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
  • Khởi động Giải thưởng văn học nghệ thuật Thủ đô 2026
    Giải thưởng nhằm tôn vinh, quảng bá các tác phẩm văn học nghệ thuật có giá trị cao về tư tưởng và nghệ thuật, thiết thực hướng tới kỷ niệm 1020 năm Thăng Long - Hà Nội. Các tác phẩm được xét giải thuộc mọi thể loại của 9 hội chuyên ngành, tập trung phản ánh truyền thống văn hiến và khát vọng cống hiến của con người Thủ đô. Điểm nhấn của sự kiện là liên hoan biểu diễn, trưng bày tác phẩm đạt giải dự kiến diễn ra vào cuối tháng 12/2026 tại Trung tâm nghệ thuật Âu Cơ.
  • Hà Nội tổ chức chuỗi hoạt động kỷ niệm 950 năm Quốc Tử Giám
    Kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076–2026), Thành phố Hà Nội tổ chức chuỗi 11 hoạt động văn hóa, khoa học, nghệ thuật và trải nghiệm di sản từ ngày 5 đến 15-11-2026.
  • Từ mạch nguồn văn hóa đến sức mạnh đại đoàn kết toàn dân tộc
    Kỷ niệm 80 năm Hội nghị Văn hóa toàn quốc lần thứ nhất (24/11/1946 – 24/11/2026), Ngày Văn hóa Việt Nam (24/11) và Ngày hội Đại đoàn kết toàn dân tộc (18/11) là dịp nhìn lại những dấu mốc có ý nghĩa sâu sắc trong lịch sử dân tộc. Từ tư tưởng văn hóa phải soi đường cho quốc dân đi đến truyền thống đại đoàn kết toàn dân tộc, những giá trị được hun đúc qua các thời kỳ tiếp tục khẳng định vai trò nền tảng tinh thần, sức mạnh nội sinh, tạo động lực cho sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước.
  • Sen hồ Tây, đào Nhật Tân và quất Tứ Liên: Trục văn hóa và động lực phát triển của Thủ đô
    Giai đoạn 2026-2030, định hướng đến năm 2045 thành phố Hà Nội đặt mục tiêu xây dựng ngành kinh tế sinh thái giá trị gia tăng cao, ứng dụng công nghệ số và gắn kết với du lịch sinh thái. Thành phố tập trung phát triển các vùng sản xuất tập trung, đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ, bảo tồn các giống hoa truyền thống đặc trưng như sen hồ Tây, đào Nhật Tân, quất Tứ Liên, đồng thời xây dựng chuỗi liên kết giá trị và thương hiệu bền vững.
  • MB cùng Thể Công - Viettel đưa bóng đá chuyên nghiệp đến gần học sinh
    Ngân hàng TMCP Quân đội (MB) cùng Thể Công - Viettel trao tặng 1.200 vé xem bóng đá cho học sinh, giáo viên và phụ huynh hai trường học tại Hà Nội.
Đừng bỏ lỡ
  • Công cụ mới lan tỏa giá trị Di tích quốc gia đặc biệt Văn Miếu - Quốc Tử Giám
    “Chúng tôi đánh giá cao việc ra mắt sơ đồ và tờ gấp tham quan mới về di tích Văn Miếu - Quốc Tử Giám. Đây là những công cụ thiết thực giúp du khách định hướng, tham quan các công trình và hiểu rõ hơn về lịch sử kiến trúc cũng như những giá trị văn hóa, giáo dục của di tích” - ông Phạm Xuân Tài, Phó Giám đốc Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch Hà Nội, nhấn mạnh trong Lễ ra mắt sơ đồ và tờ gấp tham quan mới Di tích quốc gia đặc biệt Văn Miếu - Quốc Tử Giám, chiều 3/11 tại Văn Miếu - Quốc Tử Giám, TP Hà Nội.
  • Chùm thơ của tác giả Châu Anh Tuấn
    Tạp chí Người Hà Nội xin trân trọng giới thiệu chùm thơ của tác giả Châu Anh Tuấn.
  • Phố cổ Hà Nội mở 10 không gian di sản đón công chúng
    Chào mừng Ngày Di sản Văn hóa Việt Nam (23/11), Ngày Văn hóa Việt Nam (24/11), hưởng ứng Lễ hội Thiết kế sáng tạo Hà Nội 2026, trong tháng 11, phường Hoàn Kiếm (Hà Nội) tổ chức chuỗi hoạt động văn hóa, nghệ thuật tại 10 không gian di sản trên địa bàn.
  • [Video] Tiếp tục lan tỏa các giá trị truyền thống của Văn Miếu - Quốc Tử Giám
    Sau 950 năm, Quốc Tử Giám (Hà Nội) không chỉ gắn với truyền thống giáo dục, khoa cử và đào tạo nhân tài mà còn trở thành biểu tượng tiêu biểu của đạo học Việt Nam. Kỷ niệm dấu mốc này là dịp nhìn lại chặng đường lịch sử, tri ân các bậc tiền nhân, đồng thời khẳng định sức sống của những giá trị đã làm nên chiều sâu văn hiến dân tộc.
  • Hà Nội khen thưởng 8 cá nhân đạt danh hiệu "Người tốt, việc tốt"
    UBND thành phố Hà Nội vừa ban hành quyết định tặng danh hiệu "Người tốt, việc tốt" cho 8 cá nhân tiêu biểu thuộc Tổng Công ty Vận tải Hà Nội và Công an thành phố Hà Nội. Các cá nhân được tuyên dương gồm những công nhân lái xe, nhân viên phục vụ tuyến buýt và lực lượng công an cơ sở tận tụy với công việc. Tiền thưởng cho các cá nhân được trích từ Quỹ Thi đua, Khen thưởng Thành phố theo đúng quy định hiện hành.
  • Ra mắt nền tảng Bản đồ số Văn hóa Việt Nam
    Tối 1/11, tại Di tích quốc gia đặc biệt Văn Miếu - Quốc Tử Giám, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch tổ chức “Chương trình Nghệ thuật số Tinh hoa đạo học và Lễ ra mắt nền tảng Bản đồ số Văn hóa Việt Nam (CMAP)”.
  • Hà Nội lan tỏa giá trị văn hóa, vun đắp sức mạnh đại đoàn kết
    Hướng tới kỷ niệm 80 năm Hội nghị Văn hóa toàn quốc lần thứ nhất (24/11/1946 – 24/11/2026), Ngày Văn hóa Việt Nam (24/11) và Ngày hội Đại đoàn kết toàn dân tộc (18/11), Ban Tuyên giáo Thành ủy Hà Nội ban hành Hướng dẫn số 13-HD/BTGTU ngày 30/10/2026, định hướng công tác tuyên truyền và tổ chức các hoạt động hưởng ứng trên địa bàn Thủ đô. Không chỉ nhìn lại một dấu mốc lịch sử có ý nghĩa quan trọng, đợt kỷ niệm còn hướng tới lan tỏa những giá trị văn hóa dân tộc, bồi đắp tinh thần đoàn kết và khơi dậy trách nhiệm của mỗi người dân trong xây dựng đời sống văn hóa, văn minh.
  • Những thanh âm quê hương ngân vang giữa lòng Hà Nội
    Từ âm hưởng dân gian đến những câu chuyện về đất nước, chương trình “Âm nhạc cộng đồng” tối 1/11 do Nhà hát Cải lương Hà Nội thực hiện tại Nhà Bát Giác đã tạo nên một hành trình âm nhạc giàu cảm xúc. Trong không khí sôi nổi, đông đảo khán giả ở nhiều lứa tuổi cùng tìm đến thưởng thức, góp phần đưa những giá trị nghệ thuật truyền thống đến gần hơn với khán giả trong đời sống hôm nay.
  • Concert Quốc gia “Tự hào là người Việt Nam 2026" Lan tỏa sức mạnh đại đoàn kết toàn dân tộc
    Tối 1/11, Concert Quốc gia “Tự hào là người Việt Nam 2026” đã diễn ra tại tại sân vận động Thái Nguyên thu hút khoảng 30.000 khán giả. Sự kết hợp giữa nghệ thuật biểu diễn và công nghệ sân khấu hiện đại đã tạo nên không gian âm nhạc giàu cảm xúc, góp phần lan tỏa thông điệp về sức mạnh đại đoàn kết toàn dân tộc.
  • Sáng rõ việc nghiên cứu, phối hợp, xây dựng đề án điều chỉnh địa giới Hà Nội - Phú Thọ
    Sự kiện được Nhân dân Thủ đô quan tâm gần đây, đó là tại kỳ họp chuyên đề (kỳ họp thứ bảy), HĐND thành phố Hà Nội khóa XVII đã thông qua Nghị quyết cho ý kiến về Đề án điều chỉnh địa giới hành chính giữa Hà Nội và tỉnh Phú Thọ. Trước đó, quá trình nghiên cứu, phối hợp và xây dựng Đề án được thành phố Hà Nội và tỉnh Phú Thọ, các cơ quan chức năng liên quan triển khai chặt chẽ, tuân thủ các quy định pháp luật.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO