Phát triển thành công phương pháp tổng hợp tinh bột nhân tạo

Ngày 24/9, các nhà khoa học Trung Quốc đã trở thành những người đầu tiên trên thế giới phát triển thành công phương pháp nhân tạo điều chế tinh bột từ carbon dioxide (CO2).

Công trình khoa học này được đăng tải trên tạp chí Science số ra ngày 24/9.

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công phương pháp nhân tạo điều chế tinh bột từ carbon dioxide (CO2). Ảnh: Xinhua

Nghiên cứu này do Viện Công nghệ Sinh học Công nghiệp Thiên Tân thuộc Viện Khoa học Trung Quốc thực hiện. Các nhà khoa học khẳng định phương pháp mới sẽ hỗ trợ quá trình chuyển đổi từ nông nghiệp truyền thống sang sản xuất công nghiệp.

Tinh bột là thành phần chính của ngũ cốc cũng như một nguyên liệu công nghiệp quan trọng. Trong tự nhiên, tinh bột được tạo thành từ quá trình quang hợp của các loại cây trồng như ngô và lúa. Quá trình này bao gồm 60 phản ứng chuyển hóa và điều hòa sinh – lý học phức tạp với hiệu suất chuyển hóa năng lượng chỉ khoảng 2% trên lý thuyết. Nhiều nghiên cứu về tổng hợp tinh bột đã được tiến hành, song không có nhiều tiến triển.

Ma Yanhe, Giám đốc Sinh học Công nghiệp Thiên Tân, cho biết nhóm nghiên cứu đã lập ra phương pháp tổng hợp tinh bột nhân tạo bao gồm 11 phản ứng cốt lõi, được tổng hợp hoàn toàn từ CO2 trong phòng thí nghiệm. Cấu tạo của tinh bột tổng hợp này được chứng minh là tương tự với tinh bột tự nhiên. Ngoài ra, phương pháp này cũng giúp giảm thiểu tác động của thuốc trừ sâu và phân bón đối với môi trường và hỗ trợ đảm bảo an ninh lương thực.

Viện Công nghệ Sinh học Công nghiệp Thiên Tân đã tập trung vào khai thác chuyển đổi sinh học và tham gia vào nhiều dự án tổng hợp tinh bột từ năm 2015.

Bà Sarah Gilbert - "bộ óc" đằng sau vắc xin Covid-19 AstraZeneca

Vắc xin Covid-19 của AstraZeneca/Oxford trở thành phao cứu sinh cho hàng triệu người nhờ tính hiệu quả, dễ bảo quản và giá rẻ.

Điều này có được là nhờ vào bà Sarah Gilbert - "mẹ đẻ" của vắc xin này.

Giáo sư Sarah Gilbert và búp bê Barbie phiên bản chính bà (Ảnh: PA).

Giữa lúc đại dịch Covid-19 hoành hành khắp thế giới, ngày 23/11/2020, Đại học Oxford và đối tác AstraZeneca công bố thông tin quan trọng: vắc xin ngừa Covid-19 do họ hợp tác sản xuất có hiệu quả từ 70-90%.

Thông báo này đã đặt nền móng cho quá trình phê duyệt loại vắc xin AstraZeneca giúp thế giới đối phó với đại dịch Covid-19. Giờ đây, vắc xin AstraZeneca đã được sử dụng rộng rãi tại hơn 120 quốc gia trên toàn thế giới, góp phần cứu sống hàng triệu người trong đại dịch.

Nhưng ít người biết rằng, "mẹ đẻ" của AstraZeneca, giáo sư Sarah Gilbert, đã phải chạy đua với thời gian, làm việc không biết mệt mỏi để cùng các đồng nghiệp cho ra đời vắc xin này.

Con đường không trải đầy hoa hồng

Bà Gilbert là giáo sư chuyên ngành vắc xin tại Viện Nghiên cứu Jenner của Đại học Oxford, một trong những trung tâm nghiên cứu y khoa hàng đầu thế giới. Tuy nhiên, con đường đi đến thành công của bà như hôm nay không trải đầy hoa hồng.

Bà sinh năm 1962, trong một gia đình có cha là nhân viên văn phòng và mẹ là giáo viên tiếng Anh ở Kettering, một thị trấn ở Northamptonshire, miền Trung nước Anh. Bà sau đó tốt nghiệp cử nhân ngành sinh học từ Đại học East Anglia, rồi tiếp tục nhận bằng tiến sĩ hóa sinh chuyên ngành di truyền học tại Đại học Hull, cả hai trường đều không thuộc nhóm các đại học tinh hoa ở Anh.

Sau khi học xong tiến sĩ, bà bắt đầu làm việc trong môi trường công nghiệp trước khi quay trở lại môi trường hàn lâm, tham gia vào nhóm nghiên cứu của giáo sư y khoa Adrian Hill tại Viện Nghiên cứu Jenner để bắt đầu những nghiên cứu về vắc xin chống sốt rét vào năm 1994. Việc đó của bà đã giúp vắc xin ngừa sốt rét ra đời.

Cuộc sống của bà gặp thử thách khi bà sinh con, một ca sinh ba. Sau thời gian nghỉ thai sản, gia đình nhà nữ khoa học trẻ bắt đầu gặp khó khăn để trở lại với công việc nghiên cứu. "Tiền đưa chúng đi nhà trẻ còn nhiều hơn thu nhập của tôi lúc đó", bà Gilbert nhớ lại. Vì vậy, chồng bà, nhà khoa học Rob Blundell, đã hy sinh sự nghiệp để chăm sóc con cái.

"Đã có lúc tôi định từ bỏ nghề nghiên cứu khoa học và làm gì đó khác", bà chia sẻ. Cuối cùng bà Gilbert đã không làm vậy và vẫn tiếp tục con đường nghiên cứu. Đó là quyết định đã góp phần dẫn đến sự ra đời của vắc xin AstraZeneca.

Con trai Freddie của bà mô tả về mẹ mình là một người rất ủng hộ con và luôn làm những điều tốt nhất cho con. Cả ba người con đều tự quyết định nghề nghiệp và con đường của mình, nhưng rồi tất cả cũng đều chọn nghiên cứu về sinh hóa học ở trường đại học. Bạn bè và đồng nghiệp ở trường đại học mô tả bà là một người tận tâm, trầm lặng, cương quyết và là một người "gan góc thực sự".

Tại Oxford, tiến sĩ Gilbert nhanh chóng trở thành một giáo sư tại Viện Jenner danh giá. Tại đây, bà thiết lập một nhóm nghiên cứu riêng với tham vọng tạo ra một loại vắc xin có thể chống được nhiều chủng loại cúm khác nhau. Năm 2014, bà dẫn đầu việc thử nghiệm vắc xin Ebola. Khi Hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS) xuất hiện, bà đã sang tận Ả rập Xê út với hy vọng phát triển được một loại vắc xin dành cho chủng virus corona này.

Thành quả vắc xin AstraZeneca

Vắc xin AstraZeneca (Ảnh: The Times).

Nhưng khi vắc xin MERS chỉ mới thử nghiệm lần thứ hai thì đại dịch Covid-19 khởi phát tại Trung Quốc vào đầu năm 2020. Bà nhanh chóng nhận ra mình có thể phát triển vắc xin Covid-19 tương tự cách đã làm với MERS. "Chúng tôi đã hành động nhanh chóng", giáo sư Teresa Lambe, đồng nghiệp của bà Gilbert tại Oxford, cho biết.

Theo BBC , chỉ trong một tuần sau khi các nhà khoa học Trung Quốc công bố cấu trúc di truyền của loại virus mới, nhóm của bà Gilbert đã thiết kế xong vắc xin Covid-19.

Nhưng kinh phí đâu ra để thử nghiệm lâm sàng, một việc vô cùng tốn kém và mất thời gian? Đây là vấn đề hóc búa được đặt ra. Bà Gilbert đã tích cực thuyết phục các đề tài khác trợ giúp kinh phí, kêu gọi chính phủ tài trợ và cả nhóm đã vui mừng trước tin chính phủ Anh hỗ trợ kinh phí 22 triệu bảng Anh thử nghiệm và sản xuất vắc xin.

Bà Gilbert sau đó chạy đua với thời gian trong bối cảnh số ca tử vong trên toàn cầu tăng nhanh vì Covid-19. Bà làm việc có khi từ 4 giờ sáng đến tận tối muộn. Đầu tháng 4/2020, lô vắc xin đầu tiên được sản xuất để chuẩn bị cho việc thử nghiệm. Bà Gilbert mô tả rằng quá trình này là một loạt những bước nhỏ liên tiếp nhau, chứ không phải là một khoảnh khắc phát hiện bùng nổ nào đó.

"Ngay từ đầu, chúng tôi đã xem đây là một cuộc chạy đua với virus, không phải cuộc chạy đua với các nhà phát triển vắc xin khác... Là người đã phát minh ra loại vắc xin này, tôi có thể kiếm được một khoản lợi nhuận khổng lồ. Nhưng tôi từ chối nhận bằng sáng chế vắc xin. Tôi không muốn độc quyền sáng chế vì tôi muốn chia sẻ công nghệ này để mọi người có thể sản xuất vắc xin", báo The Star dẫn lời bà Gilbert.

Theo mong muốn của bà Gilbert, AstraZeneca cam kết không thu lợi nhuận từ vắc xin Covid-19 trong đại dịch. Và giá vắc xin này vẫn sẽ được giữ nguyên với các nước đang phát triển, kể cả khi đại dịch kết thúc.

Năm 2020, bà Gilbert là một trong số các nữ nhà khoa học được hãng truyền thông BBC vinh danh trong danh sách 100 Phụ nữ Tiêu biểu của năm trên toàn cầu vì những đóng góp không mệt mỏi cho cuộc chiến chống đại dịch Covid-19. Mới đây, bà Sarah Gilbert lại được tôn vinh theo cách độc đáo: được tặng một mẫu búp bê Barbie tạo hình của chính bà.