Nhưng con đường ấy không dễ dàng, thậm chí lắm chông gai, nhiều cạm bẫy…

38 năm không nghỉ hè, nghỉ Tết

Chúng ta có nhiều chương trình, nhiều quỹ hỗ trợ cho Nghiên cứu cơ bản, Cơ bản định hướng ứng dụng, Đổi mới sáng tạo, Quỹ đổi mới công nghệ quốc gia… nhưng lại chưa có chính sách gì cụ thể với các sản phẩm khoa học công nghệ đã được làm ra, đặc biệt là sản phẩm độc lập của cá nhân của nhà khoa học. Tác giả đã rất vất vả tốn kém để làm ra sản phẩm lại còn phải tự bơi để kiểm định chất lượng và lưu thông phân phối. Nên chăng chúng ta thành lập một quỹ hỗ trợ tiêu thụ các sản phẩm khoa học công nghệ này. Các sản phẩm làm ra sẽ được hỗ trợ kiểm định, quảng cáo và phân phối vào thị trường.

“Muốn thành công nhà khoa học phải có đam mê, phải chịu thiệt thòi, phải biết hy sinh. Thiệt thòi chỉ là chuyện cá nhân còn được lợi là xã hội, to lớn hơn rất nhiều nên cũng đáng đánh đổi. Và tôi muốn người Việt trước tiên được hưởng lợi từ các thành quả công nghệ cao cấp này”, PGS.TS Phạm Văn Nho chia sẻ.

PGS.TS Phạm Văn Nho là giảng viên Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Ông là một trong những nhà khoa học đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu công nghệ nano ở Việt Nam.

PGS.TS Phạm Văn Nho cho biết, công nghệ nano gồm nghiên cứu chế tạo, nghiên cứu tính chất và nghiên cứu ứng dụng các hệ vật liệu có kích thước từ 1 - 100 nano met (phần tỷ mét). Ở kích thước này vật liệu bộc lộ các tính chất mới thậm chí không có ở vật liệu thông thường.

Công nghệ nano được coi là cuộc cách mạng cuối cùng của loài người vì nó tiếp cận với vật chất ở kích thước nguyên tử và hứa hẹn những tiềm năng to lớn thậm chí không thể thay thế trong rất nhiều lĩnh vực mà loài người đang phải đối mặt như an toàn năng lượng, an toàn lương thực, làm sạch môi trường y tế và công nghệ điện tử...

Năm 2000, Tổng thống Mỹ đã phát động chương trình “Sáng kiến quốc gia về công nghệ nano, đưa ra viễn cảnh một thế giới mới có thể trở thành hiện thực nhờ công nghệ nano”. Và sau đó là các nước khác phát động chương trình nghiên cứu trong đó có Việt Nam với chương trình khoa học trọng điểm quốc gia do Viện sĩ Nguyễn Văn Hiệu khởi xướng và lãnh đạo.

“Tôi được đào tạo ở Trường Đại học Công nghệ Hóa học Mendeleev Mạc Tư Khoa (Liên Xô cũ), chuyên ngành Hóa - Lý, chuyên môn là Công nghệ Hóa học Vật liệu và Linh kiện điện tử, chuyên sâu là Điện tử học màng mỏng (Thin film electronics).

Về nước tôi lại chuyên giảng dạy và nghiên cứu về màng mỏng và linh kiện điện tử. Đề tài luận án tiến sĩ do tôi tự làm là “Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng màng mỏng bán dẫn InSb”. Màng mỏng chính là vật liệu nano 2 chiều.

Nên khi công nghệ nano được hệ thống hóa thành một chuyên ngành khoa học và được phát động toàn cầu thì tôi đã may mắn có sẵn một số kiến thức cơ bản và kết quả thực tiễn mà không phải bỡ ngỡ bắt đầu từ con số không”, PGS.TS Phạm Văn Nho kể.

Sau khi tốt nghiệp đại học, ông được nhận về Trường Đại học Tổng hợp, nay là Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội, làm cán bộ giảng dạy. Ở trường đại học giảng viên được nghỉ 2 tháng hè và khoảng 2 tuần Tết.

“Trong suốt 38 năm ở trường, tôi hầu như không nghỉ hè, Tết cũng chỉ nghỉ 2, 3 ngày. Thời gian đi nước ngoài cũng vẻn vẹn có một tháng rưỡi. Ngoài ra, tôi còn làm cộng tác viên ở Viện Nghiên cứu ứng dụng công nghệ, Bộ Khoa học và Công nghệ”, PGS.TS Phạm Văn Nho cho hay.

Để ông có thể chuyên tâm vào công việc, vợ ông phải nghỉ việc rất sớm dù khi đó đang là cán bộ Nhà nước. Nhờ có vợ quán xuyến gia đình, dạy dỗ các con học hành nên ông không phải bận tâm chuyện gia đình.

Thành tựu để ông yên tâm là cả hai con đều học rất giỏi, một người là á khoa đầu vào, một người đỗ đại học với điểm số rất cao. Các con ông đều tự tìm kiếm học bổng và bảo vệ thành công luận án thạc sĩ y khoa, tiến sĩ truyền nhiễm và tiến sĩ vật lý tại châu Âu với chuyên ngành phù hợp để tạo thành một nhóm phát triển công nghệ nano.

Ngoài các công việc chính khóa, ông còn được phân công giảng dạy cho nhiều đối tượng khác như các lớp phổ thông chuyên, lớp cử nhân chất lượng cao, cử nhân tài năng, lớp bồi dưỡng cán bộ hè, ra đề, chấm thi Olympic Vật lý quốc tế…

Ông giảng dạy và viết sách chuyên khảo theo phương châm lấy đối tượng được truyền đạt làm trung tâm, dẫn dắt họ từ những điều đã biết đến chưa biết. Đây là một phương pháp chủ đạo trong sư phạm được ưa chuộng và ca ngợi về tính hiệu quả nhưng cũng đòi hỏi cao ở người thầy.

“Có người nói nếu tôi dạy thêm tôi sẽ rất giàu vì sẽ có nhiều người muốn theo học. Nhưng tôi không hề dạy thêm mà chỉ kèm cặp cho duy nhất một sinh viên giỏi muốn thành giỏi nhất lớp môn Vật lý”, TS Nho kể.

Tự chế tạo thiết bị thí nghiệm

PGS.TS Phạm Văn Nho cùng đồng nghiệp chụp ảnh tại triển lãm Đổi mới sáng tạo quốc tế 2021.

PGS.TS Phạm Văn Nho là người tiên phong xây dựng Phòng Thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Và ông cũng là người mở chuyên ngành mới là Vật lý Ứng dụng tại Khoa Vật lý của nhà trường. Thời điểm này, phòng thí nghiệm không hề có máy móc. Toàn bộ thiết bị công nghệ của phòng thí nghiệm là do ông và các sinh viên tự chế tạo.

PGS.TS Phạm Văn Nho cho biết, phòng thí nghiệm này cũng đã đào tạo ra các cử nhân, thạc sĩ, tiến sĩ, thực hiện các đề tài nghiên cứu khoa học như đề tài NAFOSTED, công bố các công trình trên các tạp chí chuyên ngành quốc tế ISI được nhiều nhà khoa học đọc và trích dẫn.

Môi trường này rèn luyện cho sinh viên tính độc lập tự chủ, nắm được bản chất, hiểu biết sâu rộng và được nhiều nơi đặt hàng. Có em sau này trở thành Viện trưởng một viện ở Viện Hàn lâm; có em giành được các học bổng sau đại học danh giá bậc nhất như học bổng của Liên minh châu Âu Erasmus Mundus, học bổng Mỹ VEF.

Trong Danh mục tổng kết các sản phẩm khoa học công nghệ tiêu biểu của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên giai đoạn 2008 - 2014, riêng ông đã đóng góp 10 sản phẩm công nghệ nano.

“Những đóng góp của tôi cho nhà trường là chưa từng có tiền lệ”, PGS.TS Phạm Văn Nho tự hào.

Lĩnh vực nano ở giai đoạn đó là rất mới. Muốn thành công trong công nghệ nano phải kết hợp đa ngành, đa lĩnh vực với nhãn quan khoa học nhạy bén. Các đối tượng được lựa chọn đều thuộc loại “Làm được - Dùng được - và Bán được”.

Làm được tức là điều kiện hiện có cho phép thực hiện. Dùng được là sản phẩm có giá trị sử dụng chứ không chỉ là khả năng, hiệu ứng. Bán được là được thực tiễn công nhận chứ không phải chỉ là sự nghiệm thu đơn thuần về học thuật.

“Đặc biệt trong môi trường hội nhập toàn cầu sản phẩm phải có ưu thế cạnh tranh trong một thời gian đủ dài. Với phương châm này các sản phẩm của tôi đều thiết thực, độc quyền”, ông kể.

“Đầu tiên để phục vụ cho Chương trình Quốc gia về vật liệu từ tôi đã nghiên cứu chế tạo màng mỏng bán dẫn InSb để ứng dụng làm cảm biến đo từ trường trong khe hẹp phục vụ cho sản xuất vật liệu từ.

Đây cũng là nội dung của luận án tiến sĩ đặc cách do tôi tự đề xuất và độc lập thực hiện ngoài các nhiệm vụ được giao. Ở công trình này có một đóng góp đột phá về công nghệ.

Trong một buổi thảo luận chuyên môn với Giáo sư người Đức, ông nói: “Nếu Nhà nước Việt Nam không trao thưởng cho công trình này thì Nhà nước Đức sẽ trao thưởng”. Một phần của công trình đã được công bố quốc tế. Và sau này tôi đã được tặng Huy chương Tuổi trẻ sáng tạo, Huy chương Vàng Thành tựu Kinh tế kỹ thuật Việt Nam”, PGS.TS Phạm Văn Nho kể.

Sản phẩm khoa học tốt nhưng khó ra thị trường

Khi chương trình công nghệ nano được phát động, PGS.TS Phạm Văn Nho lựa chọn nano oxit titan (TiO2) và nano bạc là các vật liệu có tiềm năng ứng dụng to lớn trong y tế, chăm sóc sức khỏe, sắc đẹp và khoa học môi trường.

Đây là các chất diệt vi khuẩn, virus diệt nấm mạnh không phân biệt chủng loại không sợ biến đổi gen, an toàn sử dụng trong y tế, nhưng đang có nhiều thách thức về khoa học công nghệ.

Trong lĩnh vực nano vấn đề chế tạo, tính chất và ứng dụng liên quan mật thiết với nhau, chi phối nhau. Vì vậy có thể làm được vật liệu nano nhưng chưa chắc đã có giá trị sử dụng. Với nano TiO2, thách thức là vấn đề hiệu suất, nhiệt độ chế tạo, kích thước hạt và kỹ thuật tạo màng từ các hạt nano.

Với nano bạc, vấn đề phải giải quyết là độ tinh khiết liên quan các loại tạp chất do hóa chất tồn dư không phản ứng hết, các sản phẩm phụ và các loại phụ gia, chất ổn định.

Thị trường tồn tại rất nhiều loại nano bạc nhưng phẩm chất và độ an toàn rất hạn chế, đặc biệt là không thích hợp sử dụng trong y tế kể cả loại đắt tiền nhất có giá lên đến 170 triệu đồng/lít của một hãng nổi tiếng quốc tế.

Công cụ tìm kiếm cho thấy có hàng chục triệu công trình nghiên cứu trên thế giới về lĩnh vực này nhưng sản phẩm thị trường còn rất hạn chế. Với sự say mê và kiên trì vượt khó, với các thiết bị công nghệ tự tạo, ông đã giải quyết thành công các thách thức này và lần đầu tiên các sản phẩm công nghệ nano TiO2, nano bạc tinh khiết cấp độ dược phẩm đã được chế tạo và đưa vào thực tiễn.

Sản phẩm điển hình là khẩu trang nano TiO2 diệt khuẩn với 2 bằng Độc quyền sở hữu trí tuệ, Cúp Vàng Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Cảm biến nano TiO2 và máy đo tia tử ngoại được nhận Huy chương Đồng Hội Vô tuyến Điện tử Việt Nam. Sản phẩm kem chống nắng vật lý chứa nano TiO2, dung dịch nano TiO2 diệt khuẩn phân hủy hóa chất độc hại, chống mờ gương kính…

Tiếp theo là nano bạc tinh khiết và các sản phẩm dùng trong y tế và chăm sóc sức khỏe như nano bạc khử mùi sát khuẩn cá nhân, chăm sóc răng miệng, vệ sinh sát khuẩn mũi, nước rửa vết thương... phục vụ cho phòng chống Covid-19 cũng được ra đời.

“Tất cả các sản phẩm tôi làm ra đều bán được, ngay từ sản phẩm đầu tiên là máy đo từ trường, thiết bị điện tử đến các sản phẩm công nghệ nano kháng khuẩn và mỹ phẩm.

Tuy nhiên, một phần do chưa gặp được đối tác kinh doanh thích hợp, một phần do không có điều kiện quảng cáo, sản phẩm lại quá mới mẻ nên còn ít người biết đến. Và cũng đáng tiếc là vì nhiều lý do, sản phẩm chưa thể phổ biến rộng rãi trên thị trường”, PGS.TS Phạm Văn Nho ngậm ngùi kể.

Sản phẩm khoa học được chứng minh là tốt, rẻ, có hiệu quả cao, nhưng làm ra chủ yếu để tặng, giới thiệu… chứ chưa thể chiếm lĩnh được thị trường. Bởi một nhà khoa học không thể “ôm trọn” quy trình nghiên cứu, sản xuất, phân phối, lưu thông. Đó là chưa kể những bất cập, tồn tại phía sau việc đưa sản phẩm ra thị trường là những tiêu cực, những thứ luật bất thành văn phải tuân thủ.

Không có con đường dễ dàng trong khoa học. Khó khăn đủ loại và chỉ có niềm đam mê mới giúp mình vượt qua được. Cái gì cũng có mặt trái, sự thành công cũng vậy. Người ta nói muốn vượt lên phía trước phải chấp nhận xung quanh không có ai.