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
  • Đấu xảo Hà Nội Vang bóng một thời
    Cách đây 78 năm, đúng vào ngày 1/5, tại Cung Văn hóa Lao động Hữu nghị Việt - Xô (Hà Nội) đã diễn ra cuộc mít tinh khổng lồ với trên 25.000 người tham gia. Địa điểm này khi xưa được mang tên Đấu xảo - một công trình tráng lệ và đồ sộ, mang tầm vóc quốc tế.
  • Vẽ tiếp bức tranh về “Văn minh trà Việt”
    Hành trình văn hóa uống trà trải dọc bề dày suốt hơn 5000 năm của người Việt đã được tác giả Trịnh Quang Dũng phác thảo sinh động trong cuốn sách “Văn minh trà Việt”. Sách do NXB Phụ nữ ấn hành vừa trình làng bạn đọc đúng vào dịp Ngày Sách Việt Nam lần thứ 3 – 2024.
  • Triển lãm kỷ niệm 1.085 năm Ngô Quyền xưng Vương và định đô tại Cổ Loa
    Thông tin từ Ban quản lý Khu di tích Cổ Loa (xã Cổ Loa, huyện Đông Anh, TP. Hà Nội), sáng 19/4/2024, đơn vị sẽ tổ chức lễ khai mạc triển lãm “Ngô Quyền – Anh hùng dân tộc kiệt xuất” nhân kỷ niệm 1.085 năm Ngô Quyền xưng Vương và định đô tại Cổ Loa (939 - 2024).
  • Hà Nội: Dự kiến tăng cường trên 700 xe khách phục vụ dịp cao điểm 30/4 - 1/5
    Tin từ Công ty Cổ phần Bến xe Hà Nội cho biết, đơn vị đã triển khai kế hoạch phục vụ hành khách trong dịp nghỉ lễ 30/4 - 1/5 kéo dài 5 ngày sắp tới, dự báo nhu cầu đi lại của người dân sẽ tăng cao.
  • Những cống hiến to lớn của đồng chí Trần Phú đối với sự nghiệp cách mạng của Đảng và dân tộc
    Đồng chí Trần Phú là người cộng sản mẫu mực, kiên cường, bất khuất, đã hiến dâng trọn đời mình cho sự nghiệp cách mạng của đảng và của nhân dân, luôn nêu cao phẩm chất đạo đức cách mạng trong sáng, thủy chung, trung thành vô hạn với sự nghiệp cách mạng của đảng, của giai cấp và của dân tộc, lạc quan tin tưởng vào tương lai và sự tất thắng của cách mạng… Hướng tới Kỷ niệm 120 năm ngày sinh (01/5/1904 - 01/5/2024) đồng Chí Trần Phú - Tổng Bí thư đầu tiên của Đảng, tạp chí Người Hà Nội xin giới thiệu đến bạn đọc những cống hiến to lớn của đồng chí Trần Phú đối với sự nghiệp cách mạng của Đảng và dân tộc.
Đừng bỏ lỡ
  • Âm vang Điện Biên
    Tạp chí Người Hà Nội trân trọng giới thiệu tới quý độc giả bài thơ Âm vang Điện Biên của tác giả Vũ Nhang.
  • Khoảnh khắc chính là yếu tố tạo nên giá trị cho mỗi bức ảnh nghệ thuật
    Trong kỷ nguyên bùng nổ của công nghệ số, mọi bức ảnh đều có thể dễ dàng chỉnh sửa và dàn dựng như ý muốn. Điều này tạo ra một thách thức lớn trong việc gìn giữ chân thực trong ống kính đối với nền nhiếp ảnh Việt Nam, đặc biệt là đối với ảnh báo chí.
  • Tự hào, yêu mến hơn với Phố Sách Hà Nội
    Theo bà Khúc Thị Hoa Phượng, Giám đốc - Tổng biên tập NXB Phụ nữ, 3 năm trở lại đây, Phố Sách Hà Nội đã “thay da đổi thịt”, chúng ta đến với không gian này đều cảm thấy niềm tự hào, yêu mến.
  • Sân khấu Sen Việt ra mắt vở Nhạc kịch "Lá cờ thêu sáu chữ vàng"
    Dù trước đây hình tượng anh hùng thiếu niên Trần Quốc Toản với "Lá cờ thêu sáu chữ vàng" đã được dàn dựng với nhiều loại hình sân khấu như tuồng, chèo, cải lương…, nhưng lần này với phiên bản mới là Nhạc kịch Dân ca Nam Bộ, hy vọng bằng cách kể chuyện vừa dân tộc vừa hiện đại, tác phẩm sẽ tạo được ấn tượng với người xem, đặc biệt là khán giả trẻ...
  • Sách và văn hóa đọc giữ vai trò quan trọng trong xây dựng người Hà Nội thanh lịch, văn minh
    Phó Chủ tịch UBND Thành phố Hà Nội Hà Minh Hải, khẳng định: “Những năm gần đây văn hóa đọc Thủ đô đã từng bước phát triển rõ rệt, có chuyển biến thực chất, đọc sách trở thành thói quen, nét đẹp trong đời sống xã hội, ngành xuất bản đã khẳng định được vị trí, tầm quan trọng trong việc xây dựng xã hội học tập, xây dựng người Hà Nội thanh lịch, văn minh”.
  • Tác giả trẻ và độc giả tuổi teen - một thế hệ, một tiếng nói
    Sáng ngày 18/4, tại phố sách Hà Nội đã diễn ra tọa đàm “Tác giả trẻ và độc giả tuổi teen - một thế hệ, một tiếng nói” do nhà sách Phương Nam, Linh Lan Books và phố sách Hà Nội tổ chức nhân dịp ra mắt tiểu thuyết “Như Sơ” của tác giả Việt Chi.
  • Phát hành cuốn sách tái hiện chân dung các anh hùng, chiến sĩ Điện Biên Phủ
    Kỷ niệm 70 năm Chiến thắng Điện Biên Phủ (7/5/1954 - 7/5/2024), ngày 17/4/2024, NXB Chính trị Quốc gia Sự thật đã phát hành cuốn sách “Anh hùng, chiến sĩ Điện Biên Phủ”. Cuốn sách do Tỉnh ủy Điện Biên và NXB Chính trị Quốc gia Sự thật phối hợp tổ chức biên soạn.
  • “Đồi Thịt Băm” huyền thoại trên dãy Trường Sơn trở thành điểm du lịch mới
    Đồi A Bia hay còn gọi là “Đồi Thịt Băm” (huyện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế) trước đây là khu vực diễn ra trận chiến căng thẳng 10 ngày đêm giữa quân dân ta và quân đội Mỹ nhưng hiện nay đã trở thành điểm du lịch hấp dẫn.
  • Triển lãm “Sofia Yablonska - Hành trình xuyên thế kỷ”
    Tối ngày 17/4, tại Bảo tàng Phụ nữ Việt Nam (36 Lý Thường Kiệt, Hoàn Kiếm, Hà Nội) đã diễn ra lễ khai mạc triển lãm “Sofia Yablonska - Hành trình xuyên thế kỷ” do Bảo tàng Phụ nữ Việt Nam phối hợp với Đại sứ quán U-crai-na tại Việt Nam tổ chức nhân kỷ niệm 32 năm thiết lập quan hệ ngoại giao Việt Nam và U-crai-na.
  • Sôi nổi “Ngày Sách và Văn hóa đọc Việt Nam” ở Huế
    Trung tâm Văn hóa - Thông tin và Thể thao huyện Phú Lộc (Thừa Thiên Huế) tổ chức Ngày Sách và Văn hóa đọc Việt Nam cho các em học sinh Trường THCS thị trấn Phú Lộc (huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế).
Tiến sĩ Việt tìm ra phương pháp đột phá giải mã sinh học tiến hóa
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO