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
  • Nhà thơ Nguyễn Thị Hồng Ngát: Quen mà lạ trong tự truyện cuộc đời “Đi theo một quầng sáng”
    Khi biết nhà thơ Nguyễn Thị Hồng Ngát đang lao tâm khổ tứ với những đêm thức giấc, những ngày miệt mài viết tự truyện cuộc đời mình, tôi thầm nghĩ trong thời kỳ công nghệ số lên ngôi, còn mấy ai muốn đọc một cuốn tự truyện dày gần 500 trang nữa dù tôi biết cuộc sống của chị cũng có nhiều khúc quanh, khúc rẽ mà không ít người tò mò muốn biết... Thế mà trái với ý nghĩ ban đầu, khi cầm trên tay cuốn tự truyện “Đi theo một quầng sáng” (NXB Văn hóa Dân tộc, 2026) của chị, tôi đã đọc say sưa, hào hứng, thậm chí đọc miệt mài quên cả thời gian. Chỉ hai ngày, tôi đã “ngốn” xong cả dòng chảy ký ức cuộc đời tác giả.
  • Để sân khấu Thủ đô trở thành động lực của công nghiệp văn hóa
    Trong chiến lược phát triển các ngành công nghiệp văn hóa, nghệ thuật biểu diễn được xác định là một lĩnh vực trọng điểm. Đối với Hà Nội, dư địa phát triển còn lớn hơn khi Thủ đô vừa là trung tâm văn hóa lớn nhất cả nước, vừa là thành viên Mạng lưới các Thành phố sáng tạo của UNESCO. Hội thảo "Sân khấu Thủ đô với công nghiệp văn hóa" do Hội Sân khấu Hà Nội tổ chức mới đây đã đặt ra yêu cầu nhìn nhận lại tiềm năng, những điểm nghẽn và cơ hội phát triển của sân khấu Hà Nội trong giai đoạn mới.
  • Chùm thơ của tác giả Nguyễn Minh Hiền
    Tạp chí Người Hà Nội xin trân trọng giới thiệu chùm thơ của tác giả Nguyễn Minh Hiền.
  • Làng tôi có cây cầu kiều
    Bao thế hệ già trẻ ở làng tôi đều có tuổi thơ gắn liền bên cây cầu gỗ. Thấy bảo, cây cầu cũ cũng vài trăm năm tuổi, cho dù xã hội có phát triển đến đâu, đô thị hóa thế nào thì cũng phải giữ lại cây cầu vì nó còn là biểu tượng của ngôi làng cổ nghìn năm tuổi.
  • Phường Cửa Nam: Đột phá phát triển văn hóa và lan tỏa giá trị người Hà Nội thanh lịch, văn minh
    Trong tiến trình phát triển và khẳng định vị thế là tâm điểm văn hóa - lịch sử của Thủ đô, phường Cửa Nam, thành phố Hà Nội luôn xác định xây dựng và phát triển văn hóa, con người là nền tảng tinh thần vững chắc, là mục tiêu và động lực cốt lõi cho sự phát triển bền vững. Khắc sâu lời dạy của Chủ tịch Hồ Chí Minh cùng các quan điểm chỉ đạo của Đảng qua các thời kỳ, Đảng ủy, HĐND, UBND và Ủy ban MTTQ phường Cửa Nam đã tập trung lãnh đạo, chỉ đạo và triển khai đồng bộ, sáng tạo, hiệu quả các chủ trương của Trung ương và Thành ủy Hà Nội.
Đừng bỏ lỡ
  • Hà Nội tổ chức nhiều hoạt động văn hóa nghệ thuật đặc sắc, hấp dẫn dịp 2/9
    Nhân kỷ niệm 81 năm Cách mạng Tháng Tám thành công (19/8/1945 - 19/8/2026) và Quốc khánh nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2/9/1945 - 2/9/2026), Thành phố Hà Nội tổ chức nhiều hoạt động văn hóa nghệ thuật đặc sắc, hấp dẫn, qua đó bồi đắp tình yêu Tổ quốc, lòng tự hào dân tộc... và góp phần đưa Hà Nội thành điểm đến uy tín của các sự kiện văn hóa, nghệ thuật của khu vực và thế giới.
  • Lan tỏa tinh thần văn hóa từ "trái tim” của Thủ đô
    Khi những giai điệu của tác phẩm “Có phải em mùa thu Hà Nội” vang lên trong không gian Nhà Bát Giác bên hồ Hoàn Kiếm, hình ảnh Thủ đô hiện lên qua âm nhạc với vẻ dịu dàng, sâu lắng mà vẫn đầy sức sống. Từ một ca khúc quen thuộc, chương trình “Âm nhạc cuối tuần” chiều 16/8 đã mở ra một cách cảm nhận khác về Hà Nội: một thành phố trân trọng ký ức, nâng niu di sản, đồng thời sẵn sàng đón nhận những thanh âm mới của đời sống đương đại.
  • Chùm thơ của tác giả Nguyễn Bích Hạnh
    Tạp chí Người Hà Nội xin trân trọng giới thiệu chùm thơ của tác giả Nguyễn Bích Hạnh.
  • Khi “jazz” kể chuyện Hà Nội
    Từ những giai điệu của “Hà Nội - Niềm tin và hy vọng”; “Có phải em mùa thu Hà Nội” đến những chuẩn mực jazz kinh điển của Charlie Parker, Sonny Rollins, Billy Strayhorn hay bản nhạc “Ngẫu hứng Tây Nguyên” của NSƯT Quyền Văn Minh, chương trình "Âm nhạc cuối tuần" diễn ra lúc 17h ngày 16/8 tại Nhà Bát giác sẽ mở ra một không gian nghệ thuật thú vị giữa những thanh âm đã gắn bó với công chúng Việt Nam và tinh thần phóng khoáng của jazz.
  • “Người con gái Hà Thành”: Khơi dậy phẩm chất truyền thống tốt đẹp của người Hà Nội
    Tối 13/8, tại Rạp Hồng Hà, vở cải lương "Người con gái Hà thành" chính thức ra mắt công chúng Thủ đô. Đây là vở diễn tiếp nối chuỗi sản phẩm nghệ thuật chất lượng cao theo định hướng phát triển công nghiệp văn hóa của thành phố do Nhà hát Cải lương Hà Nội thực hiện.
  • Chương trình nghệ thuật “Bác Hồ - Một tình yêu bao la” sẽ được biểu diễn tại Thái Lan và Lào
    Từ ngày 24/8- 30/8, Nhà hát Kịch Việt Nam thực hiện chuyến công tác tại Vương quốc Thái Lan và CHDCND Lào với chương trình nghệ thuật “Bác Hồ - Một tình yêu bao la”.
  • Hanoi Jazztival - Điểm hẹn văn hóa mang thương hiệu Hà Nội
    Với chủ đề “Jazz Hà Nội - Giai điệu không biên giới”, Liên hoan Nhạc Jazz quốc tế Hà Nội 2026 (Hanoi Jazztival 2026) sẽ diễn ra từ ngày 17 đến 19/9 tại nhiều không gian văn hóa tiêu biểu của Thủ đô. Không chỉ mang đến những chương trình biểu diễn Jazz chất lượng với sự tham gia của nghệ sĩ trong nước và thế giới, liên hoan được kỳ vọng trở thành bước khởi đầu cho một thương hiệu văn hóa thường niên, góp phần đưa Hà Nội trở thành điểm hẹn mới của cộng đồng Jazz quốc tế.
  • Khai mạc giải thể thao phường Cầu Giấy lần thứ II - Năm 2026
    Hòa chung không khí thi đua sối nổi của cả nước hướng về các ngày lễ lớn của dân tộc, ngày 18/8/2026, UBND phường Cầu Giấy đã long trọng tổ chức Lễ khai mạc Giải thể thao phường Cầu Giấy lần thứ II - Năm 2026. Đây là sự kiện thể thao thường niên có ý nghĩa đặc biệt, được tổ chức nhằm chào mừng kỷ niệm 81 năm Cách mạng Tháng Tám thành công (19/8/1945 - 19/8/2026) và Quốc khánh nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2/9/1945 - 2/9/2026).
  • Hà Nội khởi công dự án NOXH quy mô hơn 8.000 căn hộ
    Sáng 18/8, liên danh Công ty cổ phần Khu công nghiệp Sài Gòn - Bắc Giang và Công ty cổ phần Đầu tư Phát triển Bền vững Evergreen Bắc Giang tổ chức Lễ khởi công Dự án đầu tư xây dựng Khu nhà ở xã hội Tiên Dương 2, xã Phúc Thịnh, thành phố Hà Nội với tên thương mại Evergreen Premium.
  • Phường Tây Hồ phát động Cuộc thi trực tuyến “Thủ đô Hà Nội cùng dân tộc trong kỷ nguyên mới”
    Sáng 18/8, Đảng ủy phường Tây Hồ tổ chức phát động Cuộc thi trực tuyến “Thủ đô Hà Nội cùng dân tộc trong kỷ nguyên mới” tìm hiểu Nghị quyết số 02-NQ/TW ngày 17/3/2026 của Bộ Chính trị về xây dựng và phát triển Thủ đô Hà Nội trong kỷ nguyên mới. Hoạt động nhằm tạo đợt sinh hoạt chính trị sâu rộng, đưa những nội dung cốt lõi của Nghị quyết đến gần hơn với cán bộ, đảng viên và các tầng lớp Nhân dân trên địa bàn.
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO