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
  • Trưng bày “Chuyện thời bình”: Lát cắt chân thực về cuộc sống của người lính sau chiến tranh
    Từ ngày 10/5 đến ngày 24/5/2026 tại Trung tâm điều phối các hoạt động sáng tạo Hà Nội (Bảo tàng Hà Nội) diễn ra trưng bày “Chuyện thời bình”. Trưng bày do Bảo tàng Hà Nội, Trung tâm điều phối các hoạt động sáng tạo Hà Nội đồng hành với nhóm sinh viên Học viện Báo chí và tuyên truyền đồng tổ chức nhằm lan tỏa những câu chuyện đời thường của các cựu chiến binh, thương binh, bệnh binh trên cả nước.
  • Hiện thực hóa Nghị quyết số 80-NQ/TW: Gợi mở giải pháp chính sách
    “Muốn đưa Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị về phát triển văn hóa Việt Nam vào thực tiễn một cách hiệu quả, cần chú trọng đồng thời: thúc đẩy thể chế hóa, cụ thể hóa chính sách một cách kịp thời và chính xác; thực hiện đầu tư theo hướng có trọng tâm và trọng điểm; xây dựng năng lực con người và dữ liệu làm nền cho thực thi; tạo cơ chế để toàn xã hội cùng trở thành chủ thể đồng kiến tạo và đóng góp cho văn hóa” - PGS.TS Đỗ Thị Thanh Thủy (Viện Văn hóa - Nghệ thuật, Thể thao và Du lịch Việt Nam) nêu ý kiến.
  • Cơ hội hiện thực hóa Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị
    PGS.TS Đỗ Thị Thanh Thủy (Viện Văn hóa - Nghệ thuật, Thể thao và Du lịch Việt Nam), nhận định, chúng ta đang có nhiều cơ hội hiện thực hóa Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị về phát triển văn hóa Việt Nam. Trong đó, nổi bật là sự thống nhất về quyết tâm chính trị trong bối cảnh yêu cầu đổi mới mô hình tăng trưởng, dư địa phát triển của các công nghiệp văn hóa Việt Nam, tác động của chuyển đổi số và nhu cầu gia tăng sức mạnh mềm quốc gia.
  • Hà Nội phê duyệt chủ trương đầu tư Dự án Hệ thống thu gom nước thải lưu vực S3, nhà máy xử lý nước thải Phú Đô
    Tại kỳ họp thứ hai (kỳ họp chuyên đề) ngày 11/5, HĐND Thành phố Hà Nội khóa XVII đã phê duyệt chủ trương đầu tư Dự án Hệ thống thu gom nước thải cho lưu vực S3 tại các phường Cầu Giấy, Nghĩa Đô, Yên Hòa, Phú Diễn, Từ Liêm, Đại Mỗ và Nhà máy xử lý nước thải Phú Đô, Thành phố Hà Nội, theo hình thức đối tác công tư (PPP), loại hợp đồng Xây dựng - Chuyển giao (BT).
  • Hà Nội phê duyệt chủ trương đầu tư dự án Quốc lộ 1A lên 90m
    Dự án trục không gian Quốc lộ 1A có chiều dài khoảng 36,3km, đoạn từ đường Vành đai 1 đến nút giao Cầu Giẽ, với tổng mức đầu tư dự kiến khoảng 162.000 tỷ đồng.
Đừng bỏ lỡ
  • Trao giải và khai mạc triển lãm tranh cuộc thi “Di sản trong mắt em” 2026
    Cuộc thi “Di sản trong mắt em” tại Văn Miếu – Quốc Tử Giám đã vinh danh nhiều họa sĩ nhí với các tác phẩm sáng tạo về di sản văn hóa Việt Nam. Hơn 400 bức tranh từ thiếu nhi trong và ngoài nước góp phần lan tỏa tình yêu di sản và ý thức gìn giữ giá trị truyền thống.
  • Âm nhạc cuối tuần: Khi nơi công cộng trở thành không gian văn hóa
    Chiều 10/5, chương trình “Âm nhạc cuối tuần” tại Nhà Bát Giác - Vườn hoa Lý Thái Tổ tiếp tục mang nghệ thuật đến gần công chúng bằng một không gian biểu diễn mở, nơi âm nhạc hòa vào nhịp sống phố đi bộ hồ Hoàn Kiếm. Từ những giai điệu jazz kinh điển đến các ca khúc về Hà Nội, chương trình không chỉ tạo thêm điểm hẹn văn hóa cho người dân và du khách, mà còn góp phần hình thành môi trường văn hóa công cộng giàu tính kết nối giữa lòng Thủ đô.
  • Festival “Nữ Đại sứ Du lịch làng nghề Hà Nội” 2026: Quảng bá giá trị văn hóa, du lịch, làng nghề Thủ đô
    Chào mừng kỷ niệm 136 năm Ngày sinh Chủ tịch Hồ Chí Minh (19/5/1890 - 19/5/2026) và chào mừng Đại hội đại biểu MTTQ Việt Nam lần thứ XI, Trung tâm giáo dục nghề nghiệp và hỗ trợ phát triển phụ nữ Hà Nội (Ủy ban MTTQ Việt Nam thành phố Hà Nội) tổ chức Festival “Nữ Đại sứ Du lịch Làng nghề Hà Nội” năm 2026 tại Công viên Thiên Văn Học, phường Dương Nội, TP. Hà Nội.
  • Phát huy giá trị di sản văn hóa Lễ hội Gióng và Di tích quốc gia đặc biệt đền Phù Đổng
    Chiều 8/5, tại xã Phù Đổng, Sở Văn hóa và Thể thao Hà Nội phối hợp với UBND xã Phù Đổng tổ chức Hội thảo khoa học về bảo vệ, phát huy giá trị di sản văn hóa Lễ hội Gióng và Di tích Quốc gia đặc biệt đền Phù Đổng.
  • Lắng nghe Hà Nội qua những thanh âm cuối tuần
    Có những buổi chiều ở Hà Nội, âm nhạc không vang lên trong nhà hát, mà cất lên giữa khoảng trời mở của phố đi bộ, hòa cùng nhịp bước người qua lại bên hồ Gươm. Chính trong không gian ấy, “Âm nhạc cuối tuần” dần trở thành một phần quen thuộc của đời sống đô thị - nơi công chúng tìm đến không chỉ để nghe nhạc, mà để cảm nhận một nhịp sống văn hóa rất riêng của Thủ đô.
  • Hà Nội: Thêm hai làng nghề gia nhập mạng lưới Thành phố thủ công sáng tạo thế giới
    Tối 8/5, tại Hoàng thành Thăng Long, UBND Thành phố Hà Nội tổ chức Lễ đón nhận làng nghề khảm trai sơn mài Chuyên Mỹ và làng nghề điêu khắc sơn mỹ nghệ Sơn Đồng trở thành thành viên của mạng lưới các Thành phố thủ công sáng tạo thế giới và khai mạc sự kiện trưng bày, trình diễn, tạo tác sản phẩm thủ công mỹ nghệ làng nghề.
  • [Podcast] Truyện ngắn: Bóng làng nơi đáy ao (Kỳ 1)
    Ở làng Chiện này, cách đây năm mươi cái tết, người đàn ông nào vào tuổi ngũ tuần, thì được làng tặng con cá chép ao Sen. Ao Sen là ao chung của cả làng, có ý nghĩa quan trọng với cả cộng đồng. Ông Nền giờ đã ngoài sáu mươi, sau khi rời quân ngũ về đã làm liền hai khóa chủ tịch xã. Còn hơn nửa năm nữa, ông chỉ mong kết thúc nhiệm kì để được nghỉ ngơi.
  • Thí điểm thành lập Quỹ văn hóa, nghệ thuật từ trung ương đến địa phương
    Quốc hội Việt Nam vừa chính thức thông qua Nghị quyết số 28/2026/QH16 ngày 24/4/2026, tạo ra một bước ngoặt lịch sử cho sự phát triển của văn hóa và công nghiệp sáng tạo quốc gia.
  • Lần đầu tiên Tuồng, Chèo, Cải lương hội tụ trên cùng một sân khấu
    Dịp Quốc tế Thiếu nhi 1/6 năm nay, công chúng sẽ có cơ hội thưởng thức một tác phẩm độc đáo mang tên "Bí ẩn triều đại phép thuật". Sự kiện đánh dấu bước đột phá hiếm có khi ba loại hình kịch hát truyền thống gồm Tuồng, Chèo và Cải lương kết hợp trên cùng một sân khấu. Bằng tư duy kể chuyện hiện đại, chương trình hứa hẹn mang đến không gian kỳ ảo, giàu cảm xúc, đặc biệt hướng tới khán giả trẻ và các em thiếu nhi trong mùa hè 2026.
  • "Chuyện sĩ tử" - Nơi lưu giữ 950 câu chuyện thực về hành trình học tập của thế hệ hôm nay
    Nhân dịp kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076-2026), một sự kiện lịch sử quan trọng của nền giáo dục Việt Nam, Ban Tổ chức đã chính thức phát động dự án "Chuyện Sĩ Tử". Dự án này được kỳ vọng sẽ xây dựng một "bảo tàng sống" độc đáo, nơi lưu giữ 950 câu chuyện chân thực về hành trình học tập, rèn luyện của các thế hệ học sinh, sinh viên ngày nay, nối tiếp truyền thống hiếu học của dân tộc.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO