1. BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ MÔI TRƯỜNG
Một nghiên cứu trên Nature Geoscience cho thấy, “chìa khóa” làm mưa cực đoan tăng mạnh không chỉ là không khí ấm lên giữ được nhiều hơi nước hơn (như ta vẫn hay nhắc tới qua định luật Clausius–Clapeyron), mà còn là cách hơi ẩm được dồn nén và tập trung ở quy mô trung gian (sự hội tụ ẩm ở quy mô trung mô). Nói cách khác, thay vì ẩm trải đều, các “dải ẩm hẹp” (giống như những dòng sông hơi nước trên trời) bị gió và địa hình dồn lại, bơm rất nhiều hơi ẩm vào vùng bão hoặc dải mây dông. Khi khí hậu ấm lên, các dải ẩm này hoạt động hiệu quả hơn, khiến lượng nước trút xuống trong một khu vực hẹp tăng mạnh, làm cho các trận mưa lớn ngắn hạn (mưa cực đoan) dữ dội và tập trung hơn mức ta dự đoán chỉ từ chuyện “không khí ấm chứa nhiều hơi nước hơn” [1]. Điều này hàm ý rằng các mô hình khí hậu khu vực và thiết kế hạ tầng thoát nước cần mô tả tốt hơn động lực ẩm ở quy mô trung mô, thay vì chỉ nhìn vào xu thế lượng mưa trung bình.
Cũng trên Nature Geoscience, phân tích mới về một sông băng tại Nam Cực cho thấy tốc độ tan kỷ lục có liên quan chặt chẽ tới quá trình “nổi lên và vỡ tảng”: khi sông băng mất đi các vùng băng biển mỏng phía trước vốn đóng vai trò “chống đỡ”, rìa băng nổi lên, đường ranh giới giữa phần băng bám đất và phần băng nổi trở nên bất ổn và dẫn tới các đợt vỡ tảng băng được tăng cường [2]. Cơ chế này cho thấy, sự mất ổn định có thể diễn ra rất đột ngột sau một giai đoạn dài tưởng như “ổn định tạm thời”, khiến dự báo mực nước biển dâng phải tính tới các ngưỡng động lực học phi tuyến.
Đề cập đến tác động xã hội, một bài báo trên Nature Climate Change xây dựng mạng lưới các tác động khí hậu dây chuyền, từ nước, nông nghiệp, hạ tầng tới sinh kế và xung đột – để xác định các điểm can thiệp trọng yếu cho thích ứng ở châu Âu và toàn cầu, trong đó cụm “nước – nông nghiệp – sinh kế” nổi lên như điểm trung tâm [3]. Kết quả này được đặt trong bối cảnh phân tích dữ liệu vệ tinh mới cho thấy trữ lượng nước ngọt, đặc biệt là nước ngầm ở phần lớn Nam và Trung Âu suy giảm dai dẳng do khủng hoảng khí hậu, với hệ quả sâu rộng đối với an ninh lương thực, các hệ sinh thái phụ thuộc nước ngầm và chiến lược “nền kinh tế thông minh về nước” của EU [4].
Hình 1. Phần lớn châu Âu đang trở nên khô hạn hơn. Source: derived from Grace data from the GFZ Helmholtz Centre for Geosciences, Nasa and the University of Texas at Austin [4].
2. SINH HỌC
Trong di truyền học, Nature Genetics công bố một mô hình trên toàn bộ bộ proteome (proteome-wide model) mới, kết hợp bản đồ cấu trúc – chức năng protein với dữ liệu nghiên cứu liên kết toàn bộ hệ gen (genome-wide association studies – GWAS) để dự đoán tác động của các biến thể di truyền lên nguy cơ gây bệnh. Qua đó, hàng trăm tín hiệu GWAS rời rạc được gom lại thành các mô-đun chức năng gắn với các con đường sinh học cụ thể [5]. Cách tiếp cận này cho phép ưu tiên hóa mục tiêu thuốc và tái diễn giải các biến thể hiếm, góp phần dịch chuyển từ “dữ liệu gen lớn” sang ứng dụng lâm sàng.
Cũng trên Nature Genetics, một nghiên cứu về tiến hóa ung thư đại trực tràng cho thấy cơ chế né tránh miễn dịch do thay đổi biểu sinh (epigenetically driven immune evasion) xảy ra rất sớm trong tiến trình hình thành khối u: các thay đổi methyl hóa DNA và trạng thái nhiễm sắc thể tái cấu trúc mô hình nhận diện kháng nguyên và mức độ xâm nhập của tế bào miễn dịch ngay từ những tổn thương tiền ung thư [6]. Điều này gợi ý những “cửa sổ can thiệp” rất sớm cho dự phòng, tầm soát và thiết kế liệu pháp miễn dịch, đồng thời cho thấy cần tích hợp mạnh mẽ dữ liệu biểu sinh vào các mô hình dự báo nguy cơ cá thể.
Ở giao diện giữa sinh học cơ bản và y học tái tạo, một bài trên Nature Cell Biology cho thấy ức chế có chọn lọc một dạng tế bào chết phụ thuộc kết hợp với tái lập trạng thái chuyển hóa phù hợp có thể giúp mở rộng đáng kể tế bào gốc tạo máu người (human haematopoietic stem cells – HSC) ngoài cơ thể mà vẫn bảo toàn khả năng tự tái tạo và tạo ra đầy đủ các dòng tế bào máu [7]. Kết hợp với các chiến lược chỉnh sửa gene chính xác hơn, kết quả nghiên cứu này đã mở ra cơ hội sản xuất “kho” tế bào gốc HSC cá thể hóa cho điều trị bệnh huyết học và miễn dịch; song đồng thời đặt ra câu hỏi về khả năng kiểm soát đột biến ngoài mục tiêu và cần thiết phải chuẩn hóa tiêu chí an toàn trước khi ứng dụng rộng rãi.
3. VẬT LÝ
Sau khi Giải Nobel Vật lý 2025 vinh danh các thí nghiệm quan sát xuyên hầm lượng tử vĩ mô và lượng tử hóa mức năng lượng trên mạch siêu dẫn (superconducting circuits), tạp chí Nature Physics có bài xã luận “Phần thưởng ở cuối đường hầm lượng tử” nhấn mạnh rằng việc chứng minh tính liên kết lượng tử ở thang vĩ mô không chỉ khép lại một tranh luận nền tảng, mà còn tạo “đường băng” cất cánh cho thế hệ qubit siêu dẫn (superconducting qubits) bền hơn, cũng như các cảm biến lượng tử (quantum sensors) độ nhạy cao cho từ trường, gia tốc... [8].
Trên cùng tạp chí, công trình “electrons herald non-classical light” cho thấy khi electron tự do tương tác với các mode quang trong ống dẫn sóng (waveguide) có thể tạo ra trạng thái ánh sáng phi cổ điển với thống kê photon được điều chỉnh thông qua phép đo trùng phùng electron–photon–photon [9]. Thiết kế này biến chùm electron thành nguồn kích thích lượng tử và có thể tích hợp với quang tử silicon và plasmonics, tạo ra nguồn ánh sáng đơn photon và hai photon có thể điều chỉnh được tiến đến ứng dụng cho truyền thông lượng tử và cảm biến lượng tử trên chip.
Trong khi đó, bài viết “A Reliable Meter for Quantum Magic”) trên Physics Magazine (APS) đề xuất một thước đo thực dụng cho “độ ma thuật lượng tử” (quantum magic) – loại tài nguyên phi-Clifford cần thiết để vượt qua ngưỡng của tính toán cổ điển [10]. Bằng cách ánh xạ “ma thuật” vào các mạch chuẩn và các đại lượng quan sát được đo được trong thí nghiệm, nghiên cứu này cho phép so sánh hiệu quả giữa các kiến trúc qubit, tối ưu hóa thiết kế tổng hợp mạch và đánh giá xem một phần cứng cụ thể có đủ năng lực cho các thuật toán như hóa lượng tử hay không.
Hình 2. Leone và Bittel đã chứng minh rằng các hàm được gọi là entropy Rényi ổn định là những “thước đo” đáng tin cậy cho độ ma thuật lượng tử trong các hệ nhiều vật thể. Các mạch chỉ bao gồm các phép toán Clifford chịu lỗi (màu xanh lam) tạo ra các trạng thái có entropy ổn định thấp. Việc đưa vào các phép toán phi-Clifford (màu đỏ) làm tăng entropy [10].
4. HÓA HỌC
Trong lĩnh vực điện hóa, Nature Chemistry công bố nghiên cứu về vai trò của các ion carbonat và gốc tự do carbonat (carbonate anions and radicals) trong việc cấu trúc lại lớp nước trên bề mặt vàng trong phản ứng điện hóa khử CO₂ [11]. Từ kết quả phép đo in situ FTIR kết hợp với kết quả mô phỏng lý thuyết DFT, nhóm tác giả chỉ ra rằng CO32-và CO3-không chỉ là các sản phẩm trung gian mà còn có vai trò thúc đẩy hình thành cấu trúc lớp nước bề mặt có trật tự cao, dẫn đến điều chỉnh động học phản ứng khử hydro. Điều này gợi ý việc “thiết kế dung dịch điện ly” có vai trò quan trọng ngang với thiết kế chất xúc tác cho CO₂RR.
Hình 3. Vai trò của các ion carbonat và gốc tự do carbonat (carbonate anions and radicals) trong việc cấu trúc lại lớp nước trên bề mặt vàng trong phản ứng điện hóa khử CO₂ [11].
Một bài khác trên Nature Chemistry khai thác khái niệm “tiền tổ chức cấu dạng” (conformational preorganization) của các nhóm lân cận để điều khiển quá trình polymer tự phân hủy bằng cách “xếp sẵn” hình học của các liên kết dễ phân cắt, polymer có thể “tự hủy” nhanh và có kiểm soát khi gặp tín hiệu kích hoạt như pH hoặc ánh sáng [12]. Kết quả này mở ra lộ trình phát triển vật liệu đóng gói có vòng đời giới hạn được thiết kế từ đầu cho mục tiêu tái chế.
Ở cấp độ thực hành trong phòng thí nghiệm, mục Hỏi & Đáp (Q&A) trên Nature Chemistry bàn về cách giảm phát thải carbon của các phòng thí nghiệm hóa học, từ tối ưu hóa sử dụng tủ hút, thay thế dung môi tới chia sẻ hạ tầng phân tích giữa các nhóm để nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị [13]. Khi cộng dồn hàng chục nghìn phòng thí nghiệm hóa học trên toàn cầu, những điều chỉnh “vi mô” này có thể trở thành đóng góp đáng kể cho mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (net-zero) của các trường đại học và viện nghiên cứu.
5. Y SINH VÀ SỨC KHỎE
Một trong những tin nổi bật tháng này là công bố trên Nature về huyết thanh kháng nọc rắn tái tổ hợp dựa trên nanobody cho các loài rắn độc như rắn hổ mang (cobra), mamba và rinkhals [14]. Bằng cách thiết kế các nanobody có ái lực cao với nhiều độc tố (toxins) khác nhau và phối trộn thành một hỗn hợp tái tổ hợp, nhóm nghiên cứu đạt được phổ trung hòa rộng với hàng chục loài rắn châu Phi, hướng tới tương lai thay thế dần các chế phẩm kháng nọc truyền thống dựa trên huyết tương động vật – vốn dễ thiếu nguồn cung, chi phí cao và nguy cơ gây phản ứng phụ.
Nature Medicine trong tháng 11 công bố một thử nghiệm lâm sàng giai đoạn một về vaccine điều trị nhắm vào dung hợp DNAJB1–PRKACA trong ung thư gan dạng fibrolamellar (fibrolamellar hepatocellular carcinoma), kết hợp với hai thuốc ức chế kiểm soát miễn dịch là nivolumab và ipilimumab. Kết quả bước đầu cho thấy hồ sơ an toàn chấp nhận được và tín hiệu đáp ứng sớm đầy hứa hẹn [15]. Trong cùng số báo, nhiều nghiên cứu về liệu pháp gene nhấn mạnh rằng các can thiệp dựa trên chỉnh sửa hoặc bổ sung gene đang tiến rất nhanh từ mức chứng minh nguyên lý sang thực hành lâm sàng [16], [17]. Điều này đặt ra nhu cầu cấp bách về các khung đánh giá giá trị và chi phí một cách hệ thống.
Trên bình diện đạo đức và chính sách, bài xã luận “Những người tự kỷ cần được hưởng chính sách và chăm sóc dựa trên bằng chứng” (“People with autism deserve evidence-based policy and care”) trên Nature Medicine cảnh báo tình trạng lan truyền những tuyên bố về nguyên nhân tự kỷ trái ngược với các kết quả khoa học, đồng thời kêu gọi chính sách và thực hành lâm sàng phải dựa trên dữ liệu vững chắc, tránh để tranh luận chính trị , ý thức hệ lấn át các bằng chứng khoa học [18]. Đây cũng là lời cảnh báo quan trọng rằng khi các công cụ mới như genomics, chụp ảnh thần kinh hay chuẩn đoán bằng trí tuệ nhân tạo thâm nhập y học, cộng đồng khoa học cần chủ động bảo vệ chuẩn mực liêm chính khoa học và truyền thông rủi ro một cách minh bạch với công chúng.
