Tổ chức Dữ liệu Nghiên cứu Úc ARDC và Bảo tàng Úc (Australian Museum) vừa công bố những người vào vòng chung kết Giải thưởng Khoa học Eureka, hạng mục Phần mềm Nghiên cứu Xuất sắc.
Trong số đó, có Tiến sĩ Bùi Quang Minh (Dr. Minh Bui) và Giáo sư Robert Lanfear đến từ Đại học Quốc gia Úc ANU với phần mềm IQ-TREE2. Đây là phần mềm mã nguồn mở, miễn phí biến dữ liệu DNA thành những hiểu biết tiến hóa quan trọng.
Được sử dụng để tìm hiểu mọi thứ, từ các dạng sống ban đầu cho đến vi-rút gây ra đại dịch COVID-19, công cụ thân thiện với người dùng IQ-TREE được công bố lần đầu vào năm 2019 hiện đã trở thành công cụ chính cho các nhà khoa học nghiên cứu về sự sống trên toàn thế giới.
Là cựu học sinh chuyên toán trường Giảng Võ, Hà Nội và khối chuyên Toán-Tin, Đại học Tổng hợp Hà Nội, anh Bùi Minh học chuyên ngành Tin học tại Đại học Quốc gia Hà Nội, sau đó học thạc sĩ tại Cộng hoà liên bang Đức và tiến sĩ tại Cộng hòa Áo, rồi nghiên cứu sau tiến sĩ một vài năm trước khi sang Úc làm việc tại Đại học Quốc gia Úc ANU từ năm 2018.
Hiện Tiến sĩ Bùi Minh là giảng viên cao cấp tại khoa Kỹ thuật, Máy tính và Điều khiển học (CECC) tại Đại học Quốc gia Úc ANU.
“Trong quá trình làm tiến sĩ, tôi nhận thấy tin học sẽ rất hữu ích nếu được liên kết ứng dụng với một ngành khoa học khác. Tôi chọn sinh học và khoa học các sự sống bởi nó gần gũi với con người nhất. Mỗi người hoặc bất cứ một sinh vật nào khác trên trái đất đều có ADN để lưu trữ thông tin di truyền. Bằng cách so sánh ADN của các loài khác nhau, chúng ta có thể tìm hiểu được quá trình tiến hoá của chúng. Để làm so sánh này thì cần có công cụ và phần mềm tin học, nhất là khi ngày nay lượng dữ liệu ADN là cực lớn”, Tiến sĩ Bùi Minh giải thích về chuyên ngành nghiên cứu của mình.
Tiến sĩ Bùi Minh cùng các cộng sự và sinh viên đã phát triển các phương pháp và phần mềm IQ-TREE1 từ năm 2014 tại Áo, rồi IQ-TREE2 khi anh chuyển sang làm việc tại Úc.
“Chúng tôi rất tự hào là phần mềm này đã được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, giúp rất nhiều nhóm nghiên cứu về các loài khác nhau, từ người đến động vật, thực vật, và cả côn trùng có nguồn gốc từ cách đây hàng trăm triệu năm”, anh Bùi Minh chia sẻ.
“IQ-TREE2 là một trong những phần mềm rất quan trọng giúp chứng thực sự ra đời của một biến thể mới. Các phát hiện này giúp cho các nhà nhà hoạch định chính sách đưa ra được các quyết định để đối phó hoặc hạn chế sự lây lan của đại dịch COVID-19”Tiến sĩ Bùi Minh
Phần mềm IQ-TREE2 trong đại dịch COVID-19
Tiến sĩ Bùi Minh và các cộng sự của anh bắt đầu quá trình phát triển IQ-TREE2 được vài tháng thì SARS-CoV-2 (vi-rút gây ra COVID-19) được xác định vào tháng 12 năm 2019. Cộng đồng khoa học toàn cầu đã lao vào nỗ lực giải trình tự bộ gen với quy mô chưa từng có.
IQ-TREE không hoàn hảo, nhưng đây là công cụ tốt nhất hiện có để đối phó với vô số dữ liệu di truyền.
Trước đại dịch, Tiến sĩ Bùi Minh đã dành một phần thời gian của mình để hỗ trợ cộng đồng người dùng IQ-TREE, trả lời trung bình hai câu hỏi mỗi ngày. Nhưng khi vi-rút COVID-19 bắt đầu gieo mầm trong các cộng đồng trên khắp thế giới, số lượng câu hỏi tăng lên đến mức khiến anh choáng ngợp. Ý thức được tầm quan trọng mới của phần mềm, anh đã hy sinh các hoạt động xã hội và giải trí để dành phần lớn thời gian trong phòng thí nghiệm.
“Nói về đại dịch COVID-19 thì thỉnh thoảng các phương tiện thông tin đại chúng lại thông báo về sự ra đời của 1 biến thể mới, bắt đầu với biến thể Alpha từ Anh, rồi Delta từ Ấn Độ, và gần đây nhất là Omicron từ Nam Phi. Để khám phá ra một biến thể mới thì các nhà khoa học cần giải mã trình tự ADN của vi-rút này từ rất nhiều bệnh nhân, rồi lưu trữ và phân tích chúng.
IQ-TREE2 là một trong những phần mềm rất quan trọng để làm việc này, giúp chứng thực sự ra đời của một biến thể mới. Các phát hiện này giúp các nhà hoạch định chính sách đưa ra các quyết định để đối phó hoặc hạn chế sự lây lan của đại dịch. Tôi rất vui mừng vì phần mềm của nhóm đã góp phần vào quá trình này”, Tiến sĩ Bùi Minh cho biết.
Tổng cộng, hai phiên bản của phần mềm IQ-TREE đã được tải xuống hơn 50.000 lần vào năm 2020. Tiến sĩ Bùi đã được vinh danh trong danh sách Nhà nghiên cứu được trích dẫn nhiều nhất thế giới năm 2021 và 2022.
“Từ khi bắt đầu phát triển phần mềm IQ-TREE vào 10 năm trước thì mục tiêu ban đầu của tôi cũng khá nhỏ bé thôi, là có được một phương pháp tin học tốt hơn các phương pháp khác thời đó. Sau đó tôi toàn tâm toàn ý làm nghiên cứu để phương pháp ngày càng hoàn thiện, có thể được ứng dụng với mọi loại dữ liệu khác nhau, và cũng dễ sử dụng cho các nhà sinh học. Thực sự tôi cũng không ngờ là sau này IQ-TREE được ứng dụng nhiều như vậy”, anh Minh tâm sự.
Hiện giảng dạy tại một trong những trường đại học hàng đầu của Úc - Đại học Quốc gia Úc ANU, là trưởng nhóm phòng thí nghiệm Computational Phylogenomics Lab, với nhiều sinh viên quốc tế đang nghiên cứu tiến sĩ, cùng phát triển phần mềm JQ-TREE, Tiến sĩ Bùi Minh chia sẻ với những ai đang có ý định theo đuổi con đường nghiên cứu khoa học rằng:
“Các bạn hãy tìm hiểu kỹ hướng nghiên cứu thích hợp, rồi đam mê và theo đuổi đến cùng hướng nghiên cứu mà mình đã chọn. Sau một thời gian nếu có thể thì hợp tác với các nhà khoa học khác để phát triển làm sao cho kết quả nghiên cứu đó có thể được ứng dụng rộng hơn. Các trường đại học tốt nhất của Úc cũng là những trường hàng đầu trên thế giới, vì vậy là nơi có thể giúp bạn theo đuổi con đường khoa học của mình.”
Xin mời bấm vào biểu tượng Audio để nghe toàn bộ bài phỏng vấn với Tiến sĩ Bùi Quang Minh.
