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
  • “Âm nhạc cuối tuần” chiều 15/11: Cách cảm thụ mới với những giai điệu quen thuộc
    Trong chương trình “Âm nhạc cuối tuần” diễn ra vào 17h ngày 15/11 tại Nhà Bát Giác - Vườn hoa Lý Thái Tổ, NSƯT Quyền Văn Minh cùng các nghệ sĩ Bình Minh Jazz Club sẽ đưa khán giả gặp lại những ca khúc Việt Nam giàu cảm xúc, hòa mình vào nhịp điệu Jazz phóng khoáng và khám phá sự giao thoa thú vị giữa âm nhạc hiện đại với chất liệu văn hóa truyền thống.
  • Pavilion Nghệ thuật Art Hanoi 2026: Cuộc đối thoại giữa kiến trúc và nghệ thuật đương đại
    Trong khuôn khổ Lễ hội Thiết kế Sáng tạo Hà Nội 2026, Quảng trường phía Đông hồ Hoàn Kiếm (Hà Nội) trở thành điểm hẹn nghệ thuật với không gian Nghệ thuật Art Hanoi 2026. Với sự tham gia của 10 nghệ sĩ thuộc nhiều thế hệ, Pavilion mở ra những góc nhìn đa dạng về con người, văn hóa và đời sống, đồng thời tạo nên điểm gặp gỡ giữa nghệ thuật và công chúng trong không gian đô thị.
  • Mở cổng đăng ký “săn” vé chương trình “Muôn sắc Việt Nam” vào lúc 10h ngày 17/11
    Ngày 13/11, Ban Tổ chức chương trình nghệ thuật đặc biệt “Muôn sắc Việt Nam” diễn ra tối 24/11, tại Sân vận động quốc gia Mỹ Đình (Hà Nội) chính thức công bố thông tin đăng ký vé tham dự.
  • Lễ hội Áo dài Hà Nội 2026: Kết hợp các hoạt động văn hóa, nghệ thuật và trải nghiệm
    Lễ hội Áo dài Du lịch Hà Nội 2026 do Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch Hà Nội chủ trì, phối hợp với các sở, ngành, tổ chức, hiệp hội và đơn vị liên quan tổ chức. Đây là hoạt động văn hóa, du lịch thường niên nhằm gìn giữ, phát huy giá trị áo dài Việt Nam, đồng thời quảng bá hình ảnh Thủ đô giàu bản sắc, sáng tạo và thân thiện.
  • [Video] Hà Nội mở rộng không gian sáng tạo, thúc đẩy phát triển công nghiệp văn hóa
    Tối 13/11, tại Quảng trường phía Đông hồ Hoàn Kiếm, UBND thành phố Hà Nội phối hợp với Hội Kiến trúc sư Việt Nam tổ chức khai mạc Lễ hội Thiết kế Sáng tạo Hà Nội năm 2026 với tên gọi “Thăng Long Kẻ Nghệ”, chủ đề "Kinh tế sáng tạo", đồng thời chính thức ra mắt nền tảng số văn hoá - du lịch HanoiGo.
  • [Podcast] Truyện ngắn: Đi thăm cha mẹ (Kỳ 2)
    Nàng cất lời, giọng có chút trách móc. Cũng phải thôi. Từ ngày cưới đến giờ đã nửa năm, vài lần nàng nhắc Khun đi thăm cha mẹ. Người già trong họ cũng bảo: “Mày lấy con gái người ta về lạy tạ tổ tiên nhận làm con nhà này rồi thì cũng phải đi lạy tạ cha mẹ nó chứ”...
  • Sau gần 1.000 năm, quyết sách lập Quốc Tử Giám vẫn vẹn nguyên giá trị
    Qua quá trình nghiên cứu, GS.TS Hoàng Anh Tuấn - Hiệu trưởng Trường Đại học Khoa học - Xã hội và Nhân văn (Đại học Quốc gia Hà Nội) khẳng định, việc lập Quốc Tử Giám năm 1076, cùng với việc dựng Văn Miếu năm 1070 và mở khoa thi năm 1075, là một quyết sách thể hiện tầm nhìn chiến lược của các vị Vua nhà Lý. Đối chiếu với quyết sách lập Quốc Tử Giám và sự kế thừa qua các triều đại, có thể rút ra những bài học cho các quyết sách của Đảng, Nhà nước về giáo dục và nhân tài trong giai đoạn mới.
  • Đánh thức di sản, mở "đường băng" cho kinh tế sáng tạo Thủ đô
    Ngày 13/11, Lễ hội Thiết kế Sáng tạo Hà Nội năm 2026 với tên gọi “Thăng Long Kẻ Nghệ”, chủ đề “Kinh tế sáng tạo”, thông điệp “Kết tài hoa, dệt tài sản” sẽ chính thức khai mạc, mở ra 16 ngày hoạt động sôi nổi trên địa bàn Thủ đô. Vượt ra ngoài khuôn khổ một sự kiện văn hóa, nghệ thuật thường niên, Lễ hội hướng tới kết nối di sản, tri thức nghề, thiết kế và thị trường, từng bước hình thành hệ sinh thái sáng tạo đô thị, đưa nguồn lực văn hóa trở thành động lực phát triển kinh tế của Hà Nội.
  • Ngày truyền thống MTTQ Việt Nam cùng ý nghĩa Ngày hội Đại đoàn kết toàn dân tộc
    Để phát huy vai trò của cộng đồng dân cư trong xây dựng, củng cố khối đại đoàn kết toàn dân tộc, gắn hoạt động của Mặt trận Tổ quốc (MTTQ) Việt Nam với đời sống Nhân dân, từ năm 2003, Ngày hội Đại đoàn kết toàn dân tộc ở khu dân cư được tổ chức nhân dịp kỷ niệm Ngày truyền thống MTTQ Việt Nam (18/11). Ngày hội từng bước trở thành hoạt động chính trị - xã hội có ý nghĩa thiết thực, được tổ chức rộng khắp tại các khu dân cư, góp phần tăng cường sự gắn bó giữa các gia đình, dòng họ, các tầng lớp Nhân dân và củng cố tinh thần đoàn kết trong cộng đồng.
  • Văn Miếu - Quốc Tử Giám trong phát triển công nghiệp văn hóa Hà Nội
    PGS.TS Nguyễn Văn Hiệu - Hiệu trưởng Trường Khoa học Liên ngành và Nghệ thuật (Đại học Quốc gia Hà Nội) đánh giá, giá trị của Văn Miếu - Quốc Tử Giám trước hết nằm ở ý nghĩa lịch sử của một thiết chế giáo dục; hệ thống tư liệu phản ánh lịch sử khoa cử và hình thành tầng lớp trí thức; khả năng giáo dục về truyền thống văn hóa và ở những biểu tượng có vị trí sâu sắc trong đời sống tinh thần của người Việt Nam. Những giá trị ấy tạo nên một nguồn vốn văn hóa đặc biệt.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO