Công nghệ sinh học: biên giới mới

Lê Bình16/07/2022 12:19
Công nghệ sinh học: biên giới mới

Ngày nay có sự hợp lưu của Sinh học và Công nghệ thông tin vào một lĩnh vực mới tên là Công nghệ sinh học vì mọi tương tác bên trong thân thể chúng ta thực sự là vấn đề công nghệ thông tin (CNTT).

Sau khi đăng bài: “Cuộc cách mạng mới trong Công nghệ” nhiều sinh viên đã hỏi tôi về mối quan hệ giữa Sinh học và Công nghệ thông tin, hai lĩnh vực khác nhau hoàn toàn. Lĩnh vực Sinh học đã thay đổi lớn xem như kết quả của Dự án Hệ gen con người năm 2000. Ngày nay các nhà khoa học coi Sinh học như khoa học thông tin, DNA về căn bản là ngôn ngữ bốn chữ số thức (C,T,G,A) lưu thông tin trên nhiễm sắc thể tương tự như số nhị phân (0,1) trong ngôn ngữ máy tính. Do đó, gen diễn đạt bản thân chúng hệt như máy tính thực hiện chương trình phần mềm. Những cách diễn đạt này tích hợp với những cách khác để tạo ra một loại “lối mòn thông tin” mà báo hiệu cho thân thể thực hiện chức năng nào đó.

Bất kì cái gì sai với những lối mòn này đều tạo ra vấn đề hay bệnh tật. Bằng việc hiểu cách các gen này làm việc, chúng ta có thể nhìn vào bệnh tật từ cảnh quan khác. Bằng việc hiểu các gen chi tiết dẫn tới bệnh tật, chúng ta có thể dự báo lịch sử sức khoẻ và điều đó có thể làm thay đổi cách chúng ta xử trí với bệnh tật ngày nay.

Bên trong thân thể chúng ta, có hàng nghìn tỉ “lối mòn thông tin” liên nối tạo nên mạng lưới. Để hiểu cách nhìn mới này về sinh học, chúng ta phải hiểu những thông tin này ở các mức khác nhau, từ tế bào tới cơ quan để cho chúng ta có thể hiểu cách chúng vận hành. Nếu chúng ta hiểu những “lối mòn thông tin” này, chúng ta có khả năng thay đổi chúng do vậy ngăn cản bệnh tật khỏi xảy ra. Đây là bắt đầu của nguyên lí khám phá thuốc mới.

Ngày nay có sự hợp lưu của Sinh học và Công nghệ thông tin vào một lĩnh vực mới tên là Công nghệ sinh học vì mọi tương tác bên trong thân thể chúng ta thực sự là vấn đề công nghệ thông tin (CNTT). Đó là lí do tại sao tôi tin mọi nhà khoa học công nghệ sinh học tương lại đều nên có tri thức về máy tính để làm việc theo nghiên cứu của họ. Nếu chúng ta có thể xác định được hệ thống thân thể qua mô hình hoá toán học chúng ta có thể dự báo một số thuộc tính nổi lên, và làm ra đột phá trong cách chúng ta giải quyết bệnh tật. Tất nhiên, thân thể chúng ta là một hệ thống phức tạp và chúng ta chỉ mới bắt đầu khám phá nó từ góc độ mới của công nghệ thông tin.

Ngày nay trong mọi phòng thí nghiệm nghiên cứu, có nhiều thông tin sẵn có, một số lưu ở các cơ sở dữ liệu khác nhau, một số ở các máy tính cá nhân, và chúng đã không được tích hợp, tổ chức, phân loại cho nghiên cứu thêm nữa. Đây là chỗ tôi nghĩ công nghệ thông tin có thể gia tăng giá trị. Ngay cả bộ não của chúng ta cũng bị giới hạn, chúng ta không thể xử lí thông tin lớn và phức tạp nhưng máy tính lại có thể. Nó có thể xử lí hàng tỉ dữ liệu, phân loại qua hàng nghìn bài báo để tìm ra điều chúng ta đang tìm.

Với việc dùng máy tính và các thuật toán phức tạp, chúng ta có thể tiết kiệm khối lượng lớn thời gian trong nghiên cứu. Thay vì dành hàng tuần hàng tháng tìm thông tin mà chúng ta cần, chúng ta có thể dùng phần mềm máy tính để phân loại và thu được dữ liệu đúng, vào lúc đúng, cho người đúng.

Năm năm trước, tôi đã tạo ra chương trình Phát kiến Công nghệ sinh học tại Carnegie Mellon để áp dụng công nghệ thông tin tạo khả năng cho sinh học và các lĩnh vực liên quan sáng tạo ra phát kiến có giá trị, điều sẽ giúp cho các nhà khoa học làm công việc của họ nhanh hơn và tốt hơn. Nếu chúng ta nhìn lại, chúng ta có thể thấy rằng công nghệ thông tin đã dẫn tới những thay đổi lớn ngang qua miền đa dạng các bộ môn. Kế toán, tài chính và chế tạo được lợi phần lớn từ tự động hoá phần mềm trong những năm 1970 và 1980.

Trong những năm 1990, tiến bộ trong công nghệ truyền thông đã giúp định nghĩa lại cách các doanh nghiệp quản lí nhà kho của họ, dây chuyền cung cấp và cách chúng có quan hệ với khách hàng của họ. Nhiều trong những công nghệ và phát kiến này đã tiến hoá từ các yếu tố làm khác biệt cạnh tranh tới các năng lực cần thiết mà bây giờ là bản chất cho các vận hành của hầu hết các công ti.

Tuy nhiều ngành công nghiệp đã nắm lấy công nghệ thông tin như một yếu tố làm thông tin tăng lên và hiệu quả được cải tiến, việc chấp nhận công nghệ thông tin trong sinh học vẫn còn tương đối mới. Từ những ngày tiên phong sớm của công nghệ sinh học trong những năm 1970, con số các khám phá và phát kiến hứa hẹn đã được nhân lên bội phần. Ngày nay có trên 200 liệu pháp và vắc xin đã được tạo ra qua công nghệ sinh học và ngành công nghiệp này như một toàn thể đã tăng trưởng xấp xỉ 860% kể từ 1994 thành một đỉnh thị trường toàn cầu với giá trị xấp xỉ $544 tỉ đô la trong năm 2014.

Qua những phát kiến và đột phá tiềm năng trong ngành công nghiệp này có số rất lớn các qui trình chưa được hoàn thiện được gắn kết với sự thiên lệch, tồn tại từ lâu hướng tới nghiên cứu về thương mại hoá đã ngăn cản tiềm năng sẵn có chưa được thực hiện đầy đủ. Chẳng hạn, việc phát triển thuốc ngày nay là rất tốn kém. Phải tốn hàng trăm triệu đô la hay hơn chỉ để làm cho một thuốc qua được thử lâm sàng và chấp nhận. Trong hàng nghìn thuốc đang được làm việc, phần lớn chỉ đi một phần đường rồi phải bị bỏ. Bằng việc áp dụng công nghệ thông tin sớm trong quá trình này, có thể thu được thông tin và dữ liệu tốt hơn để giúp các nhà khoa học làm các quyết định hiểu biết và giảm phế thải.

Khám phá và phát triển thuốc chỉ là một ví dụ nơi các phát kiến phần mềm đặc biệt có thể có khả năng hợp lí hoá bản chất các qui trình và năng suất. Bằng việc áp dụng nhiều công cụ và phương pháp tiên tiến, người ta có thể giúp khép lại kẽ hở phát kiến giữa các hoạt động nghiên cứu và thương mại hoá trong sinh học. Phát triển thành công phát kiến như thế sẽ tạo ra điểm uốn đột phá trong ngành công nghiệp này, việc này sẽ sớm coi điều đó như một điều cần thiết. Nếu lấy tiến hoá của công nghiệp CNTT làm cái so sánh hợp lí, người ta có thể mong đợi sự sinh sôi nảy nở có tính bùng phát của phần mềm trong sinh học khi nhấn mạnh dịch chuyển từ nghiên cứu sang phát triển sản phẩm.


Gửi bình luận
(0) Bình luận
1

Trở lại chuyện kiểm thử phần mềm

Một sinh viên mới tốt nghiệp, làm việc cho một công ti phần mềm gặp tôi nói: “Tôi làm việc là người kiểm thử phần mềm, tôi kiểm thử mọi thứ rất cẩn thận nhưng khách hàng của tôi vẫn tìm ra lỗi. Tôi đã làm gì sai và tôi có thể làm gì để là người kiểm thử giỏi hơn?”

Giáo dục cho tương lai

Ngày nay mọi nước đều cần có nhiều người được giáo dục, đặc biệt trong Khoa học, Công nghệ, Kĩ nghệ và Toán học (STEM).

Phát triển kĩ năng

Để phát triển tri thức và kĩ năng trong Khoa học, Công nghệ, Kĩ nghệ và Toán học (STEM), sinh viên phải hiểu các khái niệm, và có khả năng áp dụng điều họ đã học để làm công việc.

Cơn sóng thần của thay đổi công nghệ

Chúng ta đang đối diện với cơn sóng thần thay đổi công nghệ. Là sinh viên bạn có thể chọn tham gia vào như một kĩ sư, một nhà khoa học; hay bạn có thể đứng tách ra và nhìn nó như một khán giả. Đó là chọn lựa của bạn.

Xu hướng tự động hoá

Mặc dầu các robot đã được dùng trong công nghiệp từ nhiều năm nay, những tiến bộ gần đây trong công nghệ đã làm giảm chi phí của chúng và làm tăng năng lực của chúng cho nên việc dùng các robot đã bùng nổ. Ngày nay tiến bộ trong robotics đã giúp các nhà chế tạo cắt giảm chi phí, nâng cao năng suất, giảm công nhân lao động và làm tăng lợi nhuận. Các robot cũng làm cho chi phí lao động kém phần quan trọng khi họ làm quyết định về nơi đặt cơ xưởng và giảm việc khoán ngoài tới mức tối thiểu. Ngày nay quãng 55%

Lời khuyên cho sinh viên khoa học máy tính

Một sinh viên viết cho tôi: “Em là sinh viên năm thứ nhất trong Khoa học máy tính và em lo nghĩ vì một số bạn trong lớp em đã biết cách lập trình mà em thì không biết. Em sợ em có thể trượt. Xin thầy giúp cho.”

Cách chuẩn bị cho lĩnh vực khoa học và công nghệ

Ngày nay giáo dục đại học không còn là thứ xa hoa mà là sự cần thiết. Khó mà kiếm được việc làm tốt nếu bạn không vào đại học.

Kinh doanh trong app di động

Một sinh viên viết cho tôi: “Em muốn là một nhà doanh nghiệp và bắt đầu công ti riêng của em. Em đã phát triển nhiều app di động nhưng ngày nay mọi người không trả tiền cho app di động nữa. Làm sao em làm được tiền như một nhà doanh nghiệp?”

Dạy hiệu quả trong thế giới thay đổi nhanh chóng này

Trong quá khứ, việc dạy đã hội tụ chủ yếu vào truyền thụ tri thức từ thầy sang trò. Nguyên lí đơn giản: “Thầy dạy, và trò học.”

Mẹ sử dụng lò vi sóng theo cách rất tiện lợi lại tốt cho sức khỏe

Kỹ năng - Mỹ Diệu - 01/06/2025 12:00
Có thể bạn nghĩ rằng lò vi sóng chỉ có thể dùng để hâm nóng đồ ăn. Nhưng hãy để tôi cho bạn thấy cách mẹ tôi dùng nó, đúng là "gừng càng già càng cay"!.

Vì sao Âu Dương Phong hễ thấy hai cao thủ này là né tránh?

Thư giãn - Nguyệt Phạm - 01/06/2025 11:00
Điều gì ẩn giấu đằng sau thái độ khác biệt này của Âu Dương Phong?

Người đàn ông rong ruổi các tỉnh miền Tây chụp biển địa giới trước sáp nhập

Phong cách sống - Nguyễn Ngoan - 01/06/2025 10:00
Nghe tin các tỉnh miền Tây quê mình dự kiến sáp nhập, anh An dành 3 ngày chạy xe máy đến từng biển địa giới chụp ảnh lưu giữ kỷ niệm.

5 bài học dạy con của ''Vua dầu mỏ'' Rockefeller giúp gia tộc giàu 7 đời

Suy ngẫm - Khuê Hiền - 01/06/2025 09:00
Tỷ phú Rockefeller luôn đánh giá cao sự nỗ lực của mỗi cá nhân trên chặng đường làm giàu.

Khai mở hạnh phúc - Sáu lầm tưởng về hạnh phúc

Từ sách - Phim - TĐ - 01/06/2025 08:00
Chúng ta đã bắt đầu quyển sách bằng cách tìm hiểu xem hạnh phúc là gì, giờ là lúc để nghĩ xem hạnh phúc không phải là gì. 

Không phải Nữ Oa hay Tây Vương Mẫu, đây là nữ thần có thể giết Tôn Ngộ Không

Điện ảnh - Nguyệt Phạm - 31/05/2025 13:00
Bà là một vị thần quan trọng trong các tín ngưỡng dân gian.

Dịch vụ giúp "biến mất" khỏi Internet

Kỹ năng - Thái Nguyễn - 31/05/2025 12:00
Từ nhu cầu xóa dấu vết online đến dịch vụ “ẩn thân kỹ thuật số” bùng nổ, câu chuyện biến mất khỏi Internet đang dần trở thành trào lưu thời hiện đại.

Kiếm hiệp Kim Dung: Điều gì giúp Quách Tĩnh thắng được 4 cao thủ Ngư - Tiều - Canh - Độc?

Thư giãn - Quốc Tiệp - 31/05/2025 11:00
Chính sự kết hợp giữa sự chân thành của Quách Tĩnh và trí thông minh của Hoàng Dung đã giúp họ đến gặp được Nhất Đăng đại sư.

Gen Alpha - Thế hệ học trên TikTok, ôn thi qua hashtag

Phong cách sống - Trang Vũ - 31/05/2025 10:00
Thế hệ này đã biến việc học thành xu hướng, biến bài giảng thành nội dung viral.

Không còn bệnh tim - Bí mật cho trái tim khỏe mạnh từ một phân tử nhỏ bé kỳ diệu 

Từ sách - Phim - Minh Hằng - 31/05/2025 09:00
Hãy đọc "Không còn bệnh tim" (No More Heart Disease) để khám phá những bí mật của trái tim và bắt đầu hành trình chăm sóc sức khỏe chủ động ngay hôm nay. Vì một trái tim khỏe mạnh, chính là nền tảng của một cuộc sống hạnh phúc và ý nghĩa.

55 nguyên tắc ứng xử thiết yếu để thành công - Đừng đợi đến khi con lớn mới dạy con cách ứng xử

Từ sách - Phim - Quìn - 31/05/2025 08:00
Là cha mẹ, ai cũng mong con mình trở thành người tử tế, tự lập và mạnh mẽ. Nhưng đó không phải là điều trẻ học được trong một sớm một chiều, mà là kết quả của sự rèn luyện từng ngày, bắt đầu từ những điều nhỏ nhất trong ứng xử hằng ngày.

Xem ‘Sex Education’, tôi ân hận vì nói với con: ‘Chuyện này không dành cho con nít’

Điện ảnh - Ứng Hà Chi - 30/05/2025 13:00
Tôi từng né tránh chuyện tình yêu, giới tính để bảo vệ con.

Vợ u não sống thực vật, chồng hát, nhảy mỗi ngày để đánh thức và phép màu xảy ra

Truyền cảm hứng - Nhật Thùy - 30/05/2025 12:00
Bác sỹ khuyên từ bỏ khi người vợ u não chuyển sang sống thực vật, tiền đã cạn, nhưng phép màu đã xảy ra sau nhiều tháng Deng nhảy và hát để cố gắng đánh thức cô.

Lotus Chat - ứng dụng vừa vượt Zalo, Messenger về lượt tải: Người dùng đánh giá gì?

Kỹ năng - Phan Trang - 30/05/2025 11:00
Lotus Chat - ứng dụng nhắn tin của người Việt đang nhận được nhiều đánh giá tích cực của người sử dụng.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Chủ nhật, 01/06/2025