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

Phía bên kia của công nghệ

Một giáo sư về xã hội học bảo tôi: “Trong cuộc khủng hoảng tài chính, nhiều người mất việc ở mức cao nhất trong nhiều năm. Nếu mọi sự không cải thiện sớm, họ sẽ không bao giờ có khả năng phục hồi khi việc làm của họ sẽ bị những người trẻ hơn sớm chiếm mất.”
2

Phỏng vấn xin việc các công ty toàn cầu

Tôi đã nhận được nhiều email hỏi về “việc làm với các công ti toàn cầu” mà tôi đã viết vài tuần trước đây. Nhiều người hỏi về cách qua được cuộc phỏng vấn với họ, cho nên sau đây là vài lời khuyên:

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.”

Sức mạnh của người thấu cảm – Khi nhạy cảm là món quà trong thế giới khắc nghiệt

“Sức mạnh của người thấu cảm” là một lời kêu gọi mỗi chúng ta hãy nhìn nhận lại giá trị của bản thân, đặc biệt là những ai luôn cảm thấy mình “khác biệt” vì sự sâu sắc trong cảm xúc và nhận thức.

Justin Timberlake: Kẻ hủy hoại Britney Spears và Janet Jackson, mắc bệnh truyền nhiễm khi cả thế giới quay lưng

Giải trí - Minh Hồng - 04/08/2025 13:00
Justin Timberlake từng là "hoàng tử nhạc Pop" vạn người mê, nhưng giờ đây chỉ còn là cái tên khiến khán giả chán ghét.

Điểm yếu chí mạng khiến trẻ 13 tuổi dễ bị thao túng và sa bẫy lừa đảo, cha mẹ cần làm ngay điều này

Kỹ năng - Đông - 04/08/2025 11:00
Tuổi 13 là thời điểm trẻ mong muốn trở thành người lớn nhưng vẫn cần được bảo vệ như một đứa trẻ.

Cơn sốt “quiet vacationing” và nỗi sợ vô hình của dân công sở

Phong cách sống - Cấm Hà - 04/08/2025 10:00
Không ít gen Y đang lén đi nghỉ mà không xin phép, vẫn giả vờ làm việc để tránh bị đánh giá. Xu hướng “quiet vacationing” đang bùng lên từ nỗi sợ và sự kiệt sức.

Sức mạnh của người thấu cảm – Khi nhạy cảm là món quà trong thế giới khắc nghiệt

Từ sách - Phim - Minh Hằng - 04/08/2025 09:00
“Sức mạnh của người thấu cảm” là một lời kêu gọi mỗi chúng ta hãy nhìn nhận lại giá trị của bản thân, đặc biệt là những ai luôn cảm thấy mình “khác biệt” vì sự sâu sắc trong cảm xúc và nhận thức.

Những cái chết thương tâm và hàng chục chữ giá như: Đừng chỉ tiếc thương, đừng chỉ đổ lỗi...

Suy ngẫm - Bảo Tín - 04/08/2025 08:00
Đừng chờ đến khi nhìn thấy một đôi dép nhỏ bỏ lại bên bờ ao mới giật mình nhớ rằng, hôm qua mình quên dặn con "không được một mình đến gần hồ nước".

Người dùng nên xóa bỏ tất cả mật khẩu đã lưu trong Google Chrome

Kỹ năng - Nam Đoàn - 03/08/2025 13:00
Những nguy cơ bảo mật ngày càng gia tăng và việc người dùng lưu trữ mật khẩu trên các trình duyệt không còn là lựa chọn an toàn.

Xem "Sex Education", tôi bật khóc nhận ra mình đã làm con trai đau khổ 20 năm

Điện ảnh - Mỹ Hạnh - 03/08/2025 12:00
Tôi luôn mong muốn sẽ đem lại những điều tốt đẹp nhất cho con. Nhưng tôi lại hành động đi ngược với điều đó.

Tại sao Hồng Thất Công cứu Âu Dương Khắc?

Thư giãn - Nguyệt Phạm - 03/08/2025 11:00
Hành động này của Hồng Thất Công ẩn chứa nhiều toan tính.

Trào lưu người lớn ngậm núm ti giả đi ngủ gây sốt mạng xã hội Trung Quốc

Phong cách sống - Mỹ Diệu - 03/08/2025 10:00
Trên các sàn thương mại điện tử, hàng loạt sản phẩm núm ti giả dành cho người lớn có giá từ 10.000 đến 500.000 đồng, nhiều mẫu có doanh số bán hàng trên 2.000 chiếc/tháng.

"13 tuổi, tôi nghĩ mình đã chuẩn bị đủ để... biến mất"

Suy ngẫm - Minh Ngọc - 03/08/2025 09:00
"Tôi không chỉ muốn rời khỏi nhà. Tôi đã nghĩ đến cái chết. 13 tuổi, tôi nghĩ mình đã chuẩn bị đủ để biến mất" - Đó là những gì chị Q. – hiện đã ngoài 30 tuổi – kể lại khi hồi tưởng về ngày Chủ nhật tháng 3 định mệnh của tuổi 13.

Sức mạnh của người thấu cảm - 34 câu hỏi xác định bạn có phải là người thấu cảm?

Từ sách - Phim - TĐ - 03/08/2025 08:00
Đi tìm người sáu giác quan trong thế giới năm giác quan

‘Bắt cóc ảo’ đòi tiền thật: Những cạm bẫy từ môi trường mạng

Kỹ năng - Thanh Hà - 02/08/2025 13:00
Một thực trạng đáng báo động xảy ra thời gian vừa qua là việc nhiều học sinh, sinh viên nhận được cuộc gọi từ đối tượng giả danh cơ quan công an đe dọa liên quan đến vụ án đang điều tra nhằm thao túng tâm lý, buộc nạn nhân liên hệ về gia đình chuyển tiền chuộc.

Xem "Sex Education", nữ sinh lập tức bị chinh phục vì 1 lý do, thốt lên ‘đầy giá trị’

Điện ảnh - Trà My - 02/08/2025 12:00
Một nữ sinh Mỹ cho rằng phim “Sex Education” là một bộ phim đầy giá trị và rất đáng xem.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 2, 04/08/2025