见微知著,交叉为王 ——2022年生命科学联合中心定量生物学暑期培训班成功举办
见微知著,交叉为王
——2022年生命科学联合中心定量生物学暑期培训班成功举办
中山大学 王梓杰
为促进生命科学发展,探索创新性人才培养模式,2022年生命科学联合中心(北大方面)定量生物学暑期培训班于7月19日至7月22日在线上成功举办,来自全国不同高校的42位正式学员参与了这次“定量生物学”的求知旅程。本次培训班通过9位定量生物学中心老师的前沿学术讲座,以及“一日突击课程”、“实验室开放日”、“科学面对面”、“头脑风暴”等别出心裁的相互交流和学习环节,让学员们在培训中了解领域内前沿问题,开拓思路,引导创新性的思维习惯。培训班全程由“蔻享学术平台”进行全网直播。
为使暑期班的学员能对定量生物学专业知识有基本的了解,7月19日暑期班首先开设了7堂“一日突击”课程,由定量生物学中心的研究生们讲解该领域的入门理论和应用。各位研究生结合自身科研和学习经验,分别带领学员们走进生物能学、机器学习、微分方程定性理论等前沿理论的大门,也一齐感受微流控技术、单细胞测序分析、CRSIPR鉴定以及胚胎发育物理建模等先进技术和模型应用的魅力。在培训班负责人曾泽贤老师的鼓励下,学员们在线上积极打开语音和视频,将自己的问题和思考与授课老师一起“面对面”探讨,逐步产生对定量生物学这片熟悉而陌生领域的浓厚兴趣,为后续三天与定量生物学中心老师们的学习和交流打下基础。
接下来的三天,定量生物学中心的9位老师分别就自己的研究领域,选取同学们感兴趣的话题,深入浅出地为大家奉献一场场专业严谨、生动有趣的科学盛宴。林一瀚老师从合成生物学与系统生物学的概念和方法入手,以“Toggle Switch”为例讲解了基因调控中的定量基础;张强锋老师利用三种计算模型来预测RNA二级结构,深刻阐释了大数据和人工智能在RNA结构生物学中的强大作用;韩敬东老师结合课题组已开发的年龄预测神经网络模型,为同学们解开“衰老的时钟”神秘的面纱;来鲁华老师采用丰富的模型和案例,让同学们了解基于物理模型和人工智能的药物设计无限潜力;林杰老师以生物背后的热力学模型为引入,展现数学和物理建模在理解生命普遍过程的魅力;曾泽贤老师以癌症的生物信息学分析为背景,详细介绍了课题组对生物多组学数据挖掘、建库、开发平台与驱动生物及临床医学的多个创新工作和发现;黄岩谊老师结合 “道与器”的传统哲学思想,让同学们对生物测序技术及其数据理解有了耳目一新的认识;齐志老师按照单分子生物物理学的发展脉络,对光镊、微流控和生物大分子液液相分离等前沿技术娓娓道来;李志远老师从宏观生态系统到微观微生物群落,给同学们介绍了微生物之间“有趣的”博弈和创新模型。在每一堂一个半小时的讲座中,暑期班的学员或与老师探讨科学问题,或分享自己的启发见解,或询问有关前沿进展……积极地在线上与老师互动;而老师们除了介绍各自专业领域的前沿知识,还无私地分享各自科研的心旅历程和经验启示,给每位学员的内心埋下潜心学术、热心科研的种子。
李志远老师《微生物中的创新与博弈》
除了老师们精彩纷呈的讲座,本次暑期班还穿插了“实验室开放日”、“科学面对面”、“头脑风暴及展示”等丰富的内容,让各位学员深度参与到定量生物学中心的学术与科研中来。通过“实验室开放”活动,同学们收看了中心各个课题组精心制作的实验室宣传视频,对各位导师的研究方向、科研日常和科研理念有更清晰的认识;而在“科学面对面环节”,曾泽贤老师等多位导师和博士后围坐在一起,从面试技巧到科研目标、人生规划一一为同学们答疑解惑。
曾泽贤老师带领同学们进行头脑风暴
“学而不思则罔”,除了在讲座中学习前沿知识,各位暑期班学员还分别组成了6个小组进行“头脑风暴”——通过思想的碰撞和想法的交流,对定量生物学感兴趣的课题进行文献调研和创新课题设计,并在暑期班的最后进行汇报展示。每个小组的同学来自不同的学校和生物、物理、计算机等不同专业背景,为共同的课题提出多角度、多方面的看法和研究思路,充分印证了“定量生物学”这门交叉学科的内在精神—“通过对生物系统的定量的交叉的研究,来发现生物世界中的基本定量规律和普适性原理,寻找生命的数学语言和生命的物理。”而在最后的展示环节,各个小组的同学分别进行了文献研读的展示和“头脑风暴”课题设计,从控制衰老、癌症早诊、图灵斑图、生命过程模拟、药物原位释放等大胆而创新的课题构建,到微流控芯片、机器学习、强化学习等前沿技术的创新性应用……各种让人眼前一亮想法得到了老师们的赞许,而老师们也分别对各个课题提出了建设性的点评。
四天的定量生物学暑期课程,让参与其中的每一位学员充分领略了生命科学联合中心和定量生物学中心老师们立足前沿的前瞻、醉心科研的专注和开放交流的包容。时间虽短,但足以为每位学员构建起各自的“目标函数”,并为今后的学习和科研所坚持,拟合出一道道精彩多样的人生曲线……