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
  • Lễ tôn vinh “Thương hiệu Vàng Chất lượng Quốc tế 2026”
    Ngày 24/05/2025, tại Trung tâm Hội nghị Quốc tế – Văn phòng Chính phủ (11 Lê Hồng Phong, Ba Đình, Hà Nội), Diễn đàn “Phát triển Kinh tế, Đổi mới sáng tạo, Chống hàng giả và Phát triển thương hiệu uy tín bền vững năm 2026” kết hợp Lễ Biểu dương “Thương hiệu Vàng Chất lượng Quốc tế 2026” – Lần thứ VII đã được tổ chức long trọng với sự tham dự của đông đảo lãnh đạo, chuyên gia, doanh nhân và đại diện cộng đồng doanh nghiệp trên cả nước.
  • Xây dựng văn hóa liêm chính từ nền tảng đạo đức và trách nhiệm xã hội
    Ban Tuyên giáo và Dân vận Thành ủy Hà Nội vừa ban hành Kế hoạch số 51-KH/BTGDVTU ngày 19/5/2026 về tuyên truyền, giáo dục, thực hành liêm chính trong cán bộ, đảng viên và các tầng lớp Nhân dân, doanh nghiệp trên địa bàn Thành phố. Kế hoạch thể hiện quyết tâm xây dựng nền hành chính liêm chính, văn hóa ứng xử chuẩn mực và môi trường xã hội trong sạch, góp phần tạo dựng nền tảng phát triển Thủ đô văn hiến, văn minh, hiện đại, hạnh phúc.
  • Phường Yên Nghĩa trao Huy hiệu Đảng dịp 19/5 tới các đảng viên lão thành
    Kỷ niệm 136 năm Ngày sinh Chủ tịch Hồ Chí Minh (19/5/1890 - 19/5/2026), Đảng bộ phường Yên Nghĩa (TP. Hà Nội) đã tổ chức Lễ trao tặng Huy hiệu Đảng đợt 19/5 cho các đảng viên lão thành đang sinh hoạt tại các chi bộ trực thuộc Đảng bộ phường.
  • Quyết định nhiều nội dung về kinh tế - xã hội để đất nước phát triển nhanh, bền vững
    Trong trong công tác lập pháp, tại kỳ họp thứ nhất vừa qua, Quốc hội khóa XVI đã xem xét, thông qua nhiều nội dung về kinh tế - xã hội cùng các nội dung quan trọng khác, từ đó kịp thời thể chế hóa Nghị quyết Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV và các kết luận của Ban Chấp hành Trung ương, Bộ Chính trị, Ban Bí thư, đáp ứng yêu cầu thực tiễn.
  • Dấu ấn Kỳ họp thứ nhất, Quốc hội khóa XVI (Bài 2): Hoàn thiện thể chế, tháo gỡ nhiều “điểm nghẽn” để phát triển đất nước
    Việc Quốc hội khóa XVI xem xét, thông qua 9 Luật và 5 Nghị quyết quy phạm pháp luật tại kỳ họp thứ nhất đã kịp thời thể chế hóa Nghị quyết Đại hội XIV của Đảng và các kết luận của Ban Chấp hành Trung ương, Bộ Chính trị, Ban Bí thư, đáp ứng yêu cầu thực tiễn. Các chính sách được ban hành mang đậm tinh thần đổi mới và hành động quyết liệt để tập trung hoàn thiện thể chế trên các lĩnh vực, tháo gỡ những điểm nghẽn trong quá trình phát triển của đất nước.
  • Phường Văn Miếu - Quốc Tử Giám: Tổ chức Hội nghị ký kết Chương trình phối hợp công tác Tuyên giáo, Dân vận giai đoạn 2026 - 2030
    Ban Xây dựng Đảng - Đảng ủy phường đã tổ chức Hội nghị ký kết Chương trình phối hợp công tác tuyên giáo, dân vận với Đảng ủy UBND phường, Công an phường và Ban Chỉ huy Quân sự phường giai đoạn 2026 - 2030, đồng thời triển khai Kế hoạch phối hợp công tác năm 2026.
Nổi bật Tạp chí Người Hà Nội
  • Hà Nội khơi dậy sức mạnh văn hóa, kiến tạo động lực phát triển Thủ đô trong thời kỳ mới
    Việc triển khai Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị về phát triển văn hóa Việt Nam đang được Hà Nội thực hiện với tinh thần khẩn trương, bài bản và quyết liệt. Từ công tác quán triệt, tuyên truyền đến xây dựng chương trình hành động, xác lập các mục tiêu chiến lược và đầu tư nguồn lực, Thủ đô từng bước khẳng định quyết tâm đưa văn hóa trở thành nguồn lực nội sinh, sức mạnh mềm và động lực phát triển bền vững.
  • Triển lãm “Vườn nhân”: Góc nhìn đa chiều về cuộc đời và di sản nghệ thuật của thi sĩ Lưu Trọng Lư
    Từ ngày 22 đến 31/5/2026, tại Bảo tàng Nghệ thuật Quang San (189B/3 Nguyễn Văn Hưởng, phường An Khánh, TP. Hồ Chí Minh) diễn ra triển lãm “Vườn nhân” nhân kỷ niệm 115 năm Ngày sinh cố thi sĩ Lưu Trọng Lư (19/6/1911 - 19/6/2026). Triển lãm do Bảo tàng Nghệ thuật Quang San phối hợp cùng gia đình nhà thơ tổ chức.
  • Khẳng định triết lý phát triển Thủ đô Hà Nội trong kỷ nguyên vươn mình
    Quy hoạch tổng thể Thủ đô Hà Nội tầm nhìn 100 năm không đơn thuần là một bản vẽ phân bổ không gian, chỉ tiêu, mục tiêu tăng trưởng trong giai đoạn mới của Thành phố. Hơn thế, Quy hoạch này thể hiện sâu sắc triết lý phát triển Thủ đô, trong đó con người, “Văn hiến - Bản sắc - Sáng tạo” được đặt ở vị trí trung tâm, là nguồn lực nội sinh mạnh mẽ, là căn cốt hình thành bản lĩnh, trí tuệ và sức vươn của Hà Nội... trong kỷ nguyên mới.
  • Anh mãi tìm em giữa lòng Hà Nội
    Có những ký ức không bao giờ cũ. Càng đi qua năm tháng, chúng không mờ đi mà chỉ lắng sâu hơn, như một thứ trầm tích của tâm hồn con người, càng chạm vào càng đau, càng nhớ lại càng thấy lòng mình bâng khuâng, xao xuyến. Hà Nội trong tôi không chỉ là phố, là hồ, là mùa mà Hà Nội còn có cả em. Và em là cả một thời tuổi trẻ tôi đã sống, đã yêu thương, đã đợi chờ, và đã mất em!
  • Công an phường Phú Lương: Xây bệ phóng an toàn cho các thí sinh vượt vũ môn
    Mỗi mùa hè về, khi sắc hoa phượng vĩ nhuộm đỏ các góc phố, cũng là lúc hàng ngàn học sinh bước vào những bước ngoặt lớn của cuộc đời. Giữa cái nắng oi ả của những ngày cuối tháng Năm, bên cạnh sự lo lắng của các bậc phụ huynh và sự căng thẳng của các thí sinh, luôn có những bóng áo xanh lặng thầm giữ bình yên cho những giấc mơ bay xa. Chiều ngày 26/5, Công an phường Phú Lương đã chính thức triển khai kế hoạch bảo vệ kỳ thi tuyển sinh lớp 10 và kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2026. Đây không chỉ là một nhiệm vụ mà còn là một hành trình đong đầy trách nhiệm và tình người, nơi những chiến sĩ công an trở thành điểm tựa tinh thần vững chắc cho nhân dân.
Đừng bỏ lỡ
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO