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
Đừng bỏ lỡ
  • Những tác phẩm điện ảnh kinh điển lên sóng Hà Nội 1
    Bắt đầu từ ngày 8/10/2026, chương trình “Hẹn với phim Việt” sẽ đến với khán giả vào lúc 20h30 hằng ngày trên kênh Hà Nội 1, Cơ quan Báo và Phát thanh, Truyền hình Hà Nội. Những tác phẩm điện ảnh kinh điển cùng các bộ phim Việt Nam đặc sắc sẽ mở ra một cuộc hẹn với ký ức, lịch sử và những giá trị bền lâu của điện ảnh dân tộc.
  • [Podcast] Tản văn: Thoáng đến vội đi, hoa sưa lặng lẽ chia tay
    Nhà lan thanh vắng một mình/ Ngẫm cơ hội ngộ đã dành hôm nay/ Thời trân thức thức sẵn bày/ Gót sen thoăn thoắt dạo ngay mái tường...
  • “Quyết tử để Tổ quốc quyết sinh” - mạch nguồn nối dài qua các thế hệ
    80 năm đã đi qua kể từ mùa đông lịch sử năm 1946, nhưng tinh thần “Quyết tử để Tổ quốc quyết sinh” không chỉ được nhắc lại như một ký ức hào hùng. Tại Tọa đàm giao lưu nhân chứng lịch sử “Quyết tử để Tổ quốc quyết sinh - Bản hùng ca 80 năm” diễn ra tối 6/10, những câu chuyện từ chiến lũy Hà Nội năm 1946, trận địa phòng không năm 1972 đến thao trường, nhiệm vụ cứu hộ, cứu nạn và công việc của người lính hôm nay đã nối thành một mạch xuyên suốt.
  • Triển lãm ảnh "Hà Nội trong tôi" lần thứ 21: Ghi dấu hành trình đổi mới và khát vọng phát triển của Thủ đô
    Sáng 7/10, tại Khu di tích Quốc gia đặc biệt Văn Miếu - Quốc Tử Giám, Cơ quan Báo và Phát thanh, Truyền hình Hà Nội phối hợp với Câu lạc bộ Nhiếp ảnh Người cao tuổi Hà Nội, Trung tâm Hoạt động Văn hóa Khoa học Văn Miếu - Quốc Tử Giám tổ chức khai mạc Triển lãm ảnh “Hà Nội trong tôi” lần thứ 21 - năm 2026 với chủ đề “Chính quyền địa phương hai cấp: Tinh gọn, hoạt động hiệu quả và gần dân”.
  • Hà Nội từng bước chuyển các cơ chế đặc thù của Luật Thủ đô thành những quy định cụ thể
    “Công tác xây dựng và hoàn thiện pháp luật trong Quý III/2026 tiếp tục tập trung vào việc cụ thể hóa các cơ chế, chính sách của Luật Thủ đô 2026, tháo gỡ những khó khăn trong thực tiễn, huy động nguồn lực cho phát triển, đồng thời tạo cơ sở pháp lý cho chuyển đổi số, phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo, phát triển đô thị, văn hóa, giáo dục, y tế và bảo đảm an sinh xã hội” – Phó Giám đốc Sở Tư pháp Hà Nội Nguyễn Công Anh, chia sẻ.
  • Viện Phim Việt Nam chiếu 3 bộ phim điện ảnh đặc sắc mừng 72 năm Ngày Giải phóng Thủ đô
    Hướng tới kỷ niệm 72 năm Ngày Giải phóng Thủ đô (10/10/1954 - 10/10/2026), Viện Phim Việt Nam sẽ tổ chức chương trình chiếu phim phục vụ khán giả tại Hà Nội từ ngày 7/10 đến ngày 9/10/2026.
  • Phim “Căn nhà không mái che”: Kể câu chuyện về những người lao động bình dị
    Lấy bối cảnh một vùng trung du Bắc Bộ, phim “Căn nhà không mái che” kể câu chuyện về những người lao động bình dị. Từ cuộc gặp gỡ của hai gia đình xa lạ, bộ phim mở ra hành trình của những con người từng tổn thương, dè chừng nhau rồi dần tìm thấy sự đồng cảm, tình thân và một chốn bình yên cho những đứa trẻ.
  • Thủ đô Hà Nội lần đầu tiên đạt mức tăng trưởng 2 con số
    Chiều 5/10, UBND Thành phố Hà Nội tổ chức họp báo thông tin tình hình kinh tế, xã hội Quý III năm 2026. Đồng chí Nguyễn Tiến Thiết, Thành ủy viên – Chánh Văn phòng UBND Thành phố; Nguyễn Thị Mai Hương – Phó Giám đốc Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch; Đỗ Thu Hằng – Phó Giám đốc Sở Tài chính; Nguyễn Công Anh – Phó Giám đốc Sở Tư pháp đồng chủ trì buổi họp báo.
  • Những sắc màu tuổi thơ trên sân khấu Nhà Bát Giác
    Tối 4/10, tại Nhà Bát Giác - Vườn hoa Lý Thái Tổ, chương trình “Âm nhạc cộng đồng” do Nhà hát Nghệ thuật Xiếc và Tạp kỹ Hà Nội thực hiện, tiếp tục mang đến một không gian giải trí giàu tính tương tác dành cho các em nhỏ. Những màn xiếc, ảo thuật, tung hứng cùng các tiết mục giàu màu sắc tạo nên một điểm hẹn cuối tuần phù hợp với nhiều gia đình, nơi trẻ nhỏ được trực tiếp cảm nhận nghệ thuật bằng trí tò mò, sự thích thú và những trải nghiệm gần gũi.
  • Nhộn nhịp Hội sách Hà Nội lần thứ XI - 2026
    Hội sách Hà Nội lần thứ XI năm 2026 đã thu hút đông đảo người dân và bạn đọc tham gia với chủ đề “Sách mở tri thức - Công nghệ dẫn tương lai”. Hội sách diễn ra từ ngày 1 đến 4 tháng 10 tại không gian phố đi bộ hồ Hoàn Kiếm, nơi có nhiều gian hàng sách và các chương trình giao lưu, tọa đàm, giới thiệu sách mới. Hội sách không chỉ là nơi bạn đọc tìm đến những cuốn sách hay mà còn là không gian khơi mở tinh thần học tập, nơi những giá trị của quá khứ được kết nối với tri thức hiện đại và công nghệ tương lai.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO