Gần 2.000 thí sinh lọt vào vòng chung kết trung học từ khắp nơi trên thế giới đã đến Thành phố Thiên thần (Los Angeles - Mỹ) trong tuần này để tranh tài. Hàng trăm thanh thiếu niên đã chia sẻ các giải thưởng trị giá hơn 9 triệu đô la tại sự kiện danh giá. Những nhà khoa học tuổi teen lọt vào chung kết đến từ 70 quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới.

Đoàn Việt Nam tham gia 9 dự án (1 dự án cá nhân và 8 dự án nhóm) trên 9 lĩnh vực. Nguyễn Lê Quốc Bảo và Lê Tuấn Hy, học sinh lớp 12 trường THPT chuyên Lê Hồng Phong, TP.HCM thiết kế một phần mềm deep lerning mô phỏng cấu trúc tim đạt giải nhì trong lĩnh vực phần mềm hệ thống. Dự án này cũng đã nhận được giải thưởng hạng 4 (Giải Đặc biệt) từ Hiệp hội Máy tính (ACM).

Nguyễn Lê Quốc Bảo và Lê Tuấn Hy bên sản phẩm khoa học đạt Giải Nhì lĩnh vực phần mềm hệ thống

Đây là giải cao nhất học sinh Việt Nam giành được sau 12 năm kể từ khi Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia được tổ chức trên phạm vi cả nước và tham dự Hội thi Khoa học kỹ thuật quốc tế từ năm 2013 đến nay.

Maya Ajmera - Chủ tịch Hiệp hội Khoa học phát biểu tại lễ trao giải lớn: “Ngay cả ở độ tuổi của các bạn, bạn đã tìm ra giải pháp cho một số thách thức lớn nhất mà chúng tôi gặp phải. Trong số tất cả các bạn, tôi nhìn thấy những nhà đổi mới, những nhà lãnh đạo và những người tiên phong trong tương lai. Và cho dù hôm nay có chuyện gì xảy ra đi chăng nữa, hãy biết rằng khi có mặt ở đây, bạn đã là người chiến thắng rồi.”

Có đến 2000 thí sinh lọt vào chung khảo Hội thi Khoa học và Kỹ thuật Quốc tế Regeneron 2024 (ISEF)

Hiệp hội Khoa học Mỹ đã điều hành ISEF kể từ khi thành lập cuộc thi thường niên này vào năm 1950.

Nghiên cứu về điện tử sinh học, di truyền vi khuẩn và toán học đã giành được ba giải thưởng hàng đầu dành cho thanh thiếu niên - và số tiền thưởng lớn - hôm nay tại Hội chợ Khoa học và Kỹ thuật Quốc tế Regeneron 2024 (ISEF). Mỗi nhà nghiên cứu trẻ này mang về nhà ít nhất 50.000 USD.

Kinh ngạc trước 3 nghiên cứu đoạt giải cao nhất

Grace Sun, 16 tuổi, đoạt giải cao nhất năm nay. Cô là học sinh cuối cấp tại trường trung học Paul Laurence Dunbar ở Lexington, Kentucky (Mỹ). Cô bé đã cải tiến một loại thiết bị điện tử có thể hoạt động bên trong cơ thể để giúp chẩn đoán và điều trị các vấn đề sức khỏe. Sự đổi mới của cô ảnh hưởng đến một loại bóng bán dẫn. Đó là một thiết bị khuếch đại tín hiệu điện.

Loại Grace làm việc cùng có thể thu nhận những tín hiệu xuất hiện tự nhiên trong cơ thể - sau đó khuếch đại chúng. Ví dụ, cô nói, một phiên bản cấy ghép một ngày nào đó có thể giúp điều chỉnh nhịp tim của ai đó hoặc theo dõi lượng đường trong máu.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển các thiết bị điện sinh học này trong nhiều năm. Nhưng chưa có cái nào được bán. “Đó là do các vấn đề về hiệu suất hiện tại của họ,” Grace nói. Chúng đã được chứng minh là không ổn định trong cơ thể và truyền tín hiệu điện chậm.

Sự đổi mới đơn giản và rẻ tiền của Grace là thêm muối vào polyme tạo nên thiết bị, điều này làm thay đổi cấu trúc phân tử và tính chất của polymer tạo ra đột phá về hiệu suất của thiết bị.

Với nghiên cứu của mình, Grace đã nhận được Giải thưởng Nhà sáng tạo George D. Yancopoulos năm nay và 75.000 USD. Cô cũng đứng đầu khối khoa học vật liệu mang lại cho cô thêm 5.000 đô la.

Những người chiến thắng Regeneron ISEF 2024 tại lễ trao giải. Từ trái sang phải: Krish Pai, Grace Sun và Michelle Wei.

Krish Pai, 17 tuổi, học sinh lớp 11 tại Học viện Canyon Crest ở San Diego, California (Mỹ) đã phát triển một công cụ AI kiểm tra dữ liệu DNA được thu thập từ vi khuẩn. Mục tiêu của cậu là dự đoán loại vi khuẩn nào có khả năng phân hủy nhựa.

Krish nói: “Nhựa đã trở thành một vấn đề lớn. “Tôi muốn tạo ra một giải pháp thiết thực bằng cách sử dụng kiến ​​thức nền tảng của mình về sinh học tính toán và AI .”

Microby - tên AI của Krish dự đoán những chuỗi DNA nào có thể được thêm vào để giúp các vi khuẩn khác có khả năng ăn nhựa. Bước tiếp theo của mình, Krish sử dụng công cụ chỉnh sửa gen CRISPR để tạo ra những loại vi khuẩn "ăn nhựa" mạnh mẽ nhất.

Công trình này đã đứng đầu trong bộ phận kỹ thuật môi trường, mang về cho Krish Giải thưởng Nhà khoa học trẻ Regeneron với 55.000 USD.

Mô hình toán học rất quan trọng đối với nhiều lĩnh vực - từ tài chính và vật lý lượng tử đến phân tích tài năng của vận động viên. Thông thường, các nhà nghiên cứu sử dụng kỹ thuật này để chọn ra tiêu chí tốt nhất nhằm đạt được mục tiêu nào đó.

Nhưng có nhiều điều kiện mà các phép tính phải đáp ứng để đi đến câu trả lời. Những điều kiện này được gọi là ràng buộc. Một cách tiếp cận để giải quyết vấn đề theo cách này được gọi là lập trình hình nón bậc hai, hay SOCP. Những người giải quyết SOCP đó phải quản lý rất nhiều ràng buộc. Phần mềm để thực hiện việc này cần rất nhiều thời gian và sức mạnh tính toán.

Nhưng Michelle Wei, 17 tuổi, cũng đến từ California (Mỹ) đã phát triển một kỹ thuật giúp máy tính thực hiện các phép phân tích toán học này nhanh hơn và dễ dàng hơn.

Thay vì tìm ra con đường chính xác dẫn đến giải pháp tốt nhất, phương pháp của cô ước tính cách đi đến đó. Nó cũng chia các ràng buộc phức tạp trong mô hình toán học thành các ràng buộc đơn giản hơn. Khi được sử dụng cùng nhau, hai chiến lược này tạo ra một thuật toán - một quy trình từng bước - giải quyết các vấn đề SOCP nhanh hơn các thuật toán khác.

Nghiên cứu của cô cũng giành được vị trí đầu tiên trong bộ phận phần mềm hệ thống với 55.000 USD tiền thưởng, cộng thêm 1.200 USD từ Hiệp hội khoa học và công nghệ Trung Quốc.

ISEF không phải là chiến thắng lớn đầu tiên của Michelle trong năm nay. Hai tháng trước, cô đã giành được vị trí thứ ba - và 150.000 đô la - tại Cuộc thi Tìm kiếm Tài năng Khoa học Regeneron.