1. Nobel Y sinh 2025: Làm chủ cơ chế dung nạp miễn dịch ngoại biên

Giải Nobel Y sinh 2025 được trao cho ba nhà khoa học Mary E. Brunkow (Institute for Systems Biology, Seattle, Hoa Kỳ), Fred Ramsdell (Sonoma Biotherapeutics, San Francisco, Hoa Kỳ) và Shimon Sakaguchi (Immunology Frontier Research Center, Đại học Osaka, Nhật Bản) “vì những khám phá về cơ chế dung nạp miễn dịch ngoại biên” [1][2]. Công trình của họ làm sáng tỏ cách hệ miễn dịch duy trì sự cân bằng giữa tấn công và dung nạp, tránh việc tự tấn công cơ thể — một cơ chế nền tảng cho phòng ngừa bệnh tự miễn.

Hình 1. Ba nhà khoa học được giải thưởng Nobel Y sinh 2025

Trước khi các nghiên cứu này xuất hiện, người ta tin rằng sự “đào thải” các tế bào miễn dịch sai lệch chỉ xảy ra trong tuyến ức (central tolerance). Tuy nhiên, vào năm 1995, Sakaguchi phát hiện sự tồn tại của các tế bào T điều tiết (regulatory T cells, viết tắt là Treg) có khả năng ức chế phản ứng miễn dịch quá mức [2]. Sau đó, năm 2001, Brunkow và Ramsdell xác định gene Foxp3 đóng vai trò cốt lõi: đột biến của gene này khiến chuột mắc bệnh tự miễn nặng, và ở người gây ra hội chứng IPEX (một bệnh rối loạn miễn dịch di truyền hiếm gặp, do đột biến gene FOXP3 trên nhiễm sắc thể X gây ra) [2][3]. Những kết quả ấy chứng minh rằng FOXP3 là yếu tố điều khiển sự phát triển và hoạt động của tế bào Treg, đặt nền móng cho lĩnh vực miễn dịch điều hòa (immunoregulation).

Tác động của phát hiện này sâu rộng trong y học hiện đại. Việc hiểu rõ cơ chế Treg giúp phát triển các liệu pháp điều trị bệnh tự miễn (như tiểu đường type I, lupus, viêm khớp dạng thấp), kiểm soát phản ứng miễn dịch khi ghép tạng, và thậm chí tăng cường hoặc ức chế miễn dịch trong điều trị ung thư [2][3]. Dù việc ứng dụng lâm sàng còn gặp thách thức như kiểm soát chính xác phản ứng và đảm bảo an toàn dài hạn, hướng tiếp cận này mở ra thời kỳ y học cá nhân hóa trong điều chỉnh miễn dịch.

2. Nobel Vật lý 2025: Khi cơ học lượng tử bước ra thế giới vĩ mô

Giải Nobel Vật lý 2025 được trao cho John Clarke (University of California, Berkeley, Hoa Kỳ), Michel H. Devoret (Yale University, Hoa Kỳ) và John M. Martinis (University of California, Santa Barbara, Hoa Kỳ) “vì khám phá ra hiệu ứng hầm lượng tử vĩ mô và lượng tử hóa năng lượng trong mạch điện” [4][5]. Công trình của họ là nền tảng cho sự ra đời của các mạch siêu dẫn dùng trong máy tính lượng tử.

Hình 2. Ba nhà khoa học đạt giải thưởng Nobel Vật lý 2025

Trong khi cơ học lượng tử vốn mô tả hành vi của các hạt vi mô như electron hay nguyên tử, ba nhà khoa học đã chứng minh rằng những hiệu ứng đó cũng có thể biểu hiện trong các hệ thống điện tử lớn hơn. Thông qua các mạch siêu dẫn và các tiếp giáp Josephson, họ quan sát thấy dòng điện có thể “chui xuyên” qua rào cản năng lượng (hiệu ứng tunneling) và cho rằng các mạch này chỉ hấp thụ hay phát năng lượng theo từng bậc rời rạc — minh chứng cho lượng tử hóa năng lượng ở cấp độ vĩ mô [4][6].

Những phát hiện này đưa đến khái niệm “nguyên tử nhân tạo”, nơi một mạch điện mô phỏng hành vi lượng tử tương tự nguyên tử tự nhiên, mở đường cho các loại qubit siêu dẫn được sử dụng trong máy tính lượng tử. Bên cạnh đó, công nghệ này còn được ứng dụng trong cảm biến lượng tử, đo từ trường siêu nhỏ và các hệ thống định vị hoặc truyền thông có độ chính xác cực cao [5][6]. Mặc dù còn đối mặt thách thức về ổn định trạng thái lượng tử và giảm nhiễu môi trường, nghiên cứu của họ đã đánh dấu bước ngoặt: từ cơ học lượng tử lý thuyết sang công nghệ lượng tử ứng dụng.

3. Nobel Hóa học 2025: Vật liệu xốp và cuộc cách mạng trong thiết kế phân tử

Giải Nobel Hóa học 2025 được trao cho Susumu Kitagawa (Kyoto University, Nhật Bản), Richard Robson (University of Melbourne, Australia) và Omar M. Yaghi (University of California, Berkeley, Hoa Kỳ) “vì phát triển thành công các khung kim loại–hữu cơ (metal–organic frameworks, MOFs)” [7][8]. Đây là nhóm vật liệu tinh thể mà trong đó các ion kim loại và ligand hữu cơ liên kết tạo nên mạng lưới ba chiều có các lỗ rỗng cực lớn — một “kiến trúc phân tử” cho phép kiểm soát tương tác hóa học ở cấp độ nano.

Hình 3. Ba nhà khoa học đạt giải thưởng Nobel Hoá học 2025

Susumu Kitagawa và Richard Robson đặt nền tảng cho việc tổng hợp và ổn định cấu trúc khung tinh thể rỗng, trong khi Omar Yaghi mở rộng lĩnh vực này thành “hóa học lưới” (reticular chemistry) — phương pháp xây dựng cấu trúc phân tử theo mô-đun có thể thiết kế tùy ý [9][10][12]. Nhờ vậy, các MOF có thể được “thiết kế theo đơn đặt hàng”: lỗ rỗng cho hấp phụ CO₂, thu nước từ không khí khô, lưu trữ hydro hoặc methane, xúc tác phản ứng hóa học, lọc chất ô nhiễm hoặc truyền dẫn thuốc [7][8][13].

Điểm nổi bật của giải thưởng này là khả năng chuyển đổi ý tưởng hóa học thành vật liệu có chức năng rõ ràng. Các MOF mở ra triển vọng trong giải quyết các vấn đề toàn cầu như biến đổi khí hậu, an ninh năng lượng, và quản lý tài nguyên nước. Tuy nhiên, việc thương mại hóa vẫn đối diện khó khăn về độ bền nhiệt, chi phí tổng hợp và khả năng duy trì cấu trúc trong điều kiện thực tế. Dẫu vậy, “những phòng thí nghiệm rỗng” này hứa hẹn sẽ trở thành nền tảng của vật liệu trong tương lai [8][13].

Nhìn lại: Ba hướng đột phá – một tương lai chung

Ba giải Nobel năm 2025 tuy thuộc ba lĩnh vực khác nhau nhưng cùng hội tụ ở một điểm: chuyển đổi từ hiểu biết cơ bản sang ứng dụng thực tế. Nghiên cứu về tế bào điều tiết T mở đường cho điều trị miễn dịch tinh vi; khám phá lượng tử trong mạch điện đưa cơ học lượng tử vào thế giới công nghệ; và các khung MOF mở ra khả năng thiết kế vật liệu theo chức năng. Mỗi công trình đều là cầu nối giữa lý thuyết và ứng dụng, giữa cái “vi mô” và “vĩ mô”, giữa phòng thí nghiệm và đời sống. Năm 2025, các giải Nobel không chỉ tôn vinh thành tựu khoa học mà còn thể hiện tinh thần liên ngành — nơi vật lý, hóa học và sinh học cùng hội tụ trong hành trình tìm kiếm các giải pháp bền vững cho con người và hành tinh.

Tài liệu tham khảo

[1] Nobel Prize in Physiology or Medicine 2025 – Press Release. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2025/press-release/

[2] Nobel Prize in Physiology or Medicine 2025 – Popular Information. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2025/popular-information/

[3] Advanced Information: Peripheral Immune Tolerance. https://www.nobelprize.org/uploads/2025/10/advanced-medicineprize2025.pdf

[4] Nobel Prize in Physics 2025 – Press Release. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2025/press-release/

[5] Nobel Prize in Physics 2025 – Summary. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2025/summary/

[6] Three scientists at US universities win Nobel Prize in Physics 2025 – AP News. https://apnews.com/article/e74ee2acf652259cf268cc1d48873e14

[7] Nobel Prize in Chemistry 2025 – Popular Information. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2025/popular-information/

[8] Nobel Prize in Chemistry 2025 awarded to scientists for work on porous materials – The Guardian. https://www.theguardian.com/science/2025/oct/08/nobel-prize-in-chemistry-awarded-to-scientists-for-work-on-porous-materials

[9] Prof. Susumu Kitagawa – Profile (Kyoto University iCeMS). https://www.icems.kyoto-u.ac.jp/en/people/1422/

[10] Prof. Susumu Kitagawa FRS – Profile (Royal Society). https://royalsociety.org/people/susumu-kitagawa-36227/

[11] Richard Robson (chemist) – University of Melbourne / Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Richard_Robson_%28chemist%29

[12] Omar M. Yaghi – UC Berkeley / Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Omar_M._Yaghi

[13] They have created new rooms for chemistry – NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2025/popular-information/

Lục Huy Hoàng và Lê Thị Tươi

Viện Khoa học Tự nhiên trường Đại học Sư phạm Hà nội