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
  • Gyeongsang, Hàn Quốc “bội thu” sau APEC: Cơ hội nào cho Phú Quốc?
    Với hàng loạt dự án hạ tầng và du lịch quy mô nhiều tỷ USD đang được đẩy nhanh tiến độ, Phú Quốc đứng trước cơ hội trở thành một trung tâm du lịch, sự kiện, đầu tư tầm quốc tế sau APEC 2027. Bài học từ tỉnh Gyeongsang (Hàn Quốc), nơi ghi nhận tăng trưởng mạnh mẽ về du lịch và chi tiêu sau APEC 2025, cho thấy sự kiện này hoàn toàn có thể trở thành “bệ phóng” để một điểm đến bứt phá và tái định vị trên bản đồ quốc tế.
  • Giới siêu giàu sẵn sàng “rút ví” với căn hộ view “điện ảnh” Phú Quốc
    Những căn hộ sở hữu tầm nhìn đẹp, vị trí gần trung tâm vui chơi, giải trí tại nam Phú Quốc đang được khách quốc tế săn đón dù mức thuê cao. “Chuẩn lưu trú” được nâng lên tạo ra nhiều thách thức, song cũng mở ra cơ hội lớn cho các nhà đầu tư thông thái “chọn mặt, gửi vàng” đúng sản phẩm.
  • Cáp treo và tắm onsen là trải nghiệm phải thử khi khám phá Hạ Long
    Trong gợi ý lịch trình khám phá Hạ Long dịp cuối tuần, cẩm nang du lịch nổi tiếng của Mỹ Lonely Planet khuyến khích du khách trải nghiệm thành phố từ nhiều góc nhìn khác nhau – từ hành trình du thuyền len giữa các đảo đá vôi trên vịnh di sản, đến khoảnh khắc chiêm ngưỡng toàn cảnh vịnh từ cabin cáp treo tại Sun World Ha Long, hay thư giãn trong làn nước khoáng nóng tại Hilton Quang Hanh Onsen Resort.
  • Sun Group ra mắt phân khu FourS Tower tại trung tâm Nam Đà Nẵng
    Tháng 3/2026, Sun Property (thành viên Tập đoàn Sun Group) công bố ra mắt phân khu căn hộ FourS Tower (Tháp Bốn Mùa), mảnh ghép tiếp theo trên hành trình kiến tạo trung tâm đô thị mới phía Nam Đà Nẵng, nơi hội tụ trọn vẹn các giá trị An cư – Nghỉ dưỡng – Giải trí – Thương mại.
  • Nhà đầu tư rời phố “mang tiền” ra Phú Quốc
    Trước đây, việc đầu tư lưu trú, bất động sản tại Phú Quốc được xem là một quyết định mạo hiểm nhưng nay thì khác. Đảo ngọc đang nổi lên như tâm điểm của dòng tiền, đặc biệt với những tài sản có khả năng khai thác thực và dư địa tăng giá lâu dài như căn hộ biển.
  • Tăng cường PCCC tại 98 điểm bầu cử khu vực Thanh Xuân
    Thực hiện chỉ đạo của Công an TP Hà Nội về bảo đảm an toàn PCCC&CNCH phục vụ bầu cử đại biểu Quốc hội khóa XVI và HĐND các cấp nhiệm kỳ 2026–2031, Đội CC&CNCH khu vực số 13 đã triển khai đồng bộ các biện pháp bảo đảm an toàn PCCC tại 98 khu vực bỏ phiếu và điểm tập trung đông cử tri trên địa bàn.
Nổi bật Tạp chí Người Hà Nội
  • Khơi dậy khát vọng làm chủ và tinh thần xung kích của thế hệ trẻ
    Nhân kỷ niệm 95 năm Ngày thành lập Đoàn TNCS Hồ Chí Minh, Nhà xuất bản Chính trị quốc gia Sự thật xuất bản cuốn sách “Tiền đồ rực rỡ của Tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa nằm trong tay thế hệ trẻ”. Cuốn sách giúp người đọc hiểu rõ hơn về tư tưởng của Tổng Bí thư Lê Duẩn, đồng thời đúc kết những bài học thực tiễn quý báu cho thế hệ trẻ Việt Nam trong kỷ nguyên mới, qua đó khơi dậy khát vọng cống hiến, bản lĩnh và ý chí tự lực, tự cường.
  • Động lực mới cho phát triển văn hóa Thủ đô
    Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị về phát triển văn hóa Việt Nam, ban hành ngày 7/1/2026 là văn kiện có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, thể hiện bước phát triển mới trong tư duy lý luận của Đảng về vai trò, vị trí của văn hóa trong phát triển đất nước. Với tầm nhìn dài hạn và tư duy đổi mới sâu sắc, Nghị quyết số 80-NQ/TW đã trở thành “kim chỉ nam” cho phát triển văn hóa của mỗi địa phương. Với riêng Thủ đô Hà Nội - trung tâm chính trị văn hóa kinh tế văn hóa của cả nước, Nghị quyết đã tạo động lực mới để Thủ đô phát huy vai trò trung tâm, dẫn dắt trong phát triển văn hóa.
  • Nâng cao hiệu quả triển khai cơ chế tự chủ tại các đơn vị nghệ thuật ở Việt Nam
    Việc thực hiện cơ chế tự chủ tại các đơn vị nghệ thuật công lập đang đặt ra nhiều vấn đề cả về lý luận và thực tiễn. Tại hội thảo khoa học “Nghiên cứu cơ chế tự chủ của các đoàn nghệ thuật” do Viện Văn hóa, Nghệ thuật, Thể thao và Du lịch Việt Nam tổ chức mới đây, bên cạnh việc nhìn nhận lại thực trạng, các ý kiến, tham luận cũng đã đề xuất nhiều giải pháp nhằm gỡ nút thắt cho việc thực hiện cơ chế tự chủ hiện nay của các đoàn nghệ thuật.
  • Hà Nội tuyển sinh mầm non, lớp 1, lớp 6 từ ngày 1/7
    Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội đã ban hành Hướng dẫn số 1161 /SGDĐT-QLT hướng dẫn UBND các xã, phường; các cơ sở giáo dục trực thuộc Sở Giáo dục và Đào tạo có cấp học mầm non, tiểu học, THCS chuẩn bị và tổ chức triển khai công tác tuyển sinh vào các trường mầm non, lớp 1 và lớp 6 năm học 2026-2027.
  • Học sinh Hà Nội được đăng ký 3 nguyện vọng vào lớp 10 không giới hạn khu vực
    Năm học 2026–2027, học sinh Hà Nội được đăng ký tối đa 3 nguyện vọng vào các trường THPT công lập không chuyên bất kỳ, thay vì giới hạn theo khu vực như trước.
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