Những đột phá khoa học ứng dụng AI nhận hàng tỷ USD nghiên cứu năm 2025

Các mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) thế hệ mới cùng năng lực tính toán ngày càng mạnh đang tác động sâu rộng đến toàn bộ chu trình nghiên cứu khoa học.

Chẩn đoán Alzheimer nhanh và rẻ hơn nhờ AI

Trong một nghiên cứu giữa năm 2025, nhóm nghiên cứu tại trường Đại học California đã sử dụng AI để phân tích enzyme phosphoglycerate dehydrogenase (PHGDH), đây là một protein được biết đến là có hoạt động mạnh ở những người mắc Alzheimer tiến triển nhanh.

Mô hình AI được sử dụng để tái dựng chính xác cấu trúc 3D của enzyme PHGDH, qua đó hé lộ một chức năng trước đây chưa từng được ghi nhận: khả năng điều hòa hoạt động của các gene trong tế bào não.

Cụ thể, PHGDH tác động lên hai gene trong tế bào hình sao (astrocytes), làm suy giảm cơ chế kiểm soát viêm và đào thải chất thải thần kinh, những quá trình then chốt bị rối loạn ở bệnh Alzheimer.

Nhóm nghiên cứu đã tìm cách ức chế protein này theo hướng chọn lọc, bảo toàn chức năng enzyme thiết yếu, đồng thời ngăn chặn khả năng điều hòa gene.

Kết quả, họ xác định được phân tử NCT-503, có khả năng khóa "vùng chức năng" của PHGDH, từ đó ngăn protein này can thiệp bất thường vào hoạt động gene.

Nhiều nhóm nghiên cứu tại các trường đại học và cơ sở y tế đã công bố những kết quả cho thấy AI có thể giúp cải thiện việc phát hiện sớm và phát triển các liệu pháp điều trị bệnh Alzheimer cũng như các rối loạn thần kinh liên quan.

Mô hình AI nghiên cứu bệnh và phát triển thuốc

Các mô hình và công cụ AI thế hệ mới không chỉ hỗ trợ các nhà khoa học xử lý lượng dữ liệu khổng lồ, mà còn trực tiếp đề xuất các mục tiêu điều trị, thiết kế phân tử thuốc và rút ngắn đáng kể thời gian của những bước then chốt trong phát triển thuốc.

Cụ thể, AI đã được ứng dụng ở nhiều giai đoạn khác nhau trong quá trình khám phá thuốc: từ xác định mục tiêu bệnh học, mô phỏng cấu trúc phân tử, đến thiết kế phân tử có hiệu lực điều trị, tối ưu hóa tổng hợp hóa học và thậm chí điều phối thí nghiệm trong phòng thí nghiệm thực nghiệm.

Điều này mang lại tiềm năng giảm chi phí phát triển dược phẩm và tăng tốc đưa các liệu pháp mới đến với bệnh nhân.

Nhiều công ty dược phẩm lớn đã hợp tác với các tập đoàn công nghệ nhằm phát triển siêu máy tính AI chuyên dụng để thúc đẩy nghiên cứu và phát triển thuốc mới.

Vào cuối tháng 6, Google giới thiệu mô hình AlphaGenome với mục tiêu giúp hiểu sâu hơn cơ chế bệnh tật và đẩy nhanh quá trình khám phá thuốc. Mô hình này được xây dựng trên các tiến bộ kỹ thuật cho phép xử lý các chuỗi DNA dài và đưa ra những dự đoán có độ chính xác cao.

Dự báo thời tiết chính xác hơn nhờ AI

Các hệ thống dựa trên AI không chỉ cho dự báo nhanh hơn mà còn nâng cao độ chính xác và phạm vi dự báo so với phương pháp truyền thống.

Cuối tháng 11, Google đã giới thiệu WeatherNext 2, đây là mô hình AI dự báo thời tiết có khả năng xử lý dữ liệu khí tượng và đưa ra dự báo nhanh hơn gấp 8 lần so với các mô hình trước đây.

Theo thống kê, WeatherNext 2 đạt độ chính xác tới 99,9% với các biến số khí tượng quan trọng như nhiệt độ, tốc độ gió và lượng mưa, đồng thời thực hiện dự báo trong vòng chưa tới một phút trên phần cứng chuyên dụng, thay vì mất hàng giờ đối với các mô hình vật lý truyền thống.

Ở châu Âu, Hệ thống dự báo AI của Trung tâm dự báo thời tiết trung hạn châu Âu (ECMWF) cũng đã đi vào vận hành một mô hình dựa trên học máy cho kết quả vượt trội hơn khoảng 20% so với các phương pháp dự báo truyền thống.

Mô hình này được thiết kế để xử lý dữ liệu khí tượng toàn cầu và hỗ trợ dự báo các biến số đa dạng như bức xạ mặt trời và tốc độ gió ở độ cao lớn, có ích cho cả kế hoạch năng lượng tái tạo.

Tập đoàn Microsoft cũng đã phát triển hệ thống AI dự báo có tên "Aurora" trong tháng 5, công trình này được cho là vượt trội hơn các phương pháp dự báo truyền thống về độ chính xác, tốc độ và chi phí.

Những bước tiến trên không chỉ giúp dự báo thời tiết chính xác và chi tiết hơn, mà còn rút ngắn thời gian xử lý dữ liệu từ nhiều giờ xuống còn vài phút, mở rộng khả năng ứng dụng trong cảnh báo thiên tai, quản lý năng lượng, nông nghiệp và hoạt động kinh tế – xã hội.

Robot hình người tiến gần hơn tới tương tác như con người

Trong năm 2025, lĩnh vực robot hình người (humanoid robots) có nhiều bước tiến đáng chú ý khi các hệ thống trí tuệ nhân tạo được tích hợp vào robot không chỉ để di chuyển mà còn tương tác, đưa ra quyết định trong môi trường thực.

Được thành lập từ tháng 1, chỉ sau 5 tháng VinMotion đã có tới 5 phiên bản robot hình người. Tất cả đều do đội ngũ kỹ sư trong nước phát triển và làm chủ quy trình từ A-Z.

Robot có thể mô phỏng dáng đi và các động tác cơ bản, thể hiện tham vọng của VinMotion trong việc đưa công nghệ robot hình người vào thực tế.

Trên thế giới, công ty robot như UBTech Robotics tại Trung Quốc đã bắt đầu triển khai robot hình người trong các nhà máy sản xuất ô tô điện, nơi robot làm việc phối hợp để nâng vật nặng, xử lý vật liệu và hỗ trợ các chu trình lắp ráp.

Ngoài ra, robot Unitree G1 xuất hiện tại triển lãm quốc tế ở Việt Nam 2025 với khả năng chào hỏi, tương tác và vận động đa dạng, mang đến cái nhìn sống động về tiềm năng sử dụng robot trong dịch vụ, giáo dục và đời sống hằng ngày.

Bức tranh toàn cảnh

Trong năm 2025, nhiều bước tiến khoa học quan trọng được thúc đẩy bởi các công cụ AI phát triển ngoài khuôn khổ nghiên cứu học thuật. Xu hướng này đưa các tập đoàn công nghệ như Google, Microsoft, Nvidia và OpenAI trở thành những trung tâm mới của đổi mới khoa học toàn cầu.

Việc bùng nổ AI cũng đang thúc đẩy sự ra đời của một thế hệ startup khoa học mới, nhiều startup đang sử dụng phần mềm AI chuyên biệt để thiết kế và điều phối các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm thực tế.

Theo Trung tâm Nghiên cứu Chiến lược và Quốc tế (CSIS), chính phủ Mỹ đã đầu tư khoảng 3,3 tỷ USD cho nghiên cứu và phát triển AI trong năm 2025.