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: Cơm cà muối mặn, rưng rưng ngày bão
    Đã hai ngày rồi, cơn bão ghé ngang qua nhà. Mẹ ngồi buồn bã trước thềm. Mưa gió, đàn vịt, đàn gà chẳng đi kiếm ăn được. Chúng nép mình dưới bụi chuối, co ro bởi đôi cánh đã ướt rượt. Đàn gà con nối đuôi nhau, lạc giọng tìm mẹ.
  • Định vị thương hiệu di sản văn hóa Hà Nội từ mô hình kinh tế đêm
    Trong bối cảnh cạnh tranh đô thị ngày càng gia tăng, kinh tế đêm trở thành một động lực tăng trưởng mới tại nhiều quốc gia và thành phố lớn. Đối với Hà Nội, phát triển kinh tế đêm không chỉ mở rộng không gian và thời gian hoạt động kinh tế mà còn tạo điều kiện khai thác chiều sâu văn hóa, gia tăng trải nghiệm du lịch và xây dựng bản sắc đô thị. Từ các sản phẩm du lịch đêm gắn với di sản đến định hướng phát triển sáng tạo, Hà Nội đang từng bước hướng tới thương hiệu “thành phố trải nghiệm văn hóa về đêm”, q
  • Cải lương trong không gian nghệ thuật cộng đồng bên hồ Hoàn Kiếm
    Tối 18/10, tại sân khấu Nhà Bát Giác bên hồ Hoàn Kiếm, chương trình “Âm nhạc cộng đồng” do Nhà hát Cải lương Hà Nội thực hiện mang đến một không gian nghệ thuật giàu màu sắc với các tiết mục tân cổ, ca cổ, hát xẩm và múa. Từ những giai điệu về quê hương, Hà Nội đến những câu chuyện lịch sử được kể bằng ngôn ngữ sân khấu, chương trình góp phần đưa những giá trị truyền thống đến gần hơn với công chúng trong không gian mở.
  • Hà Nội tháo gỡ các điểm nghẽn, đẩy nhanh kết cấu hạ tầng giao thông
    Thực hiện Luật Thủ đô 2026 (điểm a, b, c, đ Khoản 1 Điều 13 và điểm d khoản 4 Điều 26), HĐND Thành phố Hà Nội đã ban hành Nghị quyết số 70/2026/NQ-HĐND quy định chính sách đầu tư phát triển, quản lý, khai thác kết cấu hạ tầng đường bộ, đường sắt địa phương trên địa bàn thành phố. Văn bản này có ý nghĩa quan trọng, tác động sâu rộng và tích cực để Hà Nội đầu tư phát triển, khai thác kết cấu hạ tầng giao thông trong thời kỳ mới.
  • Hà Nội thí điểm mô hình tiêu dùng số và bảo trợ thương mại điện tử
    Hà Nội đang chuẩn bị thí điểm mô hình tiêu dùng số và bảo trợ thương mại điện tử giai đoạn 2026-2028 nhằm tạo môi trường kinh doanh trực tuyến an toàn, minh bạch. Chương trình tập trung xây dựng cơ chế giám sát, phân loại rủi ro và hỗ trợ tiểu thương, hộ kinh doanh tiếp cận công nghệ thông qua hệ thống "Gian hàng số". Dự kiến đến năm 2028, thành phố sẽ mở rộng mô hình tới hàng trăm chủ thể, kết nối 1.000 sản phẩm rõ nguồn gốc và ứng dụng AI để tối ưu hóa công tác quản lý.
Đừng bỏ lỡ
  • Công nghiệp văn hoá nhìn từ mô hình giáo dục di sản cho thế hệ trẻ tại đền Hát Môn
    Tại đền Hát Môn - Di tích quốc gia đặc biệt (xã Hát Môn, TP Hà Nội) gần đây đón nhiều học sinh đến tham quan, tìm hiểu. Hoạt động này đã, đang góp phần cụ thể hóa định hướng trong Chương trình hành động số 08-Ctr/TU của Ban Thường vụ Thành ủy Hà Nội về việc thực hiện Nghị quyết số 80-NQ-TW của Bộ Chính trị về phát triển văn hóa Việt Nam.
  • Hà Nội tổ chức Lễ hội Con đường văn hóa Hàn Quốc năm 2026
    Lễ hội Con đường văn hóa Hàn Quốc 2026 sẽ diễn ra trong hai ngày 24-25/10 tại Khu Ngoại giao đoàn, phường Xuân Đỉnh, Hà Nội với 39 gian hàng trải nghiệm văn hóa, ẩm thực và các chương trình biểu diễn âm nhạc Việt Nam - Hàn Quốc.
  • Hà Nội triển khai 10 mô hình xây dựng người Hà Nội thanh lịch, văn minh
    Sáng 21/10, Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch (VHTT&DL) Hà Nội tổ chức Hội nghị phát động hưởng ứng thực hiện Quy tắc ứng xử, xây dựng người Hà Nội thanh lịch, văn minh năm 2026 và phát động Cuộc thi trực tuyến “Văn hóa từ mỗi hành động”.
  • Chiếu miễn phí 6 bộ phim Italia tại Trung tâm Chiếu phim Quốc gia
    Nhằm thúc đẩy giao lưu văn hóa và thắt chặt tình hữu nghị, sự hiểu biết lẫn nhau giữa nhân dân hai nước, Đại sứ quán Italia tại Hà Nội phối hợp cùng Liên hoan Phim Châu Á tại Rome tổ chức "Tuần phim Italia tại Việt Nam 2026". Sự kiện diễn ra từ ngày 27/10 đến ngày 01/11/2026 tại Trung tâm Chiếu phim Quốc gia, số 87 Láng Hạ, Ô Chợ Dừa, Hà Nội, mang đến cho công chúng Thủ đô cơ hội thưởng thức sáu tác phẩm điện ảnh đương đại xuất sắc.
  • [Video] Độc đáo kỹ thuật xếp đá, điều phối nước ở hệ thống giếng cổ của người Chăm Pa
    Hệ thống giếng cổ Gio An (xã Cồn Tiên, tỉnh Quảng Trị) là công trình dẫn thủy duy nhất ở Việt Nam với kỹ thuật xếp kè đá, khéo léo điều phối mạch nước ngầm của người Chăm Pa để phục vụ sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp.
  • Xây dựng hồ sơ khoa học di sản Ca Huế trình UNESCO
    UBND TP Huế ban hành kế hoạch xây dựng hồ sơ di sản “Ca Huế” đệ trình UNESCO ghi danh vào Danh sách di sản văn hóa phi vật thể đại diện của nhân loại.
  • Phát động thực hiện quy tắc ứng xử, xây dựng người Hà Nội thanh lịch, văn minh
    Nhằm cụ thể hóa Nghị quyết số 80-NQ/TW và Nghị quyết số 02-NQ/TW của Bộ Chính trị, Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch Hà Nội tổ chức Hội nghị phát động hưởng ứng thực hiện Quy tắc ứng xử, xây dựng người Hà Nội thanh lịch, văn minh năm 2026.
  • “Dấu thiêng Hà Nội”: Gợi nhớ ký ức về Thủ đô hào hùng trong kháng chiến
    Trong khuôn khổ Liên hoan Sân khấu Hà Nội mở rộng 2026, vở tuồng “Dấu thiêng Hà Nội” (với thông điệp “Cho những gì còn mãi”) do Nhà hát Sân khấu Truyền thống Quốc gia Việt Nam thực hiện, diễn ra ngày 19/10 đã đưa khán giả trở về những ngày tháng chiến đấu hào hùng của quân và dân Thủ đô trong 60 ngày đêm khói lửa cuối năm 1946, đầu năm 1947.
  • Tuần văn hóa đại đoàn kết dân tộc 2026: Bước chuyển trong tư duy và phương thức thực hành văn hóa
    Hội nghị trực tuyến toàn quốc do Phó Thủ tướng Chính phủ Phạm Thị Thanh Trà chủ trì đã quán triệt Kế hoạch tổ chức Ngày Văn hóa Việt Nam (24/11) gắn với Ngày hội Đại đoàn kết toàn dân tộc năm 2026. Sự kiện hướng tới việc lấy Nhân dân làm chủ thể sáng tạo, đưa văn hóa thấm sâu vào đời sống cơ sở nhằm khơi dậy lòng yêu nước và phát huy sức mạnh khối đại đoàn kết toàn dân. Các bộ, ngành, địa phương được giao nhiệm vụ cụ thể nhằm đảm bảo chuỗi hoạt động diễn ra thiết thực, an toàn và tạo dấu ấn lan tỏa rộng khắp.
  • Tuân thủ nghiêm quy định pháp luật khi đưa phim Việt Nam ra quốc tế
    Cục Điện ảnh ban hành Công văn số 2064/ĐA-PBP yêu cầu các cơ sở sản xuất và nhà làm phim nghiêm túc tuân thủ quy định pháp luật, bảo đảm phải có Giấy phép phân loại phim hoặc Quyết định phát sóng trước khi gửi tác phẩm tham dự các sự kiện điện ảnh quốc tế. Bên cạnh đó các cơ sở cần chủ động kế hoạch thủ tục và công bố giải thưởng trung thực.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO