10 năm ở Mỹ của nữ sinh chuyên Sinh Hà Nội: Từ giấc mơ bác sĩ đến nhà nghiên cứu khoa học

10 năm trước, Đinh Thục Anh, cựu học sinh chuyên Sinh Trường THPT Chuyên Hà Nội - Amsterdam sang Mỹ du học với mong muốn trở thành bác sĩ. Tuy nhiên, chỉ sau 1 năm đại học, những trải nghiệm thực tế đã khiến cô thay đổi định hướng nghề nghiệp.

Thay vì tiếp tục theo đuổi ngành y, Thục Anh lựa chọn nghiên cứu khoa học, lĩnh vực mang đến cho cô cơ hội khám phá những vấn đề chưa có lời giải. Quyết định ấy mở ra hành trình học tập và làm việc kéo dài một thập kỷ, đưa cô từ giảng đường đại học đến các phòng thí nghiệm chuyên sâu về sinh hóa và công nghệ sinh học.

Bước ngoặt từ giấc mơ trở thành bác sĩ

Sinh năm 1998 tại Hà Nội, Thục Anh sớm bộc lộ niềm yêu thích với môn Sinh học. Từ những năm học tại Trường THCS Ngô Sĩ Liên đến Trường THPT Chuyên Hà Nội - Amsterdam, cô tích cực tham gia các đội tuyển học sinh giỏi, từng giành giải cấp thành phố và giải thưởng tại cuộc thi nghiên cứu khoa học cấp quốc gia.

Ý định du học Mỹ được Thục Anh ấp ủ từ khi còn học phổ thông, một phần chịu ảnh hưởng từ người dì từng theo học chương trình Tiến sĩ tại đây.

“Ngay khi đỗ vào cấp 3, mình bắt đầu chuẩn bị cho việc du học. Mình học ngoại ngữ để thi các chứng chỉ theo yêu cầu. Về hồ sơ, mình chuẩn bị trong hơn 1 năm”, cô kể.

Năm 2016, Thục Anh nhận học bổng một phần và theo học ngành Hóa Sinh tại The College of Wooster - một trường đại học tư thục tại Mỹ. Khi ấy, cô dự định tiếp tục học ngành y sau khi tốt nghiệp. Tuy nhiên, hoạt động thực tế trong chương trình đào tạo đã khiến Thục Anh nhìn nhận lại lựa chọn của mình. Được giao tiếp xúc, trò chuyện với bệnh nhân để hỗ trợ bác sĩ trong quá trình chăm sóc, cô có dịp hiểu rõ hơn tính chất công việc điều trị trực tiếp. Trải nghiệm này giúp Thục Anh nhận ra nghề bác sĩ không thực sự phù hợp với bản thân như từng hình dung.

Cùng thời gian đó, cô bắt đầu tham gia nghiên cứu tại trường. Những giờ làm việc trong phòng thí nghiệm, từ thực hiện thí nghiệm đến tìm hiểu nguyên nhân của các hiện tượng sinh học, lại mang đến cho cô sự hứng thú đặc biệt. Sau khi trải nghiệm cả hai môi trường, Thục Anh quyết định chuyển hướng sang nghiên cứu khoa học ngay từ năm nhất đại học.

“Gia đình không tạo áp lực về nghề nghiệp, bố mẹ luôn khuyến khích mình tự tìm con đường phù hợp với bản thân. Vì thế, mọi người ủng hộ, tin tưởng lựa chọn của mình”, cô chia sẻ. Sự ủng hộ của gia đình giúp Thục Anh yên tâm theo đuổi hướng đi mới, dù điều đó đồng nghĩa với việc thay đổi kế hoạch nghề nghiệp đã chuẩn bị từ nhiều năm trước.

Từ giảng đường đại học đến học bổng tiến sĩ

Dù chuẩn bị du học từ sớm, Thục Anh vẫn gặp không ít khó khăn trong thời gian đầu tại Mỹ, đặc biệt khi phải học tập hoàn toàn bằng tiếng Anh. Trước đó, cô thường đọc tài liệu bằng cách chuyển nghĩa sang tiếng Việt để hiểu rồi mới diễn đạt lại. Thói quen này khiến việc tiếp thu kiến thức mất nhiều thời gian.

Để thích nghi, Thục Anh chủ động luyện giao tiếp, đọc thêm tài liệu và trao đổi với giảng viên, bạn bè. Cuộc sống tại một trường đại học nằm ở vùng quê nước Mỹ cũng khác xa nhịp sống sôi động ở Hà Nội. Có thời điểm, cô từng nghĩ đến việc chuyển trường để tìm một môi trường phù hợp hơn.

Tuy nhiên, theo thời gian, Thục Anh dần thích nghi và nhận ra những thuận lợi của môi trường học tập có quy mô nhỏ. Với mỗi lớp thường chỉ khoảng 20-30 sinh viên, cô có nhiều cơ hội trao đổi trực tiếp với giảng viên, đồng thời dành thêm thời gian cho hoạt động nghiên cứu.

Bên cạnh việc học, Thục Anh làm thêm tại nhà ăn của trường, sau đó đảm nhận công việc quản lý ký túc xá. Cô cũng tham gia các dự án nghiên cứu cùng giảng viên và tiếp tục ở lại trường làm việc trong những kỳ nghỉ hè. Những trải nghiệm này giúp cô từng bước làm quen với phương pháp nghiên cứu, từ xây dựng giả thuyết, thực hiện thí nghiệm đến phân tích và đánh giá kết quả.

Tốt nghiệp đại học loại xuất sắc, Thục Anh tiếp tục ứng tuyển vào chương trình đào tạo Tiến sĩ tại Virginia Tech.

Theo cô, ngoài thành tích học tập, hồ sơ ứng tuyển còn được xem xét dựa trên kinh nghiệm nghiên cứu, sự phù hợp với chương trình và kết quả phỏng vấn với giảng viên. Quá trình tích lũy kinh nghiệm từ bậc đại học trở thành lợi thế, giúp Thục Anh được nhận vào chương trình tiến sĩ với học bổng toàn phần. Đây cũng là bước chuyển quan trọng, khi nghiên cứu khoa học không còn là hoạt động bổ trợ cho việc học mà trở thành công việc chuyên môn cô dành phần lớn thời gian theo đuổi.

Những ngày dài trong phòng thí nghiệm

Chương trình tiến sĩ đặt ra yêu cầu cao hơn về kiến thức chuyên môn, phương pháp làm việc và khả năng nghiên cứu độc lập.

Trong hai năm đầu, Thục Anh vừa tham gia các lớp học, vừa đảm nhiệm công việc trợ giảng và thực hiện nghiên cứu. Những năm tiếp theo, phần lớn thời gian của cô dành cho phòng thí nghiệm.

Một ngày làm việc thông thường kéo dài 8-9 tiếng, có thời điểm lên tới 12 tiếng. Với những thí nghiệm đòi hỏi theo dõi liên tục, cô từng phải ở lại phòng thí nghiệm suốt hai ngày để bảo đảm quá trình thực hiện không bị gián đoạn.

Song, thời gian làm việc kéo dài chưa phải thử thách lớn nhất. Không phải thí nghiệm nào cũng cho kết quả như mong đợi. Có những vấn đề buộc người nghiên cứu phải kiểm tra lại từng công đoạn, điều chỉnh phương pháp và lặp lại nhiều lần trước khi tìm được lời giải.

Công việc vì thế đòi hỏi không chỉ kiến thức chuyên môn mà còn sự tỉ mỉ, kiên nhẫn và khả năng tập trung trong thời gian dài.

Trong quá trình ấy, Thục Anh từng bước đi sâu vào nghiên cứu các enzyme và cơ chế sinh hóa ở những vi sinh vật liên quan đến sự hình thành, chuyển hóa khí methane.

Nghiên cứu enzyme và tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực năng lượng

Tại Virginia Tech, Thục Anh tập trung nghiên cứu các vi sinh vật sinh methane (methanogens) - nhóm cổ khuẩn đơn bào sống trong môi trường không có oxy, chẳng hạn như ruộng lúa ngập nước, đầm lầy, bãi chôn lấp rác thải và dạ cỏ của bò.

Thông qua những phản ứng sinh hóa đặc thù, các vi sinh vật này tạo ra một lượng đáng kể methane trong tự nhiên.

Methane không chỉ là thành phần chính của khí thiên nhiên mà còn là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh. Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), xét trong khoảng thời gian 20 năm, methane có khả năng gây nóng lên toàn cầu mạnh gấp khoảng 80 lần CO₂ khi so sánh cùng một khối lượng.

Vì vậy, việc tìm hiểu cơ chế sinh học đằng sau quá trình tạo methane, đặc biệt là vai trò của các enzyme xúc tác, có ý nghĩa đối với nghiên cứu cơ bản, đồng thời mở ra những hướng ứng dụng tiềm năng trong công nghệ sinh học, năng lượng và môi trường.

Trong lĩnh vực này, Thục Anh đã tham gia các công trình được công bố trên những tạp chí khoa học quốc tế.

Năm 2024, cô là tác giả đầu của một bài tổng quan khoa học đăng trên Accounts of Chemical Research, tập trung phân tích tiềm năng sử dụng enzyme methyl-coenzyme M reductase (MCR) để chuyển hóa methane thành các sản phẩm có giá trị.

Đến năm 2026, Thục Anh tiếp tục đứng tên tác giả đầu một công trình trên Journal of Biological Chemistry, nghiên cứu vai trò của hai protein HypA và HypB trong cơ chế liên kết và vận chuyển nickel ở vi sinh vật tạo methane.

Các công trình góp phần làm sáng tỏ những cơ chế sinh hóa ở cấp độ phân tử, bổ sung cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu và phát triển các ứng dụng công nghệ sinh học trong tương lai.

Từ những trải nghiệm đầu tiên trong phòng thí nghiệm thời đại học đến các công bố quốc tế, Thục Anh từng bước xây dựng nền tảng chuyên môn và xác lập hướng nghiên cứu của mình.

Mở rộng hướng nghiên cứu tại Houston

Sau khi hoàn thành chương trình tiến sĩ, Thục Anh tiếp tục sự nghiệp nghiên cứu tại Đại học Houston, bang Texas, Mỹ.

Vẫn theo đuổi lĩnh vực hóa sinh kim loại trong vi sinh vật, cô chuyển trọng tâm từ các protein liên kết kim loại ở vi sinh vật sinh methane sang tìm hiểu vai trò của kẽm trong vi khuẩn đường ruột.

Kẽm là nguyên tố vi lượng thiết yếu đối với nhiều quá trình sinh học. Tuy nhiên, cơ chế hấp thu, vận chuyển và điều hòa kẽm ở nhiều loài vi khuẩn đường ruột vẫn chưa được hiểu đầy đủ.

Một trong những thách thức của hướng nghiên cứu này nằm ở điều kiện môi trường. Trong khi đường ruột có rất ít oxy, các protein huỳnh quang phổ biến như GFP, vốn được sử dụng rộng rãi để quan sát hoạt động của tế bào sống, lại cần oxy để hình thành cấu trúc phát huỳnh quang.

Để khắc phục hạn chế đó, Thục Anh tập trung thiết kế và cải tiến các cảm biến sinh học dựa trên protein huỳnh quang có khả năng hoạt động trong điều kiện thiếu oxy.

Mục tiêu là phát triển những công cụ cho phép theo dõi sự thay đổi nồng độ kẽm bên trong tế bào vi khuẩn sống. Qua đó, các nhà khoa học có thể tìm hiểu sâu hơn cách vi khuẩn hấp thu, sử dụng và điều hòa kim loại, cũng như sự tương tác giữa các loài trong hệ vi sinh đường ruột.

Hướng nghiên cứu này kết hợp kiến thức về hóa sinh, kỹ thuật protein và vi sinh vật học, đồng thời tạo điều kiện để Thục Anh phát triển các ý tưởng độc lập và tiếp cận những câu hỏi khoa học liên ngành.

Không chỉ có ý nghĩa đối với nghiên cứu cơ bản, việc tìm hiểu mối liên hệ giữa kẽm và hệ vi sinh đường ruột còn có thể cung cấp thêm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về dinh dưỡng và y sinh trong tương lai.

Tại Việt Nam, thiếu kẽm vẫn là một vấn đề dinh dưỡng đáng quan tâm. Theo Tổng điều tra Dinh dưỡng 2019-2020 của Viện Dinh dưỡng Quốc gia, khoảng 58% trẻ em dưới 5 tuổi bị thiếu kẽm. Thực trạng này càng cho thấy sự cần thiết của việc tiếp tục tìm hiểu vai trò của kẽm trong các quá trình sinh học, dù những ứng dụng cụ thể còn cần được nghiên cứu và kiểm chứng.

10 năm trước, cô gái Thục Anh rời Hà Nội với giấc mơ trở thành bác sĩ, mong muốn được chăm sóc và giúp đỡ người bệnh. Dù không tiếp tục con đường y khoa như dự định, cô vẫn theo đuổi mục tiêu ấy theo một cách khác: Tìm hiểu những cơ chế sinh học ở cấp độ phân tử, góp phần tạo nền tảng tri thức cho các ứng dụng y học trong tương lai.

Với Thục Anh, con đường đã thay đổi nhưng ý nghĩa của giấc mơ ban đầu vẫn được gìn giữ. Thay vì trực tiếp điều trị cho người bệnh, cô lựa chọn đóng góp thông qua nghiên cứu khoa học, với hy vọng những kết quả hôm nay có thể mang lại lợi ích thiết thực cho con người mai sau.