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
Đừng bỏ lỡ
  • "Xuân quê hương" tại Làng Văn hóa - Du lịch các dân tộc Việt Nam
    Từ ngày 1 đến 28/2/2026, tại Làng Văn hóa - Du lịch các dân tộc Việt Nam (Đoài Phương, Hà Nội) sẽ diễn ra các hoạt động tháng 2 với chủ đề "Xuân quê hương", giới thiệu các hoạt động mừng Đảng, mừng Xuân Bính Ngọ (2026).
  • Lễ mở cửa Ô - Khởi đầu mùa Xuân Thăng Long - Hà Nội
    Theo thông tin từ Ban Quản lý hồ Hoàn Kiếm và Phố cổ Hà Nội, sáng 8/2 (tức 21 tháng Chạp năm Ất Tỵ), tại khu vực hồ Hoàn Kiếm và Phố cổ Hà Nội, diễn ra hoạt động dâng lễ trong khuôn khổ chương trình “Tết Việt - Tết Phố” Xuân Bính Ngọ 2026.
  • Chuỗi sự kiện, lễ hội đẩy mạnh các trải nghiệm “Tết của người Hà Nội”
    Nhằm thu hút và đón khách du lịch đến Thủ đô Hà Nội dịp Tết Nguyên đán, Sở Du lịch Hà Nội đẩy mạnh quảng bá, kích cầu du lịch thông qua chuỗi các hoạt động, sự kiện, lễ hội, không gian văn hoá, nghệ thuật Tết mang bản sắc Hà Nội. Các trải nghiệm “Tết của người Hà Nội” gắn với gia đình, làng nghề, sản phẩm đặc trưng của Thủ đô; các chương trình du lịch di sản, ẩm thực, cộng đồng…
  • Hà Nội lọt top 2 điểm đến được yêu thích nhất châu Á 2026
    Trong bảng xếp hạng năm nay, Hà Nội chỉ đứng sau Bali (Indonesia) – điểm đến dẫn đầu châu Á, Bangkok (Thái Lan) xếp ở vị trí thứ ba. Các điểm đến nổi tiếng khác như Siem Reap (Campuchia) và Tokyo (Nhật Bản) cũng góp mặt trong top 5.
  • Tiếp nối dòng chảy jazz trong không gian cộng đồng chiều ngày 1/2
    Từ 15h30 đến 17h ngày 01/02, tại Nhà Bát Giác – Vườn hoa Lý Thái Tổ, chương trình “Âm nhạc cuối tuần” tiếp tục diễn ra với một buổi biểu diễn jazz được xây dựng theo hướng mở, kết nối những giai điệu quen thuộc của thế giới với các sáng tác Việt Nam giàu cảm xúc.
  • [Podcast] Truyện ngắn: Dưới bóng cây mận già
    Năm ấy, một ngày đầu mùa hè, con ngựa bạch xuất hiện ở cổng nhà tôi với hai cái sọt to tướng đầy măng rừng trên lưng. Chở nặng, và bị cột vào gốc cây, con ngựa đứng im, đầu hơi cúi xuống trầm tư. Cái đuôi dài xác xơ thi thoảng vẩy lên đuổi một con ruồi vô ý.
  • Phát động Cuộc thi ảnh mùa Xuân Bính Ngọ 2026
    Cuộc thi ảnh Mùa xuân Bính Ngọ 2026 của Hội Nhiếp ảnh TP Hồ Chí Minh khuyến khích các tác phẩm giàu tính khoảnh khắc, nhân văn, có góc nhìn mới.
  • UNESCO gửi thông điệp chúc mừng Nghị quyết số 80-NQ/TW về phát triển văn hóa Việt Nam
    UNESCO cho rằng, đây là một văn kiện đặc biệt quan trọng, thể hiện sự chuyển đổi tư duy phát triển, theo đó văn hóa không chỉ là một lĩnh vực bổ trợ, mà là một trong bốn trụ cột đồng đẳng của phát triển bền vững, bên cạnh kinh tế, xã hội và môi trường.
  • Phát động cuộc thi bút ký với chủ đề “Sông Hương - ngày hội trùng dương” năm 2026
    Ngày 29/01, Tạp chí Sông Hương đã phát động cuộc thi bút ký “Sông Hương - Ngày hội trùng dương” năm 2026. Cuộc thi nhằm tạo điều kiện phát hiện, thu hút tài năng trong lĩnh vực văn học nghệ thuật, phát huy tính sáng tạo để có những tác phẩm hay".
  • Hà Nội khai mở mùa du lịch 2026 với "Get on Hanoi"
    Với chủ đề "Get on Hanoi 2026 – Hành trình tươi xanh", sự kiện thể hiện định hướng phát triển du lịch Thủ đô gắn với bảo tồn thiên nhiên, gìn giữ di sản văn hóa và phát triển bền vững.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO