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: Thông reo bóng nắng
    Dù là thời gian nào trong ngày đi chăng nữa, khi bước chân ra khỏi rặng tre vùng nương mạ là tôi lại hướng mắt nhìn về phía Đông. Nơi ấy là ngọn núi Quỳ Sơn sừng sững, uy nghiêm và bạt ngàn thông, xanh ngát một màu. Thông reo trong nắng. Thông vui trong mưa. Thông kiên cường trong bão. Rừng thông quê gắn với tôi suốt dọc đường đời...
  • NSNA Nguyễn Văn Toản: “Mỗi bức ảnh là một câu chuyện được kể bằng ánh sáng và sự thấu cảm”
    Đến với nhiếp ảnh một cách tình cờ, rồi dần trở thành duyên nợ, NSNA Nguyễn Văn Toản - Chủ tịch Hội Nhiếp ảnh Hà Nội đã có gần 40 năm gắn bó với máy ảnh. Từ hàng nghìn khuôn hình, 101 tác phẩm đã được ông lựa chọn và giới thiệu trong cuốn sách ảnh “Những nẻo đường tôi qua” (NXB Thông tấn, 2026) là những lát cắt sinh động về thiên nhiên, đất nước, con người qua góc nhìn của người nghệ sĩ. Mỗi bức ảnh lưu giữ một khoảnh khắc, một cuộc gặp và những rung động riêng trên hành trình sáng tác của nghệ sĩ. Nhân dịp ra mắt cuốn sách, NSNA Nguyễn Văn Toản đã có những chia sẻ về những “đứa con tinh thần” và cả chặng đường gắn bó với nhiếp ảnh mà ông đã đi qua.
  • Xiếc Việt Nam giành giải Vàng tại Liên hoan Xiếc quốc tế Tajikistan 2026
    Nghệ thuật xiếc Việt Nam tiếp tục khẳng định vị thế trên trường quốc tế khi tiết mục “Duo Love” xuất sắc đem về giải Vàng quý giá tại Liên hoan Xiếc quốc tế lần thứ nhất diễn ra từ ngày 17 đến 20/9/2026 tại Thủ đô Dushanbe, Tajikistan.
  • 24 giờ “đổi mood” ở Nam Hà Nội: Khám phá nhịp sống nghỉ dưỡng tại đô thị “1001 tiện ích”
    Không khói bụi, không tiếng còi xe inh ỏi, cũng chẳng cần chen chúc giữa dòng người để tìm chỗ vui chơi. Ở Sun Urban City, “lịch trình” một ngày có thể rất ngẫu hứng: sáng dạo trục đại lộ lễ hội, chiều xuống chơi Sun World Ha Nam, công viên Thể thao, tối về nhà ngồi chill xem nhạc nước, ngắm pháo hoa. Sống ngoài nội thành, hóa ra vẫn có thể vui đủ 24 giờ.
  • Phường Tùng Thiện triển khai GPMB dự án đường nối Quốc lộ 32 với Quốc lộ 21A
    UBND phường Tùng Thiện (TP Hà Nội) cho biết, vừa tổ chức thành công Hội nghị triển khai công tác giải phóng mặt bằng (GPMB) Dự án đầu tư xây dựng đường nối Quốc lộ 32 với Quốc lộ 21A (Tỉnh lộ 416). Hội nghị có sự tham gia của các cơ quan, đơn vị liên quan và các hộ gia đình, cá nhân có đất, tài sản nằm trong phạm vi thực hiện dự án.
Đừng bỏ lỡ
  • Sáng rõ giải pháp, lộ trình thực hiện “Ngày Văn hóa Việt Nam” giai đoạn 2026-2030
    Nhằm đưa “Ngày Văn hóa Việt Nam” trở thành hoạt động chính trị - văn hóa thường niên có dấu ấn của địa phương, góp phần xây dựng môi trường văn hóa lành mạnh, hình thành người Hà Nội thanh lịch, văn minh, hiện đại; Ban Thường vụ Đảng ủy phường Khương Đình (TP Hà Nội) vừa ban hành Kế hoạch tuyên truyền, triển khai thực hiện “Ngày Văn hóa Việt Nam” trên địa bàn, giai đoạn 2026-2030 với 7 nhóm nhiệm vụ, giải pháp trọng tâm.
  • Từ cơ sở lan tỏa những hình ảnh đẹp của người Bí thư cấp ủy
    Từ những công việc gần dân, sát dân đến những nhiệm vụ khó, phức tạp ở cơ sở, vai trò của người Bí thư cấp ủy được thể hiện bằng trách nhiệm, sự nêu gương và hiệu quả trong hành động. Kế hoạch số 106-KH/TU, ngày 21/9/2026 của Ban Thường vụ Thành ủy Hà Nội về rà soát, lựa chọn và tổ chức tuyên dương Bí thư cấp ủy xuất sắc ở cơ sở trong Đảng bộ Thành phố năm 2027 không chỉ hướng tới ghi nhận những cá nhân tiêu biểu, mà còn tạo cơ hội lan tỏa những cách làm hay, kinh nghiệm quý từ cơ sở, góp phần bồi đắp hình ảnh người cán bộ gần dân, trọng dân, vì dân.
  • [Podcast] Cốm xào - thức quà thanh nhã vào thu của người Hà Nội
    Hà Nội có những món ăn chỉ cần nghe tên đã gợi nhớ cả một mùa, hoặc gắn với một nếp sống và cách thưởng thức riêng. Bởi vậy, nhắc đến thức quà ngon của Thủ đô, và được làm từ cốm thì cốm xào là một biến tấu đầy tinh tế và quyến rũ.
  • Chùm thơ của tác giả Xuân Lợi
    Tạp chí Người Hà Nội xin trân trọng giới thiệu chùm thơ của tác giả Xuân Lợi.
  • Quy định về việc thực hiện nếp sống văn minh trong việc cưới và lễ hội
    Việc thực hiện nếp sống văn minh trong sinh hoạt văn hóa, đặc biệt là đối với các sự kiện lớn của đời người như việc cưới và việc tang, luôn đóng vai trò quan trọng trong việc giữ gìn thuần phong mỹ tục, củng cố trật tự xã hội và xây dựng văn hóa cộng đồng. Nhằm cụ thể hóa các mục tiêu này, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch (VHTT&DL) đã ban hành các quy định pháp luật điều chỉnh chi tiết các hoạt động liên quan đến việc cưới và việc tang...
  • Đề xuất Ngày Văn hóa Việt Nam 2026 được nghỉ 1 ngày, không hoán đổi làm bù
    Nhằm bảo đảm hài hòa giữa mục tiêu tôn vinh, phát huy các giá trị văn hóa dân tộc với yêu cầu duy trì sự phát triển kinh tế - xã hội trong giai đoạn then chốt cuối năm, Bộ Nội vụ đã trình Thủ tướng Chính phủ Tờ trình số 10137/TTr-BNV để bổ sung và điều chỉnh phương án nghỉ Ngày Văn hóa Việt Nam năm 2026. Điểm thay đổi so với Tờ trình số 10033/TTr-BNV ban hành ngày 11/9/2026 trước đó là việc không áp dụng phương án hoán đổi ngày làm việc để tạo thành kỳ nghỉ kéo dài.
  • Kể những câu chuyện lịch sử bằng ngôn ngữ sân khấu cải lương
    Tối 20/9, tại sân khấu Nhà Bát Giác bên hồ Hoàn Kiếm, chương trình “Âm nhạc cộng đồng” đã đưa khán giả đi qua nhiều lát cắt của âm nhạc Việt Nam: Từ những giai điệu về làng quê, đất nước đến câu vọng cổ phương Nam, từ ký ức lịch sử đến Hà Nội hôm nay. Không đóng khung trong một màu sắc, chương trình lựa chọn nhiều hình thức biểu diễn, tạo nên một không gian nghệ thuật có sự chuyển động liên tục nhưng vẫn giữ được những giá trị văn hóa đã được bồi đắp qua nhiều thế hệ.
  • [Video] Hanoi Jazztival 2026 - "mở đường" cho thị trường sáng tạo, phát triển công nghiệp văn hóa Thủ đô
    Sau 3 ngày diễn ra với nhiều hoạt động phong phú, đặc sắc, sôi nổi, Liên hoan Nhạc Jazz quốc tế Hà Nội 2026 với chủ đề “Jazz Hà Nội - Giai điệu không biên giới” đã chính thức khép lại với chương trình đêm bế mạc tối 19/9 tại Nhà Bát Giác trên phố đi bộ hồ Gươm.
  • Khai mạc Liên hoan phim Tài liệu Châu Âu - Việt Nam lần thứ 16 tại Hà Nội
    LHP Tài liệu châu Âu – Việt Nam lần thứ 16 có sự tham gia của 9 thành viên EUNIC gồm: Phái đoàn Wallonie – Bruxelles tại Việt Nam; Hội đồng Anh; Đại sứ quán Áo; Đại sứ quán Tây Ban Nha; Đại sứ quán Italia; Đại sứ quán Thụy Điển, Đại sứ quán Phần Lan, Đại sứ quán Na Uy, Viện Văn hóa Pháp và Việt Nam.
  • Hanoi Jazztival 2026: “Âm nhạc không biên giới” tỏa sáng giữa lòng Hà Nội
    Tiếp tục chuỗi hoạt động của Liên hoan nhạc Jazz quốc tế Hà Nội 2026 (Hanoi Jazztival 2026), tối 18/9 tại Vườn Âm nhạc - Nhà hát Lớn Hà Nội, các ban nhạc của Việt Nam và Hoa Kỳ, Hàn Quốc đã đem đến cho khán giả những phần trình diễn hấp dẫn trong đêm nhạc “Jazz Without Borders - Âm nhạc không biên giới”.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO