09/10/2026 · VietTechies · Biên tập
Năm 1955, ban quản lý nhà trường ở bang Vaud của Thụy Sĩ chính thức chứng nhận cậu học sinh 13 tuổi Jacques Dubochet là trường hợp mắc chứng khó đọc đầu tiên của bang. Sinh ngày 8 tháng 6 năm 1942, Dubochet từng gặp rất nhiều rắc rối với các bài kiểm tra ngôn ngữ và những giờ luyện chính tả gắt gao trên lớp. Thế nhưng, đằng sau cánh cổng trường học cứng nhắc, niềm đam mê khoa học của cậu lại tự mở ra một con đường thực hành độc đáo. Dựa theo hướng dẫn trong cuốn sách của tác giả chuyên về quang học thiên văn người Pháp Jean Texereau, cậu thiếu niên đã tự tay chế tạo thành công một kính thiên văn có khẩu độ 15 cm. Thành tựu đầu đời trong việc chế tạo dụng cụ này thể hiện rõ năng khiếu thực hành khoa học vật lý—điều mà các tiêu chuẩn đánh giá học thuật truyền thống khi đó hoàn toàn bỏ sót.
Nền tảng học thuật khác biệt tại bang Vaud
Sau giai đoạn đi học ban đầu, Dubochet theo học ngành kỹ thuật chuyên sâu và tốt nghiệp kỹ sư vật lý tại Trường Bách khoa Đại học Lausanne (EPUL) vào năm 1967. Với mong muốn áp dụng các nguyên lý vật lý vào việc nghiên cứu các hệ thống sống nhằm xóa bỏ khoảng cách giữa hai ngành học, ông đã hoàn thành chứng chỉ Sinh học Phân tử tại Geneva vào năm 1969. Sau đó, ông tiến hành nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của nhà sinh học vật lý Édouard Kellenberger, rồi cùng nhóm nghiên cứu chuyển tới Trung tâm Sinh học (Biocenter) mới thành lập của Đại học Basel. Đến năm 1973, Dubochet bảo vệ thành công luận án tiến sĩ sinh học vật lý tại Trung tâm Sinh học với đề tài phân tích công dụng lẫn hạn chế của kính hiển vi điện tử vi trường tối.
Kết nối vật lý và kính hiển vi sinh học
Năm 1978 đánh dấu bước ngoặt lớn trong sự nghiệp của Dubochet khi ông trở thành trưởng nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử Châu Âu (EMBL) ở Heidelberg, Đức. Tại EMBL, ông bắt tay vào giải quyết một hạn chế cốt lõi trong hiển vi sinh học: môi trường khắc nghiệt bên trong kính hiển vi điện tử. Các chùm electron truyền thống thường làm cháy các mô hữu cơ, trong khi nước ở dạng lỏng sẽ bốc hơi trong môi trường chân không cao của thiết bị hoặc đóng băng thành tinh thể đá làm phá hủy cấu trúc tế bào mong manh.
Bước đột phá tại Heidelberg
Dubochet cùng các cộng sự tại EMBL đã tìm ra phương pháp thủy tinh hóa nước ở dạng lỏng. Họ làm lạnh các lớp chất lỏng cực mỏng với tốc độ nhanh đến mức các phân tử nước bị đóng băng trong một trạng thái hỗn loạn giống như thủy tinh mà không kịp kết tinh thành lưới tinh thể. Bước đột phá này đã tạo nên nền tảng cho công nghệ kính hiển vi điện tử lạnh (cryo-EM) hiện đại, giúp các nhà khoa học đóng băng các mẫu sinh học mà vẫn giữ nguyên vẹn cấu trúc tự nhiên ban đầu của chúng.
Di sản học thuật và vinh quang Nobel
Sau khi hoàn thiện phương pháp thủy tinh hóa tại EMBL, Dubochet quay trở lại môi trường giảng dạy tại Thụy Sĩ vào năm 1987 để đảm nhận vị trí giáo sư chính thức tại Đại học Lausanne. Ông được bổ nhiệm làm Giám đốc Phòng thí nghiệm Phân tích Siêu cấu trúc của trường, nơi ông vừa quản lý các cơ sở hiển vi vừa tiếp tục nghiên cứu các cấu trúc sinh học trong suốt hai thập kỷ. Hàng thập kỷ cống hiến cho lĩnh vực kính hiển vi điện tử lạnh đã gặt hái quả ngọt vào ngày 4 tháng 10 năm 2017, khi Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển quyết định trao giải Nobel Hóa học cho Dubochet cùng hai nhà khoa học tiên phong khác là Richard Henderson và Joachim Frank.
Vào ngày 4 tháng 10 năm 2017, công trình thủy tinh hóa nước của Dubochet được vinh danh bằng giải Nobel Hóa học, minh chứng rằng một tư duy học hỏi khác biệt hoàn toàn có thể làm thay đổi bộ mặt sinh học vật lý hiện đại. Bằng cách đóng băng các mẫu sinh học bên trong một lớp màng nước bảo vệ có tính chất như thủy tinh, phương pháp của ông cho phép giới khoa học quan sát các cấu trúc phân tử mong manh với độ phân giải cao ở chính trạng thái tự nhiên của chúng.
Ảnh đầu bài: minh họa do AI tạo, không phải ảnh tư liệu.
Nguồn: Nobel Prize
Jacques Dubochet