6. CHÍNH SÁCH KHOA HỌC VÀ BỐI CẢNH TOÀN CẦU
Về chính sách khoa học toàn cầu, UNESCO vừa phát đi “Lời kêu gọi cho ấn bản thứ tám của Báo cáo Khoa học UNESCO”, mời các chuyên gia trên thế giới tham gia viết ấn phẩm chủ lực giám sát xu thế Khoa học, Công nghệ và Đổi mới trong giai đoạn tới [19]. Cùng với đó, UNESCO xuất bản tuyển tập “Khoa học vì hòa bình và phát triển tại UNESCO”, trong đó có thông tin của hơn 40 nhà khoa học đoạt Nobel nhằm nhìn lại 80 năm hành động khoa học của UNESCO, từ khoa học cơ bản, an ninh nước tới tri thức bản địa và ngoại giao khoa học [20]. Qua đó, một lần nữa khẳng định vai trò của khoa học trong việc định hình “khế ước xã hội” mới giữa khoa học và xã hội trong thế kỷ XXI.
Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) công bố báo cáo “Triển vọng Khoa học, Công nghệ và Đổi mới 2025”, nhấn mạnh hai xu hướng lớn: (i) “an ninh hóa” chính sách trong bối cảnh cạnh tranh địa – chính trị, và (ii) nhu cầu huy động khoa học cho những chuyển đổi mang tính hệ thống nhằm đạt các mục tiêu khí hậu, chuyển đổi số và công bằng xã hội [21]. Báo cáo gợi ý các chính phủ cần cân bằng giữa bảo vệ lợi ích chiến lược với duy trì dòng chảy khoa học mở, đồng thời đầu tư nhiều hơn cho năng lực dự báo và đánh giá tác động chính sách dựa trên các dữ liệu tin cậy.
Về khía cạnh tài chính – thiên nhiên, nhóm các ngân hàng phát triển đa phương công bố phiên bản dự thảo đầu tiên của “Bảng phân loại tài chính gắn với thiên nhiên”, một khung phân loại ban đầu cho các hoạt động tài chính “tích cực với thiên nhiên”. Khung này nhằm giúp định hướng dòng vốn vào bảo tồn đa dạng sinh học, phục hồi hệ sinh thái và các giải pháp dựa vào thiên nhiên [23]. Kết hợp với các sáng kiến khoa học mở cho ứng phó khủng hoảng mà UNESCO và Ủy ban Dữ liệu CODATA đang triển khai, bức tranh chung cho thấy khoa học không chỉ cung cấp tri thức mà còn dần được “mã hóa” vào các chuẩn mực báo cáo, bảng phân loại tài chính và các công cụ quản trị toàn cầu [22].
KẾT LUẬN
Các kết quả nổi bật trong bản tin tháng 11/2025 cho thấy khoa học tự nhiên đang chuyển dịch từ việc “mô tả thế giới” sang “thiết kế và can thiệp có chủ đích” vào các hệ thống phức tạp – từ khí hậu, sinh quyển đến vật liệu và công nghệ lượng tử. Những nghiên cứu về cực đoan khí hậu, tan rút băng, tài nguyên nước, về liệu pháp gene, hay về vật liệu, xúc tác và thông tin lượng tử tuy xuất phát từ các bài toán khác nhau nhưng đang dần hội tụ quanh vài câu hỏi trung tâm: hiểu sâu hơn các cơ chế chi phối động lực hệ thống; phát triển công cụ đo đạc – mô hình hóa – điều khiển chính xác hơn; và chuyển hóa tri thức đó thành giải pháp cụ thể cho phát triển bền vững, y tế chính xác và chuyển đổi xanh. Song song với mặt “cứng” của tri thức và công nghệ là mặt “mềm” của thể chế, chuẩn mực và tài chính khoa học: các báo cáo chiến lược, khung phân loại tài chính gắn với thiên nhiên, các sáng kiến “xanh hóa” phòng thí nghiệm… đang định hình cách tri thức khoa học được ưu tiên, tài trợ và tích hợp vào quyết sách. Điều này đặt ra yêu cầu mới cho cộng đồng khoa học: thiết kế nghiên cứu với tầm nhìn hệ thống và liên ngành ngay từ đầu, chú ý tới các hệ quả đạo đức – xã hội, đồng thời học cách “nói chuyện” với nhà lập chính sách, doanh nghiệp và xã hội rộng rãi hơn. Ở chiều ngược lại, các nhà hoạch định chính sách cũng cần coi khoa học – công nghệ không chỉ là “đầu vào” mà là một cấu phần của hạ tầng thể chế, được đầu tư dài hạn và gắn chặt với các mục tiêu phát triển bền vững. Nếu nắm bắt được tinh thần đó, những xu hướng được phác họa trong bản tin tháng này có thể trở thành gợi ý thiết thực cho việc xây dựng chiến lược nghiên cứu, đào tạo và hợp tác quốc tế trong những năm tới.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Mesoscale moisture convergence drives stronger rainfall extremes, Nature Geoscience, 2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41561-025-01869-z.
[2] Antarctic glacier retreats at record rate due to rapid flotation and calving process, Nature Geoscience, 2025.https://www.nature.com/articles/s41561-025-01835-9.
[3] Critical intervention points for European adaptation to cascading climate change impacts, Nature Climate Change, 2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02455-2
[4] Revealed: Europe’s water reserves drying up due to climate breakdown, The Guardian, 29/11/2025. URL: https://www.theguardian.com/environment/2025/nov/29/climate-crisis-depleting-europe-groundwater-reserves-analysis
[5] A proteome-wide model for human disease genetics, Nature Genetics, 2025. URL:https://www.nature.com/articles/s41588-025-02400-1
[6] Epigenetically driven and early immune evasion in colorectal cancer evolution, Nature Genetics, 2025. https://www.nature.com/articles/s41588-025-02349-1.
[7] Inhibiting ferroptosis enhances ex vivo expansion of human haematopoietic stem cells. Nature Cell Biology, 2025. https://www.nature.com/articles/s41556-025-01814-7.
[8] The prize at the end of the quantum tunnel, Nature Physics, 2025. https://www.nature.com/articles/s41567-025-03119-w
[9] Electrons herald non-classical light, Nature Physics, 2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41567-025-03033-1
[10] Xhek Turkeshi, A Reliable Meter for Quantum Magic, Physics (APS Physics Magazine), 17/11/2025. URL: https://physics.aps.org/articles/v18/181
[11] Carbonate anions and radicals induce interfacial water ordering in CO₂ electroreduction on gold, Nature Chemistry, 2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41557-025-01977-8
[12] Conformational preorganization of neighbouring groups modulates and expedites polymer self-deconstruction, Nature Chemistry, 2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41557-025-02007-3
[13] Reducing the carbon footprint of chemistry labs (Q&A), Nature Chemistry, 2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41557-025-01988-5.
[14] Nanobody-based recombinant antivenom for cobra, mamba and rinkhals bites, Nature, 2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41586-025-09661-0.
[15] A therapeutic peptide vaccine for fibrolamellar hepatocellular carcinoma: a phase 1 trial, Nature Medicine, 24/11/2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41591-025-03995-y.
[16] Determining the value of genomics in healthcare, Nature Medicine, 2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41591-025-04061-3.
[17] How far have we come? From understanding collagen disorders to advancing treatment strategies, Gene Therapy, 2025, URL: https://www.nature.com/articles/s41434-025-00572-3
[18] People with autism deserve evidence-based policy and care, Nature Medicine, 2025. URL: https://www.nature.com/articles/s41591-025-04082-y
[19] UNESCO, Call for authors: Eighth edition of UNESCO Science Report, 7/11/2025. URL: https://www.unesco.org/en/articles/call-authors-eighth-edition-unesco-science-report
[20] Science for peace and development at UNESCO: an anthology by Nobel laureates, 7/11/2025. URL: https://www.unesco.org/en/articles/science-peace-and-development-unesco-anthology-nobel-laureates
[21] OECD Science, Technology and Innovation Outlook 2025, 2025. OECD+3OECD+3OECD+3
[22] UNESCO and CODATA launch resources on open science for crisis response, 2025. URL:https://www.unesco.org/en/articles/unesco-and-codata-launch-resources-open-science-crisis-response
[23] MDB Nature Finance Taxonomy – Version 1 (Pre-design draft), 1/11/2025. The World Bank
Lục Huy Hoàng và Lê Thị Tươi