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
  • Kiến tạo hệ sinh thái công nghiệp văn hóa Hà Nội trong kỷ nguyên mới
    Festival Thăng Long - Hà Nội lần thứ II năm 2026 với chủ đề “Dòng chảy di sản - Heritage Flow” (từ 11 - 20/9) mở rộng cả về nội dung, không gian và phương thức tổ chức, là sự khẳng định tầm nhìn, hành động thiết thực thúc đẩy quá trình phát triển của công nghiệp văn hóa Thủ đô trong giai đoạn mới.
  • Từ những trang sách đến không gian văn hóa tri thức của Thủ đô
    Thành ủy Hà Nội ban hành Chương trình hành động số 16-CTr/TU ngày 24/8/2026 thực hiện Chỉ thị số 04-CT/TW ngày 17/3/2026 của Ban Bí thư về tăng cường sự lãnh đạo của Đảng đối với hoạt động xuất bản trong tình hình mới. Đây không chỉ là định hướng phát triển một lĩnh vực thuộc đời sống tư tưởng, văn hóa, mà còn đặt ra yêu cầu xây dựng hệ sinh thái xuất bản, thư viện và văn hóa đọc hiện đại, qua đó bồi đắp đời sống tinh thần, khơi mở tri thức và góp phần làm sâu sắc thêm bản sắc văn hóa Thăng Long – Hà Nội.
  • Bảo tàng Hà Nội hòa dòng chảy sáng tạo, phát triển công nghiệp văn hóa
    Là thiết chế văn hóa quan trọng của Thủ đô, cùng với việc lưu giữ và phát huy giá trị di sản, Bảo tàng Hà Nội đã, đang trở thành điểm đến của các sự kiện văn hóa nghệ thuật góp phần phát triển công nghiệp văn hóa Hà Nội trong thời kỳ mới. Đáng chú ý, Bảo tàng Hà Nội sẽ là nơi gặp gỡ giữa di sản, nghệ thuật, sáng tạo và cộng đồng, đưa những giá trị văn hóa của Thủ đô đến gần hơn với công chúng qua các hoạt động thuộc Festival Thăng Long – Hà Nội lần thứ II năm 2026 vào tháng 9 này.
  • Tây Hồ lấy ý kiến người dân về quy hoạch tuyến đường giao thông cảnh quan ven hồ Tây
    Ngày 7/9, UBND phường Tây Hồ phối hợp với Viện Quy hoạch và Kiến trúc đô thị - Trường Đại học Xây dựng cùng Công ty TNHH Thành phố Mặt Trời tổ chức Hội nghị báo cáo, xin ý kiến cộng đồng dân cư đối với Quy hoạch phương án tuyến, vị trí công trình theo tuyến đường giao thông cảnh quan ven hồ Tây và Quy hoạch chi tiết tỷ lệ 1/500 Dự án đầu tư, cải tạo phát huy giá trị khu vực hồ Tây và tuyến đường giao thông cảnh quan ven hồ theo phương thức đối tác công tư (PPP), loại hợp đồng xây dựng - chuyển giao (BT).
  • Hà Nội lấy ý kiến người dân về điều chỉnh quy hoạch khu vực hồ Hoàn Kiếm và phụ cận
    Từ ngày 7/9 đến hết ngày 26/9/2026, UBND phường Hoàn Kiếm chủ trì phối hợp UBND phường Cửa Nam tổ chức lấy ý kiến cộng đồng dân cư về Điều chỉnh cục bộ Quy hoạch phân khu đô thị H1-1B (khu vực hồ Hoàn Kiếm và phụ cận), tỷ lệ 1/2.000 và một phần Quy hoạch phân khu đô thị H1-1C, tỷ lệ 1/2.000 kết hợp giải pháp Quy hoạch chi tiết, tỷ lệ 1/500 cải tạo, chỉnh trang, tái thiết, tái cấu trúc không gian khu vực hồ Hoàn Kiếm và vùng phụ cận.
Đừng bỏ lỡ
  • Hà Nội: Khi văn hóa trở thành nguồn lực kiến tạo tương lai
    Ban Thường vụ Thành ủy Hà Nội vừa ban hành Kế hoạch số 100-KH/TU ngày 28/8/2026 về chỉ đạo triển khai “Ngày Văn hóa Việt Nam” trên địa bàn thành phố Hà Nội giai đoạn 2026-2030. Không chỉ là một hoạt động văn hóa thường niên, Kế hoạch đặt “Ngày Văn hóa Việt Nam” trong một tầm nhìn rộng hơn: trở thành điểm hội tụ để tôn vinh, lan tỏa các giá trị văn hóa, khơi dậy sức sáng tạo và từng bước đưa văn hóa trở thành nguồn lực nội sinh cho sự phát triển của Thủ đô.
