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
  • Giá trị hồ Gươm và khu vực phụ cận, cùng cánh cửa tương lai
    Theo tiến trình lịch sử, hồ Gươm (phường Hoàn Kiếm, TP Hà Nội) và khu vực phụ cận đã có những sự thay đổi, nhưng giá trị về văn hóa, lịch sử của hồ Gươm – “viên ngọc” giữa lòng Thủ đô cùng khu vực phụ cận sẽ mãi mãi còn lại với người dân Hà Nội nói riêng, cả nước nước chung.
  • "Nét Hà thành" kể câu chuyện Hà Nội qua tà áo dài
    Ngày 11/9, Trung tâm Hoạt động Văn hoá Khoa học Văn Miếu - Quốc Tử Giám tổ chức khai mạc chương trình "Nét Hà thành - Câu chuyện Hà Nội qua tà áo dài", mở đầu chuỗi hoạt động, sự kiện Festival Thăng Long - Hà Nội lần thứ II năm 2026.
  • Tọa đàm “Lửa trên đường ray”: Ký ức không quên của những người giữ mạch đường sắt thời chiến
    Sáng 10/9, tại Bảo tàng Hà Nội tổ chức tọa đàm “Lửa trên đường ray”, trong khuôn khổ Festival Thăng Long - Hà Nội lần thứ II năm 2026. Chương trình là dịp gặp gỡ, đối thoại giữa những nhân chứng từng gắn bó với ngành Đường sắt trong chiến tranh và thế hệ hôm nay, qua đó tái hiện một phần ký ức về những chuyến tàu vượt qua bom đạn, những người bám máy, bám đường và hành trình đưa đầu máy xe lửa hơi nước 141-179 về Ga di sản Bảo tàng Hà Nội.
  • Phường Việt Hưng lấy ý kiến Nhân dân về Điều chỉnh tổng thể Quy hoạch phân khu đô thị sông Hồng
    Thực hiện Kế hoạch của Thành ủy Hà Nội; Sở Xây dựng Hà Nội và Kế hoạch của UBND phường Long Biên; UBND phường Việt Hưng (TP Hà Nội) tổ chức lấy ý kiến của cơ quan, tổ chức, cá nhân và cộng đồng dân cư về Điều chỉnh tổng thể Quy hoạch phân khu đô thị sông Hồng, tỷ lệ 1/5.000 (đoạn từ cầu Hồng Hà đến cầu Mễ Sở) và Phương án tuyến, vị trí công trình theo tuyến dự án đầu tư xây dựng Trục đại lộ cảnh quan sông Hồng.
  • [Ảnh] "Bữa tiệc" nghệ thuật trong đêm khai mạc Festival Thăng Long - Hà Nội 2026
    Tối 11/9, Festival Thăng Long - Hà Nội lần thứ II năm 2026 chính thức khai mạc với chủ đề "Dòng chảy di sản - Heritage Flow". Bằng âm nhạc, ánh sáng và công nghệ, chương trình như "bữa tiệc" nghệ thuật giàu cảm xúc đã đánh thức không gian di sản Hoàng thành Thăng Long.
Đừng bỏ lỡ
  • [Video] Festival Thăng Long - Hà Nội 2026: Động lực mới phát triển Thủ đô từ “Dòng chảy di sản”
    Tối 11/9, tại Hoàng thành Thăng Long, Festival Thăng Long - Hà Nội lần thứ II, năm 2026 với chủ đề “Dòng chảy Di sản - Heritage Flow” đã chính thức khai mạc, mở đầu chuỗi hoạt động văn hóa kéo dài từ ngày 11 đến 20/9 tại nhiều không gian văn hóa - di sản tiêu biểu của Thủ đô.
  • [Podcast] Truyện ngắn: Màu của gió (Kỳ 1)
    Gói bưu phẩm nhân viên bưu điện chuyển đến nhà tôi là cuốn tiểu thuyết có tên: Màu của gió, của tác giả Lam Thùy. Bức tranh trang trí bìa vẽ theo trường phái lập thể khá hiện đại, nhìn bắt mắt. Tôi mở Facebook, vào trang của Thùy, nhắn tin hộp thư messenger: “Cảm ơn em đã tặng sách. Tôi rất vui vì em vẫn tâm huyết với văn chương. Em đang ở đâu?”...
  • "Văn hóa hành động" – nền tảng đưa nghị quyết vào cuộc sống
    Sáu Nghị quyết, Chỉ thị quan trọng của Bộ Chính trị vừa được Ban Tuyên giáo Thành ủy Hà Nội định hướng thông tin, tuyên truyền, phổ biến và triển khai thực hiện trên địa bàn Thủ đô. Đằng sau những nội dung về công tác tư tưởng, đội ngũ cán bộ, người Việt Nam ở nước ngoài, phát triển vùng, du lịch và học tập, thực hành tư tưởng, đạo đức, phương pháp, phong cách Hồ Chí Minh là yêu cầu xuyên suốt: biến nhận thức thành hành động, biến chủ trương thành những chuyển biến cụ thể trong đời sống xã hội.
  • Những thanh âm đa sắc trong chương trình “Âm nhạc cuối tuần” chiều 13/9
    Vào 17h ngày 13/9, tại Nhà Bát giác, NSƯT Quyền Văn Minh cùng các nghệ sĩ Bình Minh Jazz Club sẽ mang đến một chương trình âm nhạc với nhiều cung bậc cảm xúc, từ những giai điệu thân thuộc về Hà Nội đến các tác phẩm jazz kinh điển.
  • Lan tỏa những giá trị đẹp của văn hóa và con người Hà Nội
    Hướng tới kỷ niệm 72 năm Ngày Giải phóng Thủ đô (10/10/1954 - 10/10/2026), Lễ trao Giải Báo chí về phát triển văn hóa và xây dựng người Hà Nội thanh lịch, văn minh lần thứ IX - năm 2026 dự kiến được tổ chức tại Cung Văn hóa Lao động Hữu nghị Việt Xô. Không chỉ là sự kiện tôn vinh những tác phẩm báo chí xuất sắc, Giải còn là nơi ghi nhận những nỗ lực của báo chí trong việc phát hiện, phản ánh và lan tỏa các giá trị văn hóa, những nét đẹp trong đời sống và ứng xử của người Hà Nội.
  • Tái hiện hai thập niên tân nhạc Hà Nội qua 102 bản nhạc và tư liệu quý
    Trong khuôn khổ Festival Thăng Long - Hà Nội lần thứ II năm 2026, vào lúc 18h ngày 12/9/ 2026, Trung tâm Điều phối các hoạt động sáng tạo Hà Nội - Bảo tàng Hà Nội sẽ tổ chức khai mạc chương trình trưng bày và tọa đàm Hướng về thành phố xa xưa: Hai thập niên tân nhạc Hà Nội (1934 - 1954). Đây là hoạt động chuyên đề nhằm tôn vinh những giá trị của nền tân nhạc Hà Nội trong giai đoạn hình thành và phát triển từ năm 1934 đến năm 1954, đồng thời góp phần lan tỏa di sản âm nhạc của Thủ đô đến với đông đảo công chúng, đặc biệt là thế hệ trẻ.
  • [Podcast] Tản văn: Hành trang tháng Chín
    Tháng Chín, ánh nắng nhẹ nhàng lướt qua khung cửa sổ, báo hiệu một mùa tựu trường nữa đã đến. Những cô cậu học trò lại háo hức chuẩn bị hành trang cho một năm học mới. Ở quê, những đứa trẻ lớn lên từ bùn đất, lấm lem...
  • Chùm thơ của tác giả Lê Hồng Thiện
    Tạp chí Người Hà Nội xin trân trọng giới thiệu chùm thơ của tác giả Lê Hồng Thiện.
  • Hứa hẹn “quả ngọt” từ việc điều chỉnh cục bộ Quy hoạch khu vực hồ Gươm và vùng phụ cận
    UBND phường Hoàn Kiếm và UBND phường Cửa Nam (TP Hà Nội) đang phối hợp tổ chức lấy ý kiến cộng đồng dân cư đối với phương án điều chỉnh cục bộ Quy hoạch phân khu đô thị H1-1B, H1-1C, kết hợp giải pháp quy hoạch chi tiết tỷ lệ 1/500 nhằm cải tạo, chỉnh trang, tái thiết, tái cấu trúc không gian khu vực hồ Gươm và vùng phụ cận.
  • Phường Hồng Hà lấy ý kiến Nhân dân về Điều chỉnh tổng thể Quy hoạch phân khu đô thị sông Hồng
    UBND phường Hồng Hà (TP Hà Nội) tổ chức lấy ý kiến Nhân dân về điều chỉnh tổng thể Quy hoạch phân khu đô thị sông Hồng, tỷ lệ 1/5000 (đoạn từ cầu Hồng Hà đến cầu Mễ Sở), thông qua hình thức trực tuyến và trực tiếp tại 5 điểm niêm yết trên địa bàn phường. Thời gian phường Hồng Hà lấy ý kiến Nhân dân từ ngày 7/9 – 26/9/2026.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO