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
  • [Podcast] Tản văn: Những mùa xuân nối tiếp
    Mùa xuân vẫn về qua cây cầu vắt ngang sông. Một khúc sông rộng đủ để những chuyến đò ngang bối rối, chênh chao. Khi không còn chở đò nữa, bóng người lái đò cứ thế xa dần, mờ dần phía cuối con đê. Bến đỗ, nẻo về ngoằn ngoèo, xa tít tắp. Ai đó còn gọi với: thầy ơi, u ơi. Chiếc lá rơi vào chiều lỗi hẹn. Quê và những mùa xuân nối tiếp làm xao động tấm chân tình.
  • “Thi dĩ ngôn chí”, tôn vinh di sản thi ca của các Hoàng đế triều Nguyễn
    Chương trình nghệ thuật “Thi dĩ ngôn chí” được dàn dựng như một câu chuyện sử thi giàu cảm xúc, tái hiện đời sống xã hội Việt Nam thế kỷ XIX dưới thời Triều Nguyễn và tôn vinh di sản thi ca của các Hoàng đế.
  • Ba tập thơ thiếu nhi mới chào mừng Ngày thơ Việt Nam 2026
    Chào mừng Ngày thơ Việt Nam lần thứ 24 năm 2026, Nhà xuất bản Kim Đồng giới thiệu tới bạn đọc ba tập thơ thiếu nhi mới: “Chuyện Mây nhỏ đi tìm Bài Thơ” của Hoa Cúc, “Có một Trái Đất phẳng trong mắt em” của Lý Thăng Long và “Thế giới đảo ngược” của Nguyễn Quỳnh Mai. Những ấn phẩm mới mang đến những vần thơ trong trẻo, giàu nhạc tính và vần điệu, mở ra một thế giới giàu tưởng tượng, đa thanh, hòa cùng nhịp sống hiện đại của trẻ.
  • Vai trò của phụ nữ trong công tác bầu cử là vô cùng đặc biệt và quan trọng
    Đó là khẳng định của ông Vũ Văn Tiến, Ủy viên Đoàn Chủ tịch, Trưởng ban Tuyên giáo Cơ quan Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam, ứng cử viên Đại biểu Quốc hội khóa XVI, trong cuộc trao đổi với PV Báo Phụ nữ Việt Nam.
  • Herbalife Việt Nam tổ chức chương trình “Xuân yêu thương” 2026
    Herbalife Việt Nam vừa triển khai chuỗi hoạt động thường niên “Xuân yêu thương” 2026 tại các Trung tâm Casa Herbalife trên toàn quốc. Chương trình có sự tham gia của các tình nguyện viên là Thành viên Độc lập và nhân viên Herbalife Việt Nam, góp phần lan tỏa tinh thần sẻ chia, chăm lo cộng đồng trong dịp đầu năm mới.
Đừng bỏ lỡ
  • “Âm nhạc cuối tuần” Ngày 8/3: Giai điệu Jazz ngọt ngào gửi lời tri ân phái đẹp
    Chiều Chủ nhật, ngày 8/3, tại Nhà Bát Giác – Vườn hoa Lý Thái Tổ, chương trình “Âm nhạc cuối tuần” tiếp tục trở lại với một buổi nhạc Jazz giàu cảm xúc do NSƯT Quyền Văn Minh cùng các nghệ sĩ Bình Minh Jazz Club biểu diễn. Đặc biệt, chương trình tuần này diễn ra đúng dịp Ngày Quốc tế Phụ nữ (8/3), mang đến những giai điệu ngọt ngào như một lời tri ân tinh tế dành cho phái đẹp.
  • Hoa ban nở rộ trên đường Hoàng Diệu thu hút người dân tới check-in
    Những ngày đầu tháng Ba, khi tiết trời Hà Nội bắt đầu ấm dần sau những đợt mưa phùn cuối xuân, hoa ban lại nở rộ trên nhiều tuyến phố, nhuộm sắc trắng dịu dàng lên không gian Thủ đô. Chỉ kéo dài trong vài tuần ngắn ngủi, mùa hoa ban nhanh chóng trở thành điểm hẹn của người dân và du khách, tạo nên những khung cảnh nhộn nhịp trên các con phố vốn quen thuộc.
  • [Infographic] Đồng chí Phạm Tuấn Long ứng cử đại biểu HĐND TP Hà Nội khóa XVII tại đơn vị bầu cử số 1
    Theo Quyết định số 50/QĐ-UBBC của Ủy ban Bầu cử Thành phố Hà Nội, đồng chí Phạm Tuấn Long - Thành ủy viên, Bí thư Đảng ủy, Giám đốc Sở Văn hóa và Thể thao Thành phố Hà Nội là 1 trong 5 ứng cử viên ứng cử Đại biểu HĐND Thành phố Hà Nội khóa XVII, nhiệm kỳ 2026 - 2031 tại đơn vị bầu cử số 1, gồm các phường: Hoàn Kiếm, Cửa Nam. Ngày 15/3/2026 (Chủ nhật), cử tri cả nước sẽ đi bầu ĐBQH khóa khóa XVI và đại biểu HĐND các cấp, nhiệm kỳ 2026-2031.
  • Hà Nội vào top 50 thành phố đẹp nhất thế giới
    Condé Nast Traveler cho rằng, dù Hà Nội đang trải qua quá trình đô thị hóa nhanh chóng, thành phố vẫn giữ được “tâm hồn lãng mạn” và chiều sâu văn hóa – yếu tố làm nên bản sắc riêng, khác biệt so với nhiều đô thị lớn trong khu vực.
  • “Cẩm nang Bầu cử” hỗ trợ cử tri phường Ba Đình tiếp cận thông tin dễ dàng
    Hướng tới Ngày bầu cử đại biểu Quốc hội khóa XVI và đại biểu Hội đồng nhân dân các cấp nhiệm kỳ 2026 – 2031, Đoàn TNCS Hồ Chí Minh phường Ba Đình đã ra mắt sản phẩm truyền thông số mang tên “Cẩm nang Bầu cử” cùng các video AI hướng dẫn quy định bỏ phiếu và tiêu chuẩn đại biểu.
  • Phường Phú Thượng phát huy dân chủ trước ngày bầu cử
    Hướng tới Ngày bầu cử đại biểu Quốc hội khóa XVI và đại biểu Hội đồng nhân dân các cấp nhiệm kỳ 2026 – 2031, các tổ dân phố trên địa bàn phường Phú Thượng đã đồng loạt tổ chức hội nghị tọa đàm, mạn đàm về cơ cấu, tiêu chuẩn đại biểu, danh sách và tiểu sử người ứng cử.
  • Trưng bày giới thiệu những di sản tư liệu quý trong không gian “Thưởng lãm Châu phê - Lưu dấu Mộc bản”
    Chuyên đề diễn ra trong 3 ngày (từ 3-5/3), mang đến cơ hội hiếm có để công chúng tận mắt chiêm ngưỡng những nét châu phê cùng lời chúc hanh thông, dấu triện cát tường của các vị Hoàng đế triều Nguyễn còn được bảo tồn nguyên vẹn trên Châu bản và Mộc bản triều Nguyễn – những tài liệu gốc có giá trị đặc biệt về lịch sử, pháp lý và văn hóa.
  • [Infographic] Đồng chí Phùng Thị Hồng Hà ứng cử ĐBQH khóa XVI và đại biểu HĐND TP Hà Nội nhiệm kỳ 2026-2031
    Cuộc bầu cử Đại biểu Quốc hội khóa XVI và đại biểu HĐND các cấp nhiệm kỳ 2026 - 2031 sẽ diễn ra ngày 15/3/2026. Đồng chí Phùng Thị Hồng Hà, Phó Bí thư Thành ủy Hà Nội - Phó Bí thư Đảng ủy các cơ quan Thành phố Hà Nội, Bí thư Đảng ủy HĐND Thành phố Hà Nội, Chủ tịch HĐND Thành phố Hà Nội ứng cử Đại biểu Quốc hội khóa XVI (đơn vị bầu cử số 4) và đại biểu HĐND Thành phố Hà Nội khóa XVII (đơn vị bầu cử số 13), nhiệm kỳ 2026 - 2031.
  • Ra mắt tiểu thuyết “Thành thị - Ký ức di truyền”
    Tri Thức Trẻ Books phối hợp cùng NXB Văn học vừa ra mắt bạn đọc tiểu thuyết “Thành thị - Ký ức di truyền” của tác giả Tử Ảnh. Tác phẩm mang màu sắc hiện thực huyền ảo, đan xen yếu tố kinh dị, đặt thành phố vào vị trí một “cơ thể sống” - nơi lưu giữ ký ức, thương tích và những bí mật chưa từng được gọi tên.
  • Lễ hội đền Và xuân Bính Ngọ: Gìn giữ di sản văn hóa, gắn kết Nhân dân đôi bờ sông Hồng
    Sáng 3/3 (tức 15 tháng Giêng năm Bính Ngọ) nghi lễ quan trọng nhất trong kỳ chính hội Đền Và (phường Sơn Tây, TP. Hà Nội) - lễ rước long ngai bài vị Tam vị Đức Thánh Tản sang Đền Ngự Dội (xã Vĩnh Phú, tỉnh Phú Thọ) được tổ chức long trọng với sự tham gia của nhân dân các làng: Vân Gia, Nghĩa Phủ, Mai Trai, Thanh Trì, Ái Mỗ, Phú Nhi, Phù Sa trước đây (nay là 7 tổ dân phố của phường Sơn Tây) cùng thôn Duy Bình, xã Vĩnh Phú, tỉnh Phú Thọ.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO