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
  • Gìn giữ những giá trị làm nên bản sắc văn hóa, lịch sử của Thủ đô
    Nhằm cụ thể hóa chính sách khuyến khích, hỗ trợ bảo vệ và phát huy giá trị các khu vực có giá trị văn hóa, lịch sử, công trình kiến trúc có giá trị trên địa bàn, Phó Chủ tịch UBND thành phố Hà Nội Vũ Thu Hà vừa ký ban hành Quyết định số 119/QĐ-UBND ngày 20/8/2026. Quy định được xem là cơ sở để nhận diện, bảo vệ và phát huy những giá trị góp phần tạo nên bản sắc văn hóa, kiến trúc và ký ức đô thị của Thủ đô.
  • Điểm hẹn di sản giữa lòng phố
    Nhiều không gian văn hóa đang đưa nghệ thuật truyền thống đến gần hơn với đời sống đương đại ở Hà Nội. Chính sự hiện diện thường xuyên và duy trì mối gắn kết với cộng đồng đang tạo thêm sức sống cho di sản, đồng thời bồi đắp bản sắc của đô thị sáng tạo.
  • Nắng mơ trong biệt thự hoang
    Tôi bị nàng hút đi từ lần thấy hình đại diện Facebook trôi đến. Khoảnh khắc lúc nắng rây xuống những ngón tay thon cầm lọn tóc che nửa phần môi đỏ khiến cho bức selfie ấy đẹp huyền hoặc.
  • Bia Sài Gòn đồng hành cùng "Concert Quốc gia" Tổ quốc trong tim 2026 trước thềm quốc khánh 2/9
    Trong không khí người dân cả nước hướng tới kỷ niệm Quốc khánh 2/9, Bia Saigon chính thức tham gia sự kiện “Concert Quốc gia” Tổ quốc trong tim 2026 với vai trò là một đơn vị đồng hành chiến lược. Qua đó, thương hiệu tiếp tục hành trình đồng hành cùng những hoạt động ý nghĩa của quốc gia, góp phần gắn kết cộng đồng qua niềm tự hào và trải nghiệm chung.
  • Mùa thu Hà Nội và bát caramel ngọt mềm của ký ức
    Người ta thường nhớ mùa thu Hà Nội bằng hương hoa sữa, bằng gió heo may, bằng những chiếc xe đạp chở đầy cúc họa mi, bằng gói cốm Vòng xanh non còn thơm mùi lá sen. Còn tôi, mỗi độ thu về, giữa vô vàn ký ức ấy lại hiện lên một món quà rất đỗi bình dị: bát caramel vàng óng, mềm mịn, nằm lặng lẽ sau ô cửa kính của những quán nhỏ nép mình nơi góc phố.
Đừng bỏ lỡ
  • Đưa nghệ thuật cải lương đến gần công chúng Thủ đô
    Tối 23/8, tại sân khấu Nhà Bát Giác, phố đi bộ hồ Hoàn Kiếm (Hà Nội), chương trình “Biểu diễn nghệ thuật cộng đồng” của Nhà hát Cải lương Hà Nội đã mang đến cho người dân và du khách một đêm diễn đậm đà bản sắc văn hóa.
  • Những tác phẩm âm nhạc góp phần lan toả văn hóa Hà Nội
    Từ các ca khúc “Hà Nội mùa thu”, “Hoa sữa” đến những giai điệu của Charlie Parker, Miles Davis, Duke Ellington, Antonio Carlos Jobim... chương trình “Âm nhạc cuối tuần” chiều 23/8 tại Nhà Bát Giác đã đưa những thanh âm quen thuộc của Hà Nội bước vào không gian âm nhạc cộng đồng đầy tinh thần phóng khoáng và ngẫu hứng của jazz. Qua tiếng kèn của các nghệ sĩ Bình Minh Jazz Club và giọng hát của hai ca sĩ Thuỷ Bùi, Minh Thu, hình ảnh Thủ đô hiện lên vừa lãng mạn, vừa trẻ trung, cởi mở trong nhịp sống văn hóa đương đại.
  • Hà Nội chuẩn bị chuỗi hoạt động văn hóa, nghệ thuật chào mừng những ngày lễ lớn
    Thường trực Thành ủy Hà Nội thống nhất chủ trương tổ chức các hoạt động văn hóa, nghệ thuật, tuyên truyền, chăm lo các đối tượng chính sách nhân dịp kỷ niệm 81 năm Cách mạng tháng Tám thành công và Quốc khánh nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam; đồng thời tổ chức 02 chương trình nghệ thuật đặc biệt chào mừng kỷ niệm 72 năm Ngày Giải phóng Thủ đô, hướng tới tạo không khí phấn khởi, vui tươi và khơi dậy niềm tự hào, khát vọng phát triển Thủ đô.
  • [Infographic] Chuỗi hoạt động đặc sắc tại Hanoi Jazztival
    Với chủ đề “Jazz Hà Nội - Giai điệu không biên giới”, Liên hoan Nhạc Jazz quốc tế Hà Nội 2026 được kỳ vọng trở thành lễ hội nhạc Jazz thường niên của Thủ đô, góp phần thúc đẩy phát triển công nghiệp văn hóa, quảng bá hình ảnh Hà Nội sáng tạo, hội nhập và giàu bản sắc.
  • Hà Nội nâng cao hiệu lực, hiệu quả quản lý nhà nước trong lĩnh vực văn hóa và quảng cáo
    Để đáp ứng tình hình thực tiễn phát triển của Thủ đô trong thời kỳ mới, thực hiện Luật Thủ đô 2026, HĐND thành phố Hà Nội khóa XVII đã ban hành Nghị quyết số 13/2026/NQ-HĐND quy định mức tiền phạt đối với một số hành vi vi phạm hành chính trong lĩnh vực văn hóa và quảng cáo trên địa bàn.
  • Những Ngày phim Việt Nam chào mừng Cách mạng tháng Tám và Quốc khánh 2/9
    Nhân dịp kỷ niệm 81 năm Cách mạng tháng Tám và Quốc khánh 2/9, Viện phim Việt Nam chính thức khởi động chương trình chiếu phim đặc biệt “Những Ngày phim Việt Nam”. Sự kiện hứa hẹn đưa khán giả trở về những năm tháng gian lao nhưng hào hùng của dân tộc qua góc nhìn điện ảnh đầy xúc cảm.
  • Hà Nội di chuyển tượng đài “Quyết tử để Tổ quốc quyết sinh” về Bộ Tư lệnh Thủ đô
    Tượng đài “Quyết tử để Tổ quốc quyết sinh” tại khuôn viên Di tích quốc gia đền Bà Kiệu dự kiến được di chuyển về Trung đoàn 692, Sư đoàn Bộ binh 301, Bộ Tư lệnh Thủ đô Hà Nội và hoàn thành lắp dựng trước ngày 30/9/2026.
  • Khát vọng mùa hè
    Mùa hè, cũng đến từ một nơi xa, nhưng chẳng bao giờ chung đường với mùa xuân, mùa thu hay đông giá rét. Mùa hè đến từ những k ức thanh xuân nồng nàn, hồ hởi của mỗi con người chúng ta. Lạ thế chứ, sao ta đón bao mùa hè mà dường như vẫn chưa hề quen…
  • Lễ hội điện Huệ Nam: Giá trị văn hóa, tín ngưỡng hội tụ bên dòng sông Hương
    Lễ hội điện Huệ Nam tháng 7 Âm lịch năm 2026 chính thức khai hội tại điện Huệ Nam (điện Hòn Chén), đình làng Hải Cát và Điện thờ Thánh Mẫu (TP Huế).
  • [Podcast] Quà sáng của người Hà Nội
    Khi những tia nắng đầu tiên lấp lánh trên mặt hồ, cũng là lúc phố phường thức giấc bằng những âm thanh rất đỗi thân quen. Tiếng chổi tre của người công nhân vệ sinh, tiếng xe đạp chở hàng len qua từng con phố nhỏ, tiếng gọi nhau í ới của những người bán hàng rong... Và xen giữa những thanh âm ấy là mùi thơm quyến rũ của những món quà sáng đang lan tỏa từ các gánh hàng, quán nhỏ ven đường.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO