Những đột phá khoa học trong năm 2025 có thể thay đổi mọi thứ

Thế giới khoa học không bao giờ ngừng vận động, và hằng năm, các phòng thí nghiệm và cơ sở nghiên cứu đều lặng lẽ tạo ra những đột phá căn bản sẽ thay đổi tương lai. Trong khi các tít báo thường tập trung vào những cải tiến gia tăng, năm 2025 đã mang đến những khám phá không phải là tin tức trang nhất nhưng lại ẩn chứa những ý nghĩa sâu sắc đối với sức khỏe con người, năng lượng và tính bền vững của hành tinh.

Những thành tựu này trong các lĩnh vực từ khoa học vật liệu đến di truyền học chứng minh rằng cuộc cách mạng tiếp theo đã và đang diễn ra, thường theo những cách mà công chúng thậm chí còn chưa bắt đầu biết đến.

Chip AI cỡ nano đầu tiên dành cho sợi quang

Trong một bước tiến quan trọng hướng tới truyền thông lượng tử và hình ảnh y tế siêu hiệu quả, các nhà nghiên cứu đã phát triển thành công một con chip AI nhỏ hơn cả hạt muối, có thể gắn trực tiếp lên đầu sợi quang. Con chip này sử dụng "mạng nơ-ron nhiễu xạ" để xử lý hình ảnh bằng cách khai thác hiện tượng nhiễu xạ tự nhiên của ánh sáng, loại bỏ nhu cầu về các linh kiện điện tử cồng kềnh hoặc bộ xử lý bên ngoài.

Bước đột phá này giải quyết hai hạn chế lớn trong công nghệ thu nhỏ: mức tiêu thụ điện năng và tốc độ. Bằng cách xử lý thông tin với tốc độ ánh sáng bằng các lớp quang thụ động, con chip giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và sinh nhiệt. Mạng nơ-ron nhiễu xạ không cần điện để tính toán—về cơ bản, chúng là những chồng bề mặt nhỏ, được tạo hoa văn chính xác, thực hiện các phép tính khi ánh sáng đi qua. Tác động tức thời nằm ở hai khía cạnh chính. Thứ nhất, nó cho phép chụp ảnh y tế độ phân giải cao, thời gian thực bên trong cơ thể người thông qua các ống nội soi sợi quang nhỏ. Thứ hai, nó đặt nền tảng cho việc bảo mật mạng lưới truyền thông lượng tử năng lượng thấp bằng cách cho phép xử lý nhanh chóng, cục bộ các tín hiệu quang lượng tử tinh vi.

Nhựa sinh học có thể tái chế từ chất thải ngũ cốc

Cuộc khủng hoảng nhựa toàn cầu đòi hỏi những vật liệu vừa hiệu suất cao vừa thực sự bền vững. Các nhà nghiên cứu tại Đại học British Columbia đã đạt được một cột mốc quan trọng khi tạo ra một màng phim phân hủy sinh học bền, dẻo và trong suốt - mang nhãn hiệu Grasstic - được làm hoàn toàn từ chất thải nông nghiệp như rơm lúa mì và ngũ cốc.

Không giống như nhiều loại nhựa sinh học khác đòi hỏi phải sử dụng cây trồng chuyên dụng hoặc ủ phân công nghiệp, Grasstic sử dụng sinh khối lignocellulose vốn sẽ bị đốt cháy hoặc thải bỏ. Dòng chất thải này là một trong những nguồn tài nguyên tái tạo dồi dào nhất thế giới. Quá trình này biến đổi các chất thải thực vật cứng thành một loại polymer có độ bền và độ trong tương đương với bao bì gốc dầu mỏ, nhưng có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn. Tác động này vừa mang tính môi trường vừa mang tính kinh tế. Về mặt môi trường, nó là một giải pháp thay thế thực tế cho bao bì polyethylene dùng một lần. Về mặt kinh tế, nó mang lại cho nông dân một nguồn thu nhập mới bằng cách chuyển đổi các phụ phẩm nông nghiệp thành vật liệu có giá trị cao. Nghiên cứu này đại diện cho một sự chuyển đổi đáng kể hướng tới một nền kinh tế sinh học hoàn toàn tuần hoàn, ít chất thải.

Khám phá ra lớp kháng thể cho phương pháp điều trị sốt rét thế hệ mới

Sốt rét vẫn là một trong những bệnh ký sinh trùng nguy hiểm nhất thế giới, với tình trạng kháng thuốc đang đặt ra mối đe dọa ngày càng gia tăng. Đầu năm 2025, các nhà nghiên cứu đã xác định được một nhóm kháng thể chống sốt rét mới trong máu người, nhắm vào Plasmodium falciparum - loại ký sinh trùng gây ra hầu hết các trường hợp sốt rét nghiêm trọng - theo một cách chưa từng thấy trước đây.

Không giống như những liệu pháp điều trị truyền thống nhắm vào các protein bề mặt thay đổi nhanh chóng của ký sinh trùng, nhóm kháng thể này liên kết với một cấu trúc bên trong ổn định hơn mà ký sinh trùng khó có thể sửa đổi. Hơn nữa, các kháng thể này cho thấy hiệu lực đặc biệt ở nồng độ cực thấp. Khám phá này mở ra một hướng hoàn toàn mới cho việc phát triển vắc-xin. Thay vì chỉ xây dựng những cải tiến nhỏ lẻ, các nhà khoa học giờ đây có thể thiết kế vắc-xin được thiết kế đặc biệt để kích hoạt phản ứng miễn dịch mạnh mẽ này. Với việc P. falciparum gây ra hàng trăm nghìn ca tử vong mỗi năm, bước đột phá này có thể là chìa khóa cho một loại vắc-xin sốt rét thực sự rộng rãi và bền vững.

Nền tảng AI đạt được khả năng trò chuyện văn bản ở cấp độ con người (GPT-4.5)

Trong khi các mô hình ngôn ngữ lớn đã phát triển nhanh chóng, năm 2025 đánh dấu một cột mốc gây tranh cãi nhưng quan trọng. Một mô hình mới - GPT-4.5 của OpenAI - được cho là không thể phân biệt được với con người trong nhiều cuộc hội thoại dựa trên văn bản, thực sự đã "vượt qua" bài kiểm tra Turing trong các thiết lập đánh giá tiêu chuẩn.

Bước đột phá không chỉ nằm ở việc tạo ra văn xuôi mạch lạc. Mô hình này cho thấy tính liên tục của bộ nhớ trong các cuộc hội thoại dài, khả năng diễn đạt sự không chắc chắn một cách phù hợp và các kỹ năng chuyển đổi ngữ cảnh tinh tế mà trước đây những hệ thống AI vấp phải. Các báo cáo nhấn mạnh rằng GPT-4.5 thể hiện nhịp điệu hội thoại và lập luận khái niệm mà những người thử nghiệm mô tả là "giống con người một cách kỳ lạ". Nếu được xác minh, sự phát triển này sẽ có ý nghĩa to lớn đối với luật pháp, y học, giáo dục và các ngành công nghiệp sáng tạo. Điều này cho thấy AI giờ đây có thể không chỉ đóng vai trò là một công cụ, mà còn là một đối tác đàm thoại chức năng, có khả năng hỗ trợ các nhiệm vụ phức tạp, ngữ cảnh cao mà trước đây chỉ dành cho chuyên gia được đào tạo.

Liệu pháp gen mục tiêu cho bệnh động kinh kháng thuốc

Động kinh cục bộ ảnh hưởng đến hàng triệu người trên toàn thế giới, và tình trạng kháng thuốc khiến nhiều bệnh nhân không còn lựa chọn nào khác ngoài phẫu thuật - một can thiệp xâm lấn và thường rủi ro. Năm 2025, các nhà nghiên cứu tại Đại học College London đã báo cáo một tiến bộ lớn: liệu pháp gen nhắm mục tiêu đưa gen LGI1 quan trọng trực tiếp đến những vùng não bị rối loạn chức năng bằng cách sử dụng vectơ virus liên kết adeno (AAV).

Protein LGI1 điều hòa tín hiệu điện giữa các tế bào thần kinh. Ở một số dạng động kinh cục bộ, protein này bị thiếu hụt hoặc rối loạn chức năng, cho phép hoạt động điện mất kiểm soát gây ra các cơn động kinh. Việc phục hồi gen sẽ khôi phục protein - và, trong các mô hình tiền lâm sàng, giúp ổn định hoạt động thần kinh tại nguồn của nó. Phương pháp tiếp cận này thể hiện sự chuyển dịch từ quản lý triệu chứng sang can thiệp nguyên nhân gốc rễ. Mặc dù vẫn đang trong giai đoạn đầu phát triển, liệu pháp này có tiềm năng trở thành phương pháp điều trị một lần cho một tình trạng suy nhược từ lâu đã kháng thuốc truyền thống.