  • Hà Nội lấy ý kiến người dân về điều chỉnh tổng thể Quy hoạch phân khu đô thị sông Hồng
    Hà Nội chuẩn bị lấy ý kiến người dân, chuyên gia và các cơ quan liên quan về điều chỉnh tổng thể quy hoạch phân khu đô thị sông Hồng, đoạn từ cầu Hồng Hà đến cầu Mễ Sở.
  • Nhà thơ Cao Ngọc Thắng: Cần mẫn cày ải trên cánh đồng chữ…
    Tôi biết Cao Ngọc Thắng khá sớm, quãng những năm đầu thập niên 90 của thế kỷ XX. Lần đầu tôi gặp ông tại 58 Quán Sứ, Hà Nội, trụ sở của Đài Tiếng nói Việt Nam (VOV). Khi ấy, ông mới vào cuộc đời làm báo, còn tôi cũng vậy. Cao Ngọc Thắng nguyên là giảng viên Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, đóng chân ở Xuân Hòa (Vĩnh Phú cũ), còn tôi thì nguyên là kỹ sư canh nông ở mãi vùng biên giới Tây Nam, Bảy Núi, An Giang. Vì những duyên do khác nhau, cả hai đều bỏ nghề chuyên môn, chọn Thủ đô để theo nghề báo chuyên nghiệp.
  • “Những lớp phù sa” kể chuyện văn hóa Bắc Bộ trên sân khấu đương đại
    Từ hình tượng một giọt nước bắt đầu hành trình theo dòng sông Hồng, “Những lớp phù sa” mở ra câu chuyện về đất, người và những lớp ký ức văn hóa Bắc Bộ. Kết hợp múa dân gian đương đại với âm nhạc truyền thống, nghệ thuật thị giác và công nghệ đa phương tiện, chương trình hướng tới một cách kể mới về những giá trị văn hóa đã được bồi đắp qua nhiều thế hệ.
  • "Lễ hội Văn hóa Thế giới tại Hà Nội lần thứ hai" 2026: Hội tụ di sản – Kiến tạo tương lai
    Lễ hội mang chủ đề "Hội tụ di sản – Kiến tạo tương lai", dự kiến chính thức diễn ra từ ngày 01/10 đến ngày 04/10/2026 tại không gian Hoàng thành Thăng Long. Sự kiện quy tụ nhiều hoạt động phong phú như Lễ hội âm nhạc “Hòa nhạc năm châu”, Làng Văn hóa Thế giới, Lễ hội đường phố “Sắc màu năm châu”, Lễ hội “Ẩm thực năm châu”, chương trình chiếu phim, cùng khu vực trải nghiệm sáng tạo từ di sản với Festival Games Quốc tế...
  • [Podcast] Tản văn: Quán cóc
    Gọi là “quán trà/ quán cóc” theo thói quen chứ thực ra hầu hết là các hàng trà chén ngồi ghé đầu hè, đầu ngách, nép bên cột điện, gốc cây..., chứ chẳng có lều có quán gì! Không nhẽ gọi là “quán trà - không quán”!
  • Trao giải cuộc thi “Thiết kế trang phục từ cảm hứng Văn Miếu – Quốc Tử Giám: Khoa phục Việt Nam”
    Vào 19h30, ngày 4/9 tại Thái Học, Văn Miếu – Quốc Tử Giám sẽ diễn ra Đêm Chung kết và Lễ trao giải Cuộc thi “Thiết kế trang phục từ cảm hứng Văn Miếu – Quốc Tử Giám: Khoa phục Việt Nam”.
  • Chương trình nghệ thuật “Giai điệu Tổ quốc” lan tỏa tình yêu quê hương, đất nước
    Tối 31/8, tại xã Bát Tràng, Nhà hát Cải lương Hà Nội tổ chức chương trình nghệ thuật đặc biệt với chủ đề "Giai điệu Tổ Quốc", chào mừng kỷ niệm 81 năm Quốc khánh nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (02/9/1945 - 02/9/2026).
  • Cận cảnh lăng mộ vị vua thứ 6 triều Nguyễn trị vì 130 ngày
    Trị vì được 130 ngày thì mất, vị vua thứ 6 triều Nguyễn có lăng mộ nằm giữa rừng thông khá khiêm tốn nhưng vẫn đảm bảo tính uy nghiêm về khu lăng mộ của một bậc hoàng đế.
  • Hà Nội cấp gần 55 tấn gạo hỗ trợ học sinh dân tộc nội trú năm học 2026- 2027
    Thành phố Hà Nội đã phê duyệt cấp 54.960 kg gạo từ nguồn dự trữ quốc gia hỗ trợ cho 916 học sinh Trường Phổ thông Dân tộc nội trú trong học kỳ I năm học 2026-2027 (bao gồm cả bổ sung học kỳ trước). Chính sách đảm bảo mức 15 kg/học sinh/tháng trong 4 tháng, nhằm chia sẻ khó khăn và chăm lo cho học sinh vùng dân tộc thiểu số.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO