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
  • Các thành phố ASEAN cùng xây dựng cộng đồng ASEAN tự cường, bền vững
    Đó là phát biểu của Ủy viên Bộ Chính trị, Phó Thủ tướng Thường trực Chính phủ Phạm Gia Túc tại phiên khai mạc Hội nghị lãnh đạo các Thành phố ASEAN diễn ra chiều 8/6 tại Hà Nội. Hội nghị do UBND Thành phố Hà Nội chủ trì.
  • Hà Nội cho thấy quan hệ cấp địa phương là nền tảng vững chắc cho quan hệ cấp quốc gia
    Tại Hội nghị lãnh đạo các Thành phố ASEAN diễn ra chiều 8/6 do UBND Thành phố Hà Nội chủ trì tổ chức, đồng chí Nguyễn Mạnh Cường - Ủy viên Trung ương Đảng, Thứ trưởng Bộ Ngoại giao, chia sẻ: “Hà Nội đã thiết lập mối quan hệ hợp tác với hơn 100 Thủ đô, thành phố trên thế giới, trong đó có nhiều thành phố ASEAN. Hà Nội cho thấy quan hệ cấp địa phương là nền tảng vững chắc cho quan hệ cấp quốc gia”.
  • Lễ tôn vinh “Thương hiệu Vàng Chất lượng Quốc tế 2026”
    Ngày 24/05/2025, tại Trung tâm Hội nghị Quốc tế – Văn phòng Chính phủ (11 Lê Hồng Phong, Ba Đình, Hà Nội), Diễn đàn “Phát triển Kinh tế, Đổi mới sáng tạo, Chống hàng giả và Phát triển thương hiệu uy tín bền vững năm 2026” kết hợp Lễ Biểu dương “Thương hiệu Vàng Chất lượng Quốc tế 2026” – Lần thứ VII đã được tổ chức long trọng với sự tham dự của đông đảo lãnh đạo, chuyên gia, doanh nhân và đại diện cộng đồng doanh nghiệp trên cả nước.
  • Xây dựng văn hóa liêm chính từ nền tảng đạo đức và trách nhiệm xã hội
    Ban Tuyên giáo và Dân vận Thành ủy Hà Nội vừa ban hành Kế hoạch số 51-KH/BTGDVTU ngày 19/5/2026 về tuyên truyền, giáo dục, thực hành liêm chính trong cán bộ, đảng viên và các tầng lớp Nhân dân, doanh nghiệp trên địa bàn Thành phố. Kế hoạch thể hiện quyết tâm xây dựng nền hành chính liêm chính, văn hóa ứng xử chuẩn mực và môi trường xã hội trong sạch, góp phần tạo dựng nền tảng phát triển Thủ đô văn hiến, văn minh, hiện đại, hạnh phúc.
  • Phường Yên Nghĩa trao Huy hiệu Đảng dịp 19/5 tới các đảng viên lão thành
    Kỷ niệm 136 năm Ngày sinh Chủ tịch Hồ Chí Minh (19/5/1890 - 19/5/2026), Đảng bộ phường Yên Nghĩa (TP. Hà Nội) đã tổ chức Lễ trao tặng Huy hiệu Đảng đợt 19/5 cho các đảng viên lão thành đang sinh hoạt tại các chi bộ trực thuộc Đảng bộ phường.
  • Quyết định nhiều nội dung về kinh tế - xã hội để đất nước phát triển nhanh, bền vững
    Trong trong công tác lập pháp, tại kỳ họp thứ nhất vừa qua, Quốc hội khóa XVI đã xem xét, thông qua nhiều nội dung về kinh tế - xã hội cùng các nội dung quan trọng khác, từ đó kịp thời thể chế hóa Nghị quyết Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV và các kết luận của Ban Chấp hành Trung ương, Bộ Chính trị, Ban Bí thư, đáp ứng yêu cầu thực tiễn.
Nổi bật Tạp chí Người Hà Nội
  • Chính sách đặc thù tạo động lực cho đội ngũ văn nghệ sĩ sáng tạo, cống hiến
    Tại kỳ họp thứ 4, HĐND thành phố, đa số đại biểu đã nhất trí tán thành, thông qua Nghị quyết quy định một số nội dung, mức chi trong lĩnh vực văn hóa, nghệ thuật của thành phố Hà Nội. Theo Nghị quyết, việc ban hành cơ chế, chính sách đặc thù này sẽ kịp thời tháo gỡ các nút thắt về thể chế, tạo động lực mạnh mẽ khuyến khích đội ngũ nghệ sĩ sáng tạo, cống hiến, thu hút các chuyên gia uy tín, nâng cao chất lượng nghệ thuật chuyên nghiệp và thúc đẩy ngành công nghiệp văn hóa của Thủ đô phát triển hội nhập sâu
  • [Podcast] Chè nhãn lồng hạt sen - thức quà gói trọn hương mùa hạ Hà thành
    Hà Nội những ngày hè tháng Năm, tháng Sáu, cùng với nắng vàng, hương sen bách diệp từ đầm Tây Hồ cũng theo gió len lỏi vào từng ngõ nhỏ, báo hiệu một thức quà thanh nhã đã đến. Người Hà Nội vốn cầu kỳ trong chuyện ăn uống. Từ những nguyên liệu quen thuộc như hạt sen, nhãn lồng, đường phèn hay vài cánh hoa nhài, các bà các mẹ Hà thành xưa đã tạo nên món chè nhãn lồng bao sen - thức quà từng xuất hiện trong những dịp lễ, ngày rằm hay những buổi tiếp khách. Bát chè trong veo, ngọt thanh, ngan ngát hương sen ấy đến nay vẫn được xem như một biểu tượng của nét ẩm thực thanh lịch đất kinh kỳ.
  • Hà Nội thông qua cơ chế hỗ trợ bảo tồn và phát huy giá trị di sản văn hóa
    Ngày 15/6, tại kỳ họp thứ tư HĐND Thành phố Hà Nội đã thông qua Nghị quyết Quy định cơ chế, chính sách hỗ trợ tổ chức, cá nhân bảo tồn, tôn tạo và phát huy giá trị di sản văn hóa gắn với di tích; khu vực có giá trị văn hóa, lịch sử; công trình kiến trúc có giá trị trên địa bàn thành phố Hà Nội (thực hiện Điểm a, Khoản 1, Điều 15 Luật Thủ đô).
  • Người trẻ định hình lại thói quen hưởng thụ kì nghỉ và những cuộc vui
    Kỳ nghỉ lễ 30/4 – 1/5/2026, bên cạnh 12 triệu lượt khách di chuyển tới các thủ phủ du lịch, có một làn sóng không nhỏ chọn ở lại thành phố hoặc nghỉ ngơi tại chỗ thay vì chen chân tại các địa điểm du lịch đông đúc. Giá vé máy bay tăng cao, tình trạng quá tải ở các điểm đến và áp lực chi tiêu khiến nhiều người, đặc biệt là người trẻ, buộc phải nhìn lại cách mình tận hưởng kỳ nghỉ.
  • Mùa hoa ban ở Hà Nội
    Có những thành phố, khi vào xuân bỗng trở nên dịu dàng như một thước phim quay chậm đầy mênh mang. Và Hà Nội là một nơi như thế. Mùa xuân ở Hà Nội không quá ồn ào, phô trương nhưng lại toát lên một vẻ đẹp rất điện ảnh với nắng nhẹ ấm áp trải xuống những đại lộ thẳng tắp, cánh hoa ban trắng khẽ rơi trong gió. Tôi vốn thích hoa ban, luôn có cảm tưởng sắc trắng tinh khôi của loài hoa này dẫu đơn thuần nhưng lại nổi bật trên nền trời xanh nhạt hoà phối cùng sắc xanh non của liễu rủ bên hồ Gươm. Bản thân cứ thế chậm rãi đi dạo dưới ánh nắng dịu dàng trải dài trên mặt nước Hồ Gươm. Trong khoảnh khắc giơ máy ảnh lên, bản thân khẽ khàng nhận ra: hóa ra cảnh sắc như bức hoạ không chỉ tồn tại trong thơ cổ, mà đang hiện hữu ngay trước mắt mình.
Đừng bỏ lỡ
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO