Từ chế phẩm Nano đến AI y tế: 'Luồng gió' sáng tạo đổi thay diện mạo đất Mỏ

Theo đó, trong bối cảnh cuộc cách mạng 4.0 đang diễn ra ngày càng sôi động, sáng tạo không còn là đặc quyền ở các phòng thí nghiệm, hay những trung tâm nghiên cứu lớn, mà đã lan tỏa sâu rộng trong đời sống xã hội. Tại Quảng Ninh, từ đội ngũ trí thức, kỹ sư, đến công nhân, nông dân, học sinh, thanh, thiếu niên… tinh thần đổi mới sáng tạo đang được khơi dậy mạnh mẽ.

Những công trình sáng tạo bắt nguồn từ thực tiễn

Trở về sau Cuộc thi Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng tỉnh Quảng Ninh lần thứ X, năm 2025 với giải Nhất chung cuộc, Nguyễn Trọng Hùng, học sinh lớp 12A8, Trường THPT Cẩm Phả, không giấu nổi xúc động trước thành tích đã đạt được. Xuất phát từ niềm đam mê nghiên cứu khoa học, Hùng và 4 bạn cùng trường đã sáng tạo ra chế phẩm nano, giúp người trồng trà hoa vàng kiểm soát các mầm bệnh do vi khuẩn và nấm gây hại trên cây, hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.

Chia sẻ về hành trình nghiên cứu ra chế phẩm này, Nguyễn Trọng Hùng cho biết: Khi đi thực tế, trải nghiệm ở Ba Chẽ, chúng em thấy lá cây trà hoa vàng có nhiều đốm đen, xoắn lại, hoặc vàng lá. Qua tìm hiểu và nghiên cứu, chúng em thấy giống cây này thường bị nhiễm một số loại bệnh do nấm và vi khuẩn gây ra như bệnh gỉ sắt, đốm lá… Để phòng trừ các loại bệnh này người dân thường sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa học. Nếu không sử dụng đúng quy cách thì sẽ để lại dư lượng độc hại trên nông sản, ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng và môi trường. Từ những kiến thức trong học tập, chúng em thấy rằng các hạt nano như đồng oxit (CuO), bạc (Ag)… được tổng hợp bằng phương pháp xanh sử dụng dịch chiết của thực vật có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm tốt. Trên cơ sở đó, nhóm đã nghiên cứu, chế tạo chế phẩm nano đồng oxit pha bạc, hướng tới việc thay thế dần thuốc bảo vệ thực vật hóa học trong sản xuất nông nghiệp.

"Nguyên liệu chủ yếu tạo nên chế phẩm này là lá đu đủ. Chúng em sử dụng lá đu đủ phơi khô, chiết xuất lấy dung dịch, sử dụng các phương pháp hóa học để tạo thành chế phẩm nano đồng oxit pha bạc. Sau khi đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của chế phẩm, nhóm nghiên cứu cũng đã thử nghiệm phun trực tiếp lên cây trà hoa vàng Ba Chẽ bị nhiễm bệnh. Thí nghiệm được thực hiện tại vườn trà hoa vàng của HTX Lâm nghiệp bền vững (xã Ba Chẽ). Kết quả cho thấy, sau 3 ngày phun chế phẩm, bệnh gỉ sắt và đốm lá trên cây trà hoa vàng đã giảm rõ rệt; sau 7 ngày phun, các bệnh này đã hoàn toàn khỏi hẳn. Cây trà hoa vàng trong toàn bộ khu vườn phát triển bình thường. Chế phẩm này cũng có tác dụng tương tự với những cây trồng khác" - Nguyễn Trọng Hùng cho biết thêm.

Phong trào nghiên cứu, sáng tạo không chỉ thu hút những bạn trẻ đam mê khoa học, mà còn nhận được sự hưởng ứng tích cực từ các tầng lớp nhân dân, đặc biệt là đội ngũ trí thức của tỉnh. Từng ghi dấu ấn với công nghệ sàn bóng thay thế bê tông cốt thép truyền thống được ứng dụng hiệu quả trong xây dựng nhiều năm qua, Giám đốc Công ty TNHH Khoa học kỹ thuật SPAN Nguyễn Xuân Thủy vẫn không ngừng trăn trở tìm kiếm những giải pháp mới, nhằm tối ưu hóa hiệu quả thi công, tiết kiệm chi phí và nâng cao chất lượng công trình xây dựng. Với anh, đổi mới sáng tạo không phải là đích đến, mà là hành trình liên tục của người làm khoa học kỹ thuật gắn với thực tiễn sản xuất.

Xuất phát từ yêu cầu cấp thiết về tốc độ, chất lượng và tính linh hoạt trong xây dựng hiện đại, từ năm 2022 anh Thủy đã nghiên cứu, phát triển và từng bước đưa vào ứng dụng công nghệ xây dựng nhà lắp ghép bằng các cấu kiện bê tông đúc sẵn. Theo anh Thủy, đây là giải pháp có tính mở rộng cao, có thể áp dụng cho nhiều loại hình công trình, như nhà ở, nhà ở xã hội, nhà hàng, khách sạn, trường học, công trình công cộng và công trình công nghiệp, với quy mô đa dạng từ nhỏ đến lớn.

Điểm nổi bật của công nghệ này là khả năng thích ứng linh hoạt với điều kiện địa hình và hạ tầng giao thông, từ khu vực đô thị chật hẹp đến vùng đồi núi, vùng sâu, vùng xa. Nhờ cấu kiện được đúc sẵn tại nhà máy, vận chuyển đến công trường để lắp ráp, quá trình thi công được cơ giới hóa cao, bảo đảm độ chính xác, đồng bộ và an toàn. Các cấu kiện dầm, cột, tấm tường rỗng, tấm sàn rỗng không cần trát như phương pháp truyền thống, chỉ cần bả và sơn hoàn thiện; hệ thống điện, nước được bố trí sẵn trong tường, không phải đục phá, vừa nâng cao chất lượng thẩm mỹ, vừa giảm thiểu rủi ro kỹ thuật. Đặc biệt, nhờ thiết kế cấu kiện nhỏ gọn, rỗng ruột, trọng lượng nhẹ, công nghệ này giúp giảm khoảng 70% nhân công so với phương pháp xây dựng truyền thống, đồng thời rút ngắn 40-60% thời gian thi công. Việc sử dụng hệ thống cẩu lắp và các thiết bị hỗ trợ tự chế phù hợp với điều kiện công trường càng làm tăng hiệu quả, giảm chi phí và hạn chế tác động đến môi trường xung quanh.

Tính đến nay, Công ty TNHH Khoa học kỹ thuật SPAN đã triển khai thành công hơn 50 công trình thực tế, bao gồm nhà ở xã hội, nhà dân dụng, nhà xưởng, trường học tại Quảng Ninh và nhiều địa phương như Hải Phòng, Nam Định, Nghệ An… đồng thời chuyển giao công nghệ cho nhiều tỉnh, thành trong cả nước. Giải pháp này cũng mang đến cho anh Thủy giải Nhất Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Quảng Ninh lần thứ X, năm 2024-2025.

Còn với nhóm tác giả Vũ Hoàng Giang - Hoàng Việt Linh (Trung tâm Quan trắc tài nguyên và môi trường Quảng Ninh), từ quá trình hoạt động thực tiễn đã nghiên cứu, đưa vào áp dụng thành công hệ thống phao thông minh quan trắc tự động chất lượng nước biển ven bờ ứng dụng công nghệ IoT và năng lượng mặt trời (OceanSentry IoT).

Hệ thống OceanSentry IoT được thiết kế như một trạm quan trắc tự động đặt trên phao nổi, tích hợp các cảm biến đo liên tục những thông số quan trọng của nước biển, như nhiệt độ, độ mặn, pH, độ đục, oxy hòa tan… Dữ liệu được thu thập theo thời gian thực, truyền về trung tâm thông qua nền tảng IoT, cho phép cơ quan chuyên môn theo dõi, phân tích, cảnh báo sớm các nguy cơ ô nhiễm, hoặc biến động bất thường của môi trường nước. Việc sử dụng năng lượng mặt trời giúp hệ thống vận hành ổn định, lâu dài, giảm chi phí bảo trì, phù hợp triển khai ở những khu vực xa bờ, khó tiếp cận.

Theo nhóm tác giả, điểm ưu việt của OceanSentry IoT là khả năng tự động hóa hoàn toàn quá trình quan trắc, khắc phục hạn chế của phương pháp lấy mẫu thủ công vốn tốn nhân lực, chi phí và không phản ánh kịp thời diễn biến môi trường.

Tiếp lửa nuôi dưỡng đam mê

Thời gian qua, các ngành, địa phương trong tỉnh đã tổ chức nhiều "sân chơi" trí tuệ, tạo môi trường, điều kiện thuận lợi để đội ngũ trí thức, nhà khoa học và nhân dân phát huy hết năng lực sáng chế, sáng tạo, ứng dụng hiệu quả tiến bộ KHCN vào sản xuất và đời sống, góp phần phát triển mạnh mẽ kinh tế - xã hội, đẩy mạnh quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá của tỉnh. Tiêu biểu phải kể đến là các hội thi, cuộc thi: Sáng tạo dịch vụ, Sáng tạo kỹ thuật, Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng tỉnh do Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh tổ chức; Ý tưởng sáng tạo khởi nghiệp, Tin học trẻ do Tỉnh Đoàn tổ chức; Nghiên cứu KHKT dành cho học sinh trung học do Sở GD&ĐT tổ chức…

Thông qua các phong trào, hội thi, cuộc thi, giải thưởng về KHKT đã thúc đẩy mạnh mẽ phong trào toàn dân tiến quân vào khoa học, góp phần phát huy trí tuệ, khai thác khả năng sáng tạo của mọi tầng lớp nhân dân, mang lại lợi ích to lớn cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của tỉnh; tạo dựng phong trào học tập, nghiên cứu, ứng dụng KHCN vào thực tế đời sống, sản xuất.

Cuối năm 2025, Sở GD&ĐT đã tổ chức Cuộc thi Nghiên cứu KHKT cấp tỉnh dành cho học sinh trung học năm học 2025-2026. Cuộc thi đã thu hút 198 học sinh tham gia, với 100 dự án ở nhiều lĩnh vực. Trong đó, số lượng đề tài thuộc lĩnh vực công nghệ số, trí tuệ nhân tạo, robot, phần mềm hệ thống chiếm tỷ lệ cao, phản ánh sự lan tỏa của chuyển đổi số, tinh thần đổi mới sáng tạo trong giáo dục. Nhiều đề tài có cách tiếp cận mới, gắn với vấn đề thực tiễn địa phương, như phát triển du lịch thông minh, bảo tồn di sản, văn hóa dân tộc, thí nghiệm STEM… Giám đốc Sở GD&ĐT Nguyễn Thị Thúy, cho biết: Cuộc thi được tổ chức hằng năm nhằm phát triển tư duy khoa học, năng lực sáng tạo và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh. Thông qua cuộc thi, học sinh được rèn luyện phương pháp nghiên cứu, phát huy tinh thần chủ động, qua đó góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, đổi mới phương pháp dạy học và phát hiện, bồi dưỡng học sinh có năng lực khoa học.

Trong số 100 dự án tham gia, có 60 dự án đoạt giải, gồm: 5 giải Nhất, 12 giải Nhì, 18 giải Ba, 25 giải Tư, 40 dự án triển vọng có tiềm năng phát triển trong tương lai. Tiêu biểu là dự án ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) nhận diện hứng cảm ở học sinh THPT của 2 học sinh Ngô Gia Bảo (lớp 11 Anh 2) và Nguyễn Minh Đức (lớp 10 Hóa) Trường THPT Chuyên Hạ Long, đoạt giải Nhất lĩnh vực Phần mềm hệ thống.

Xuất phát từ thực tế trong lớp học, khi giáo viên khó có thể nắm bắt đầy đủ trạng thái cảm xúc, mức độ tập trung và hứng thú của từng học sinh, nhóm tác giả đã xây dựng một hệ thống AI có khả năng phân tích hình ảnh, biểu cảm khuôn mặt và dữ liệu tương tác để nhận diện mức độ hứng thú học tập theo thời gian thực. Trên cơ sở đó, hệ thống cung cấp các báo cáo tổng hợp, hỗ trợ giáo viên điều chỉnh phương pháp giảng dạy, nhịp độ bài giảng, hoặc hình thức tổ chức lớp học sao cho phù hợp hơn với tâm lý người học. Theo đánh giá của Ban Giám khảo, đề tài không chỉ thể hiện tư duy tiếp cận giáo dục theo hướng dữ liệu hóa và cá nhân hóa, mà còn có tính ứng dụng cao trong mô hình lớp học thông minh. Việc mạnh dạn khai thác AI để giải quyết một vấn đề rất cụ thể của môi trường học đường cho thấy thế hệ học sinh hôm nay không chỉ là người tiếp cận công nghệ, mà đã từng bước làm chủ công nghệ, biến trí tuệ nhân tạo trở thành công cụ phục vụ nâng cao chất lượng dạy và học.

Đáng chú ý, trong bối cảnh chuyển đổi số diễn ra mạnh mẽ, việc ứng dụng công nghệ vào học tập, lao động sản xuất và hoạt động quản lý đã trở thành điểm sáng nổi bật trong nhiều đề tài, sáng kiến tham gia các cuộc thi sáng tạo trên địa bàn tỉnh. Từ học sinh, sinh viên đến đội ngũ người lao động, cán bộ, công chức, viên chức... tinh thần đổi mới sáng tạo đều được thể hiện rõ nét thông qua việc chủ động tiếp cận, làm chủ công nghệ số, phần mềm chuyên dụng và trí tuệ nhân tạo để giải quyết những vấn đề cụ thể của thực tiễn.

Tiêu biểu như dự án “Hạ Long Connect - Giải pháp thông minh quản lý và giám sát bãi tắm Hạ Long” của các học sinh Trường THPT Hòn Gai và Trường THCS Trọng Điểm đoạt giải Ba cuộc thi Sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng tỉnh lần thứ X, năm 2025 mới đây. Nhận thấy tình trạng quá tải và vấn đề về môi trường tại các bãi tắm ảnh hưởng đến trải nghiệm của du khách, nhóm tác giả đã phát triển một hệ thống tích hợp công nghệ IoT và AI để giám sát các bãi tắm theo thời gian thực. Lê Khánh Toàn, học sinh lớp 10A7, Trường THPT Hòn Gai, Trưởng nhóm tác giả, cho biết: Điểm cốt lõi của đề tài là việc kết hợp các cảm biến vật lý để đo chỉ số UV, nhiệt độ, nồng độ khí CO2 với camera AI HuskyLens có khả năng nhận diện rác thải và sứa biển - những mối nguy hại tiềm ẩn đối với người tắm biển. Toàn bộ dữ liệu được xử lý tập trung qua vi điều khiển ESP32, lưu trữ trên nền tảng đám mây Firebase và hiển thị trực quan qua ứng dụng di động Flutter.

Với phương châm "đo đạc tại chỗ, cảnh báo kịp thời, thông tin trực quan", giải pháp không chỉ hỗ trợ du khách chủ động lựa chọn thời điểm du lịch an toàn, mà còn cung cấp công cụ đắc lực cho các cơ quan chức năng trong việc quản lý, bảo vệ môi trường, góp phần xây dựng hình ảnh du lịch Hạ Long thông minh và bền vững.

Hay như giải pháp “Xây dựng hệ thống AI Agent hỗ trợ tư vấn và tra cứu thông tin y tế trên nền tảng Zalo OA tại Bệnh viện Bãi Cháy” của các y, bác sĩ Bệnh viện Bãi Cháy. Giải pháp này được trao giải Khuyến khích Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Quảng Ninh lần thứ X, năm 2024-2025. Khác với các chatbot truyền thống chỉ phản hồi theo kịch bản cố định, hệ thống AI Agent sử dụng công nghệ xử lý ngôn ngữ tự nhiên và học máy, cho phép hiểu các truy vấn phức tạp, duy trì ngữ cảnh hội thoại, cá nhân hóa nội dung tư vấn theo từng người bệnh và tự động học hỏi từ dữ liệu thực tế để ngày càng hoàn thiện. Sau khi triển khai thử nghiệm, hệ thống ghi nhận thời gian phản hồi trung bình chỉ khoảng 5 giây/lượt, tỷ lệ trả lời chính xác đạt 90%, mức độ hài lòng của người dùng lên tới 99%, đồng thời giúp giảm khoảng 60% khối lượng công việc cho bộ phận tổng đài, tiết kiệm đáng kể chi phí vận hành.

