Hành trình đến với khoa học của GS Thalappil Pradeep đã khiến không ít người bất ngờ, bởi nó gập ghềnh mà không kém phần lý thú.

Sinh ra ở một vùng quê từng không có điện, phải đi chân đất hơn 4 cây số đường ruộng để đến trường, đồng phục chỉ có hai bộ thay đi thay lại nhưng rồi một ngày lại tự tin rằng mình đã có mọi thứ trong tay. Không phải do kinh doanh, càng chẳng phải do trúng số, mà do... môn Hóa học.

Đó là câu chuyện nghe thì lạ lùng và hài hước nhưng thực tế lại đầy cảm hứng của Giáo sư (GS) Thalappil Pradeep - người vừa được vinh danh với Giải Đặc biệt VinFuture 2022 dành cho Nhà khoa học đến từ các nước đang phát triển vào tối 20/12 vừa qua.

Từ cậu bé mê ngôn ngữ thơ ca đến nhà khoa học hàng đầu về Hóa học của thế giới

GS Thalappil Pradeep sinh năm 1963 tại một vùng quê nghèo thuộc Panthavoor, Kerala (Ấn Độ). Cả bố và mẹ của GS Pradeep đều là giáo viên, đặc biệt ông Thalappil Narayanan Nair - bố của GS Thalappil Pradeep còn là một nhà văn. 

"Tôi là người sống và sinh ra ở một làng quê, quê tôi hồi đó thậm chí không có điện. Mãi đến năm tôi 21 tuổi, đường điện mới được nối về chỗ tôi. Tôi đã từng đi chân đất hơn 4 cây số đường ruộng, băng qua những cánh đồng lúa rộng mênh mông để đến trường mỗi ngày. Đó chính là tuổi thơ của tôi.

Hồi đó chúng tôi không quá nghèo, tôi nói thật vậy vì tôi nghĩ ngoài kia nhiều cộng đồng nghèo hơn nữa, họ còn chẳng có điều kiện như quê chúng tôi. Chúng tôi ít ra đủ đồ ăn. Nhưng chúng tôi cũng chỉ có thể mặc mỗi người hai bộ đồng phục mà thôi", GS Thalappil Pradeep nhớ lại.

Đọc đến đây, hẳn nhiều người bắt đầu cảm thấy tò mò, rốt cuộc giữa hoàn cảnh và môi trường sống như vậy, GS Thalappil Pradeep đã làm gì để tạo ra bước ngoặt cho cuộc đời. Và rằng môn Hóa học có ý nghĩa gì trong hành trình "đổi đời" đó. Câu trả lời nằm ở một quyết định GS Thalappil Pradeep đã đưa ra thời đi học.

Khi ấy, mọi người thường hỏi cậu bé Thalappil Pradeep muốn làm gì, có thích trở thành nhà văn hay không. Lý do là bởi những người xung quanh Pradeep đều là nhà văn. Cha của Pradeep cũng vậy.

"Ông là nhà thơ thì đúng hơn. Thơ ca thì nói thực là không đủ nuôi sống gia đình. Một ngày nọ, tôi hỏi cha: Cha ơi, on muốn học ngôn ngữ được không?. Cha tôi bảo: Nghe cũng hay đấy nhưng học gì khác đi con vì ngôn ngữ làm sao mang lại bánh mì cho nhà mình được", GS Thalappil Pradeep nói.

Và thế là GS Thalappil Pradeep phiên bản thiếu niên năm ấy quyết định chọn môn Hóa học. Bộ môn này theo quan điểm của Pradeep thời điểm đó khá... gần thơ. Cụ thể thì Hóa là màu sắc, là mùi vị, và xét theo một khía cạnh nào đó, nó cũng lãng mạn như thơ ca khi giúp tái hiện nhiều hiện tượng hay khi trộn lẫn các chất. 

Cứ thế, từ phút ban đầu hoang mang vô định bất chấp quyết định này là do mình tự đưa ra, việc được gặp gỡ nhiều người hơn, được tiếp xúc với thế giới khoa học rộng lớn khiến tình yêu với Hóa học và nghiên cứu khoa học trong Pradeep cứ lớn dần. Để rồi từ chàng thanh niên Pradeep, giờ đây chúng ta đã có một GS Thalappil Pradeep đầy kiệt xuất.

"Thú thực, hồi đó tôi còn không rõ đi làm Tiến sĩ là làm gì. Có một ngày, một người cao lớn đến gặp tôi và hỏi: 'Các anh đang làm gì thế?'. Đó là nhà khoa học vũ trụ được kính trọng nhất ở quốc gia tôi. Đó là người chúng tôi đặt tên cho nhiều trạm tên lửa. Người ấy và các cộng sự đến gặp sinh viên và hỏi chúng tôi nghiên cứu gì. Tôi thấy rất tự hào. 

Sau đó, tôi đi học ở Đại học California Berkely (Mỹ) và tôi lại gặp nhiều người nổi tiếng khác. Như một cách hết sức tự nhiên, thế giới khoa học mở ra trước mắt tôi. Giáo sư cố vấn kể cho tôi chuyện về Hóa học, Vật lý và nhiều bộ môn liên ngành. Dần dần, khoa học đối với tôi trở thành đam mê. Nếu như chỉ vài năm trước đó thôi, cứ cầm sách Hóa lên là tôi díu hết mắt lại thì sau khi gặp được những con người tuyệt vời kia, đêm nào tôi cũng phải cầm quyển sách Hóa lên để đọc và ngẫm nghĩ, nếu không không thể ngủ ngon. Đó chính là sự thay đổi mà khoa học đã mang lại cho tôi.

Mọi chuyện dần thay đổi. Ngày nay, tôi có mọi thứ trong tay. Và mọi thứ tôi có được là nhờ môn Hóa học - chuyên ngành tôi nghiên cứu theo đuổi. Tôi kể những điều này là vì muốn truyền cảm hứng cho các bạn".

Nghiên cứu giúp hàng trăm triệu người nghèo được tiếp cận với nước sạch

Dự án đã giúp GS Thalappil Pradeep được vinh danh tại VinFuture 2022 là nghiên cứu phát triển hệ thống lọc chi phí thấp để loại bỏ asen và các kim loại nặng khác khỏi nước ngầm. Nghiên cứu này đã giúp hàng trăm triệu người trên thế giới sống chung với nguồn nước bị ô nhiễm được tiếp cận với nước sạch. Đây là công nghệ sử dụng nano kim loại với ưu điểm chi phí thấp, dễ dàng lắp đặt và sử dụng. Thành quả cho ra là 1 lít nước sạch chỉ có giá 0,0003 USD, tương đương với khoảng 7 VNĐ.

Được biết, nghiên cứu này đã được GS Thalappil Pradeep và các cộng sự ấp ủ từ rất lâu. Muốn tìm hiểu kỹ hơn thì phải quay ngược lại những năm đầu khi GS Thalappil Pradeep vừa tới Berkely học Tiến sĩ. 

GS Thalappil Pradeep chia sẻ: "Ở Berkely, chúng tôi nghiên cứu về các hệ thống liên kết lỏng, tần số sóng rung. Vài năm sau khi trở thành giảng viên, tôi tự đặt ra câu hỏi: 'Hóa học giúp gì cho người dân Ấn Độ chúng tôi?'. Câu hỏi này kéo dài đến những năm 2000. Thời điểm đó, một vài nguồn nước ở Ấn Độ bị phát hiện nhiễm thuốc trừ sâu, cao gấp 20-30 lần chuẩn. Vậy ta phải làm gì để giải quyết nước uống nhiễm thuốc trừ sâu như vậy? Tôi lập tức nghĩ đến hệ thống nano giải quyết. Tôi mày mò tìm hiểu và nó trở thành bằng sáng chế đầu tiên của tôi". 

Không chỉ dừng lại ở nghiên cứu học thuật đơn thuần, GS Thalappil Pradeep còn bắt tay vào hiện thực hóa những nghiên cứu của mình với mong muốn chúng có thể tiếp cận với càng nhiều người càng tốt. Ông từng đến nhà sản xuất máy lọc nước lớn nhất Ấn Độ và nhận ra ngay cả những người trong ngành khi ấy cũng không tìm ra giải pháp nào cho địa phương. Vậy là ông tới gặp bạn mình - một người đang làm việc với một doanh nghiệp địa phương nhỏ. Người này đã giúp ông kết nối và thuyết trình về nghiên cứu của mình. Đến cuối cùng, từ một số vốn nhỏ, doanh nghiệp kia sẵn sàng trao cho ông số tiền gấp 3. Sau vài năm, khoản tiền đã lên đến hơn 3 triệu đô:

"Qua thời gian, chúng tôi nhận ra phải xây dựng vật liệu phù hợp nữa. Chúng tôi bắt đầu đi tìm giải pháp không gây ra phát thải carbon. Đó là bước ngoặt trong quyết định chế tạo vật liệu loại bỏ asen của tôi". 

Ông phát hiện ra các hạt nano kim loại có thể được sử dụng để phá vỡ các liên kết mà kết nối và vận chuyển asen trong nước ngầm. Công nghệ phá vỡ liên kết này loại bỏ các chất gây ô nhiễm cụ thể trong nước mà không ảnh hưởng tới các chất khác, với chi phí tiết kiệm tối ưu và bền vững. Những công nghệ này mang đến lợi ích cho hàng triệu người nghèo ở các vùng nông thôn.

Để ứng dụng công nghệ, ông đã đồng sáng lập 7 công ty tập trung vào các vật liệu tiên tiến, khử ion điện dung, thu gom nước trong không khí và các cảm biến tiên tiến. Ông cũng thành lập Trung tâm Nước sạch Quốc tế để phát triển và phổ biến công nghệ trong lĩnh vực này, với mục tiêu xây dựng một thế giới an toàn về nước. 

Các công ty của GS Thalappil Pradeep đã giúp thiết lập mạng lưới cảm biến nước trên toàn quốc, như một phần của các chương trình của chính phủ và dự án đang nhanh chóng mở rộng. Trong 10 năm tới, dự kiến hơn 100 triệu mạng lưới cảm biến nước sẽ được triển khai tại các hộ gia đình và trong các nhà máy xử lý nước, đồng nghĩa với việc bài toán nước sạch cho khoảng 785 triệu người trên toàn thế giới sẽ được giải quyết.