Thế kỷ 21 đánh dấu sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4 (CMCN 4.0): công nghệ chiếm lĩnh đời sống, thế giới thực bị thế giới số xâm chiếm. Con người trong kỷ nguyên số và khoa học kỹ thuật đỉnh cao cũng phải đối mặt với các vấn đề liên quan đến biến đổi khí hậu, biến đổi gen, biến chủng của virus gây bệnh, vi khuẩn kháng thuốc,...
Ở góc độ lao động – việc làm, theo các chuyên gia trong lĩnh vực nhân sự: Công nghệ sẽ tạo điều kiện cho sự xuất hiện các mô hình mới, giúp giải quyết các vấn đề của thị trường lao động. Hay nói cách khác, sự phát triển của kỷ nguyên số là thách thức nhưng cũng là cơ hội để có nhiều việc làm mới - với điều kiện người lao động cần trang bị thêm những kỹ năng và kiến thức cần thiết.
Một số lĩnh vực sau đây được dự báo sẽ “lên ngôi” trong kỷ nguyên số.
1.Trí tuệ nhân tạo
Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence - AI) là lĩnh vực khoa học và công nghệ nghiên cứu phát triển những chiếc máy thông minh, với những phần mềm thông minh. Khái niệm AI được Alan Turing, cha đẻ của khoa học máy tính, đưa ra vào những năm 1950 cùng với câu hỏi “Máy tính có thể suy nghĩ không?” và phép thử Turing về khả năng suy nghĩ giống con người của máy. Ngày nay, nói tới AI là nói tới khả năng của máy tính trong việc giải quyết vấn đề và ra quyết định giống như khả năng tư duy của con người.
Ngày nay, AI có thể giải quyết vấn đề và ra quyết định giống như tư duy của con người. Ảnh minh họa.
AI là một lĩnh vực có tiềm năng ứng dụng vô tận. Các giới hạn của AI liên tục bị đẩy lùi với những hệ thống tính toán và lưu trữ những cơ sở dữ liệu khổng lồ, các mạng nơ-ron cực lớn trên các máy chủ mạnh.
Rất nhiều hệ thống AI đã được đưa vào ứng dụng thực tế. Đầu tiên có thể kể đến các hệ thống nhận dạng và tổng hợp tiếng nói, dịch máy, các hệ thống chatbot đơn giản hoặc các hệ thống trợ lí ảo cho phép máy tính giao tiếp với con người trong môi trường đa ngữ. Kế đến là các phần mềm trong lĩnh vực thị giác máy tính, với các ứng dụng như nhận dạng ảnh, căn chỉnh hình ảnh hay xử lí màu sắc, ánh sáng, ổn định hình ảnh khi chụp ảnh bằng điện thoại thông minh. AI là cốt lõi của các hệ thống gợi ý người dùng, hệ thống hỏi đáp thông tin. AI cũng xuất hiện trong các lĩnh vực quân sự (ví dụ như hỗ trợ ra quyết định cho máy bay không người lái), tài chính (đánh giá rủi ro), y tế (chẩn đoán bệnh), tự động hoá, trò chơi, sản xuất công nghiệp.
Với nhiều ứng dụng đa dạng liên quan tới dữ liệu, ví dụ như trong lĩnh vực ngân hàng hay bảo hiểm, chuyên gia dữ liệu cũng nổi lên như một nghề nghiệp hấp dẫn. Nhu cầu nhân lực về phân tích dữ liệu hay khoa học dữ liệu ngày càng tăng cao. Việc đào tạo các chuyên gia dữ liệu không chỉ giới hạn các kiến thức nền tảng bao gồm Toán học, Thống kê và Khoa học máy tính, mà còn cần chú trọng tới các lĩnh vực liên quan tới dữ liệu cần phân tích. Đó có thể là các lĩnh vực kinh tế, tài chính, thương mại điện tử, các lĩnh vực khoa học tự nhiên, khoa học xã hội...
Ngoài ra, AI được còn được ứng dụng mạnh mẽ trong các lĩnh vực như: hệ thống nhúng (AI for Embedded Systems), Rô bốt (AI for Robotics), Xử lý tín hiệu (AI for Signal Processing) và Internet vạn vật (IoT) giúp các hệ thống này trở nên “thông minh” hơn. Các hệ thống IoT ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ và đời sống. Đặc biệt với các hệ thống IoT có quy mô lớn hơn, thì AI thực sự là một đối tác hoàn hảo. AI là công cụ hữu hiệu giúp xử lý dữ liệu phức tạp của IoT (AI for IoT Data), các vấn đề ở biên của hệ thống IoT (AI for IoT Edge).
2. Công nghệ điện tử và vật liệu tiên tiến
Đời sống công nghệ hiện đại không thể nào thiếu được các thiết bị điện và điện tử. Các thiết bị này phổ biến ở khắp các hộ gia đình, trong các thiết bị giải trí, trong nhà máy sản xuất và có thể nói là ở tất cả mọi nơi có con người. Không những thế, các thiết bị điện tử phải “thông minh”, dễ sử dụng, dễ kết nối.
Để sản xuất ra các thiết bị điện tử thông minh, nhà sáng chế và sản xuất phải giải quyết nhiều bài toán khoa học kỹ thuật đặc thù: Nghiên cứu phát triển các hệ thống nhúng thông minh, Kỹ thuật điều khiển và Tự động hoá, Robotics, Internet kết nối vạn vật (IoT), Kỹ thuật đo lường và Xử lý tín hiệu, Kiểm tra không phá hủy, Điện tử y sinh, sử dụng Trí tuệ nhân tạo (AI), Học máy để thiết kế vật liệu mới, Mô phỏng vật liệu và linh kiện điện tử, Mô phỏng y sinh và dược học, Xử lý và minh giải số liệu trong khoa học (Big data),… Trong tương lai, ngành công nghệ kỹ thuật điện tử sẽ tiếp tục phát triển để phục vụ nhu cầu sử dụng các thiết bị thông minh nhất của con người.
Vật liệu điện tử tiên tiến là thành phần không thể thiếu để sản xuất các thiết bị thông minh. Ảnh minh họa.
Bên cạnh đó, các vật liệu tiên tiến ngày càng xuất hiện nhiều, từ vật liệu bán dẫn thế hệ mới đến vật liệu màng mỏng, vật liệu từ tính, vật liệu y sinh, vật liệu nano, ... Các vật liệu này là nguyên liệu cần thiết để sản xuất các sản phẩm tối ưu phục vụ con người, trong tất cả các lĩnh vực như: điện và điện tử, máy móc hỗ trợ khám chữa bệnh, thiết bị y tế, sản phẩm chăm sóc sức khỏe, năng lượng, xử lý môi trường,... Nghiên cứu, phát triển và chế tạo vật liệu tiên tiến đang là một trong những lĩnh vực hot ở thực tại cũng như trong tương lai.
3. Hóa học phân tích
Hóa học phân tích là ngành khoa học nghiên cứu xác định thành phần, cấu trúc và hàm lượng các chất. Đây được coi là “tai mắt” của các ngành khoa học khác, là “tay chân” của các lĩnh vực công nghệ sản xuất, là công cụ trong điều tra cơ bản phát triển tiềm năng, khai thác tài nguyên, khoáng sản, là phương tiện cần thiết trong đánh giá chất lượng sản phẩm,…thông qua các phòng phân tích và thử nghiệm nhằm kiểm soát chất lượng sản phẩm, an ninh năng lượng, an sinh xã hội, y tế, sức khỏe,…
Trong bối cảnh của cuộc CMCN 4.0, chuyển đổi số, với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thị trường gia nhập WTO, cùng các hiệp định kinh tế mới được ký kết, sản phẩm hàng hóa của Việt Nam không ngừng được mở rộng xuất khẩu, đáp ứng được yêu cầu khắt khe của các nước nhập khẩu nhờ việc chúng ta đã có hệ thống phòng phân tích và thử nghiệm đa dạng, tăng trưởng tốt, có hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia tương đối đầy đủ, hài hòa với hệ thống tiêu chuẩn quốc tế.
Sinh viên khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thực hành trong phòng thí nghiệm.
Điểm đáng chú ý: trong bối cảnh đại dịch Covid-19 tác động đến hầu hết các lĩnh vực kinh tế, xã hội, nhưng ngành phân tích, thử nghiệm vẫn duy trì hoạt động tốt và tăng trưởng nhanh, đặc biệt trong lĩnh vực y tế, xuất khẩu, kiểm soát dịch bệnh.
4. Công nghệ sinh học
Đại dịch Covid-19 bùng phát và lây lan rất nhanh đã đặt ra thách thức chưa từng có cho các quốc gia trên thế giới. Công tác phòng chống và khống chế dịch bệnh tại Việt Nam cũng như trên thế giới đến nay đạt được sự thành công nhất định do có sự đóng góp rất lớn của Công nghệ Sinh học.
Việc sử dụng các kỹ thuật công nghệ sinh học hiện đại trong việc giải mã hệ gen đã giúp các nhà khoa học đã tìm được thủ phạm gây ra đại dịch COVID-19 chính là một loại coronavirus mới (được đặt tên là virut SARS-CoV-2). Kết quả của quá trình giải mã gen đã khẳng định virut SARS-CoV-2 này khác biệt về mặt di truyền với các coronavirus khác đã biết trước đó, như các coronavirus liên quan đến Hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS-CoV) và Hội chứng hô hấp cấp tính nặng (SARS-CoV).
Công nghệ Sinh học ngày càng có vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện đại, đặc biệt là trong lĩnh vực y tế, góp phần khống chế dịch bệnh. Ảnh minh họa.
Công nghệ sinh học cung cấp cho chúng ta một trong những chìa khóa quan trọng để kiểm soát được bệnh dịch COVID-19; đó chính là các bộ kit phát hiện SARS-CoV-2. Nhờ việc sản xuất ra các bộ kit phát hiện nhanh và chính xác những người bị nhiễm virut SARS-CoV-2 mà chúng ta có thể cách ly sớm và ngăn chặn sự lây lan của SARS-CoV-2 trong cộng đồng. Trong các phương pháp phát hiện virut SARS-CoV-2 hiện nay thì phương pháp RT-PCR được coi là tiêu chuẩn vàng và được các chuyên gia quốc tế và trong nước ưu tiên sử dụng.
Chìa khóa quan trọng nhất có thể ngăn chặn được đại dịch COVID-19 chính là vaccine. Cho đến nay loài người đã và đang được sử dụng một số loại vaccine để phòng ngừa COVID-19 như Vaccine AstraZeneca, Vaccine Moderna, Vaccine Janssen… Việt Nam cũng đang đẩy nhanh tiến độ để sản xuất Vaccine trong nước để phục vụ cộng đồng trong việc phòng ngừa COVID-19. Để sản xuất được các loại vaccine phòng ngừa COVID-19, cần phải có kiến thức nền tảng công nghệ sinh học hiện đại. Chính nền tảng công nghệ sinh học hiện đại và mạnh mẽ sẽ đẩy nhanh tiến độ trong việc chế tạo thành công các vaccine thế hệ mới có thể tiến hóa nhanh hơn tốc độ tiến hóa của các biến thể SARS-CoV-2. Sự phát triển của công nghệ sinh học chính là chìa khóa giúp nhân loại ngăn chặn và đầy lùi COVID-19.
====================================
Trường ĐHKHTN với thế mạnh đào tạo về khoa học và công nghệ có tất cả các ngành được dự báo “hot” trong kỷ nguyên số, bao gồm: Máy tính và Khoa học thông tin, Khoa học Dữ liệu, Toán học, Toán Tin, Kỹ thuật điện tử và Tin học, Khoa học Vật liệu, Công nghệ kỹ thuật hạt nhân, Hóa học, Hóa Dược, Công nghệ kỹ thuật Hóa học, Sinh học, Công nghệ Sinh học.
Tại Khoa Toán - Cơ - Tin học, chương trình đào tạo liên quan tới AI ở bậc đại học và sau đại học đặc biệt nhấn mạnh tính liên ngành và việc kết nối trường/viện - nhà nước - doanh nghiệp. Sinh viên được tham gia các đề tài nghiên cứu tại Khoa theo đặt hàng của doanh nghiệp, hoặc đi thực tập thực tế ở các doanh nghiệp công nghệ ngay khi còn đang trong quá trình học tập.
Tại Khoa Vật lý, lĩnh vực công nghệ điện tử và vật liệu tiên tiến được giảng dạy chuyên sâu ở hai ngành: Kỹ thuật Điện tử và Tin học, Khoa học Vật liệu đáp ứng nhu cầu tuyển dụng rất lớn nguồn nhân lực chất lượng cao từ các tập đoàn công nghệ tại Việt Nam như Samsung, LG, Intel, Canon, Nissan, Viettel, … . Ngoài ra, các đề tài nghiên cứu và chương trình đào tạo liên quan đến AI, khoa học dữ liệu cũng đang được khoa Vật lý thực hiện và triển khai. Ngoài ra, ngành Công nghệ kỹ thuật hạt nhân sẽ cung cấp những kiến thức về công nghệ hạt nhân, Năng lượng hạt nhân và lò phản ứng; Y học xạ trị và chẩn đoán hình ảnh: An toàn bức xạ; Điện tử hạt nhân,..- là những kiến thức đang vô cùng cần thiết cho nhân lực trong lĩnh vực các lĩnh vực năng lượng, y tế và công nghiệp đang phát triển rất mạnh trong thời gian vừa qua.
Ngành Hóa phân tích có bề dày truyền thống từ khi trường Đại học Tổng hợp Hà Nội mới thành lập, là cái nôi đào tạo cán bộ chuyên ngành Hóa phân tích của cả nước-giữ vai trò chủ chốt trong tất cả các lĩnh vực có liên quan như thử nghiệm, kiểm nghiệm, xét nghiệm, kiểm tra chất lượng sản phẩm, nghiên cứu khoa học phân tích…, liên tục bổ sung các nhà khoa học trẻ cho các phòng phân tích và thử nghiệm góp phần làm nên sự phát triển và nâng cao chất lượng hoạt động của các phòng phân tích, thử nghiệm, đưa sản phẩm của Việt Nam đến với người tiêu dùng trên thế giới.
Đóng góp một phần vào thành công của phương pháp phát hiện nhanh SARS-CoV-2, các thầy, cô và các bạn sinh viên của Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà nội đã kết hợp với Công ty TNHH MTV Sinh Hóa Phù Sa cùng thực hiện nghiên cứu chế tạo bộ kit chuẩn đoán SARS-CoV-2. Các bạn sinh viên tham gia nhóm nghiên cứu đã có báo cáo khoa học trình bày trong hội nghị khoa học sinh viên của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, năm 2021.