp 12, Tấn Đức và Nhật Bảo phải đối mặt với áp lực kép: Vừa hoàn thành chương trình học, vừa bảo đảm tiến độ nghiên cứu. Để cân bằng, hai em xây dựng lịch làm việc khoa học, tận dụng tối đa thời gian vào buổi sáng và buổi tối. Dẫu vậy, không ít đêm, cả hai phải thức đến 4 - 5 giờ sáng để đọc tài liệu, viết code và kiểm tra mô hình. Những ngày cận kề các kỳ thi, phòng nghiên cứu của trường gần như trở thành “căn cứ” quen thuộc, nơi các em dồn toàn bộ thời gian và công sức.
Sự phối hợp giữa hai thành viên cũng là yếu tố quan trọng góp phần tạo nên thành công của dự án. Mỗi khi phát hiện tài liệu hay hoặc nảy sinh ý tưởng mới, cả hai đều chia sẻ ngay để cùng phân tích và phát triển. Những buổi làm việc với giáo viên hướng dẫn không chỉ giúp tháo gỡ các vướng mắc mà còn mở ra những hướng tiếp cận mới, giúp nhóm tránh được những sai sót không cần thiết trong quá trình nghiên cứu.
“Chúng em hiểu nhau hơn sau một năm làm việc chung. Khi có bất đồng, cả hai đều ngồi lại trao đổi, lắng nghe và tìm ra giải pháp tối ưu”, Nhật Bảo chia sẻ. Chính sự thấu hiểu và tinh thần hợp tác đã giúp hai em duy trì được nhịp độ làm việc ổn định, ngay cả trong những giai đoạn khó khăn nhất.
Đến tháng 3/2026, dự án SPProbMol3 chính thức hoàn thành. Kết quả thử nghiệm cho thấy mô hình đạt hiệu quả cao về chất lượng tương tác với protein và tính hiện thực hình học của cấu dạng, đồng thời vẫn bảo đảm các đặc tính cần thiết của phân tử. Thành quả này đã giúp nhóm giành giải Nhất cấp quốc gia, đồng thời trở thành đại diện của Việt Nam tham dự Hội thi Khoa học kỹ thuật quốc tế (ISEF 2026), dự kiến diễn ra vào tháng 5 tại Mỹ.
Thầy Đỗ Quốc Anh Triết - giáo viên Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong nhận xét Tấn Đức và Nhật Bảo có bản lĩnh, định hướng nghiên cứu rõ ràng. Theo thầy, việc hai em dám bước ra khỏi vùng an toàn để thử sức ở lĩnh vực mới cho thấy tinh thần cầu tiến đáng quý. Các em có khả năng tự học, nghiên cứu sâu, biết hiện thực hóa ý tưởng thành sản phẩm cụ thể. Sự bền bỉ, kiên trì cùng môi trường học tập khuyến khích nghiên cứu là nền tảng giúp các em phát huy năng lực và tiến xa trong khoa học.
