Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa

dantri.com.vn| 16/05/2017 07:16

TS. Bùi Quang Minh (sinh năm 1979) và các cộng sự tại Úc, Canada đã tìm ra công cụ tin sinh học vượt trội cho phép một cái nhìn mới về tiến hoá. Công trình nghiên cứu của anh đã được xuất bản trên tạp chí khoa học uy tín thế giới Nature Methods ngày 8/5 vừa qua.

Khắc phục sai lệch trong các nghiên cứu tiến hóa 2 thập kỷ trở lại đây

TS. Bùi Quang Minh hiện đang công tác và giảng dạy tại ĐH tổng hợp Vienna, Áo. Phương pháp giải mã sinh học tiến hóa của TS Minh là chương trình máy tính có tên “ModelFinder” sử dụng một thuật toán hiệu quả để so sánh dữ liệu gen.

Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa

TS Bùi Quang Minh.

Tìm hiểu về tiến hoá là một trong các nền tảng cơ bản của sinh học cũng là lời giải đáp duy nhất về đa dạng sinh học trên trái đất. Ngày nay, người ta sử dụng sinh học phân tử để nghiên cứu về tiến hoá, ví dụ bằng cách so sánh các chuỗi DNA hoặc protein của các loài để tìm ra quá trình tiến hoá của chúng (chẳng hạn người, khỉ, chuột có quan hệ như thế nào).

Vì lượng dữ liệu là rất lớn (ví dụ chuỗi DNA của loài người có 3 tỷ kí tự) nên các công cụ tin sinh học được sử dụng để phân tích dữ liệu dựa trên các mô hình xác suất thống kê (statistical models). Cho đến nay, các công cụ này đều giả thiết rằng tốc độ tiến hoá của các đoạn protein xuất phát từ một mô hình phân phối xác suất thống kê chỉ có một biến số duy nhất.

“Tuy nhiên giả thiết này không đúng với thực tế, nhất là với dữ liệu gồm nhiều gen. Và điều đó có thể dẫn đến nhiều kết quả nghiên cứu trong vòng hai thập kỷ trở lại đây bị sai lệch”, TS Bùi Quang Minh giải thích.

Rất nhiều chuyên gia đều đồng ý rằng phương pháp phổ biến hiện nay có thể không nắm bắt được độ phức tạp của sự tiến hoá các protein. Tuy nhiên, mức độ tính toán của các mô hình thực tế hơn đều quá phức tạp.

Nhóm nghiên cứu của TS Minh và các cộng sự đã giải quyết được vấn đề đó bằng một thuật toán đột phá. Theo anh, nhóm đã đưa ra một mô hình mới không sử dụng bất kì một phân phối xác suất nào và một phương pháp máy tính có tên “ModelFinder” giúp lựa chọn mô hình tốt nhất cho dữ liệu.

TS Minh cho hay, sau khi phân tích lại khoảng 150 dữ liệu đã xuất bản trước đó, kết quả cho thấy trên 90% dữ liệu mô hình mới tốt hơn mô hình cũ rất nhiều và cũng dẫn đến cây tiến hoá khác.

Phương pháp mới và hiệu quả nhằm giải mã sinh học tiến hóa của TS. Bùi Quang Minh đã được xuất bản trên tạp chí khoa học uy tín thế giới Nature Methods. Đây là một tạp chí của hệ thống Nature, chuyên đăng các bài về phương pháp khoa học, có hệ số ảnh hưởng (impact factor) 25.

Giới chuyên gia nhận định, phương pháp mới sẽ giúp loài người tiến thêm một bước để làm sáng tỏ các bí mật của tạo hoá và sự sống trên trái đất.

Anh Minh cho hay, công cụ mới này sẽ có tác động lớn đến nhiều lĩnh vực nghiên cứu, ví dụ sự tiến hoá của các mầm bệnh vi sinh vật hoặc sự phát tán của các loài gây hại.

Cấu trúc không gian ba chiều của chuỗi protein huyết sắc tố (Hemoglobin) ở người, trong đó các đoạn có tốc độ tiến hoá nhanh (màu đỏ) và chậm (màu vàng) được tính toán bởi ModelFinder.

Cấu trúc không gian ba chiều của chuỗi protein huyết sắc tố (Hemoglobin) ở người, trong đó các đoạn có tốc độ tiến hoá nhanh (màu đỏ) và chậm (màu vàng) được tính toán bởi ModelFinder.

Vị tiến sĩ người Việt đã mất khoảng 2 năm để cho ra đời công trình này. Kết quả đột phá không đến ngẫu nhiên, mà dựa trên kinh nghiệm nghiên cứu tích luỹ từ 10 năm của anh, kết hợp với các chuyên gia đầu ngành từ Úc và Canada.

Khó khăn lớn nhất của nhóm nghiên cứu là mô hình mới phức tạp hơn, đòi hỏi phải có thuật toán tốt và hiệu quả hơn để tính toán chính xác các tham số. Do đó, anh Minh và cộng sự đã phải thử nghiệm khá nhiều thuật toán khác nhau để đưa ra được phương pháp hiện tại.

Xuất bản 23 bài báo khoa học trên tạp chí thế giới

Trước khi du học, chàng trai Việt từng có một thời tuổi trẻ sôi nổi và gặt hái nhiều giải thưởng về các môn Tự nhiên như: Giải Nhất của tạp chí Toán học và Tuổi trẻ (1994), Giải Nhất Tin học toàn quốc (1997), Giải Đặc biệt Olympic Tin học các trường ĐH Việt Nam (1998), Giải Nhì Quỹ hỗ trợ sáng tạo kỹ thuật Việt Nam - VIFOTEC (2001)…

Sau khi tốt nghiệp cử nhân tại trường ĐH Công nghệ, ĐH Quốc gia Hà Nội, Bùi Quang Minh sang Đức học thạc sỹ. Nhận thấy sinh học là ngành khoa học ứng dụng hàng đầu thế giới, anh dần chuyển hướng từ tin học thuần túy sang tin sinh học. Sau đó anh tiếp tục nhận học bổng toàn phần chương trình cao học của Viện Konrad-Adenauer-Stiftung, Đức.

Lĩnh vực nghiên cứu chủ yếu của TS Bùi Quang Minh là tin sinh học áp dụng trong sinh học tiến hoá và đa dạng sinh học. Theo đuổi và hết mình với khoa học, tiến sĩ Việt đã “ăn, ngủ” cùng nghiên cứu, thí nghiệm. Anh nói vui, ngoài nghiên cứu ra thì không làm gì nữa vì quá bận nghiên cứu. Công tác tại ĐH tổng hợp Vienna (Áo) đến nay anh có 23 công trình nghiên cứu xuất bản trên các tạp chí khoa học thế giới, 2 chương sách và 3 bài báo hội nghị.

Các nghiên cứu của TS Minh có chỉ số trích dẫn cao. Nói về công trình tâm đắc nhất của mình, anh nhắc đến một bài báo xuất bản từ năm 2015 giới thiệu về một phương pháp mới giúp tìm ra được cây tiến hoá của các loài dựa trên chuỗi ADN. Hiện tại công trình này đã được trích dẫn 270 lần (số liệu từ Google Scholar). Hay một công trình khác xuất bản từ năm 2013 giới thiệu về một phương pháp mới giúp tính toán độ tin cậy của cây tiến hoá của TS Minh hiện đã được trích dẫn 180 lần. Đặc biệt trong mỗi công trình này, TS Bùi Quang Minh đều hướng dẫn sinh viên người Việt.

Ngoài các nghiên cứu với cộng sự thế giới, TS Minh cũng đang hợp tác với PGS.TS Lê Sỹ Vinh (ĐH Công nghệ, ĐH Quốc gia Hà Nội) trong nghiên cứu về hệ gen của người Việt và là người đồng hướng dẫn nghiên cứu sinh về lĩnh vực sinh học tiến hoá.

Nhà khoa học Việt tâm sự, mong muốn lớn nhất của anh là có nhiều đóng góp lớn hơn nữa cho cộng đồng khoa học thế giới; đồng thời tăng cường hợp tác với các nhóm nghiên cứu ở Việt Nam.

(0) Bình luận
Nổi bật Tạp chí Người Hà Nội
  • Lan tỏa giá trị múa cổ truyền Hà Nội
    Tối 31/10, tại Không gian Biểu diễn Nghệ thuật, Ẩm thực đường phố phường Tây Hồ (thuộc Không gian Văn hóa sáng tạo Tây Hồ - phố đi bộ Trịnh Công Sơn, Hà Nội), Hội Nghệ sĩ múa Hà Nội tổ chức chương trình biểu diễn “Bảo tồn và phát huy nghệ thuật múa cổ truyền Thăng Long - Hà Nội năm 2026”. Đây là năm thứ 3 Hội triển khai Đề án “Sưu tầm, bảo tồn và phát huy nghệ thuật múa cổ truyền Thăng Long - Hà Nội” do UBND thành phố Hà Nội phê duyệt năm 2024.
  • Triển lãm 90 bức tranh sơn mài được vẽ bằng góc nhìn đương đại
    Ngày 30.10 tại Bảo tàng Mỹ thuật Việt Nam, triển lãm "Nguyên - Lãng du cùng Sơn" khai mạc, giới thiệu 90 tác phẩm sơn mài của 8 họa sĩ gồm: Nguyễn Văn Bảng, Nguyễn Thị Tiến, Nguyễn Đình Văn, Lily Lai, Bùi Thị Mừng, Hoàng Ngọc Nhung, Nguyễn Thùy Dương và Cao Phương Thảo.
  • Tiếp tục đổi mới, khơi dậy tinh thần sáng tạo của văn nghệ sĩ Thủ đô
    Sáu mươi năm xây dựng và phát triển, Hội Liên hiệp Văn học nghệ thuật Hà Nội đã trở thành mái nhà chung của nhiều thế hệ văn nghệ sĩ, góp phần làm phong phú đời sống văn hóa Thủ đô và nền văn học, nghệ thuật nước nhà. Tại tọa đàm “Văn học, nghệ thuật Thủ đô - 60 năm xây dựng và phát triển” do Hội Liên hiệp VHNT Hà Nội tổ chức tại Hà Nội sáng 29/10, các ý kiến, tham luận đã làm rõ những dấu ấn sáng tạo, hành trình phát triển cùng những yêu cầu đặt ra trong thời gian tới của văn học nghệ thuật Thủ đô.
  • Hà Nội ban hành Bộ tiêu chí và Phương pháp khảo sát, đo lường Chỉ số hạnh phúc của người dân
    Hoạt động khảo sát trực tiếp được thực hiện vào quý IV hằng năm tại 126 xã, phường và dự kiến công bố kết quả vào Ngày Quốc tế Hạnh phúc (20/3). Bộ tiêu chí khảo sát và đo lường Chỉ số hạnh phúc gồm 50 tiêu chí thuộc 5 trụ cột về kinh tế, mối quan hệ xã hội, dịch vụ an sinh, môi trường sống và quản trị đô thị, được tính theo thang điểm 10. Bên cạnh phỏng vấn trực tiếp, thành phố còn triển khai khảo sát trực tuyến qua ứng dụng iHanoi để phục vụ công tác theo dõi xu hướng và cải thiện chất lượng sống cho Nhâ
  • Chung kết Cuộc thi Samsung Solve for Tomorrow (SFT) 2026
    Ngày 31/10, tại Hà Nội, Samsung Việt Nam phối hợp cùng Trung tâm Đổi mới sáng tạo Quốc gia (NIC), trực thuộc Bộ Tài chính, tổ chức Vòng Chung kết và Lễ trao giải Cuộc thi Samsung Solve for Tomorrow (SFT) 2026 nhằm tôn vinh các giải pháp ứng dụng STEM giải quyết những vấn đề của cộng đồng.
Đừng bỏ lỡ
  • Rock Concert “Thái Nguyên bừng sáng”: Hứa hẹn bùng nổ tại xứ Trà với dàn sao Việt và 30.000 khán giả
    Tiếp nối tinh thần tự hào dân tộc từ Concert Quốc gia “Tôi là người Việt Nam - Nối vòng tay lớn” tối 1/11, Rock Concert “Thái Nguyên bừng sáng” sẽ diễn ra vào tối 2/11/2026 tại Sân vận động Thái Nguyên với quy mô dự kiến 30.000 khán giả. Nằm trong chuỗi hoạt động kỷ niệm 195 năm thành lập tỉnh Thái Nguyên và Festival Trà Quốc tế - Thái Nguyên 2026, chương trình sử dụng ngôn ngữ âm nhạc rock để kết nối truyền thống lịch sử với sức trẻ, tinh thần đổi mới và khát vọng hội nhập của vùng đất xứ Trà.
  • Huế đẩy mạnh kích cầu, giới thiệu sản phẩm du lịch mới
    Cơ cấu lại, đa dạng hóa sản phẩm, nâng cao sức hấp dẫn cùng với các sản phẩm du lịch mới có những chính sách ưu đãi, hỗ trợ nhằm thu hút du khách và quảng bá hình ảnh Huế trên thị trường khu vực, quốc tế.
  • Kết nối khán giả với những giai điệu jazz giữa lòng Hà Nội
    Những mùa hoa của Hà Nội, sắc thu trong âm nhạc quốc tế và nhịp điệu phóng khoáng của jazz cùng hội tụ trong chương trình “Âm nhạc cuối tuần” vào lúc 17h ngày 1/11. Qua phần trình diễn của NSƯT Quyền Văn Minh và các nghệ sĩ Bình Minh Jazz Club, Nhà Bát Giác sẽ trở thành điểm hẹn để công chúng thưởng thức những giai điệu thân quen trong một không gian biểu đạt mới.
  • [Podcast] Truyện ngắn: Tự khúc
    Rèm cửa, hạ xuống. Trước mỗi bàn trang điểm, chiếc đèn nhỏ phía trên lại được bật sáng; trong tấm gương, phản chiếu hình ảnh một cô gái đang kẻ lông mày, sửa lại tóc.
  • Mỹ thuật ứng dụng và di sản: Từ giá trị truyền thống đến thiết kế đương đại
    Gần 300 nhà quản lý, chuyên gia và nhà thiết kế trao đổi, chia sẻ tại Hội thảo quốc tế “Mỹ thuật ứng dụng và di sản: Từ giá trị truyền thống đến thiết kế đương đại” tại Trường Đại học Nghệ thuật - Đại học Huế.
  • Phát triển không gian đô thị Hà Nội theo Quy hoạch Thủ đô tầm nhìn 100 năm
    Vừa qua, tại kỳ họp thứ bảy (kỳ họp chuyên đề), HĐND Thành phố Hà Nội khóa XVII đã thông qua Nghị quyết phê duyệt Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi Dự án đầu tư xây dựng tuyến đường Vành đai 3.5 (đoạn từ Quốc lộ 2 đến đầu cầu Thượng Cát). Qua đó góp phần phát triển không gian đô thị đa trung tâm, hiện đại, bền vững theo định hướng Quy hoạch tổng thể Thủ đô tầm nhìn 100 năm.
  • Địa điểm làm việc của Nhà xuất bản Sự thật (1947-1950) được xếp hạng Di tích quốc gia
    Ngày 29/10/2026, Bộ trưởng Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch ký ban hành Quyết định số 2913/QĐ-BVHTTDL về việc xếp hạng Di tích quốc gia đối với Di tích lịch sử Địa điểm làm việc của Nhà xuất bản Sự thật (nay là Nhà xuất bản Chính trị quốc gia Sự thật), tại xóm Cây Hồng (1947-1950), xã Bình Thành, tỉnh Thái Nguyên.
  • Hà Nội sẵn sàng cho Chương trình nghệ thuật đặc biệt chào mừng Ngày Văn hóa Việt Nam năm 2026
    Chương trình nghệ thuật đặc biệt chào mừng Ngày Văn hóa Việt Nam năm 2026 sẽ diễn ra vào ngày 24/11/2026 tại Sân vận động Quốc gia Mỹ Đình với quy mô khoảng 50.000 người. Sự kiện nhằm tôn vinh các giá trị văn hóa truyền thống, kết hợp di sản với sáng tạo đương đại và khẳng định văn hóa là nguồn lực phát triển đất nước...
  • Nghệ nhân Nhân dân Nguyễn Văn Trung: Người sáng tạo giá trị mới từ chất liệu truyền thống
    Từ những sợi mây, nan tre vốn gắn với nghề đan lát truyền thống làng nghề Phú Vinh (TP Hà Nội), Nghệ nhân Nhân dân Nguyễn Văn Trung đã tìm ra một hướng sáng tạo riêng cho nghề: đan tranh chân dung. Bắt đầu từ bức chân dung Bác Hồ vào năm 1976, ông từng bước đưa kỹ thuật đan thủ công vượt ra ngoài những sản phẩm quen thuộc, tái hiện hình ảnh các nhân vật lịch sử bằng ngôn ngữ tạo hình độc đáo. Hành trình ấy không chỉ cho thấy sức sáng tạo của người nghệ nhân mà còn mở ra những hướng đi mới cho chất liệu truyền thống.
  • [Podcast] Tản văn: Suối cạn
    Chẳng nhớ tôi đã đi dọc con suối cạn sau nhà bao nhiêu lần. Mỗi lần đi, lại một lần suy tư về con suối mà mình chưa biết tuổi. Có lẽ ngày xửa, ngày xưa khi rừng đầu nguồn chưa bị tàn phá, nó là con suối xinh đẹp, tràn đầy sức sống từ dòng nước trong vắt đầu nguồn.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO