Cô gái Việt nhỏ bé thành công trong ngành kỹ thuật y sinh

Lưu Dịu Khuê đứng cạnh poster dự án nghiên cứu đầu tiên của mình tại một hội thảo chuyên ngành neuromodulation (tạm dịch: điều chỉnh thần kinh) - Ảnh: NVCC

Từng tốt nghiệp hạng ưu Đại học Quốc gia Singapore (National University of Singapore - NUS) ngành kinh tế, làm việc hai năm trong ngành này, nên không ít bạn bè bất ngờ khi cô gái Việt yểu điệu Lưu Dịu Khuê sang Mỹ học tiến sĩ với chuyên ngành "lạ hoắc" là kỹ thuật y sinh.

Nói "lạ hoắc" là bởi có lẽ nhiều người tưởng cô nàng đã "yên phận" với tấm bằng danh giá ở NUS. Thêm nữa, với bằng tốt nghiệp hạng ưu về kinh tế, việc tìm học bổng tiến sĩ chuyên ngành này tại Mỹ chắc sẽ thuận lợi hơn nhiều cho Khuê. Nhưng vì sao lại có cú "bẻ cua" bất ngờ này?

Làm khoa học để bảo vệ… gia đình

Sau này, mấy người bạn thân của Khuê mới té ngửa ra lý do mà họ "cáo buộc" rằng "trăm sự cũng chỉ tại tội dại trai" của cô nàng. Khuê quyết tâm tìm cơ hội học lên tiến sĩ ở Mỹ vì chồng cô  - anh Nguyễn Anh Tuấn - chuyển sang đó để tiếp tục theo đuổi sự nghiệp tại phòng nghiên cứu (lab) của giáo sư Zhi Yang khi ông rời NUS trở về giảng dạy theo lời mời của Đại học Minnesota, bang Minnesota, Mỹ.

Ngay cả quyết định thay đổi lĩnh vực chuyên môn khi học tiến sĩ ở Mỹ của Khuê cũng được cân nhắc trên cơ sở… "vì yêu". Nếu cô tiếp tục theo khối ngành kinh tế thuộc mảng khoa học xã hội trong khi chồng theo mảng khoa học tự nhiên thì trong các cơ hội phát triển nghề nghiệp sau này sẽ rất khó tìm được một nơi tối ưu cho cả hai vợ chồng giữa nước Mỹ rộng lớn. Vì vậy người vợ trẻ quyết định chọn một nhánh nghiên cứu tại phòng lab nơi chồng làm việc để thử sức.

Bắt đầu thử thách mới

Được giáo sư trao cơ hội trong khoảng thời gian vẫn còn làm việc ở Singapore, Khuê đã hoàn thành dự án nghiên cứu tìm ra giải pháp cho việc phát triển công nghệ chuyển tín hiệu analog thành tín hiệu digital (ADC) và ngược lại (DAC) với độ chính xác tăng lên hàng trăm lần và giảm đáng kể mức độ tiêu thụ nguyên vật liệu của thiết bị chuyển đổi dữ liệu đó.

Đây cũng chính là công trình khoa học đầu tiên Khuê được đứng tên với tư cách tác giả chính của nghiên cứu, cùng với chồng và người thầy hướng dẫn là giáo sư Zhi Yang. Hiện công trình đang trải qua giai đoạn xin được cấp duyệt bản quyền sáng chế (patent) ở ba quốc gia là Mỹ, Canada và Trung Quốc.

Với việc vượt qua "bài kiểm tra đầu vào" quan trọng này, Khuê tìm được học bổng tiến sĩ tại Đại học Minnesota. Cô theo chồng, nhưng không phải "bỏ cuộc chơi", mà để bắt đầu một thử thách mà tới giờ nhìn lại, cô gái gần 30 tuổi vẫn chưa quên chuỗi ngày gian khổ và "căng như dây đàn". 

"Khi sang Mỹ tôi luôn học với tâm thế mình là người chưa biết gì. Tôi không biết mình phải học bao nhiêu mới đủ và đã cố gắng hết sức để không bị nhà trường cũng như giáo sư từ chối chương trình đào tạo tiến sĩ. Tôi học ngày học đêm với tâm niệm sáng tạo ra cái mới thì khó, nhưng học những kiến thức người khác có thể học thì mình cũng sẽ làm được" - Khuê chia sẻ.

Cứ lầm lũi học, một mình chiến đấu với nỗi sợ của "kẻ ngoại đạo", Khuê đã vượt qua nó bất ngờ với số điểm tuyệt đối GPA 4.0 cho hai năm học đầu tiên và thông qua kỳ thi sát hạch để được chấp nhận đi tiếp chặng đường nghiên cứu khoa học tại Đại học Minnesota trong khi về điểm số chỉ cần khoảng 3.7 là đủ. 

Song song đó, Khuê đã hoàn thành thêm chuyên ngành phụ là khoa học máy tính cũng tại trường đại học này, cùng các thành viên trong lab hoàn thành những công trình nghiên cứu khác và viết sách.

Phát triển cho mô hình mẫu cánh tay nhân tạo

Trong quá trình chuẩn bị hành trang sang Mỹ, Khuê đã mày mò lên mạng tìm học về trí tuệ nhân tạo (AI), thuật toán machine learning (máy học). Khi đó cô học mà không thể ngờ chính những kiến thức tự đào tạo này sau đó đã giúp cô có cơ hội tốt hơn khi được tham gia phòng lab của giáo sư Zhi Yang.

Khi phòng lab của giáo sư Zhi Yang hợp tác với một lab khác ở bang Texas để cùng làm dự án phát minh cánh tay giả được điều khiển trên nền tảng tín hiệu từ hệ thần kinh ngoại biên còn sót lại trên chi bị tổn thương, Khuê đã được tham gia ở một trong những khâu rất quan trọng là ứng dụng AI để đọc và chuyển tín hiệu thần kinh (analog) sang tín hiệu điều khiển cánh tay giả (digital).

Nghiên cứu trước đó của Khuê trong việc tăng độ chính xác của ADC lên nhiều lần trong điều kiện giảm thiểu nguyên vật liệu sử dụng cũng giúp mở ra tiềm năng cho việc sáng tạo một con chip nhỏ gọn và chính xác. Điều này nhằm giảm thiểu tổn thương lên cơ thể nói chung và hệ thần kinh ngoại biên nói riêng trong nghiên cứu hiện tại khi thiết bị được cấy vào chi bị tổn thương của người bệnh.

Trong giai đoạn trước khi đại dịch COVID-19 bùng lên tại Mỹ, hệ thống AI do Khuê phát triển cho mô hình mẫu cánh tay nhân tạo do phòng thí nghiệm của giáo sư Zhi Yang phát triển đã đạt tới mức có thể khiến người dùng trong thử nghiệm hài lòng.

Song, sự đa dạng trong hoạt động của bộ não mỗi người và sự thay đổi tín hiệu não ngay trong một người tới nay vẫn luôn là thách thức lớn với những người làm nghiên cứu như Khuê. Làm thế nào để một hệ thống AI cho cánh tay robot có thể hoạt động chính xác, ổn định trong thời gian dài với những cá nhân khác nhau sẽ là nhiệm vụ Khuê phải giải quyết trong 3 năm tới.

Nỗ lực tự học mang đến hạnh phúc