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
  • Hồi ức “Những ô cửa gió lộng” - Khi tình yêu ở lại
    Tưởng niệm 38 năm ngày mất của gia đình nhà viết kịch Lưu Quang Vũ, nhà thơ Xuân Quỳnh và con trai Lưu Quỳnh Thơ (29/8/1988 - 29/8/2026), sáng 29/8/2026, tại Hà Nội, NXB Kim Đồng tổ chức chương trình “Giới thiệu sách Những ô cửa gió lộng và giao lưu Xuân Quỳnh cùng tình yêu ở lại”. Chương trình có sự tham dự của tác giả Lưu Tuấn Anh, nhà báo Lưu Minh Vũ cùng các văn nghệ sĩ, độc giả yêu mến nhà thơ Xuân Quỳnh.
  • Bảo tồn, phát huy giá trị di sản văn hóa Thăng Long - Hà Nội trong kỷ nguyên mới
    Để tạo lập cơ chế huy động hiệu quả nguồn lực xã hội tham gia bảo tồn, tôn tạo và phát huy giá trị di sản văn hóa Thăng Long - Hà Nội; HĐND Thành phố Hà Nội vừa ban hành Nghị quyết số 30/2026/NQ-HĐND quy định chính sách khuyến khích, hỗ trợ cá nhân, tổ chức cải tạo, bảo vệ khu vực có giá trị văn hóa, lịch sử, công trình kiến trúc có giá trị trên địa bàn Hà Nội (thực hiện điểm a, khoản 1 Điều 15 Luật Thủ đô 2026).
  • Hà Nội ra mắt không gian nghệ thuật thủ công đương đại
    Chiều 26/8, tại 61 Tràng Tiền, Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch Hà Nội phối hợp với Trung tâm Thông tin Triển lãm Hà Nội tổ chức ra mắt không gian nghệ thuật thủ công đương đại.
  • Khẳng định vị thế Thủ đô di sản và kết nối tương lai tại Hội chợ Du lịch Quốc tế ITE HCMC 2026
    Từ ngày 27 đến 29/8, đoàn công tác của Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch thành phố Hà Nội do Phó Giám đốc Trần Trung Hiếu làm trưởng đoàn cùng các đơn vị, doanh nghiệp của Thủ đô tham gia Hội chợ Du lịch quốc tế Thành phố Hồ Chí Minh năm 2026 (ITE HCMC 2026).
  • Triển lãm “Chủ tịch Hồ Chí Minh với những mốc lịch sử năm 1946”
    Hơn 250 tư liệu, hình ảnh và hiện vật quý đã khắc họa những dấu ấn lịch sử của Chủ tịch Hồ Chí Minh trong năm 1946 với nhiều quyết sách có ý nghĩa quyết định đối với vận mệnh dân tộc.
Đừng bỏ lỡ
  • Long trọng nghi thức sân khấu hoá Lễ Truyền Lô thể hiện chủ trương "chiêu hiền đãi sĩ" dưới triều Nguyễn
    Ban Tổ chức Festival Huế công bố Sứ giả quảng bá di sản văn hoá và tuyên dương “Học sinh danh dự toàn trường” gắn với Lễ Truyền Lô tại Ngọ Môn Huế.
  • Hà Nội rực rỡ cờ hoa, tưng bừng không khí Quốc khánh 2/9
    Hướng tới đại lễ Quốc khánh 2/9, những ngày cuối tháng 8, khắp nẻo đường Thủ đô Hà Nội bừng sáng sắc đỏ cờ hoa rực rỡ, khơi dậy niềm tự hào dân tộc.
  • Khai mạc Triển lãm Mỹ thuật “Mây & Gió”
    Chiều 28/8, tại Nhà triển lãm Mỹ thuật, Hội Mỹ thuật Việt Nam tổ chức lễ khai mạc Triển lãm với chủ đề “Mây & Gió”, giới thiệu các tác phẩm của 10 họa sĩ từng tham dự Trại sáng tác hội họa tại Tam Đảo.
  • [Podcast] Truyện ngắn: Vòng xoáy yêu thương
    Thành ơi, bố về! Thằng bé lên ba, mũm mĩm trắng trẻo, xinh xắn như một nụ hồng, lẫm chẫm chạy ra đã thấy mẹ nó lọt trong vòng tay của bố...
  • "Rạng rỡ non sông Việt Nam" qua lăng kính nhiếp ảnh
    Sáng 28/8, Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch Hà Nội phối hợp với Trung tâm Thông tin Triển lãm Hà Nội tổ chức triển lãm ảnh “Rạng rỡ non sông Việt Nam”, giới thiệu 130 tác phẩm giàu giá trị về lịch sử, văn hóa, đất nước và con người Việt Nam, góp phần lan tỏa niềm tự hào dân tộc, khơi dậy tình yêu quê hương, đất nước trong công chúng.
  • [Podcast] Khu tập thể - Nét văn hóa cộng đồng đặc trưng của Hà Nội
    Nhắc đến Hà Nội, người ta thường nghĩ đến những danh thắng lịch sử, hoặc những biểu tượng hiện đại về Thủ đô trong tương lai gần như đại lộ cảnh quanh sông Hồng, Khu đô thị thể thao quốc tế Hà Nội... Nhưng giữa sự đổi thay không ngừng ấy, vẫn còn đó những khu tập thể cũ – nơi lưu giữ những ký ức bình dị, thân thương in dấu một thời đã qua. Những bức tường vàng sậm màu, những vết sơn bong tróc… tại các khu tập thể cũ tạo nên một nét đẹp riêng, một khoảng lặng đầy hoài niệm giữa nhịp sống hối hả.
  • Từ không gian tín ngưỡng ở núi Ngọc Trản đến Di sản văn hóa Quốc gia “Lễ hội điện Huệ Nam”
    Từ một lễ hội tín ngưỡng truyền thống trong phạm vi điện Hòn Chén, sau đó phổ biến dần ra cộng đồng và trở thành Di sản văn hóa phi vật thể Quốc gia “Lễ hội điện Huệ Nam”.
  • [Podcast] Tản văn: Dịu dàng Hà Nội vào thu
    Phố trở mình giã từ mùa hạ. Tháng nghiêng mình nhẹ bước vào thu. Bàn chân muốn chùng chình nhịp bước. Gió se se chút lạnh giao mùa.
  • Nhạc sĩ Tuấn Phương: Lưu luyến những mảnh hồn quê
    Trong suốt cuộc đời sáng tác của mình, nhạc sĩ Tuấn Phương có khoảng 400 tác phẩm. Dù sáng tác ở đa dạng thể loại, nhưng khi nhắc đến ông, người yêu nhạc thường nhớ đến những ca khúc trữ tình như “Tình đất”, “Biển chiều”, “Bến sông xưa”, “Người ơi hãy về”… Có lẽ, điều gần gũi với người nghe hơn cả chính là những lời ca thủ thỉ về quê hương xứ sở, về nỗi nhọc nhằn của con người, về tình yêu đôi lứa. Tình đất và cũng là tình người, tình quê luôn thường trực trong các sáng tác của nhạc sĩ Tuấn Phương.
  • "Ký ức những năm tháng không quên" được tái hiện qua các tác phẩm mỹ thuật tiêu biểu
    Nhân dịp Quốc khánh 2/9, Bảo tàng Mỹ thuật Việt Nam (số 66 Nguyễn Thái Học, Ba Đình, Hà Nội) đã chính thức khai mạc triển lãm chuyên đề "Ký ức những năm tháng không quên". Triển lãm kéo dài từ nay đến ngày 08/9/2026, mở ra một hành trình trở về quá khứ qua góc nhìn mỹ thuật hiện đại.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO