Lưu Hoàng Bách: Từ 'dân chuyên Tin' đến khát vọng giải mã dữ liệu hình ảnh y tế 3 chiều

Ở tuổi đời còn rất trẻ, Bách đã sở hữu tấm bằng tốt nghiệp xuất sắc (Cum Laude) tại Đại học Miami (Mỹ) với điểm trung bình 3.72/4.0 cho hai chuyên ngành khó nhằn: Hóa Sinh và Thần kinh học. Chưa dừng lại ở đó, nam sinh tiếp tục theo đuổi bậc Thạc sĩ ngành Điện toán Hình ảnh Y sinh (Biomedical Image Computing) tại ngôi trường danh giá University of Illinois Urbana-Champaign (UIUC). Câu chuyện của Hoàng Bách là hành trình của một người trẻ bền bỉ đi tìm lời giải cho sức khỏe con người, bằng cách kết hợp lăng kính của một lập trình viên và trái tim của một nhà nghiên cứu y sinh.

Bước ngoặt từ những dòng code sang thế giới Hóa Sinh

Hành trình của Hoàng Bách bắt đầu bằng một sự chuyển hướng đầy táo bạo khi đặt chân đến Mỹ vào năm 2019. Với gói học bổng toàn phần trị giá 150.000 USD tại Đại học Miami, thay vì tiếp tục con đường Tin học thuần túy, cậu chọn theo đuổi ngành Hóa Sinh và học thêm ngành phụ là Thần kinh học. Với một học sinh vốn có thế mạnh về các con số và thuật toán, việc đối mặt với những cấu trúc phân tử hay cơ chế thần kinh phức tạp ban đầu không hề dễ dàng. Bách từng chia sẻ rất thật thà rằng cậu từng cảm thấy "ngợp" trước môn Hóa, nhưng chính cách giáo dục coi trọng bản chất và tính ứng dụng tại Mỹ đã khơi gợi trong cậu sự tò mò vô hạn.

Thế nhưng, hành trình du học không trải đầy hoa hồng. Chỉ vừa kịp làm quen với nhịp sống ở Mỹ được một học kỳ, đại dịch Covid-19 ập đến. Ký túc xá bang Ohio đóng cửa, Bách bị kẹt lại ba tháng tại thành phố San Francisco (bang California) để chờ chuyến bay giải cứu. Trong căn nhà thuê chung với 15 người Việt khác, giữa những ngày tháng hoang mang nhất, cậu vẫn giữ được sự bình tĩnh. Bách và hai du học sinh khác được các anh chị ưu tiên miễn làm việc nhà để tập trung học tập. Giữa bốn bức tường, Bách cặm cụi học online, chiến lược của cậu rất rõ ràng: dồn sức hoàn thành các môn đại cương và lý thuyết cơ bản, để dành các môn thực hành và thí nghiệm cho những kỳ sau khi trường mở cửa lại.

Tháng 5 năm 2023, Lưu Hoàng Bách chính thức khoác áo cử nhân, cầm trên tay tấm bằng tốt nghiệp hạng xuất sắc (Cum laude) của Đại học Miami. Khi được hỏi về mức GPA 3.72, Bách chỉ cười hiền và tự nhận mình từng đặt mục tiêu cao hơn một chút. "Dù vậy, điểm số đạt được không ảnh hưởng đến dự định sau này nên em không hụt hẫng lắm", cậu nói. Sự điềm đạm ấy cho thấy với Bách, điểm số không phải là đích đến cuối cùng, mà chỉ là trạm dừng chân cho những mục tiêu xa hơn.

Kết hợp giữa Công nghệ và Y Sinh: Biến thế mạnh cũ thành vũ khí mới

Trở về Việt Nam trong những quãng nghỉ hoặc tham gia nghiên cứu từ xa, Hoàng Bách bắt đầu ứng dụng thế mạnh về AI của mình vào các dự án y tế thực tiễn. Thay vì chỉ làm việc với ống nghiệm và kính hiển vi, Bách còn "trò chuyện" với dữ liệu bằng các ngôn ngữ lập trình như Python, C++, và R. Dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Nguyễn Thị Trang tại Hà Nội, Bách đã tham gia vào một dự án nghiên cứu đầy tham vọng về ung thư phổi. Cậu trực tiếp tham gia thu thập mẫu mô và tách chiết DNA từ 200 bệnh nhân ung thư phổi không tế bào nhỏ. Nhưng điểm nhấn thực sự nằm ở việc Bách đã ứng dụng mạng nơ-ron tích chập (CNN) và thuật toán XGBoost để phát hiện các đột biến gen trong tế bào ung thư.

Không dừng lại ở đó, chàng trai trẻ còn tự tay xây dựng một hệ thống phân loại văn bản trí tuệ nhân tạo, được huấn luyện trên 225.000 bài báo y sinh. Bách đã phát triển một hệ thống AI (pipeline) tích hợp khả năng nhận diện thực thể (NER) và trích xuất mối quan hệ, giúp tự động lập bản đồ kết nối giữa các đột biến di truyền, thuốc điều trị và đặc điểm nhân khẩu học của bệnh nhân.

Những nỗ lực miệt mài, những đêm dài phân tích dữ liệu đã đơm hoa kết trái. Một trong những thành tựu đáng tự hào nhất của Bách tính đến hiện tại là Bằng độc quyền Giải pháp Hữu ích (số 4412) do Cục Sở hữu Trí tuệ Việt Nam cấp cho "Phương pháp đánh giá đột biến gen ảnh hưởng đến đáp ứng điều trị nhắm trúng đích ở bệnh nhân ung thư phổi không tế bào nhỏ". Cậu học trò chuyên Tin năm nào giờ đây đang dùng thuật toán máy tính để góp phần vào các công trình đối phó với ung thư.

Chinh phục đỉnh cao mới tại UIUC với dự án 3D MedSAM

Sau khi xây dựng được nền tảng vững chắc giữa Hóa Sinh và Công nghệ, Lưu Hoàng Bách tiếp tục chọn UIUC là điểm dừng chân tiếp theo để theo đuổi lộ trình Thạc sĩ và Tiến sĩ ngành Điện toán Hình ảnh Y sinh (Bioimage Computing). Đây là một lĩnh vực đòi hỏi sự kết hợp cực kỳ khắt khe giữa toán học cao cấp, xử lý hình ảnh và kiến thức y sinh chuyên sâu. Tại đây, Bách đang bắt đầu hành trình nghiên cứu với một chủ đề đầy tiềm năng và mang tính thời đại: 3D MedSAM.

Dự án 3D MedSAM mà Bách đang thực hiện tập trung vào việc phân vùng dữ liệu hình ảnh y tế ba chiều từ các bản chụp MRI và CT scan. Trong y học, việc xác định chính xác ranh giới của một khối u hay một cơ quan nội tạng trong không gian 3D là vô cùng quan trọng để lập kế hoạch phẫu thuật hoặc xạ trị. Tuy nhiên, việc thực hiện điều này bằng mắt thường trên hàng trăm lát cắt hình ảnh là một áp lực khổng lồ đối với các bác sĩ.

Dù chỉ mới ở giai đoạn bắt đầu của dự án, nhưng sự lựa chọn này cho thấy ý chí của Bách trong việc đi sâu vào lĩnh vực "y học chính xác". Chặng đường chinh phục học vị Tiến sĩ còn dài, nhưng với sự bền bỉ và định hướng đúng đắn, chàng trai chuyên Tin năm nào đang từng bước đi trên con đường khoa học đầy hoài bão.

Dù sở hữu bảng vàng thành tích với những học bổng giá trị hay các huy chương Sáng tạo Thế giới từ năm học phổ thông, Lưu Hoàng Bách vẫn giữ cho mình một nhịp sống lặng lẽ và tập trung. Cậu dành thời gian làm việc miệt mài trong phòng lab, những dòng lệnh gỡ lỗi giữa đêm khuya và những bài báo khoa học thiết thực.

Câu chuyện của Lưu Hoàng Bách là minh chứng giản dị mà rõ nét cho một bộ phận người trẻ tuổi ngày nay: dám bước ra khỏi vùng an toàn, biết biến những khó khăn thành động lực học hỏi, và quan trọng nhất là biết dùng tri thức hiện đại để giải quyết những bài toán y tế thiết thực.