Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam – Số 3A năm 2020 với các bài viết: chất lượng sáng chế được bảo hộ từ góc nhìn thương mại hóa và một số khuyến nghị; ứng dụng tế bào gốc và một số vấn đề liên quan; đa dạng sinh học ở Việt Nam và những thành tựu mới; xây dựng bản đồ lớp phủ khu vực Tây Nguyên sử dụng dữ liệu ảnh Landsat đa thời gian...
ChưƠng trình Kh&Cn phỤC vỤ xÂy Dựng nƠng thƠn MỚi giai đoạn 2016-2020 Chương trình KH&CN phục vụ xây dựng nơng thơn Chương trình KH&CN tổng hợp, liên ngành trực tiếp phục vụ Chương trình MTQG xây dựng nông thôn nơi tập hợp nguồn lực KH&CN nước phục vụ triển khai Nghị 26-NQ/TW nông nghiệp, nông dân, nông thôn Các kết đạt Chương trình thời gian qua đóng góp tích cực cho xây dựng nơng thôn chuẩn bị cho tổng kết 10 năm thực Nghị 26-NQ/TW Đồng thời, cung cấp nhiều nội dung có giá trị, sở lý luận, chế, sách, đến giải pháp KH&CN cụ thể, xây dựng mơ hình trình diễn thực tế, tác động thiết thực đến phát triển nông nghiệp, nông dân nông thôn nước ta Một số hình ảnh hoạt động Chương trình hội đồng biên tập GS.TSKH.VS Nguyễn Văn Hiệu GS.TS Bùi Chí Bửu GS.TSKH Nguyễn Đình Đức GS.TSKH Vũ Minh Giang GS.TS Phạm Gia Khánh GS.TS Lê Hữu Nghóa GS.TS Lê Quan Nghiêm GS.TS Mai Trọng Nhuận GS.TS Nguyễn Thanh Phương GS.TS Nguyễn Thanh Thủy tổng biên tập Đặng Ngọc Bảo tịa soạn Nguyễn Thị Hải Hằng Nguyễn Thị Hương Giang 113 Trần Duy Hưng - phường Trung Hòa - quận Cầu Giấy - Hà Nội Tel: (84.24) 39436793; Fax: (84.24) 39436794 Email: khcnvn@most.gov.vn Tạp chí điện tử: vjst.vn; vietnamscience.vjst.vn trưởng ban biên tập giấy phép xuất trưởng ban trị Lương Ngọc Quang Hưng Số 1153/GP-BTTTT ngày 26/7/2011 Số 2528/GP-BTTTT ngày 26/12/2012 Số 592/GP-BTTTT ngày 28/12/2016 trình bày Giá: 18.000đ Đinh Thị Luận In Công ty TNHH in DVTM Phú Thịnh phó tổng biên tập Phạm Thị Minh Nguyệt Mục lục DiỄn đàn Khoa hỌC CƠng nghỆ Nguyễn Hữu Cẩn: Chất lượng sáng chế bảo hộ từ góc nhìn thương mại hóa số khuyến nghị Phùng Minh Hải: Khai thác sáng chế: Góc nhìn từ ngành dược phẩm Ấn Độ 12 Nguyễn Thanh Hà: Những thách thức bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ thương mại điện tử Việt Nam 15 Nguyễn Văn Kình: Ứng dụng tế bào gốc số vấn đề liên quan 20 Bạch Quốc Khang, Nguyễn Tuấn Anh: Nông nghiệp 4.0 với kinh tế hộ - Những vấn đề cần tháo gỡ 23 Nguyễn Minh Quang: ĐBSCL trước nguy an ninh nguồn nước: Những nguyên nhân thách thức 26 • Việt Nam nên loại bỏ ưu đãi thuế Khoa hỌC - CÔng nghỆ đổi MỚi sÁng tạo 29 Tuyết Nga, Chu Hải Ninh: Trường đại học, viện nghiên cứu Việt Nam qua lăng kính số tổ chức xếp hạng giới 32 Trần Văn Bằng: Đa dạng sinh học Việt Nam thành tựu 35 Nguyễn Thị Sim: Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử kỹ thuật laser quang đông điều trị hội chứng truyền máu song thai dải xơ buồng ối 38 Phạm Văn Tài: Từ dự án khoa học công nghệ đến xuất xe bus cao cấp mang thương hiệu Việt 41 Phạm Phúc Yên: Phát triển công nghệ chế tạo thiết bị thay nhà máy thủy điện nhỏ 43 Hồ Lệ Thu, Nguyễn Thanh Hoàn : Xây dựng đồ lớp phủ khu vực Tây Nguyên sử dụng liệu ảnh Landsat đa thời gian 46 Lâm Văn Tân: Bến Tre: Đẩy mạnh ứng dụng KH&CN phục vụ phát triển ngành dừa Khoa hỌC đỜi sỐng 49 Phạm Đức Hùng: Vật liệu nano phòng chống dịch bệnh: Hiệu độc tính? 52 • Nước biến đổi khí hậu Kh&Cn nưỚC 54 Những kiện khoa học mong chờ năm 2020 57 Chu Đức Hà, Phùng Thị Thu Hương : Thành tựu kỹ thuật chỉnh sửa hệ gen cải thiện di truyền lúa gạo (Oryza sativa) 60 • Xử lý dầu tràn kỹ thuật hấp phụ thông qua vật liệu composite bọt xốp lai ghép 63 • Vật liệu làm từ tơ nhện gỗ thay nhựa Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering EDitoriaL CounCiL EDitor - in - ChiEF Prof.Dr.Sc Academician Nguyen Van Hieu Dang Ngoc Bao Prof Dr Bui Chi Buu DEputy EDitor Nguyen Thi Hai Hang Prof Dr.Sc Nguyen Dinh Duc Nguyen Thi Huong Giang Prof Dr.Sc Vu Minh Giang hEaD oF EDitoriaL boarD Prof Dr Pham Gia Khanh Pham Thi Minh Nguyet Prof Dr Le Huu Nghia hEaD oF aDMinistration Prof Dr Le Quan Nghiem Luong Ngoc Quang Hung Prof Dr Mai Trong Nhuan art DirECtor Prof Dr Nguyen Thanh Phuong Dinh Thi Luan Prof Dr Nguyen Thanh Thuy oFFiCE 113 Tran Duy Hung - Trung Hoa ward - Cau Giay dist - Ha Noi Tel: (84.24) 39436793; Fax: (84.24) 39436794 Email: khcnvn@most.gov.vn E-journal: vjst.vn; vietnamscience.vjst.vn pubLiCation LiCEnCE No 1153/GP-BTTTT 26th July 2011 No 2528/GP-BTTTT 26th December 2012 No 592/GP-BTTTT 28th December 2016 Contents sCiEnCE anD tEChnoLogy ForuM Huu Can Nguyen: The protection of invention quality from the commercial perspective and some recommendations Minh Hai Phung: Invention exploitation: A perspective from Indian pharmaceutical industry 12 Thanh Ha Nguyen: Challenges on the protection of intellectual property rights in e-commerce in Vietnam 15 Van Kinh Nguyen: Stem cells applications and some related issues 20 Quoc Khang Bach, Tuan Anh Nguyen: The Agriculture 4.0 and household economy-Problems to be solved 23 Minh Quang Nguyen: The Mekong Delta and the risk of water insecurity: Causes and challenges 26 • Vietnam should eliminate tax incentives sCiEnCE - tEChnoLogy anD innovation 29 Tuyet Nga, Hai Ninh Chu: Universities and research institutes in Vietnam under the lens of the ranking organisations in the world 32 Van Bang Tran: Biodiversity in Vietnam and recent achievements 35 Thi Sim Nguyen: Applications of molecular biology and laser photocoagulation techniques in the treatment of twin blood transfusion and amniotic band syndrome 38 Van Tai Pham: From science and technology projects to Vietnamese branded high-class buses export 41 Phuc Yen Pham: The development of manufacturing technology for replacement equipment in small hydroelectric plants 43 Le Thu Ho, Thanh Hoan Nguyen : The use of multi-spectral imageries in developing an overlay map of the Central Highlands 46 Van Tan Lam: Ben Tre: Promoting applications of science and technology in coconut industry development sCiEnCE anD LiFE 49 Duc Hung Pham: Nanomaterials in disease prevention: Efficacy and toxicity? 52 • Water and climate change thE WorLD sCiEnCE anD tEChnoLogy 51 • The science events to watch for in 2020 57 Duc Ha Chu, Thi Thu Huong Phung : Achievements of genome editing techniques in rice genetic improvement (Oryza sativa) 60 • Treating oil spills by adsorption technique through hybrid polyfoam composite materials 63 • A new material made from spider silk and wood can replace plastic diễn đàn khoa học công nghệ Khoa học - Công nghệ Đổi sáng tạo Chất lượng sáng chế bảo hộ từ góc nhìn thương mại hóa số khuyến nghị TS Nguyễn Hữu Cẩn Viện Khoa học Sở hữu trí tuệ Trong vài thập kỷ gần đây, việc nâng cao chất lượng hệ thống sở hữu trí tuệ (SHTT) coi mục tiêu đặc biệt quan trọng chiến lược SHTT nhiều quốc gia, khu vực, có Việt Nam Một thước đo cho chất lượng hệ thống nêu chất lượng sáng chế (SC) bảo hộ Bài viết khái quát số sở lý luận chất lượng SC bảo hộ, cách thức đánh giá áp dụng trường hợp ngành công nghiệp dược phẩm Việt Nam, từ đưa số khuyến nghị nhằm nâng cao chất lượng SC bảo hộ thời gian tới Mở đầu triển kinh tế bền vững SC bảo hộ không chỉ sản phẩm đầu trình xác lập độc quyền SC, mà cịn đóng góp vào nguồn lực tri thức công nghệ thông tin kỹ thuật, cho phép xác định tình trạng kỹ thuật, xu hướng phát triển cơng nghệ, ranh giới độc quyền, từ thúc đẩy cạnh tranh, cải tiến công nghệ, hoạt động đổi sáng tạo phục vụ đắc lực cho tăng trưởng kinh tế Tuy nhiên nhiều nghiên cứu chỉ rằng, SC bảo hộ có chất lượng thấp có nhiều rủi ro bất định khơng chỉ hoạt động kinh doanh doanh nghiệp mà cịn gây lãng phí nguồn lực xã hội, hạn chế khích lệ đổi sáng tạo phát triển công nghệ, làm gia tăng tác động tiêu cực độc quyền SC thất bại thị trường, gia tăng tổn thất phúc lợi xã hội Vì vậy, việc cải thiện chất lượng SC bảo hộ trở thành địi hỏi nội mang tính cấp thiết bình diện quốc tế quốc gia, nhằm nâng cao chất lượng nguồn lực nội sinh, phát Chất lượng SC bảo hộ khái niệm rộng, đo lường theo nhiều chỉ tiêu khác tùy thuộc vào góc nhìn/quan điểm chủ thể/ giới Trên giới, có nhiều nghiên cứu cách thức đánh giá chất lượng SC bảo hộ với cách tiếp cận khác nhau, khơng có chỉ tiêu mang tính quốc tế hay toàn cầu chất lượng SC bảo hộ [1] Nội hàm chất lượng SC bảo hộ nước khác tùy thuộc vào cách thức hiệu vận hành thể chế bảo hộ SC, chẳng hạn mức độ cụ thể mô tả SC, thời gian thẩm định đơn đăng ký bảo hộ SC, cân lợi ích chủ thể nắm giữ độc quyền SC xã hội, lợi ích kinh tế SC mang lại [2] Mặc dù nhiều học giả cho rằng, chất lượng SC bảo hộ phản ánh thực tế thương mại hóa độc quyền nhờ tính hữu ích SC, theo cách tiếp cận này, chất lượng SC bảo hộ đo lường số chỉ tiêu phạm vi áp dụng, Số năm 2020 mức độ thâm dụng, tuổi đời thực tế SC Ngoài ra, nêu trên, chỉ tiêu phản ánh chất lượng SC bảo hộ có tính xác tương đối, cịn phụ thuộc vào địi hỏi đa dạng chất lượng chủ thể khác hệ thống SHTT đặc điểm cách thức đánh giá chất lượng sC bảo hộ Trước hết, chất lượng SC bảo hộ đo thỏa mãn nhu cầu, nên SC bảo hộ không đáp ứng nhu cầu người sử dụng khơng thị trường chấp nhận cho dù trình độ công nghệ SC bảo hộ mức độ cao và/hoặc giá trị đầu tư để tạo SC lớn chất lượng không coi mức độ cao tương xứng Nói cách khác, chất lượng SC bảo hộ khơng chỉ phụ thuộc vào mức độ đầu tư trí tuệ, vật chất để tạo nó, mà cịn phụ thuộc vào mức độ chấp nhận thị trường Hai là, khác với chất lượng sản phẩm thông thường, chất lượng SC bảo hộ có ảnh hưởng cách hệ thống tới quyền Diễn đàn khoa học công nghệ người khác lợi ích xã hội Một SC bảo hộ có chất lượng khơng tốt, chẳng hạn có phạm vi bảo hộ rộng mức, kìm hãm hoạt động đổi sáng tạo, cản trở cạnh tranh lành mạnh, làm gia tăng tổn thất phúc lợi xã hội… Ba là, xét khía cạnh pháp lý, chất lượng SC bảo hộ thuộc tính độc quyền SC, để bảo hộ, SC phải đáp ứng số điều kiện bảo hộ theo quy định, chí trở thành chuẩn mực mang tính giới, tính mới, trình độ sáng tạo khả áp dụng công nghiệp Tuy nhiên, điều kiện chỉ điều kiện cần chất lượng SC bảo hộ; việc đáp ứng đầy đủ điều kiện bảo hộ không thiết dẫn tới khả mang lại lợi ích kinh tế SC bảo hộ Bốn là, chất lượng SC bảo hộ kiểm soát trở thành đối tượng hoạt động quản lý Cũng chất lượng sản phẩm thông thường, chất lượng SC bảo hộ kết ngẫu nhiên mà chịu tác động nhiều yếu tố thuộc thân hoạt động sáng tạo trình đánh giá hiệu lực độc quyền Muốn SC bảo hộ đạt chất lượng mong muốn, cần phải kiểm soát quản lý cách đúng đắn yếu tố này, đặc biệt quan trọng xác định mục tiêu chất lượng Nhà SC, quan xác lập quyền, quan thực thi quyền chủ thể việc kiểm sốt quản lý chất lượng SC bảo hộ Từ góc nhìn thương mại hóa độc quyền SC, nói chủ thể quan trọng việc đánh giá chất lượng SC bảo hộ người nắm giữ độc quyền SC, bao gồm chủ sở hữu SC người có quyền sử dụng SC Chủ thể khơng chỉ người đầu tư cho trình tạo ra, phát triển SC nguồn lực vật chất, tài chính, thơng tin mà cịn người trực tiếp thương mại hóa nhằm tối đa hóa khả sinh lợi SC, từ thu hồi khoản chi phí đầu tư cho q trình tạo ra, phát triển SC tiếp tục tái đầu tư cho trình Đối với chủ thể nắm giữ độc quyền SC, chất lượng SC phản ánh thơng qua khả sinh lợi nó, thể chỉ tiêu khác như: phạm vi áp dụng SC; mức độ sử dụng SC ngành công nghiệp; tuổi đời thực tế SC; thời gian xác lập độc quyền [1, 3, 4] Phạm vi áp dụng SC bảo hộ cho biết vai trò khả ứng dụng SC lĩnh vực kỹ thuật khác Phạm vi áp dụng SC bảo hộ phản ánh số lượng chỉ số phân loại SC quốc tế (IPC) ghi nhận văn bảo hộ SC [4] Mỗi chỉ số phân loại IPC (chi tiết tới lớp) đại diện cho lĩnh vực kỹ thuật cụ thể mà SC có khả áp dụng Vì vậy, SC bảo hộ phù hợp với nhiều chỉ số phân loại quốc tế có vai trị nhiều ngành công nghiệp khác Mức độ sử dụng SC ngành công nghiệp (hay mức độ thâm dụng SC) tiêu chí phản ánh chất lượng SC bảo hộ góc độ cầu ngành cơng nghiệp SC Mức độ sử dụng SC ngành công nghiệp giai đoạn định đo lường tỷ số tổng số SC bảo hộ tổng số lao động việc làm trung bình ngành cơng nghiệp tương ứng với lĩnh vực kỹ thuật SC giai đoạn [5, 6] Một ngành công nghiệp coi sử dụng nhiều SC có hệ số mức độ sử dụng SC cao hệ số trung bình tổng thể tất ngành công nghiệp kinh tế quốc dân; SC có hệ số mức độ sử dụng ngành công nghiệp cao (so với mức trung bình) thể chất lượng lĩnh vực kỹ thuật tương ứng thực tiễn Tuổi đời thực tế SC cho biết số năm trì hiệu lực độc quyền thực tế SC, tiềm thương mại hóa SC thị trường giá trị chủ thể nắm giữ độc quyền [4, 7] Thơng thường, chỉ có SC có chất lượng tốt, có khả sinh lợi tương lai xứng đáng trì hiệu lực Vì vậy, số năm trì hiệu lực độc quyền SC kể từ SC cấp độc quyền chỉ tiêu đánh giá chất lượng SC lĩnh vực kỹ thuật cụ thể [1, 4] Thời gian xác lập độc quyền SC chỉ tiêu gián tiếp phản ánh chất lượng SC bảo hộ Thời gian xác lập độc quyền SC tính từ thời điểm nộp đơn đến thời điểm văn bảo hộ SC cấp Những SC có thời gian xác lập độc quyền ngắn dường cho biết ý nghĩa thị trường, kỳ vọng sớm đưa SC vào áp dụng ngành công nghiệp với thời gian áp dụng kéo dài tính từ ngày nộp đơn (hoặc ngày ưu tiên) đơn đăng ký SC Chất lượng sC bảo hộ việt nam từ góc nhìn ngành cơng nghiệp dược phẩm Ngành công nghiệp dược phẩm Việt Nam coi có mức độ thâm dụng SC nhiều so với ngành công nghiệp Số năm 2020 Diễn đàn Khoa học Công nghệ chế biến - chế tạo khác kinh tế quốc dân [8] Để thu thập mẫu khảo sát SC người Việt Nam thuộc lĩnh vực dược phẩm (gồm thực phẩm chức hóa chất dùng y tế), chúng tiến hành tra cứu sở liệu IPPlatform Viện Khoa học SHTT quản lý, tập trung vào SC thuộc lớp A61 (lĩnh vực y tế thú y) A23 (lĩnh vực thực phẩm) Trong lớp này, chỉ có SC có chỉ số phân loại IPC chi tiết tới phân lớp liên quan tới dược phẩm/ thuốc, hóa chất dùng y tế nhằm mục đích chữa bệnh, thực phẩm chức lựa chọn đưa vào mẫu khảo sát (gồm phân lớp A61K, A61J, A61P A23L) Về thời gian, chúng chọn SC cấp độc quyền người Việt Nam giai đoạn 10 năm gần đây, cụ thể từ ngày 1/1/2009 đến 31/12/2018 làm mẫu nghiên cứu Kết thu mẫu khảo sát gồm có 49 SC (bảng 1) Để đánh giá chất lượng SC bảo hộ mẫu khảo sát qua chỉ tiêu phạm vi áp dụng SC, chúng tiến hành thống kê số lượng chỉ số phân loại IPC (chi tiết tới phân nhóm) ghi nhận ghi SC tương ứng (bảng 2) Kết bảng cho thấy, giai đoạn 2009-2018, phạm vi áp dụng SC bảo hộ người Việt Nam thuộc lĩnh vực dược phẩm hẹp, trung bình chỉ có khả áp dụng lĩnh vực kỹ thuật khác nhau, có khoảng 40% SC bảo hộ chỉ có khả áp dụng lĩnh vực kỹ thuật Số lượng SC bảo hộ có khả áp dụng lĩnh vực kỹ thuật khác thấp (chiếm chưa đến 10%) Điều cho thấy tiềm kinh tế Bảng Mẫu khảo sát SC bảo hộ người Việt Nam thuộc lĩnh vực dược phẩm (2008-2019) Phân loại IPC Số quan sát độc quyền SC Số quan sát độc quyền giải pháp hữu ích Tổng số quan sát mẫu A61K 14 25 39 A61J 0 A61P 5 A23L Tổng số 16 33 49 Nguồn: tổng hợp tác giả Bảng Phạm vi áp dụng SC bảo hộ người Việt Nam thuộc lĩnh vực dược phẩm (2009-2018) Số lượng IPC Thấp Cao Trung bình Bằng độc quyền SC (43,75%) (6,25%) Bằng độc quyền giải pháp hữu ích (39,40%) (9,09%) 2,2 Dạng SC Nguồn: phân tích tác giả Bảng Top ngành công nghiệp sử dụng nhiều SC bảo hộ người Việt Nam (2009-2013) Mã ngành công nghiệp (VSIC 2007) Tên ngành công nghiệp (VSIC 2007) Hệ số mức độ sử dụng SC C Công nghiệp chế biến, chế tạo 2821 Sản xuất máy nông nghiệp lâm nghiệp 7,475 2822 Sản xuất máy công cụ máy tạo hình kim loại 3,610 325 Sản xuất thiết bị, dụng cụ y tế, nha khoa, chỉnh hình phục hồi chức 3,289 265 Sản xuất thiết bị đo lường, kiểm tra, định hướng điều khiển; sản xuất đồng hồ 2,282 21 Sản xuất thuốc, hoá dược dược liệu 1,605 Nguồn: tác giả (2016) SC nêu thấp xét khía cạnh thương mại hóa Để đánh giá chất lượng SC bảo hộ qua chỉ tiêu mức độ sử dụng SC ngành công nghiệp, chúng tiến hành phân loại SC theo ngành công nghiệp kinh tế quốc dân, thống kê số lượng đơn đăng ký SC xác định số lượng lao động sử dụng ngành công nghiệp [8] Kết định lượng cho biết, giai đoạn 2009-2013, hệ số mức độ sử dụng SC bảo hộ người Việt Nam trung bình 0,06; có Số năm 2020 29 ngành công nghiệp sử dụng nhiều SC bảo hộ người Việt Nam (có hệ số mức độ sử dụng cao trung bình) Kết thống kê bảng cho thấy, lĩnh vực dược phẩm có số lượng đơn đăng ký SC nhiều Việt Nam [9], lĩnh vực sử dụng nhiều SC dược phẩm bảo hộ người Việt Nam nhất; thay vào ngành cơng nghiệp sản xuất máy nông nghiệp lâm nghiệp (mã ngành: 2821) Ngược lại, ngành công nghiệp dược phẩm chủ yếu sử dụng SC Diễn đàn khoa học công nghệ Bảng Tuổi đời thực tế SC bảo hộ người Việt Nam thuộc lĩnh vực dược phẩm (2009-2018) Thấp (tháng) Cao (tháng) Trung bình (tháng) Bằng độc quyền SC 32 92 62,17 Bằng độc quyền giải pháp hữu ích 28 120 68,23 Dạng SC Tuổi đời Nguồn: phân tích tác giả Bảng Thời gian xác lập độc quyền SC bảo hộ người Việt Nam thuộc lĩnh vực dược phẩm (2009-2018) Dạng SC Thời gian Thấp (tháng) Cao (tháng) Trung bình (tháng) Bằng độc quyền SC 13 57 30,75 Bằng độc quyền giải pháp hữu ích 78 36,79 Nguồn: phân tích tác giả người nước ngồi (với hệ số mức độ sử dụng 70,992, cao gấp 44,2 lần) Điều khơng chỉ cho thấy chất lượng SC bảo hộ người Việt Nam lĩnh vực hạn chế so với nước ngồi mà cịn phản ánh lệ thuộc ngành công nghiệp dược phẩm nước vào công nghệ nước ngồi Để phân tích tuổi đời thực tế SC, chúng tơi tiến hành lọc SC có ngày tới hạn (ngày chủ sở hữu SC cần nộp lệ phí trì hiệu lực cho năm tiếp theo) trước tháng 6/2019 (với giả định có SC hết hiệu lực vào ngày 31/12/2018 lệ phí trì hiệu lực cần phải nộp muộn vào ngày 30/6/2019 theo quy định*) Tuổi đời SC tính theo số tháng, kể từ tháng có ngày nộp đơn đến tháng có ngày tới hạn, cơng cụ Excel 2007 với hàm datedif(start_month; * Những SC có ngày tới hạn sau tháng 6/2019 loại khỏi mẫu Đồng thời, SC cấp độc quyền từ tháng 6/2018 (sẽ có hiệu lực đến 6/2019) loại khỏi mẫu khơng xác định chủ sở hữu SC tiếp tục trì hiệu lực độc quyền SC cho năm tuổi đời SC tính từ ngày nộp đơn đăng ký SC end_month; “m”) Kết thể bảng Có thể thấy giai đoạn 2009-2018, với mẫu khảo sát, có khoảng 47% SC bảo hộ người Việt Nam có tuổi đời thực tế tương đối ngắn (trung bình SC cấp độc quyền SC chỉ khoảng năm so với thời hạn bảo hộ 20 năm tính từ ngày nộp đơn; SC cấp độc quyền giải pháp hữu ích chỉ khoảng 5,5 năm so với thời hạn bảo hộ 10 năm tính từ ngày nộp đơn) Như vậy, nhận xét dường khả áp dụng hay tiềm kinh tế SC nêu thấp, SC cấp độc quyền SC vốn coi có chất lượng cao SC cấp độc quyền giải pháp hữu ích Xét khía cạnh thương mại hóa, SC nêu khơng mang lại lợi ích kinh tế hay có ý nghĩa ngành cơng nghiệp, có chất lượng không cao nên không chủ sở hữu tiếp tục trì hiệu lực Thời gian xác lập độc quyền SC chỉ tiêu phản ánh gián tiếp chất lượng SC bảo hộ Để đánh giá chỉ tiêu này, với mẫu khảo sát nêu trên, chúng tơi phân tích thời gian xác lập độc quyền SC người Việt Nam lĩnh vực dược phẩm giai đoạn 2009-2018 cách xác định khoảng thời gian (tính theo tháng) tính từ ngày nộp đơn đăng ký bảo hộ SC (gồm có đơn yêu cầu cấp độc quyền SC đơn yêu cầu cấp độc quyền giải pháp hữu ích) đến ngày cấp văn bảo hộ, với trợ giúp công cụ Excel 2007 Kết thể bảng Kết bảng cho thấy, giai đoạn 2009-2018, thời gian xác lập độc quyền SC trung bình tương đối ngắn, cụ thể SC cấp độc quyền SC khoảng 31 tháng, SC cấp độc quyền giải pháp hữu ích khoảng 37 tháng (so với 37 tháng kể từ ngày nộp đơn đến ngày cấp văn bảo hộ theo quy định) Mặc dù so với số quan SHTT lớn, thời hạn nêu dài điều kiện cịn khó khăn hạ tầng nhân lực, chất lượng SC bảo hộ lĩnh vực dược phẩm cao xét tiêu chí thời gian xác lập độc quyền Một số khuyến nghị Qua phân tích nêu nhận xét rằng, nhìn chung chất lượng SC bảo hộ người Việt Nam hạn chế xét từ góc độ thương mại hóa thơng qua chỉ tiêu phạm vi áp dụng, mức độ sử dụng ngành cơng nghiệp, tuổi đời thực tế Có thể thấy thích ứng q trình tạo SC địi hỏi thị trường, ngành cơng nghiệp vấn đề cần khắc phục, bối cảnh Chiến lược SHTT đến năm 2030 chú trọng nhiều tới việc nâng cao chất lượng hệ thống SHTT, đặc biệt chất lượng tài sản trí tuệ, có SC bảo Số năm 2020 Diễn đàn Khoa học Công nghệ hộ Từ thực tiễn phân tích, chúng tơi cho để nâng cao chất lượng SC bảo hộ, cần thực số giải pháp sau: Trước hết, cần thúc đẩy động lực nâng cao chất lượng hoạt động SC, đặc biệt chú trọng tới lợi ích xã hội SC hoạt động Nhiều nghiên cứu chỉ rằng, lợi ích xã hội SC nhân tố thúc đẩy mạnh mẽ động lực sáng tạo nhà SC Nếu việc giải vấn đề kỹ thuật SC gắn với lợi ích thiết thực mà SC mang lại cho đối tượng thụ hưởng xã hội nhà SC nỗ lực tìm kiếm giải pháp kỹ thuật khơng chỉ mà cịn hữu ích cho cộng đồng Vì thế, việc coi trọng giáo dục lực sáng tạo, cần có sách cải tiến giáo dục đào tạo, đặc biệt ngành kỹ thuật khoa học tự nhiên, nhằm hình thành nhân cách ln biết quan tâm tới lợi ích cộng đồng cần giải vấn đề kỹ thuật Hoạt động thực hành chương trình đào tạo cần chú trọng dành dung lượng thích đáng cho trải nghiệm xã hội để qua tìm tịi, phát vấn đề kỹ thuật tồn lấy việc tìm giải pháp kỹ thuật cho vấn đề cách thực hữu ích, mang lại lợi ích cho cộng đồng mục tiêu quan trọng thực hành Hai là, cần tăng cường liên kết hoạt động SC đòi hỏi thị trường Một số nghiên cứu chỉ rằng, mức độ sử dụng SC người Việt Nam ngành cơng nghiệp cịn thấp, đặc biệt hoạt động SC chưa thực gắn kết chặt chẽ với thực tiễn hoạt động ngành công nghiệp, việc tạo dựng phát triển giải pháp kỹ thuật chưa hoàn toàn trực tiếp nhằm phục vụ lợi ích kinh tế từ việc thương mại hóa SC Điều làm hạn chế khả SC phổ biến, sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp thơng qua hoạt động thương mại hóa, chuyển giao cơng nghệ Vì vậy, để góp phần khắc phục thiếu hụt tính tương tác nhà SC doanh nghiệp, doanh nghiệp hoạt động SC, cần có chế khuyến khích doanh nghiệp áp dụng SC đầu tư cho hoạt động SC (nhiều nước giới áp dụng công cụ ưu đãi thuế để thực chế này), điều chỉnh luồng đầu tư cho hoạt động SC theo hướng doanh nghiệp đặt hàng viện nghiên cứu, trường đại học để tạo SC đáp ứng nhu cầu thị trường Ba là, cần thiết lập chế kiểm soát chất lượng SC bảo hộ Xét từ góc độ thương mại hóa, chất lượng SC bảo hộ trước hết phụ thuộc vào chất lượng trình tra cứu thẩm định nội dung SC nêu đơn đăng ký, chất lượng thơng tin tình trạng kỹ thuật biết SC lực thẩm định viên SC Một yêu cầu cốt lõi trình xác lập độc quyền SC nhằm bảo đảm chất lượng SC bảo hộ phạm vi bảo hộ SC phải xác định cách rõ ràng, thỏa đáng minh bạch Vì vậy, ngồi việc cần tập trung đầu tư cho kết cấu hạ tầng hệ thống thông tin SC, cơng khai hóa tồn diễn biến/lịch sử xác lập quyền tình trạng kỹ thuật sử dụng trình xác lập quyền, cần khẩn trương thiết lập vận hành chế kiểm soát chất lượng SC tồn q trình xác lập quyền, bao gồm hoạt động kỹ thuật có tính tác nghiệp, chế kiểm tra đảm bảo chất lượng SC bảo hộ cách Số năm 2020 hệ thống Quản lý chất lượng SC tồn diện khơng chỉ nâng cao chất lượng SC riêng lẻ mà cải thiện khả đạt mục tiêu hệ thống SHTT ? tài LiỆu thaM Khảo [1] C Pentheroudakis (2015), Technical and practical aspects related to patent quality in the context of standard essential patents, WIPO [2] WIPO (2012), Standing Committee on the Law of Patents, SCP/18/INF2, www.wipo.int/edocs/ mdocs/scp/en/scp_19/scp_19_ref_ scp_18_inf_2.pdf [3] C.J Guerrini (2014), “Defining patent quality”, 82 Fordham L Rev 3091, 82(6), 52p [4] OECD (2013), Measuring patent quality: indicators of technological and economic value, OECD Publishing [5] USPTO (2012), Intellectual property and the U.S Economy: industries in focus, economics and statistic administration, United States Patent and Trademark Office [6] EPO & OHIM (2013), Intellectual property rights intensive industries: contribution to economic performance and employment in the European Union, European Patent Office and Office for Harmonization in the Internal Market [7] A Vidya, B Talia (2013), Patent quality and a two-tiered patent system, Montclair State University [8] Nguyễn Hữu Cẩn (2016), “Sử dụng sáng chế ngành công nghiệp bối cảnh đổi mơ hình tăng trưởng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Việt Nam, số 10, tr.6-9 [9] Cục Sở hữu trí tuệ (2015), Báo cáo thường niên hoạt động sở hữu trí tuệ 2014, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Khoa học đời sống nước biến đổi khí hậu Chủ đề Ngày nước giới năm 2020 “Nước biến đổi khí hậu” hướng đến nghiên cứu cách thức thay đổi tài nguyên nước điều kiện biến đổi khí hậu mối liên kết chặt chẽ hai yếu tố với Vậy biến đổi khí hậu tác động đến nước nào? Điều thực sâu sắc nghĩ nước biến đổi khí hậu Giống thứ hành tinh: hồ, sông, suối hay đại dương, vịng tuần hồn nước bị ảnh hưởng nặng nề biến đổi khí hậu Các biểu biến đổi khí hậu nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng, mực nước biển dâng, thay đổi thành phần chất lượng khí quyển… tác động trực tiếp gián tiếp tới tài nguyên nước Chúng ta xem xét khía cạnh tác động mối liên quan Mưa lớn nhiều Vịng tuần hồn nước trái đất phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, đó, khơng có đáng ngạc nhiên nhiệt độ tăng lên hành tinh tác động đến cách nước di chuyển phân bố Nhiệt độ toàn cầu tăng làm cho nước bay với số lượng lớn hơn, dẫn đến mức nước khí cao hơn, gây trận mưa lớn ngày dội thường xuyên Sự thay đổi dẫn đến lũ lụt nhiều thực vật đất khơng thể hấp thụ Phần nước lại chảy vào nguồn nước gần đó, mang theo chất gây nhiễm phân bón đường Dịng chảy dư thừa cuối di chuyển đến vùng nước lớn 52 hồ, cửa sông đại dương, gây ô nhiễm nguồn cung cấp nước hạn chế tiếp cận nước người hệ sinh thái Tuyết rơi Khi bầu khơng khí trái đất nóng lên khiến mưa rơi xuống nhiều thay tuyết Trong đó, số vùng, đặc biệt Bắc bán cầu cần tan chảy “túi tuyết” để cung cấp nước mặt nhiều tháng Lượng tuyết dự trữ giảm dần làm cho dòng chảy thấp áp lực nước trở nên lớn mùa hè Điều đặc biệt gây khó khăn cho người nơng dân họ khơng có đủ nước tưới cho trồng Mực nước biển dâng Khi đại dương ấm lên, dịng sơng băng bắt đầu tan chảy, hịa vào đại dương, làm cho mực nước biển dâng cao Ngoài việc tàn phá cộng đồng sở hạ tầng ven biển, nước mặn dễ dàng ngấm xuống tầng ngậm nước (các tầng đá chứa nước lòng đất) Khi đó, để có nước sử dụng, người phải khử muối (một trình nhiều lượng), gây tốn cho nơi có hạn hán dai dẳng nước thiếu Trung Đông, Bắc Phi Caribe Số năm 2020 Đại dương trở thành khối tản nhiệt Đại dương giúp ổn định hệ thống khí hậu cho hành tinh chúng ta thông qua việc hấp thụ lượng lớn lượng mặt trời Đại dương lưu trữ giải phóng lượng mặt trời thời gian dài mà khơng làm cho nhiệt độ tăng lên Tuy nhiên, điều thay đổi Khi nồng độ khí nhà kính khí tăng cao làm cho lượng nhiệt tỏa từ bề mặt trái đất bị giữ lại khơng thể ngồi khơng gian cách tự trước Hầu hết lượng nhiệt dư thừa lưu trữ phía đại dương làm cho đại dương nóng lên Nếu đại dương hấp thụ nhiều nhiệt mức giải phóng nhiệt lượng tăng lên có khả làm ấm hành tinh Khi băng tan chảy, khiến nước bay trực tiếp làm nóng lại bầu khí Theo Báo cáo Khí hậu tồn cầu năm 2018, hầu hết lưu vực đại dương toàn giới có hàm lượng nhiệt cao mức trung bình so với năm trước Những nghiên cứu gần ước tính rằng, giai đoạn từ 1971-2010, lượng nhiệt tầng nước từ 700 m trở lên tăng lên 63%, từ 700 m trở xuống đáy đại dương tăng thêm khoảng 30% Khoa học đời sống Sự lưu thông đại dương thay đổi Có hệ thống tuần hồn nước biển khổng lồ gọi Dòng đối lưu kinh tuyến Đại Tây Dương (AMOC) hay “Vành đai băng tải đại dương”, giữ vai trị quan trọng hệ thống khí hậu trái đất hỗ trợ trì thời tiết ấm tương đối Bắc bán cầu Thông qua thiết bị theo dõi dòng chảy, nhà khoa học thu thập chứng cho thấy nhiệt độ mực nước biển tăng làm suy yếu làm chậm dịng chảy quan trọng Nếu khí thải tiếp tục tăng nhiệt độ toàn cầu vượt 40C, AMOC chậm lại 54% vào cuối kỷ, gây ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ tồn cầu, mơ hình mưa hệ thống thời tiết Tảo nở hoa ngày độc hại nghiêm trọng Khi phân bón từ nơng nghiệp theo dịng chảy hịa vào đại dương thúc đẩy phát triển nhanh chóng tảo Tảo nở hoa làm tắc nghẽn bờ biển đường thủy với đám mây màu xanh lục, xanh lam, đỏ nâu Những hoa tảo ngăn ánh sáng mặt trời tiếp cận sống nước làm giảm lượng oxy nước Các độc tố từ hoa tảo nở giết chết cá động vật thủy sinh khác, gây bệnh cho người chí giết chết người Những độc tố đặc biệt nguy hiểm chúng tồn trình lọc, khiến nước máy sử dụng bị ô nhiễm Sự phát triển tảo nở hoa tác động đến ngành công nghiệp dựa vào nước để kinh doanh thường khiến trạm nước địa phương phải ngừng hoạt động thời gian Ngồi ra, khí CH4 CO2 mà hoa tảo giải phóng trở lại bầu khí tăng cường biến đổi khí hậu, tạo vịng tuần hồn độc hại Khi khí hậu ấm lên, nở hoa tảo có hại xảy thường xuyên vấn đề ngày trở nên nghiêm trọng 1/10 dân số tồn cầu thiếu nước uống vào năm 2030 thông điệp ngày nước giới Khi dân số toàn cầu tăng lên, nhu cầu nước tăng theo, khiến cho tài nguyên thiên nhiên trở nên cạn kiệt tình trạng nhiễm mơi trường diễn nhiều nơi Theo đó, giải pháp bảo vệ nguồn tài nguyên nước, bảo vệ vùng đất ngập nước áp dụng kỹ thuật sản xuất nông nghiệp thông minh, tăng cường tái sử dụng nước thải an tồn để ứng phó với biến đổi khí hậu giải pháp mà chủ đề Ngày nước giới năm 2020 hướng tới “Nước tài nguyên quý giá chúng ta - Chúng ta phải sử dụng cách có trách nhiệm hơn; chúng ta phải cân tất nhu cầu nước xã hội đảm bảo người nghèo nhất, đối tượng yếu không bị bỏ lại phía sau” thơng điệp mà Ủy ban Nước Liên hợp quốc (UNWater) công bố Ngày nước giới năm 2020 Số liệu thống kê cho thấy, tồn cầu có khoảng 663 triệu người chưa tiếp cận với nguồn nước an toàn, đảm bảo sức khỏe vệ sinh mơi trường Ngay người có khả tiếp cận dịch vụ nước thường không đủ để đáp ứng nhu cầu Trên khắp vùng cận sa mạc Sahara châu Phi, có khoảng 30 đến 50% hệ thống cấp nước nông thôn không hoạt động sau năm xây dựng Nhiều người số người thiếu tiếp cận với dịch vụ nước sống quốc gia bị xung đột, trình độ quản trị nước kém, an ninh nguồn nước thấp, tỷ lệ nghèo đói cao thể chế yếu Ở quốc gia có lịch sử xung đột bất ổn dân sự, tác động người tị nạn làm xấu thêm tình trạng dịch vụ cung cấp nước Chính vậy, ngồi thơng điệp nêu trên, UN-Water cịn đưa thông điệp khác như: “Chúng ta chờ đợi! Các nhà hoạch định sách khí hậu phải đặt Nước trung tâm kế hoạch hành động”; “Nước giúp chống lại biến đổi khí hậu! Chúng ta cần có giải pháp vệ sinh nước cách bền vững với chi phí hợp lý”; “Tất người có vai trị vấn đề biến đổi khí hậu Ngay từ hộ gia đình cần phải có phương án sử dụng nước hiệu hơn” UN-Water khuyến nghị bên cạnh sách mang tầm vĩ mơ, có nhiều biện pháp mà cá nhân hành động để góp phần giảm bớt tác động biến đổi khí hậu Đơn giản bạn tự trồng rau mua sản phẩm sản xuất địa phương, hàng hóa vận chuyển từ xa đến xe tải làm tăng thêm carbon dioxide vào khí Bạn xe đạp thay lái xe Ở quy mô lớn hơn, ngành công nghiệp phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch cần phải chuyển sang nguồn lượng tái tạo để hạn chế ảnh hưởng tiêu cực đến hành tinh chúng ta? Tú Phương (tổng hợp) tài LiỆu thaM Khảo www.unwater.org https://www.nationalgeographic.org/article /how-climate-change-impacts-water-access/ http://dwrm.gov.vn/index.php?language= vi&nv=news&op=Nhin-ra-The-gioi/Chu-deNgay-Nuoc-the-gioi-2020-Nuoc-va-bien-doi-khihau-8658 https://www.waterdocs.ca/water-talk/2018 /9/19/5-ways-climate-change-impacts-water 53 Số năm 2020 kh&cn nước KH&CN nước NHữNG Sự KIệN KHoA HọC ĐượC MoNG CHờ TRoNG NăM 2020 Năm 2020 hứa hẹn nhiều kiện khoa học có tính bước ngoặt khám phá sâu Hỏa, dải Ngân hà; ngăn ngừa từ gốc dịch bệnh nguy hiểm; phát triển nội tạng thay cho người; định hình dự án nghiên cứu lớn “tấn cơng” hỏa Mở rộng tầm nhìn vào vũ trụ Năm 2020, chúng ta chứng kiến “tấn công” Hỏa thực tàu vũ trụ từ nhiều quốc gia đáp xuống hành tinh Trong NASA mắt Tàu thăm dò Hỏa 2020 (Mars 2020), thiết bị thu thập mẫu đá mang trở Trái đất Trong thông cáo thức cơng bố thơng tin Mars 2020 hơm 28/12/2019, NASA cho biết thiết bị thăm dị khơng chỉ “tìm kiếm dấu vết sống cổ xưa mà cịn đặt móng cho nhiệm vụ đưa người vào không gian tương lai” Trung Quốc đưa tàu đổ tới Hỏa mang tên Huoxing-1, tàu mang theo xe tự hành để khảo sát bề mặt hành tinh đỏ Nga châu Âu tham gia đua Nếu vấn đề dù hạ cánh giải quyết, tàu vũ trụ Nga mang theo robot tự hành Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đến Hỏa Các Tiểu vương quốc Ả Rập thống (UAE) gửi tàu thăm dò lên hành tinh đỏ - đánh dấu sứ mệnh khám phá Hỏa lịch sử quốc gia Ả Rập Năm 2019 có kiện bật khám phá vũ trụ hình ảnh siêu lỗ đen trung tâm dải Ngân hà Messier 87 Năm 2020, kính viễn vọng Event Horizon Telescope dự kiến thu hình ảnh hố đen trung tâm Ngân hà, chí phim khí xốy xung quanh Sagittarius A (một siêu hố đen trung tâm Ngân hà thường phát nguồn vô tuyến phức tạp) Cuối năm nay, kính viễn vọng Gaia ESA cập nhật đồ 3D dải Ngân hà, điều làm nhà khoa học thay đổi hiểu biết cấu trúc tiến hóa Ngân hà Các nhà thiên văn học chuyên sóng hấp dẫn tiết lộ khám phá vụ va chạm vũ trụ mà họ quan sát 2019, bao gồm hợp lỗ đen tượng vũ trụ khác Dải Ngân hà có đồ 3D chi tiết Kế hoạch xây dựng máy gia tốc hạt siêu lớn Mars 2020 có máy bay khơng người lái tháo rời để thực số nhiệm vụ hành tinh đỏ NaSa năm 54 Số năm 2020 Tổ chức Nghiên cứu hạt nhân châu Âu (CERN) hy vọng có nguồn tài trợ đảm bảo cho kế hoạch xây dựng máy gia tốc hạt siêu lớn năm 2020 Tháng 5/2020, CERN tổ chức họp đặc KH&CN nước biệt Budapest (Hungary) để định vấn đề CERN dự kiến máy gia tốc hạt siêu lớn dài 100 km, mạnh gấp lần máy gia tốc hạt lớn LHC có giá lên tới 21 tỷ euro (23,4 tỷ USD) hình ảnh ni cấy men tổng hợp 2.0 kiện lớn khí hậu Máy gia tốc hạt siêu lớn đặt khu vực màu đỏ, gần nơi đặt lhC CErN (màu xanh) Tại Hoa Kỳ, Phịng thí nghiệm Máy gia tốc hạt quốc gia Fermi gần Chicago công bố kết mong chờ Muon g-2 (Muon tên gọi loại hạt vật lý) Các nhà vật lý hy vọng rằng, kết thí nghiệm cung cấp chứng tồn hạt chưa biết đến trước Men tổng hợp Trong nỗ lực đầy tham vọng, nhà sinh học hy vọng xây dựng lại men Saccharomyces cerevisiae (thường gọi men bánh mỳ) hồn thành cơng việc năm 2020 Các nhà nghiên cứu thay hoàn toàn mã di truyền sinh vật đơn giản - ví dụ vi khuẩn Mycoplasma mycoides - thực điều tế bào nấm men thách thức lớn nhiều phức tạp chúng Kế hoạch xây dựng lại men S cerevisiae (được gọi men tổng hợp 2.0) hợp tác 15 phịng thí nghiệm lục địa Các nhóm nghiên cứu thay DNA 16 nhiễm sắc thể men S Cerevisiae phiên tổng hợp Họ thử nghiệm việc xếp lại chỉnh sửa gen để hiểu cách thức sinh vật phát triển cách chúng đối phó với đột biến Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, tế bào nấm men điều chỉnh đưa đến giải pháp hiệu linh hoạt để sản xuất sản phẩm cho ngành nhiên liệu sinh học dược phẩm Vào tháng năm nay, Chương trình Mơi trường Liên hợp quốc cơng bố báo cáo lớn khía cạnh khoa học kỹ thuật địa kỹ thuật phương pháp sử dụng để chống biến đổi khí hậu Chúng bao gồm việc loại carbon dioxide khỏi khí ngăn chặn ánh sáng mặt trời Cũng năm 2020, Cơ quan Quản lý đáy biển quốc tế đến kỳ hạn ban hành quy định chờ đợi từ lâu phép khai thác mỏ đáy biển Tháng 11 Glasgow, Vương quốc Anh diễn kiện lớn khí hậu - Hội nghị biến đổi khí hậu Liên hợp quốc (COP 26) Theo thỏa thuận năm 2015, quốc gia phải đưa mục tiêu giảm lượng phát thải khí nhà kính để giúp hạn chế nóng lên tồn cầu xuống khơng q 2°C Nhưng hầu chậm thực lời hứa mình, chí Hoa Kỳ dự kiến thức khơng tham gia hiệp ước tiến triển phát triển quan nội tạng thay ước mơ phát triển phận thay cho người động vật khác tiến gần nhà nghiên cứu đạt tiến kỹ thuật có tính đạo đức cao Nhà khoa học tế bào gốc Hiromitsu Nakauchi (Đại học Tokyo, Nhật Bản) có kế hoạch ni tế bào người phơi chuột Sau đó, cấy phơi lai vào động vật thay Nakauchi cộng thực thí nghiệm tương tự cách sử dụng phôi lợn Mục tiêu cuối nghiên cứu tạo động vật có nội tạng người dùng để cấy ghép Các nhà nghiên cứu cho biện pháp an toàn hiệu so với việc tạo phận thay phịng thí nghiệm Số năm 2020 55 KH&CN nước Các nhà khoa học tạo phôi chứa tế bào từ chuột Một hợp chất dựa lanthanum hoạt động chất siêu dẫn nhiệt độ gần nhiệt độ phòng phản công dịch bệnh lượng Tại thành phố Yogyakarta, Indonesia, thử nghiệm lớn kỹ thuật ngăn chặn lây lan bệnh sốt xuất huyết đến hồi kết Các nhà nghiên cứu phát tán muỗi mang vi khuẩn Wolbachia - kiềm chế nhân lên virut gây bệnh sốt xuất huyết, chikungunya, Zika - chúng lây nhiễm quần thể muỗi hoang dã Các thử nghiệm nhỏ Indonesia, Việt Nam Brazil cho thấy khả quan Nhiều cơng ty bắt đầu có kế hoạch bán pin mặt trời sử dụng perovskites - vật liệu hứa hẹn rẻ dễ sản xuất so với silicon sử dụng pin mặt trời thông thường Khi ghép nối với silicon tế bào quang điện, vật liệu perovskites mang đến pin mặt trời hiệu thị trường Muỗi bị nhiễm vi khuẩn ngăn chúng truyền bệnh Một kết hứa hẹn mong chờ khác loại vắc-xin sốt rét thử nghiệm đảo Bioko Equatorial Guinea Trong năm 2020, Tổ chức Y tế giới hy vọng loại bỏ bệnh ngủ châu Phi (căn bệnh khét tiếng gây vật trung gian truyền bệnh ruồi hút máu tsetse) phát triển thành công vật liệu siêu dẫn Các nhà vật lý hy vọng đạt ước mơ tạo vật liệu dẫn điện mà khơng có điện trở nhiệt độ phịng Mặc dù nay, vật liệu siêu dẫn chỉ hoạt động áp suất hàng triệu kilopascal Sau thành công hợp chất gọi Lantan “siêu hydrua” năm 2018, phá vỡ kỷ lục nhiệt độ siêu dẫn, nhà nghiên cứu hy vọng tổng hợp hợp chất yttrium “siêu hydrua”, siêu dẫn nhiệt độ 53°C 56 Số năm 2020 Một nhà nghiên cứu Đức, thử nghiệm pin mặt trời có kích thước thương mại chế tạo cách xếp lớp perovskites silicon Bên cạnh ngành lượng đạt cột mốc quan trọng khác Thế vận hội Olympic Tokyo vào tháng tới, Toyota dự kiến mắt nguyên mẫu xe chạy pin lithium-ion thể rắn Pin thay chất lỏng ngăn cách điện cực bên pin vật liệu rắn, làm tăng lượng lượng lưu trữ Pin điện phân vật liệu thể rắn có khả sử dụng dài hơn, chúng có xu hướng sạc chậm ? Cao Thạch (theo Nature 12/2019) KH&CN nước thành tựu kỹ thuật chỉnh sửa hệ gen cải thiện di truyền lúa gạo (oryza sativa ) Chu Đức Hà1, Phùng Thị Thu Hương1, Phạm Bích Ngọc2, Lê Thị Ngọc Quỳnh3, Lê Hùng Lĩnh1, Phạm Xuân Hội1, Lê Tiến Dũng4 Viện Di truyền Nông nghiệp, VAAS Viện Công nghệ Sinh học, VAST Khoa Hóa và Mơi trường, Trường Đại học Thủy lợi Khoa Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Hệ thống CRISPR/Cas trở thành công cụ đắc lực nhằm cải thiện tính trạng trồng Về chất, hệ thống CRISPR/Cas cho phép can thiệp vào gen vị trí có định hướng Cho đến nay, khoảng 24 lồi trồng, với 193 gen chỉnh sửa thành cơng với mục đích cải thiện đặc tính liên quan đến q trình trao đổi chất, khả chống chịu bất lợi yếu tố cấu thành suất Ở lúa gạo (Oryza sativa), nỗ lực nhà khoa học ghi nhận việc cải biến gen kháng thuốc diệt cỏ, asen (ALS, ARM1) quy định suất (AAP3, GS3, DEP1, GW2, PYL1, PYL4, PYL6, Gn1a) Bài viết tổng hợp thành tựu chỉnh sửa hệ gen lúa gạo, từ đưa thảo luận số ý kiến nhằm xây dựng chiến lược nghiên cứu dài hạn cho chỉnh sửa hệ gen lúa gạo nói riêng, trồng nói chung Mở đầu Những tiến nhanh chóng kỹ thuật chỉnh sửa hệ gen (genome editing - GE) tạo cách mạng thực nghiên cứu chức gen cải thiện di truyền thực vật Trong thập niên trước, tốn can thiệp vào tính di truyền thực vật thực cách rộng rãi thơng qua phương pháp lý hóa sử dụng tia gamma hóa chất (ethyl methanesulfonate) phương pháp sinh học (T-DNA, transpose) để tạo đột biến ngẫu nhiên hệ gen Giờ đây, với đời kỹ thuật GE, phổ biến hệ thống CRISPR/Cas cho phép cải biến phân tử ADN mục tiêu cách xác có chủ đích Đến nay, trồng chỉnh sửa CRISPR/Cas9 cho vượt qua nhiều rào cản xếp loại trồng biến đổi gen [1] Gần thập kỷ qua, hàng ngàn ấn phẩm chủ đề GE thực vật đăng tải, số báo ứng dụng công bố tăng lên ngày Về mặt lý thuyết, GE lợi dụng hệ thống sửa chữa ADN tế bào để tạo thay đổi nhỏ trình tự ADN đích, thơng qua việc sử dụng enzyme nuclease tổng hợp để tạo đứt gãy ADN sợi đơi (DSB) vị trí định hướng hệ gen Các đứt gãy tế bào sửa chữa thông qua chế sửa chữa ghép nối không tương đồng (non-homologous end-joining - NHEJ) chèn thêm trình tự ADN vào vị trí đứt gãy theo chế sửa chữa tái tổ hợp tương đồng (homologous recombination - HR) NHEJ chế sửa chữa DSB phổ biến tế bào thực vật, chế hoạt động hiệu dễ xảy lỗi (sửa chữa khơng xác), chế HR hiệu có độ xác cao Kết trình sửa chữa DSB sửa chữa xác xuất đột biến thêm bớt (thay thế, chèn gen), tùy vào đường sử dụng HR hay NHEJ Mega-nuclease ZFNs (Meganuclease, zinc finger nucleases), TALENs (transcription activator-like effector nucleases) công cụ kỹ thuật GE, sử dụng thành công để chỉnh sửa hệ gen nhiều đối tượng thực vật, bao gồm ngô, đậu tương thuốc Công nghệ GE thực bùng nổ từ năm 2012 phức hợp CRISPR/ Cas ứng dụng để tạo DSB hệ gen Hệ thống CRISPR/Cas trở thành cách tiếp cận thay công cụ GE trước kia, cho phép chỉnh sửa hệ gen sinh vật nhân chuẩn cách xác, linh hoạt mang lại hiệu kinh tế Đến nay, 24 đối tượng trồng, với 193 gen, chỉnh sửa hệ thống CRISPR/Cas [2] Các nhà khoa học tập trung chủ yếu vào lương thực, lúa gạo, lúa mì, cỏ kê, ngơ, lúa mạch; số loại rau, cà chua, khoai tây, dưa chuột; ăn táo, nho, bưởi, cam; họ đậu (đậu tương) cơng nghiệp bông, lanh Những tiến lớn đạt lúa gạo (34 gen), cà chua (14 gen), lúa mì (7 gen), cải dầu (5 gen), loại trồng cịn lại chỉ có gen Số năm 2020 57 KH&CN nước ngồi hình Số gen trồng chỉnh sửa hệ thống CriSPr/Cas9 với mục đích cải tiến di truyền (giai đoạn từ tháng 8/2013-8/2018) [2] chỉnh sửa (cam, bưởi, táo, lanh, sợi) hai gen (ngô, lúa mạch, đậu tương, dưa chuột, nho) (hình 1) Trong đó, phần lớn trồng chỉnh sửa gen với mục đích cải thiện khả chống chịu (kháng thuốc diệt cỏ, kháng asen) suất, chất lượng thành công chỉnh sửa hệ gen lúa gạo Lúa gạo xem mơ hình mầm quan trọng cho nghiên cứu chức gen, đặc biệt hướng đánh giá tính hiệu cơng cụ GE Cơng trình tiếp cận với cơng cụ GE lúa gạo báo cáo vào năm 2012 với việc sử dụng TALENs nhằm mục tiêu chỉnh sửa gen Os11N3 (OsSWEET14) - gen “nhiễm” quan trọng mã hóa cho protein vận chuyển đường tham gia thúc đẩy trình xâm nhiễm vi khuẩn gây bệnh bạc lúa để tạo dòng lúa kháng bệnh bạc [3] 58 Tháng 8/2013, lần hệ gen lúa gạo chỉnh sửa CRISPR/ Cas [4], kể từ nhiều nghiên cứu tương tự thực [5] Theo số liệu từ Scopus, gần năm trở lại đây, lúa gạo đối tượng chỉnh sửa gen nhiều nhất, với tổng số 109 gen, chủ yếu gen liên quan đến đặc tính suất (AAP3, GS3, DEP1, GW2, PYL1, PYL4, PYL6 Gn1a) chống chịu (như ALS ARM1) Enzyme acetolactate synthase (ALS) xúc tác bước trình sinh tổng hợp amino acid chuỗi nhánh Leucine, Isoleucine Valine ALS enzyme đích nhóm thuốc diệt cỏ có cấu trúc riêng biệt (sulfonylureas, imidazolinones, triazolopyrimidine sulfonamides pyrimidinyl carboxy) Butt cộng gây đột biến sửa chữa ALS công cụ GE thông qua trung gian cgRNA để tạo lúa kháng thuốc diệt cỏ bispyribac natri (BS) Locus Số năm 2020 ALS Oryza sativa L ssp japonicacv Nipponbare (LOC_Os02g30630) chỉnh sửa hệ thống cgRNA/ Cas9 thông qua đường HDR Quá trình chỉnh sửa tạo thay đổi từ Tryptophan (TGG) thành Leucine (TTG) amino acid 548 (W548L) thay đổi từ Serine (AGT) thành Isoleucine (ATT) amino acid 627 (S627I), với tỷ lệ sửa chữa cao (16,88% HDR) Nghiên cứu chỉ rằng, chỉ cần đột biến đơn W548L đủ để dẫn đến tính kháng thuốc diệt cỏ BS [6] Việc tạo dòng lúa kháng thuốc diệt cỏ nhanh chóng hiệu nghiên cứu cịn cho thấy tiềm ứng dụng hệ thống cgRNA/Cas9 chỉnh sửa gen loài trồng khác Ngoài ra, phương pháp Target-AID sử dụng phức hợp CRISPR/Cas9-cytidine deaminase áp dụng thành công để tạo tính kháng thuốc diệt cỏ Imazamox (IMZ) lúa (trong điều kiện nuôi cấy mô) thông qua tạo đột biến A96V ALS [7] Thành công khác gen ARM1 (ARSENITE-RESPONSIVE MYB 1) - gen thiết yếu việc điều chỉnh hấp thu chuyển dịch asen (As) từ rễ lên chồi lúa chỉnh sửa để tạo đột biến bất hoạt gen (knock out) OsARM1 (OsARM1-KO) thông qua CRISPR/ Cas9, giúp cải thiện đáng kể khả chống chịu As(III) lúa O sativa Nipponbare (NPB), Dongjing (DJ) SSBM [8] Asen xuất nhiều loại khống vật, tìm thấy hai dạng vô cơ: arsenite [As(III)] arsenate [As(V)] Cả hai dạng asen gây bất lợi tế bào thực vật, As(III) liên kết với nhóm sulfhydryl protein ngăn chặn hoạt động chúng, As(V) hoạt động chất tương tự phosphate làm ảnh hưởng đến số trình sinh học thiết yếu, bao gồm tổng hợp ATP phosphoryl hóa Asen chất gây ung thư nhóm I chất độc mạn tính, độc tính cao người, gây tổn thương da, gây bệnh tiểu đường… Tích lũy asen gạo KH&CN nước ngồi làm tăng tiếp xúc người với yếu tố gây ung thư độc hại Do vậy, giảm tích lũy asen trồng nói chung lúa nói riêng điều cần thiết để tăng suất trồng bảo vệ người khỏi bị ngộ độc Đối với gen liên quan đến đặc tính suất (gen quy định tính trạng mùi hương hạt, hoa sớm, kiểu hình hạt), dạng đột biến thường gặp gây bất hoạt đơn đa gen thơng qua chế NHEJ Ví dụ, việc loại bỏ gen Waxy lúa Xiushui 134 Wuyunjing tạo dịng lúa (khơng mang gen chuyển) có hàm lượng amylose thấp bình thường Thơng thường, gạo thương mại phân loại thành nhóm dựa vào hàm lượng amylose: nếp (0-5%), thấp (gạo dẻo) (5-12%), thấp (hơi dẻo) (12-20%), trung bình (20-25%) cao (25-33%) Hàm lượng amylose thấp tức hàm lượng amylopectin thành phần tinh bột hạt gạo cao gạo dẻo Từ đó, người ta phân biệt gạo nếp gạo tẻ Gạo nếp (0-5% amylose) có độ dính cao sau nấu chín, ngược lại amylose cao (25-33%) làm cơm khơ, mềm [9] Dịng lúa thu nghiên cứu Zhang cộng có tiềm ngành cơng nghiệp thực phẩm Trong số trường hợp khác, đột biến thay (amino acid alen) tạo thông qua chế HR hệ thống cgRNA/Cas9 Cụ thể, nghiên cứu gần nhà khoa học Trung Quốc, alen NRT1.1B giống lúa thương mại thay xác alen ưu việt với mục tiêu nâng cao hiệu sử dụng đạm lúa Không cần tạo thêm áp lực chọn lọc bổ sung, alen NRT1.1B giống lúa Japonica thay alen từ giống lúa Indica chỉ hệ với hiệu suất chỉnh sửa đạt 6,72% Cơng trình cho thấy tính khả thi việc thay gen alen ưu việt hệ, giúp tăng khả cải thiện đặc điểm nông học quan trọng Bên cạnh Cas9 nuclease, Cpf1 nuclease sử dụng Cpf1 endonuclease thuộc hệ thống enzyme CRISPR nucleases loại V, bao gồm hoạt tính endoribonuclease endodeoxyribonuclease Do Cpf1 nhận biết trình tự bảo thủ protospacer (PAM) 5-TTTN-3’ nên sử dụng để nhắm mục tiêu giàu AT hệ gen Hơn nữa, Cpf1 nucleases chứng minh có tỷ lệ chỉnh sửa mục tiêu thấp so với Cas9 nuclease Vì thế, việc GE trồng Cpf1 nucleases cho có tiềm tạo nên tác động tích cực thay lời kết Cơng nghệ GE phát triển với tốc độ chóng mặt, đặc biệt hệ thống CRISPR/Cas tiến nhanh Kể từ xuất hiện, CRISPR/ Cas nhanh chóng chiếm lĩnh vị hàng đầu lĩnh vực khoa học thực vật, ứng dụng hầu hết đối tượng trồng Ngồi hướng nghiên cứu bản, CRISPR/ Cas ứng dụng để cải thiện số đặc điểm định hướng thương mại, bao gồm đặc tính nơng học nhằm nâng cao chất lượng nông sản, tăng cường khả chống chịu stress, hay khả kháng thuốc diệt cỏ Cây trồng chỉnh sửa CRISPR/Cas9 cho vượt qua nhiều rào cản xếp loại trồng biến đổi gen (Genetically Modified Crop - GMC) Hoa Kỳ, nước thuộc vùng Scandinavi khu vực châu Âu Thực phẩm biến đổi gen chủ đề gây tranh cãi phạm vi toàn cầu Châu Âu vốn thận trọng việc cấp phép cho sản xuất đại trà GMC lưu hành sản phẩm có nguồn gốc từ GMC thị trường Đồng thời, số nước số bắt đầu cập nhật giải thích pháp lý trồng GE Tuy nhiên, thực tế nhà khoa học thừa nhận, GE trở thành công cụ đắc lực phục vụ chọn tạo giống trồng nơng nghiệp xác, góp phần đảm bảo an ninh lương thực bền vững cho nước Để trồng GE chấp nhận nghiên cứu GE trồng tiếp tục phát triển hiệu quả, thống quốc tế quy định định nghĩa thực vật GE cần thiết, qua thu hẹp khoảng cách rủi ro tiềm thực vật GE ? tài LiỆu thaM Khảo [1] A Scheben, D Edwards (2018), “Bottlenecks for genome-edited crops on the road from lab to farm”, Genome Biol., 19(1), p.178 [2] A.M Korotkova, et al (2019), “Current achievements in modifying crop genes using CRISPR/Cas system”, Vavilov J Genet iBreed., 631(527), pp.224-234 [3] T Li, et al (2012), “High-efficiency TALEN-based gene editing produces diseaseresistant rice”, Nat Biotech., 30, p.390 [4] Q Shan, et al (2013), “Targeted genome modification of crop plants using a CRISPR-Cas system”, Nat Biotechnol., 31, p.686 [5] R Mishra, R.K Joshi, K Zhao (2018), “Genome editing in rice: Recent advances, challenges, and future implications”, Front Plant Sci., 9(1361), pp.1-12 [6] H Butt, et al (2017), “Efficient CRISPR/Cas9-mediated genome editing using a chimeric single-guide RNA molecule”, Front Plant Sci., 8, p.1441 [7] Z Shimatani, et al (2018), “Herbicide tolerance-assisted multiplex targeted nucleotide substitution in rice”, Data Brief, 20, pp.1325-1331 [8] F.Z Wang, et al (2017), “OsARM1, an R2R3 MYB transcription factor, is involved in regulation of the response to arsenic stress in rice”, Front Plant Sci., 8(1868), pp.1-16 [9] J Zhang, et al (2018), “Generation of new glutinous rice by CRISPR/Cas9-targeted mutagenesis of the Waxy gene in elite rice varieties”, J Integr Plant Biol., 60(5), pp.369375 Số năm 2020 59 KH&CN nước xử lý dầu tràn kỹ thuật hấp phụ thông qua vật liệu composite bọt xốp lai ghép Từ lâu, cố tràn dầu vấn đề môi trường nghiêm trọng sức tàn phá thiên nhiên lâu dài mà cịn có khả gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Giữa nhiều phương pháp xử lý dầu tràn khác nhau, kỹ thuật hấp phụ xem phương pháp đơn giản, hiệu quả, dễ ứng dụng Tuy nhiên, hầu hết vật liệu hấp phụ tự nhiên hấp phụ đồng thời dầu lẫn nước, khiến khả xử lý dầu tràn thường bị hạn chế Để xử lý dầu tràn nhiều quy mô khác nhau, vật liệu hấp phụ cần có đặc tính kỵ nước, hấp phụ phân tử hữu Chính vậy, nhóm nghiên cứu GS Jingsan Xu (Khoa Công nghệ kỹ thuật hóa học, Đại học Cơng nghệ Queensland, Úc) đề nghị kết hợp acid stearic sợi nano Al2O3 để tổng hợp nên vật liệu composite bọt xốp lai ghép, vừa có đặc tính thân dầu kỵ nước, cho phép hấp phụ hiệu dầu loang, vừa có tỷ trọng thấp, giúp tồn khối vật liệu dễ dàng bề mặt nước, từ đem đến khả thu hồi dễ dàng sau trình sử dụng tác hại từ cố tràn dầu Ngày nay, dầu mỏ nguồn lượng quan trọng nguyên liệu đầu vào thiếu nhiều quy trình sản xuất hóa học khác ước tính ngày, tồn giới tiêu thụ khoảng 94 triệu thùng dầu thô sản phẩm dầu mỏ liên quan Điều không chỉ khiến văn minh nhân loại phụ thuộc vào dầu mỏ mà cịn tạo nhiều nguy ô nhiễm môi trường, tràn dầu, rị rỉ dầu vấn đề môi trường nghiêm trọng thời đại Khi dầu tràn ngồi mơi trường tự nhiên, chủ yếu vào môi trường biển sông suối, ao hồ, thảm thực vật khu vực trở thành đối tượng bị hủy hoại Tiếp theo đó, số động vật, chim động vật thân mềm hai mảnh bị đe dọa mạng sống Nghiêm trọng hơn, cách gián tiếp trực tiếp, loài người chịu tác động xấu đến từ tràn dầu mà nhiều loại dầu vốn chất nhiễm dai dẳng có khả gây ung thư [1] Kể từ biết khai thác sử dụng dầu, lịch sử loài người ghi nhận nhiều thảm họa tràn dầu, 60 kể đến thảm họa nghiêm trọng cố tràn dầu từ tàu Exxon Valdez Alaska năm 1989 [2], cố tràn dầu từ tàu chở dầu Prestige Tây Ban Nha năm 2002 đặc biệt thảm họa nổ giàn khoan dầu Deepwater Horizon hãng dầu khí BP Vịnh Mexico năm 2010 [3] Không chỉ gây tổn hại thiên nhiên tràn dầu diễn quy mô lớn, cố tràn dầu quy mô nhỏ thường xuyên đe dọa mơi trường sống tính chất âm thầm, khó kiểm soát chúng Cụ thể, báo cáo cho thấy ngày Mỹ có khoảng 15 cố tràn dầu, Nigeria, số thống kê lên đến hàng trăm vụ [4] Việc ngăn ngừa cố tràn dầu nhỏ lẻ tỏ khó khăn mà tượng xảy lúc trình khai thác dầu mỏ, vận chuyển, lưu trữ sử dụng chúng [5, 6] xử lý tràn dầu vật liệu hấp phụ Để tránh tác động tiêu cực ô nhiễm dầu đến môi trường sức khỏe người, số phương pháp xử lý truyền thống phun rải hóa chất đốt có kiểm sốt thử nghiệm Tuy nhiên, hầu hết phương pháp tiềm ẩn tính Số năm 2020 độc hại tạo nguồn nhiễm thứ cấp [7] Vì vậy, năm gần đây, nhiều nghiên cứu triển khai nhằm tìm phương pháp giúp làm dầu tràn xử lý nước thải chứa dầu [8] Trong số phương pháp đề nghị, kỹ thuật hấp phụ nhà khoa học tin tưởng giúp loại bỏ dầu tràn hiệu với chi phí thấp Những khống vật vơ tự nhiên perlite, graphite, vermiculite, đất sét, diatomite [9, 10] sử dụng làm chất hấp phụ vài nghiên cứu cho thấy khả xử lý dầu hiệu quả, với dung lượng hấp phụ đạt 3,5-4,0 g dầu hỏa/g chất hấp phụ Mặc dù vậy, vật liệu hấp phụ thường khơng chỉ hấp phụ dầu mà cịn hấp thu lượng lớn nước, từ làm hạn chế khả xử lý dầu tràn vật liệu Vì thế, tìm kiếm loại vật liệu có đặc tính thấm ướt đặc biệt, chỉ hấp phụ dầu hồn tồn khơng ưa nước xem giải pháp tiềm cho vấn đề [11] Theo đó, số cơng trình đề nghị phát triển loại vật liệu polymer polypropylene (hình 1) polyurethanes vốn thể rõ đặc tính thân dầu kị nước nhờ có khả hấp phụ tích cực lượng dầu mặt nước [12, 13] Tuy nhiên, vật liệu polymer không tự phân hủy sinh học, buộc phải chơn lấp sau sử dụng, dễ dàng trở thành nguồn rác thải môi trường hình xử lý dầu tràn kỹ thuật hấp phụ với polypropylene Chính vậy, nghiên cứu gần đây, nhóm GS Jingsan Xu (Khoa Cơng nghệ kỹ thuật hóa học, Đại học Cơng nghệ Queensland, Úc) đề nghị chế tạo hệ vật liệu bọt composite dựa việc kết hợp acid stearic với sợi nano Al2O3 [14] Acid stearic vốn acid béo, có đặc tính kị nước thân dầu đặc biệt có khả phân hủy sinh học tốt Nhóm nghiên cứu hy vọng việc gắn kết phân tử acid stearic với sợi nano Al2O3 cứng giúp hình thành khung cho cấu trúc bọt composite, từ tạo thành vật liệu xốp kị nước, cho phép vừa có khả thu hồi dầu loang nhanh chóng, vừa có đặc tính nhẹ, mặt nước, giúp dễ dàng thu hồi vật liệu sau sử dụng tổng hợp hệ vật liệu composite bọt xốp al2o3/acid stearic Để tổng hợp nên hệ vật liệu composite hữu với pha phân tán sợi Al2O3 vô cơ, GS Xu cộng tiến hành điều chế sợi nano Al2O3 phương pháp thủy nhiệt 15 gam Al(NO3)3.9H2O hòa tan vào 25 ml nước cất để tạo thành dung dịch chứa Al3+, tiếp theo, dung dịch NH3 (10%) nhỏ từ từ vào dung dịch pH Hỗn hợp huyền phù chứa kết tủa trắng khuấy liên tục vịng Sau đó, kết tủa tách khỏi dung dịch kỹ thuật ly tâm, chuyển vào autoclave, gia nhiệt đến 170oC vòng 48 Chất rắn thu tiếp tục rửa với nước cất trộn với 20 gam Tergitol Cuối cùng, hỗn hợp nung 450oC để thu sợi nano Al2O3 Ở giai đoạn thứ hai, nhóm nghiên cứu hòa Al2O3 vào nước cất (với Al2O3 chiếm 1% khối lượng dung dịch), tiến hành đánh siêu âm phút Mặt khác, acid stearic hòa tan vào dung môi hexane để thu dung dịch acid stearic với nồng độ 70 mM Tiếp theo, huyền phù Al2O3 dung dịch acid stearic hòa trộn vào theo tỷ lệ thể tích 1:1, tồn hỗn hợp lắc mạnh 30 giây để hình thành hệ nhũ tương Hệ ly tâm để thu chất rắn màu trắng, sấy khô chân khơng để thu sản phẩm cuối cùng, vật liệu bọt lai ghép Al2O3/acid stearic Cường độ (số lần đếm/giây) KH&CN nước ngồi 2θ (o) hình Giản đồ xrD sợi nano al2o3 Ảnh TEM cho thấy nhóm nghiên cứu GS Xu thành cơng việc tổng hợp sợi nano Al2O3 (hình 3A) Các sợi nano có đường kính khoảng nm chiều dài dao động từ đến μm Khi hòa trộn với acid stearic, sợi nano Al2O3 có khuynh hướng kết nối với thơng qua phân tử acid stearic (hình 3B), từ hình thành cấu trúc 3D xốp với độ rỗng lớn Nhờ bọt xốp Al2O3/acid stearic dễ dàng lên bề mặt nước (A) (B) Khả hấp phụ dầu hệ vật liệu al2o3/acid stearic Mấu chốt để hình thành vật liệu bọt xốp lai ghép Al2O3/acid stearic khả đan xen, kết nối vào sợi nano Al2O3 khả liên kết nano Al2O3 phân tử acid stearic Chính vậy, kỹ thuật nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) phổ hồng ngoại (FTIR) nhóm nghiên cứu sử dụng để đặc tính hóa vật liệu lai ghép Hình trình bày giản đồ XRD mẫu nano Al2O3 sau điều chế Tất vạch nhiễu xạ thuộc pha γ-Al2O3 Bề rộng chân mũi phổ lớn, chứng tỏ tinh thể γ-Al2O3 hình thành có kích thước nhỏ, phù hợp ứng dụng làm pha phân tán vật liệu composite hình Ảnh TEM (a) sợi nano al2o3, (B) hệ vật liệu composite al2o3/acid stearic Mối liên kết sợi nano Al2O3 phân tử acid stearic nhóm nghiên cứu khảo sát kỹ thơng qua phổ FTIR (hình 4) Mẫu nano Al2O3 chỉ thể vùng hấp thu rộng lân cận 3450 cm–1, thuộc dao động hóa trị nhóm –OH đến từ phân tử nước hấp phụ Ngược lại, mẫu bọt xốp Al2O3/acid stearic thể nhiều vùng hấp thu, 2911 2844 cm–1 tương ứng với dao động hóa trị bất đối xứng đối xứng liên kết C–H đến từ acid stearic Đặc biệt, dao động hóa trị liên kết C=O acid stearic vốn diện 1694 cm–1 nhận Số năm 2020 61 KH&CN nước (D) (A) % khối lượng tăng thấy hoàn toàn biến acid stearic kết hợp với Al2O3, thay vào đó, mũi tín hiệu xuất 1560 cm–1 Những biến đổi chứng tỏ phân tử acid stearic có liên kết mạnh với Al2O3 thơng qua q trình hấp phụ hóa học, từ nhiều khả tác động đến bề mặt Al2O3, tạo đặc tính kỵ nước thân dầu cần thiết cho vật liệu (B) (C) Màng dầu decance Bọt xốp lai ghép Cường độ (số lần đếm/giây) Nước hình (a) Góc tiếp xúc nước Al2o3, (B) Góc tiếp xúc nước hệ vật liệu Al2o3/acid stearic, (C) Thử nghiệm xử lý decane bọt xốp Al2o3/acid stearic, (D) Khả hấp phụ sản phẩm hữu khác hệ Al2o3/ acid stearic C=O C–H C=O Số sóng (cm–1) hình Phổ FTir mẫu al2o3, acid stearic (Sa) al2o3/acid stearic (Sa-al2o3) Giả thiết củng cố GS Xu cộng tiến hành đo góc tiếp xúc với nước mẫu vật liệu Nhóm nghiên cứu nhận thấy so với sợi nano Al2O3 ban đầu, vốn có khả thấm nước tốt (góc tiếp xúc với nước chỉ cịn 24o, hình 5A), vật liệu composite bọt xốp gần hồn tồn kị nước, với góc tiếp xúc lên đến 134o (hình 5B) Điều cho thấy q trình hịa trộn acid stearic tác động mạnh đến bề mặt bọt xốp, khiến vật liệu khơng cịn khả hấp phụ nước, thay vào khả thu hút hiệu phân tử dầu Thật vậy, thử nghiệm cho mảnh vật liệu Al2O3/ acid stearic tiếp xúc với hỗn hợp chất lỏng chứa 73 mg decance (được trộn với phẩm nhuộm Oil Red O để tạo màu cam giúp dễ quan sát) phân tán nước, chỉ vòng giây, bọt xốp Al2O3/acid stearic thu gom hấp phụ toàn lượng decane lên bề mặt vật liệu (hình 5C) Đặc biệt, vật liệu bọt xốp Al2O3/acid stearic tỏ hiệu việc hấp phụ nhiều phân tử hữu khác, bao gồm alkane, p-xylene, dầu silicone kể dầu đậu phụng Dung lượng hấp 62 phụ chất hữu đạt gấp 10 đến 15 lần khối lượng vật liệu bọt xốp sử dụng (hình 5D) Những kết chứng tỏ khả hấp phụ ưu việt hệ vật liệu composite Al2O3/acid stearic, vốn tổng hợp đơn giản thơng qua q trình hịa trộn acid stearic với sợi nano Al2O3 Nhờ thành phần acid stearic kị nước, vật liệu khơng chỉ có dung lượng hấp phụ lớn hợp chất hữu mà thể tốc độ hấp phụ đáng kể, từ cho phép thu hồi dầu loang bề mặt nước nhanh chóng, hiệu Đặc biệt, cấu trúc xốp bọt composite cịn giúp vật liệu mặt nước, giúp trình thu dọn dầu loang vật liệu diễn dễ dàng ? Lê Tiến Khoa (tổng hợp) tài LiỆu thaM Khảo [1] B.R Simonovic, D Arandelovic, M Jovanovic, B Kovacevic, L Pezo, A Jovanovic (2009), “Removal of mineral oil and wastewater pollutants using hard coal”, Chem Ind Chem Eng Q., 15, pp.57-62 [2] A.E Bence, K.A Kvenvolden, M.C Kennicutt (1996), “Organic geochemistry applied to environmental assessments of Prince William Sound, Alaska, after the Exxon Valdez oil spill - A review”, Org Geochem., 24, pp.7-42 Số năm 2020 [3] R Camilli, C.M Reddy, D.R Yoerger, B.A.S Van Mooy, M.V Jakuba, J.C Kinsey (2010), “Tracking hydrocarbon plume transport and biodegradation at Deepwater Horizon”, Science, 330, pp.201-204 [4] J Pinto, A Athanassiou, D Fragouli (2018), “Surface modification of polymeric foams for oil spills remediation”, J Environ Manage., 206, pp.872-889 [5] I.R MacDonald, D.M Kammen, M Fan (2014), “Science in the aftermath: investigations of the DWH hydrocarbon discharge”, Environ Res Lett., 9, pp.125006 (1-2) [6] M.C Boufadel, X Geng (2014), “A new paradigm in oil spill modeling for decision making?”, Environ Res Lett., 9, pp.081001 (12) [7] R.C Prince (2015), “Oil spill dispersants: boon or bane?”, Environ Sci Technol., 49, pp.6376-6384 [8] R Wahi, L Chuah, T Choong, Z Ngaini Z, M Nourouzi (2013), “Oil removal from aqueous state by natural fibrous sorbent: an overview”, Sep Purif Technol., 113, pp.51-63 [9] V Rajakovic-Ognjanovi, G Aleksic, Lj Rajakovic (2008), “Governing factors for motor oil removal from water with different sorption materials”, J Hazard Mater., 154, pp.558-563 [10] F Moura, R Lago (2009), “Catalytic growth of carbon nanotubes and nanofibers on vermiculite to produce floatable hydrophobic “nanosponges” for oil spill remediation”, Appl Catal B Environ., 90, pp.436-440 [11] A Tuteja, W Choi, M Ma, J.M Mabry, S.A Mazzella, G.C Rutledge, G.H McKinley, R.E Cohen (2007), “Designing superoleophobic surfaces”, Science, 318, pp.1618-1622 [12] H.T Duong, R.P Burford (2006), “Effect of foam density, oil viscosity, and temperature on oil sorption behavior of polyurethane” J Appl Polym Sci., 99, pp.360-367 [13] W Tu, Y Lin, R Bai (2016), “Enhanced performance in phenol removal from aqueous solutions by a buoyant composite photocatalyst prepared with a twolayered onfiguration on polypropylene substrate”, J Environ Chem Eng., 4, pp.230-239 [14] C Han, E.R Waclawik, X Yang, P Meng, H Yang, Z Suna, J Xu (2019), “Reversible switching of the amphiphilicity of organic-inorganic hybrids by adsorptiondesorption manipulation”, J Phys Chem C., 123, pp.21097-21102 KH&CN nước vật liệu làm từ tơ nhện gỗ thay nhựa Đạt khả chịu lực độ đàn hồi thách thức lớn kỹ thuật vật liệu, tăng sức mạnh nghĩa giảm bớt độ mềm dẻo ngược lại Trong cơng bố Tạp chí Science Advances, lấy cảm hứng từ thiên nhiên, nhà khoa học đến từ Đại học Aalto (Phần Lan) thành công việc vượt qua thử thách nêu trên, tạo vật liệu kết hợp tơ nhện bột gỗ, có tính tương tự nhựa, lại có khả phân hủy sinh học nên hồn tồn thân thiện với mơi trường vật liệu từ tơ nhện gỗ giúp giải toán rác thải nhựa Theo báo cáo Liên hợp quốc, năm toàn giới sử dụng khoảng 500 tỷ chai nhựa, 500 tỷ túi nilông Lượng rác thải nhựa đủ để phủ kín bốn lần diện tích bề mặt Trái đất, có khoảng 13 triệu thải trực tiếp đại dương Theo báo cáo Hội nghị Davos (Thụy Sỹ, năm 2019) ước tính đến năm 2050 lượng rác thải nhựa biển nhiều cá (tính theo trọng lượng); phải hàng trăm, chí hàng ngàn năm, chất thải từ nhựa nilơng bị phân hủy Chính thế, nhiều quốc gia giới tính đến việc hạn chế, cấm sử dụng đồ nhựa dùng lần Ngày 27/3/2019, Nghị viện châu Âu bỏ phiếu thông qua dự luật cấm đồ nhựa dùng lần, nêu rõ đến năm 2021 que cầm bóng bay, hộp đựng đồ ăn thức uống, dao kéo, ống hút, que khuấy, tăm bông… nhựa bị cấm sử dụng EU Kế hoạch cấm đồ nhựa tiêu tốn EU từ 259 đến 695 triệu Euro năm EU tâm làm môi trường Để giải vấn nạn nêu trên, bên cạnh việc nâng cao ý thức bảo vệ mơi trường người, trách nhiệm quyền, quan chức việc lựa chọn cơng nghệ xử lý rác thải nhựa, cịn cần vào nhà khoa học để sớm tìm giải pháp thay nhựa Tuy nhiên, công tác nghiên cứu nhằm tìm vật liệu thay nhựa, đáp ứng hiệu yêu cầu ngành công nghiệp sản xuất bao bì gặp nhiều khó khăn, phải đáp ứng nhiều tiêu chuẩn khắt khe ngành khác Trở ngại lớn vật liệu giòn so với mềm dẻo, tiện dụng sản phẩm từ nhựa Cùng nỗ lực nêu trên, tia hy vọng hứa hẹn nhiều tiềm Pezhman Mohammadi cộng cơng bố Tạp chí Science Advances vào tháng 9/2019 Các nhà khoa học đến từ Đại học Aalto (Phần Lan) cho biết tìm phương pháp chế tạo loại vật liệu có độ bền khả đàn hồi tương đương với nhựa, lại phân hủy sinh học nên hồn tồn thân thiện với môi trường đột phá việc kết hợp nguyên liệu sinh học mang tính cách mạng Trong nghiên cứu mình, Pezhman Mohammadi cộng kết hợp nguyên liệu sinh học đầy triển vọng protein tái tổ hợp tương tự tơ nhện (spidroin) nano cellulose để tạo nano composite với độ bền, độ cứng, khả đàn hồi cao Cho đến nay, tơ nhện tôn vinh “đũa thần khoa học vật liệu” bàn đến loại ngun liệu có tính đàn hồi cao tự nhiên, nhẹ, thân thiện với mơi trường siêu bền, chí tính trội thép bị lu mờ trước nguyên liệu Chính vậy, năm gần việc sử dụng ADN tái tổ hợp hệ thống biểu vi sinh vật để sản xuất vật liệu có cấu trúc tương tự tơ nhện mở nhiều tiềm ứng dụng Cùng với phát triển cơng nghệ phân tử, protein thiết kế thành cấu trúc mới, tạo nhiều dạng vật liệu bền vững cho tương lai, trình tự protein spidroin ứng dụng rộng rãi để chế tạo thiết bị phục vụ lĩnh vực y sinh Nano cellulose cellulose thu nhỏ tái cấu trúc cấp độ nano Cellulose - loại nguyên liệu tự nhiên phổ biến trái đất, thành phần chủ yếu thành tế bào thực vật, tạo nên màu xanh cho hầu hết thực vật Trái đất Khi kết hợp với nước, trương lên, tạo thành khung xương vững chắc, giúp đứng vững Về cấu tạo, cellulose kết hợp phân tử glucose lên kết Số năm 2020 63 KH&CN nước ngồi Tơ nhện tơn vinh “đũa thần khoa học vật liệu” với tạo thành chuỗi dài Khi thu nhỏ chuỗi cellulose cấp độ nano, sau tái cấu trúc thành sợi polyme với đường kính vài nanomet, chiều dài vài micromet đan sợi thành mạng tinh thể, tạo nano cellulose Nano cellulose loại vật liệu siêu bền, siêu nhẹ, có khả dẫn điện, với tiềm ứng dụng to lớn để chế tạo vật liệu nhờ cường độ lên tới 836 MPa mơ đun kéo 65,7 GPa Thậm chí giới khoa học đánh giá siêu vật liệu mang tính cách mạng, có tiềm thay đổi giới tương lai gần Tuy nhiên, hạn chế vật liệu độ giòn cao phương pháp sản xuất khơng liên tục khiến chưa phát triển ứng dụng rộng rãi sản xuất đời sống Điểm đặc biệt nghiên cứu Pezhman Mohammadi cộng kết hợp thành công tơ nhện nano cellulose - polyme sinh học có khả trở thành vật liệu bền vững tương lai Trải qua nhiều nghiên cứu, thử nghiệm, họ nhận thấy polyme có tính chất bổ trợ lẫn nhau, thích hợp để kết hợp vật liệu composite, nano cellulose thành phần gia cố, tơ nhện ma trận độ bền cho vật liệu Sau phá vỡ thu nhỏ cấu trúc bột gỗ từ bạch dương, tạo thành sợi nano cellulose, họ xếp chúng thành khối 64 cứng, bổ sung vào mạng lưới ma trận kết dính dạng tơ nhện mềm Thách thức lớn trình “lắp ráp” nguyên liệu sinh học việc cân cấu trúc tính chất vật liệu đầu vào, địi hỏi kiểm sốt chặt chẽ từ quy mô phân tử đến hệ keo Để giải vấn đề đặt ra, nhà khoa học Đại học Aalto sử dụng protein tái tổ hợp với kiến trúc triblock kết hợp tơ nhện để biến đổi cấu trúc môđun nano cellulose Các dòng liên kết sợi nano cellulose protein triblock cho phép trình sản xuất sợi tổng hợp diễn liên tục Sự kết hợp liên quan đến việc tách pha protein thành polyme đồng trùng hợp, với biến đổi hình dạng từ cấu trúc bất định thành β Quá trình giúp tăng độ bám dính cho ma trận độ bền, tạo thành vật liệu composite có độ cứng cao, đáng ngạc nhiên độ dẻo dai tăng lên đáng kể Giáo sư Markus Linder Đại học Aalto cho biết, nguyên liệu sinh học thu hút quan tâm ngày tăng nhà khoa học vật liệu Tuy nhiên, thách thức đặt trình nghiên cứu, chế tạo composite sinh học làm để vật liệu có độ cứng, sức mạnh cao giữ tính dẻo dai khả đàn hồi tốt Chính vậy, vật liệu mà Pezhman Mohammadi cộng phát triển coi Số năm 2020 bước đột phá nhờ tính vượt trội so với hầu hết vật liệu tổng hợp tự nhiên nay, với độ bền độ cứng cao, kết hợp độ dẻo dai tăng Một điểm đáng nhắc đến nghiên cứu là, sử dụng tơ tằm tơ nhện làm nguyên liệu đầu vào, nhà khoa học tự tạo chúng từ vi khuẩn chứa ADN tổng hợp (được tìm thấy nhện), nhân ADN để sản xuất phân tử protein có cấu trúc hóa học tính chất vật lý tương tự tơ nhện Việc chủ động nguyên liệu đầu vào đóng vai trị quan trọng, yếu tố định thành bại trình đưa vật liệu vào ứng dụng rộng rãi Tạp chí Science Advances mô tả vật liệu sau: chất lượng vật liệu tương tự nhựa, chắn có khả đàn hồi tốt, đặc biệt phân hủy sinh học, giúp hồn tồn thân thiện với mơi trường, mở tiềm ứng dụng thay hoàn hảo cho nhựa, hay vật liệu sinh học tổng hợp, chí việc chế tạo dụng cụ y tế, sợi phẫu thuật, ngành dệt may, sản xuất bao bì, hay vật liệu tổng hợp tương tự dùng lĩnh vực xây dựng Có thể thấy, khả thiết kế linh hoạt công nghệ protein hỗ trợ đắc lực cho nhà khoa học q trình chọn lọc tính chất cần thiết nguyên liệu sinh học đầu vào, giúp tạo vật liệu sinh học tổng hợp hoàn toàn mới, với tiềm ứng dụng to lớn, rộng rãi ? Lê Cao Chiến (theo https:advances.sciencemag.org) ... 82 tạp chí khoa học - công nghệ Đổi sáng tạo khoa học chất lượng cao Nature Research lựa chọn thuộc lĩnh vực: Khoa học vật lý, Khoa học sống, Hóa học, Khoa học trái đất môi trường Các tạp chí. .. vật cho khoa học nhà khoa học nước quốc tế cơng bố 32 hình Thống kê số loài thực vật động vật cho khoa học thu Việt Nam giai đoạn từ năm 2013 đến năm 2019 Số năm 2020 khoa học - công nghệ Đổi... mơ khí động lực học, nhân trắc học khoang lái khoang hành khách…; lần ứng dụng thành công nhiều công nghệ vào sản xuất ô tô Việt Nam như: công nghệ ép phun, công nghệ chuyển nhựa vào khn có hỗ