Theo nhóm tác giả, hiện hệ thống đã triển khai chính thức tại Bệnh viện Bãi Cháy từ tháng 4/2025, tích hợp trực tiếp trên nền tảng Zalo OA có hơn 80.000 người theo dõi. Việc ứng dụng AI không chỉ giải quyết bài toán quá tải trong tư vấn, hướng dẫn khám, chữa bệnh, mà còn mở ra hướng tiếp cận mới trong xây dựng mô hình bệnh viện thông minh, thân thiện, lấy người bệnh làm trung tâm, có khả năng nhân rộng tại các cơ sở y tế trên địa bàn tỉnh và cả nước.

Cùng với các hội thi, cuộc thi về KHKT và đổi mới sáng tạo, năm 2025 phong trào thi đua lao động giỏi, lao động sáng tạo tiếp tục lan tỏa sâu rộng trên địa bàn toàn tỉnh, thu hút đông đảo cán bộ, công chức, viên chức, người lao động tham gia bằng những sáng kiến thiết thực, bám sát yêu cầu sản xuất, công tác. Toàn tỉnh đã có hơn 3.000 sáng kiến, giải pháp được công nhận, mang lại giá trị làm lợi trên 45 tỷ đồng; 140 công trình, sản phẩm thi đua đạt giá trị làm lợi trên 8 tỷ đồng. Nhiều sáng kiến tập trung vào cải tiến kỹ thuật, tối ưu hóa quy trình vận hành, tiết kiệm nguyên vật liệu, ứng dụng công nghệ số trong quản lý và sản xuất, góp phần nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí, tăng sức cạnh tranh của doanh nghiệp và đơn vị. Những con số ấn tượng đó không chỉ phản ánh hiệu quả kinh tế rõ nét, mà còn khẳng định tinh thần chủ động, sáng tạo, dám nghĩ, dám làm của đội ngũ công nhân, viên chức, lao động Quảng Ninh trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và chuyển đổi số của tỉnh.

Tại cuộc làm việc với Ban Chấp hành Đảng bộ tỉnh Quảng Ninh cuối tháng 1/2026, Tổng Bí thư Tô Lâm đã nhấn mạnh yêu cầu Quảng Ninh phải tạo đột phá về động lực tăng trưởng trên nền KHCN, chuyển đổi số, kinh tế xanh và kinh tế biển hiện đại, gắn với phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao. Tỉnh cần định vị rõ vai trò là trung tâm nhân lực chất lượng cao của vùng, từng bước hình thành hệ sinh thái đào tạo, nghiên cứu, đổi mới sáng tạo và khởi nghiệp; đồng thời có cơ chế, chính sách đủ mạnh để thu hút, trọng dụng và giữ chân nhân tài, nâng cao chất lượng đội ngũ cán bộ trong tình hình mới.

Trong bối cảnh đó, việc thúc đẩy các phong trào nghiên cứu khoa học, khơi dậy đam mê sáng tạo trong học sinh, sinh viên, đội ngũ trí thức, công nhân, viên chức, người lao động không chỉ mang ý nghĩa phong trào, mà chính là giải pháp chiến lược nhằm hiện thực hóa định hướng phát triển của tỉnh. Khi mỗi cá nhân được trao cơ hội sáng tạo, được hỗ trợ về cơ chế, môi trường và điều kiện nghiên cứu, những ý tưởng sẽ tiếp tục được ươm mầm, chuyển hóa thành sản phẩm, công trình, giải pháp cụ thể phục vụ đời sống. Và từ chính dòng chảy sáng tạo ấy, Quảng Ninh sẽ từng bước xây dựng nền tảng tăng trưởng bền vững, khẳng định vị thế là địa phương tiên phong trong phát triển dựa trên tri thức, công nghệ và con người trong kỷ nguyên số.