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
  • Văn nghệ sĩ là lực lượng nòng cốt để “Ngày Văn hóa Việt Nam” trở thành ngày hội lớn của toàn dân
    NSND Nguyễn Xuân Bắc - Cục trưởng Cục Nghệ thuật biểu diễn (Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch) vừa có Thư ngỏ gửi các đơn vị sự nghiệp công lập hoạt động trong lĩnh vực văn hóa, nghệ thuật; các nhà hát, đoàn nghệ thuật, đơn vị nghệ thuật chuyên nghiệp; tổ chức, doanh nghiệp, đơn vị tổ chức biểu diễn nghệ thuật; các nghệ sĩ, nhà sáng tạo hoạt động trong lĩnh vực văn hóa, nghệ thuật hưởng ứng Ngày Văn hóa Việt Nam (24/11/2026).
  • Xây dựng “Ngày Văn hóa Việt Nam 24/11” trở thành thương hiệu quốc gia, đưa di sản thấm sâu vào đời sống
    Nhằm đưa “Ngày Văn hóa Việt Nam 24/11” thực sự trở thành ngày hội của toàn dân, Phó Thủ tướng Phạm Thị Thanh Trà vừa đưa ra những chỉ đạo quan trọng về việc triển khai Kế hoạch tổ chức Ngày Văn hóa Việt Nam, giai đoạn 2026 - 2030. Theo đó, Văn phòng Chính phủ yêu cầu các bộ, ngành và địa phương đổi mới mạnh mẽ phương thức tổ chức, lấy người dân làm trung tâm và chủ thể sáng tạo; các hoạt động tạo sức lan tỏa sâu rộng gắn liền với phát triển công nghiệp văn hóa và du lịch di sản.
  • Khai mạc Tuần phim “Hiền tài và hào khí Thăng Long”
    Tối 23/9, tại Hà Nội, Hiệp hội Xúc tiến phát triển điện ảnh Việt Nam phối hợp với Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch Thành phố Hà Nội, Trung tâm Hoạt động Văn hóa Khoa học Văn Miếu - Quốc Tử Giám tổ chức khai mạc tuần phim “Hiền tài và hào khí Thăng Long”.
  • Trường Đại học Victoria Hòa Bình bước vào chặng đường phát triển mới
    Chiều 25/9, Trường Đại học Victoria Hòa Bình tổ chức lễ công bố quyết định đổi tên Trường Đại học Hòa Bình thành Trường Đại học Victoria Hòa Bình; công bố thành lập Trường Y Dược Victoria và chào mừng năm học mới 2026–2027.
  • Phường Tây Hồ tập trung nâng cao chất lượng công tác xây dựng Đảng
    Ngày 25/9, Ban Xây dựng Đảng phường Tây Hồ (Hà Nội) tổ chức Hội nghị giao ban công tác xây dựng Đảng 9 tháng đầu năm, triển khai nhiệm vụ trọng tâm 3 tháng cuối năm 2026 và giao ban công tác dư luận xã hội tháng 9 năm 2026.
Đừng bỏ lỡ
  • [Podcast] Truyện ngắn: Bạn tôi (Kỳ 1)
    Gần trưa, vừa mở trang Facebook, tôi chợt giật mình khi thấy dòng chữ in đậm: “Chiến sỹ trẻ băng mình qua biển lửa cứu sống bé trai bảy tuổi”. Bài viết mới được đăng tải đã làm rung động hàng triệu con tim...
  • Quy hoạch không gian tầm thấp: Đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững của Thủ đô trong giai đoạn mới
    Không gian tầm thấp là khái niệm mới, đã được xác định như là một phần của cấu trúc không gian đa tầng - đa lớp trong Quy hoạch tổng thể Thủ đô tầm nhìn 100 năm và định hướng tại Nghị quyết số 02-NQ/TW của Bộ Chính trị về “Xây dựng và phát triển Thủ đô Hà Nội trong kỷ nguyên mới”.
  • Phát động Cuộc vận động Sáng tác Mỹ thuật Toàn quốc đề tài "Lực lượng Vũ trang - Chiến tranh cách mạng" 2026-2030
    Bảo tàng Lịch sử Quân sự Việt Nam vừa phát động Cuộc vận động sáng tác mỹ thuật toàn quốc đề tài "Lực lượng vũ trang - Chiến tranh cách mạng" giai đoạn 2026–2030. Cuộc vận động nhằm đẩy mạnh tuyên truyền, nâng cao chất lượng sáng tác mỹ thuật, tôn vinh truyền thống đánh giặc giữ nước và hình ảnh "Bộ đội Cụ Hồ", góp phần xây dựng Quân đội vững mạnh về chính trị và tư tưởng.
  • Nhiều hoạt động đặc sắc trong Ngày hội Văn hóa dân tộc Mông lần thứ IV
    Chiều 24/9, tại Hà Nội, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch phối hợp với UBND tỉnh Điện Biên và các địa phương có đông đồng bào dân tộc Mông sinh sống tổ chức họp báo thông tin về Ngày hội văn hóa dân tộc Mông lần thứ IV.
  • Điều chỉnh thời gian tổ chức Festival Thu Hà Nội 2026 vào tháng 10/2026
    Festival Thu Hà Nội năm 2026 với chủ đề “Thu Hà Nội - Hành trình cảm xúc” sẽ diễn ra từ ngày 16 đến 18/10, thay cho thời gian dự kiến trước đó từ ngày 25 đến 27/9. Qua 9 không gian trải nghiệm về di sản, du lịch, làng nghề, văn hóa, ẩm thực, nghệ thuật và giao lưu quốc tế, chương trình mở ra một hành trình khám phá Hà Nội từ những giá trị truyền thống đến những cách tiếp cận mới, qua đó góp phần làm giàu thêm sức hấp dẫn của mùa thu Thủ đô.
  • Đêm hội Trăng Rằm 2026: Rộn ràng sắc Trung thu bên hồ Hoàn Kiếm
    Tối 25/9, tại không gian đi bộ khu vực hồ Hoàn Kiếm, Lễ rước đèn “Đêm hội trăng rằm” 2026 sẽ diễn ra với nhiều mô hình đèn Trung thu truyền thống, đồ chơi dân gian và các hoạt động trình diễn nghệ thuật. Đây là một trong những hoạt động điểm nhấn thuộc chuỗi chương trình văn hóa “Lưu trăng phố cổ 2026”, đưa không khí Trung thu truyền thống đến gần hơn với người dân, thiếu nhi và du khách tại trung tâm Thủ đô.
  • Diễn đàn Thành phố thông minh Việt Nam: Thúc đẩy Thủ đô tăng trưởng hai con số
    Diễn đàn Thành phố thông minh Việt Nam - ASOCIO 2026 với chủ đề “Đô thị thông minh - Nền tảng thúc đẩy tăng trưởng hai con số” dự kiến diễn ra vào tháng 11 hoặc tháng 12/2026 tại Hà Nội, thu hút khoảng 2.000 lượt đại biểu trong và ngoài nước. Sự kiện gồm 1 phiên toàn thể, 4 phiên chuyên đề, triển lãm TechX Make in Viet Nam, các hoạt động kết nối giao thương và lễ trao giải thưởng uy tín...
  • 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.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO