"Giải Đặc biệt VinFuture 2025 như 'hạt giống' để tôi kêu gọi thêm nguồn viện trợ cho nghiên cứu"

Giải Đặc biệt VinFuture 2025 dành cho Nhà khoa học đến từ các nước đang phát triển đã vinh danh Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero (Mexico) vì những tiến bộ trong nghiên cứu sinh thái vi sinh vật và cơ chế cố định nitơ cộng sinh tại các hệ sinh thái nhiệt đới.

Giáo sư Martínez-Romero đã phát hiện và mô tả nhiều loài Rhizobium mới, góp phần mở rộng hiểu biết về phân loại vi sinh vật và tương tác cây – vi sinh trong nông nghiệp, mở ra hướng nghiên cứu mới về cộng sinh vi khuẩn-cây trồng, có tác động sâu rộng đến nông nghiệp bền vững trong bối cảnh nguồn lực hạn chế.

Phát hiện sớm về Rhizobium tropici của bà đã mở ra một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới về vi khuẩn cố định nitơ thích nghi với môi trường nhiệt đới. Công trình của bà đã có ảnh hưởng sâu rộng trong lĩnh vực sinh thái học vi sinh vật thông qua việc nhấn mạnh vào sự đa dạng vi sinh, mối cộng sinh vượt ra ngoài cây họ đậu, và ứng dụng thực tiễn trong bối cảnh nguồn lực hạn chế.

Đột phá trong nghiên cứu hoàn toàn mới về vi khuẩn cố định nitơ

Phóng viên: Xin chúc mừng với một giải thưởng dành cho các nhà khoa học đến từ nước đang phát triển. Với bà, giải thưởng này có ý nghĩa như thế nào?

Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero: Tôi đã từng nhận được nhiều giải thưởng nhưng đây là giải thưởng tốt nhất với tôi và đặc biệt là giải thưởng lại đến từ một quốc gia đang phát triển như quốc gia của tôi.

Nói đúng hơn, tôi phải xin chúc mừng các bạn vì có sáng kiến tuyệt vời. Qua đó thấy các quốc gia đang phát triển cần có nhiều sự hỗ trợ hơn nữa để có nhiều nghiên cứu khoa học cho bây giờ và tương lai để có những nghiên cứu giúp đỡ thêm nhiều người nữa.

Giải thưởng như một hạt giống để chúng tôi có thể kêu gọi thêm nguồn kinh phí hỗ trợ cho quá trình nghiên cứu, tối ưu hóa kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực khác.

Phóng viên: Bà có thể chia sẻ thêm về lĩnh vực nghiên cứu của mình về vi khuẩn?

Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero: Có thể mô tả đơn giản như sau: các loài cây trồng - cũng như mọi sinh vật sống trên trái đất - đều tiến hóa từ vi khuẩn. Ngay cả con người và động vật cũng vậy. Ngược lại, vi khuẩn xem cơ thể chúng ta và cây trồng như môi trường cộng sinh để phát triển.

Tôi nghiên cứu nhiều năm trong lĩnh vực đa dạng vi khuẩn, vi sinh vật và thấy đây là ưu tiên trong hướng nghiên cứu và thực hiện phân lập gene vi khuẩn. Trong công trình nghiên cứu này, chúng tôi tập trung nhiều hơn vào các loại cây trồng. Và chúng tôi nghiên cứu cách các loại cây trồng này ứng phó cũng như sử dụng vi khuẩn theo cách có lợi cho cây trồng.

Nghiên cứu của tôi kết hợp hệ sinh thái vi sinh, hệ gene học và phân loại học để phân lập và đặc trưng hóa các loài vi khuẩn mới, được thích nghi đặc thù với điều kiện đất và cây trồng địa phương. Trong công trình nghiên cứu của mình, tôi đã xác định được một số loại vi khuẩn có lợi. Tôi sẽ sử dụng những vi khuẩn đó để tăng năng suất cây trồng và giúp cây trồng phát triển tốt hơn.

Việc mô tả sự đa dạng vi sinh, chức năng trong các hệ canh tác và thực hành nông nghiệp đa dạng, đã nâng cao khả năng của các nhà khoa học trong việc lựa chọn các chủng vi sinh thích hợp hơn cho nhiều loại đất, hình thức canh tác và phương thức canh tác, từ đó giúp cây trồng hấp thụ tốt hơn nitơ và các dưỡng chất thiết yếu khác.

Phóng viên: Bà có thể nói rõ hơn về vi khuẩn có ích mà bà ứng dụng để tăng năng suất cây trồng? Cụ thể là loại cây gì?

Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero: Nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào chính loại vi khuẩn trên cây trồng. Chúng tôi đã nghiên cứu nhiều loại cây khác như cỏ linh lăng, cây họ đậu và gần đây hơn là cà chua. Vi khuẩn có lợi có thể được tìm thấy trong nhiều loài thực vật khác nhau. Điều rất quan trọng là phải xác định vi khuẩn hiện diện tại địa phương. Bởi vi khuẩn có lợi cho lúa ở một số quốc gia khác không nhất thiết giống với vi khuẩn ở Việt Nam.

Vi khuẩn thích nghi tại địa phương với những loại cây đặc thù tại địa phương đó. Tôi đã tìm hiểu về vi khuẩn cộng sinh trong một thời gian dài. Tôi cũng đã nghiên cứu về nấm aspergillum và vi khuẩn clebsiella (Klebsiella) cố định đạm từ thực vật (quá trình vi sinh vật chuyển đổi nitơ trong không khí thành dạng amoniac hoặc amoni mà cây có thể hấp thụ để phát triển).

Gần đây hơn, tôi đã nghiên cứu vi khuẩn methylobacterium sản xuất ra các hormone kích thích sinh trưởng của thực vật. Đồng thời, tôi đã sử dụng methanol do thực vật sản xuất ra. Nếu chúng không sử dụng chất đó, methanol đó sẽ đi vào môi trường và phá vỡ lớp đất của chúng.

Nuôi giấc mơ tìm hiểu cơ chế cố định nitơ của con người để bớt ăn đạm động vật

Phóng viên: Sau khi được vinh danh tại giải thưởng VinFuture, bà sẽ có chương trình hợp tác với các nhà khoa học Việt Nam không? Số tiền giải thưởng này giúp được gì cho bà trong hành trình nghiên cứu?

Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero: Tôi có kế hoạch sẽ trao đổi cụ thể với một nhà khoa học Việt Nam về đề án nghiên cứu cụ thể. Tôi rất vui nếu có các bạn sinh viên quan tâm chủ đề nghiên cứu và có nguyện vọng tham gia vào nghiên cứu ở phòng lab của tôi. Chúng tôi có năng lực hoàn thành nghiên cứu về hệ gene rất cao và xác định toàn bộ hệ gene đầy đủ của một loại vi khuẩn.

Hiện tại tôi muốn tập trung nghiên cứu gene bất hoạt ở vi khuẩn. Vi khuẩn có hàng triệu gene khác nhau và không phải gene nào cũng được sử dụng. Chúng tôi muốn thử nghiệm trong điều kiện cụ thể, thí dụ như xem gene được kích hoạt thế nào trong môi trường axit, khí metan và tìm xem gene đó có ích lợi gì cho chúng ta.

Đó là lợi ích của nghiên cứu và tôi tự hào chúng tôi là người gần như tiên phong trong lĩnh vực còn mới. Các nhà khoa học trẻ, các bạn sinh viên Việt Nam quan tâm đến nghiên cứu này và mong muốn được đào tạo có thể tìm đến với tôi.

Phóng viên: Bà đã có tìm hiểu về nông nghiệp Việt Nam hay không? Và bà có kế hoạch hợp tác với các nhà nông học của chúng tôi để phát triển và nâng cao năng suất cây trồng dựa trên công trình của bà hay không?

Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero: Tôi rất sẵn lòng hợp tác với các nhà nghiên cứu, nhà khoa học tại Việt Nam, đặc biệt trong lĩnh vực vi khuẩn và cây trồng. Ở Mexico, chúng tôi có một số loại cây có triển vọng, chẳng hạn như cây trồng họ bắp, và chúng tôi cũng sử dụng cơ chế cố định nitơ để chiết xuất, phân tách những loại vi khuẩn từ các loại cây trồng này. Tuy nhiên, đó chỉ là những cây trồng có ở Mexico thôi. Cho nên chúng tôi rất sẵn lòng được hợp tác với các nhà khoa học Việt Nam.

Ngoài ra, tôi muốn nhắc lại, tôi cũng có một phòng thí nghiệm. Vì vậy nếu bất kỳ học sinh, sinh viên nào ở Việt Nam có niềm đam mê với lĩnh vực này, chúng tôi rất vui mừng chào đón các bạn đến với phòng thí nghiệm để học hỏi và thực hiện các thí nghiệm tại đây.

Phóng viên: Việt Nam là một nước rất đông dân và diện tích đất được khai thác cũng rất lớn nên ảnh hưởng đến tính bền vững của nông nghiệp. Bà có thấy cơ hội nào ở đây để phát triển nghiên cứu của mình tốt hơn không?

Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero: Chúng tôi đang nghiên cứu các vi khuẩn liên kết cây trồng khác. Đây là công việc khó khăn, tuy nhiên chúng tôi cũng đang thực hiện nghiên cứu với loại vi khuẩn chuyên biệt này.

Chúng ta biết rằng vi khuẩn thì không thể thay thế được hoàn toàn lượng nitơ cần thiết cho các loại cây như ngô hoặc lúa. Chúng tôi đang tập trung vào việc giảm đi một nửa lượng phân bón và chất hóa học sử dụng cho các loại cây trồng, đồng thời giữ nguyên được năng suất cây trồng khi chúng ta sử dụng các loại vi khuẩn.

Nhìn chung, đây là một cơ chế kết hợp, hỗ trợ cho sự phát triển của cây trồng. Và cách mà chúng tôi thấy thực tế hơn, đó là sử dụng vi khuẩn thay thế một phần nitơ trong trồng trọt.

Phóng viên: Công trình của bà là một lĩnh vực mới, bà dự đoán sự tác động như thế nào đến thế giới, đặc biệt tại các nước đang phát triển?

Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero: Thực vật luôn cần vi khuẩn. Tuy nhiên có loại vi khuẩn không tồn tại trong điều kiện nguy hiểm như tia tử ngoại. Hiện tại, chúng tôi chưa nắm rõ loại vi khuẩn nào trên đồng ruộng chết khi có nhiều tia bức xạ. Do đó, chúng tôi cần có thêm những nghiên cứu về mảng này và nghiên cứu xem trong điều kiện khác vi khuẩn bị tuyệt diệt hay không.

Chúng tôi đang có ý tưởng sử dụng vi khuẩn tạo ra phân bón, thuốc trừ sâu sinh học phun lên lá cây trồng. Để làm được, chúng tôi phải nghiên cứu có vi khuẩn nào tồn tại được khi tầng ozon bị phá hủy hoặc nghiên cứu chất liệu có thể sản xuất thuốc trừ sâu sinh học. Từ đó, chúng tôi sẽ tạo ra dùng thuốc trừ sâu sinh học dùng cho cây trồng.

Hiện nay, nghiên cứu trên lá cây của chúng tôi cho thấy hoàn toàn không thấy vi khuẩn vì chúng bị diệt từ điều kiện tự nhiên và đó là hướng chúng tôi muốn nghiên cứu thêm.

Phóng viên: Tại buổi giao lưu với các bạn trẻ sau lễ trao giải VinFuture, bà có tiết lộ ước mơ ban đầu của bà là được tham gia vào dự án bảo tồn voi ở châu Phi. Có một hướng nghiên cứu nào từ giấc mơ này không, khi thực tế những gì bà nghiên cứu lại đang chủ yếu liên quan đến thực vật?

Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero: Tôi thích động vật nhưng trong nghiên cứu chưa có thiên hướng nghiên cứu về nhiều động vật. Tôi cũng có một số đề án, như nghiên cứu một số loài vi khuẩn từ phân động vật để tìm hiểu cơ chế cố định nitơ của vi khuẩn trong động vật, thí dụ như dự án nghiên cứu cơ chế cố định nitơ ở rùa và tìm ra một số loài vi khuẩn mới.

Mục tiêu nghiên cứu là tìm vi khuẩn ở động vật để xem có tác nhân gây bệnh cho con người. Những nghiên cứu của tôi về thực vật cũng nhằm mục tiêu đó, tìm vi khuẩn xem kháng lại kháng sinh không.

Tôi có giấc mơ tìm hiểu cơ chế cố định nitơ trong cơ thể con người để giúp con người có thể tự xây dựng cơ thế không phải ăn uống quá nhiều đạm từ động vật mà cơ thể tự tạo đạm và nuôi mình. Ngoài ra, cơ thể con người có cơ chế cố định nitơ giúp kháng thể con người tốt hơn, giảm bớt các vấn đề về sức khỏe như xương khớp, đau ốm.

Tuy nhiên đó là giấc mơ của tôi, hiện chưa làm được. Chúng tôi vẫn mong có cơ hội nghiên cứu về vấn đề này và cố gắng khai phá thêm nhiều tiềm năng nghiên cứu.

Xin cảm ơn Giáo sư María Esperanza Martínez-Romero!