10 nghiên cứu đột phá hàng đầu của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) năm 2021

10. Tăng cường sức mạnh cho các liệu pháp điều trị ung thư

 Tháng 10/2021, các nhà nghiên cứu phát hiện phương pháp kích hoạt hệ thống miễn dịch để tấn công các khối u. Phương pháp này kết hợp giữa hóa trị và liệu pháp miễn dịch nhằm thúc đẩy các tế bào miễn dịch hoạt động. Các nhà nghiên cứu hy vọng, phương pháp mới cho phép sử dụng liệu pháp miễn dịch để chữa trị được nhiều loại ung thư.

Các nhà khoa học MIT phát hiện phương pháp kích hoạt hệ thống miễn dịch tấn công các khối u. Ảnh: MIT News từ iStockphoto

9. Tạo ảnh ba chiều 3D trong thời gian thực: Các nhà khoa học máy tính phát triển một hệ thống trên cơ sở công nghệ Học sâu, cho phép máy tính tạo ảnh ba chiều gần như ngay lập tức. Hệ thống này có thể được sử dụng để tạo ảnh ba chiều cho thực tế ảo, in 3D, ảnh y tế... hệ thống này có thể chạy trên điện thoại thông minh hiệu quả.

Hệ thống MIT tạo ra ảnh ba chiều nhanh chóng, có thể chạy trên điện thoại thông minh. Ảnh: MIT News, từ iStockphoto.

8. Chế tạo văcxin hít: Nhóm nhà khoa học tại Viện Koch phát triển một phương pháp mới, đưa văcxin trực tiếp đến phổi thông qua đường hô hấp. Phương pháp mới tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ trong phổi của chuột thử nghiệm, có thể tạo ra phản ứng nhanh chóng của hệ miễn dịch chống lại virus lây nhiễm qua bề mặt niêm mạc.

Một phương pháp chủng ngừa mới, thúc đẩy các tế bào T bảo vệ bề mặt niêm mạc. Ảnh: MIT News từ NIAID

7. Đánh giá nguy cơ lây nhiễm Covid-19: 2 giáo sư thuộc MIT đề xuất một phương pháp tiếp cận mới, dự đoán rủi ro lây nhiễm khi tiếp xúc với người bệnh Covid-19 ở các môi trường trong nhà khác nhau. Trong các hướng dẫn, 2 nhà nghiên cứu đề xuất các biện pháp giới hạn phơi nhiễm trên cơ sở các yếu tố như kích thước của không gian kín, số lượng người, các loại hoạt động, có đeo khẩu trang hay không, tốc độ thông gió và lọc không khí.

Phương pháp tiếp cận mới ước tính rủi ro khi tiếp xúc với Covid-19 trong các môi trường trong nhà. Ảnh: Jose-Luis Olivares, MIT từ iStockphoto

6. Dạy mô hình Máy học thích ứng: Nhóm nhà hoa học tại Phòng thí nghiệm Khoa học Máy tính & Trí tuệ Nhân tạo (CSAIL) phát triển một loại mạng neural mới, có thể thay đổi những phương trình cơ bản của mạng để liên tục thích ứng với nguồn dữ liệu mới. Sự phát triển này có thể nâng cao hiệu quả quá trình ra quyết định của những mô hình Máy học dựa trên nguồn dữ liệu thay đổi theo thời gian như chẩn đoán y tế và lái xe tự động.

Mạng thần kinh học trong công việc, không chỉ trong giai đoạn đào tạo. Ảnh minh họa

5. Lập trình sợi vải. Tháng 6/2021, một nhóm nghiên cứu MIT thành công tạo ra sợi vải đầu tiên có tính năng kỹ thuật số. Các sợi vải có thể thu nhận tín hiệu cảm biến, lưu trữ, phân tích và đưa ra dữ liệu, sợi vải kỹ thuật số hoạt động sau khi được may vào áo sơ mi. Những sợi vải kỹ thuật số có thể được sử dụng để theo dõi hoạt động thể chất, phát hiện bệnh tật và cung cấp nhiều ứng dụng y tế cũng như kỹ thuật khác nhau.

Sợi vải đầu tiên có tính năng kỹ thuật số, thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu bằng mạng nơ-ron. Ảnh: Anna Gittelson từ Roni Cnaani

4. Điều nghiên những hạn chế của trực quan hóa dữ liệu. Sự phối kết hợp giữa các nhà nhân chủng học và những nhà khoa học máy tính đã phát hiện được, những người hoài nghi về coronavirus đã sử dụng dữ liệu phức tạp được hình ảnh hóa để lập luận chống lại những quan điểm chính thống về bảo vệ sức khỏe cộng đồng như đeo khẩu trang. Nhóm nhà nghiên cứu kết luận, dữ liệu được hình ảnh hóa không đủ để truyền đạt mức độ khẩn cấp của đại dịch Covid-19 do ngay cả những biểu đồ rõ ràng nhất cũng có thể được giải thích bằng nhiều hệ thống niềm tin, mang xu hướng đi ngược lại những quan điểm mà người tạo lập dữ liệu.

Những người hoài nghi Covid-19 thường sử dụng các kỹ thuật trực quan hóa thông tin để phản đối các biện pháp phòng ngừa cộng đồng. Ảnh Jose-Luis Olivares, MIT

3. Phát triển khẩu trang phát hiện Covid. Các kỹ sư tại MIT và Đại học Harvard đồng phối hợp thiết kế thành công một mẫu khẩu trang, có thể chẩn đoán người đeo khẩu trang có bị lây nhiễm Covid-19 hay không trong 90 phút. Các khẩu trang được tích hợp những cảm biến nhỏ sử dụng một lần, có thể được lắp vào các khẩu trang hoặc kính che mặt khác, đồng thời có thể được điều chỉnh để phát hiện những loại virus khác.

Mẫu mặt nạ có thể chẩn đoán người đeo mặt nạ dương tính với Covid-19 hay không? Ảnh: Felice Frankel và Văn phòng Tin tức MIT.

2. Khẳng định tính chính xác Định lý hố đen của Hawking. Sử dụng những quan sát về sóng hấp dẫn, các nhà vật lý thuộc MIT và các cơ sở nghiên cứu khoa học khác đã xác nhận tính đúng của một định lý chính do Stephen Hawking sáng tạo năm 1971. Định lý xác định, giới hạn chân trời của sự cố hố đen, một ranh giới lý thuyết xung quanh một hố đen mà không có ánh sáng, bức xạ hoặc vật chất nào khác có thể thoát ra ngoài, sẽ không bao giờ thu hẹp lại.

Ảnh đồ họa hai hố đen sắp va chạm và hợp nhất.

1. Tiến tới năng lượng nhiệt hạch. Tháng 9/2021, các nhà nghiên cứu tại MIT đã tăng cường một nam châm điện siêu dẫn nhiệt độ cao dành cho máy gia tốc hạt lên cường độ từ trường 20 tesla, từ trường mạnh nhất từng được tạo ra trên Trái Đất. Cuộc thử nghiệm kéo dài 3 năm, được hy vọng sẽ giải quyết được một trong những điểm không chắc chắn còn lại lớn nhất trong sứ mệnh xây dựng nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên trên thế giới, có khả năng cung cấp lượng điện năng vượt trội mức tiêu thụ hiện nay.

Nam châm siêu dẫn nhiệt độ cao lỗ khoan lớn, do Commonwealth Fusion Systems và MIT's Plasma Science and Fusion Centre (PSFC), thử nghiệm với từ trường kỷ lục 20 tesla. Ảnh: Gretchen Ertl, CFS / MIT-PSFC, 2021.