清华信息国家实验室中医药交叉研究中心获批成立

        9月12日,信息国家实验室批准成立“中医药交叉研究中心”。该中心旨在以网络药理学、生物信息学、人工智能等前沿科技为支撑,建立大数据时代的中医药交叉学科研究体系,利用信息科技等多学科力量促使中医药现代化;同时,利用中医药的特点和优势,从信息与系统的角度探索新一代的医药研究模式,深入研究复杂疾病机制和药物作用机理,推动信息科技与中西医药的交叉融合与原始自主创新。李梢教授担任中医药交叉研究中心主任。

生物信息学研究部李梢课题组在《Cancer Research》建立多尺度计算模型揭示炎癌转化内在机制

        肿瘤的发生与慢性炎症具有密切联系,炎症向肿瘤的转化具有时程长、小概率、机制复杂等特点,其内在规律迄今尚未阐明。随着生物医学研究进入大数据时代,如何从海量的生物学数据中找到生物系统和整个机体的运行规律,成为未来最具挑战性的科学前沿问题之一。因此,如何建立新的研究方法,揭示炎癌转化的内在规律,这既是一个重大现实问题,也是一个科学前沿问题。

        在国家自然科学基金“非可控性炎症恶性转化的调控网络及其分子机制”重大研究计划重点项目等项目的支持下,清华大学李梢教授带领课题组提出了一种分子-细胞-系统多尺度耦合的建模方法,首次构建了炎癌转化多尺度数学模型,分析了炎癌转化的网络调控机制、转化路径,实现了炎癌转化的长程模拟、风险评估,为肿瘤发生机制及其防治策略提供了新的科学认识。2017年9月26日,该成果在线发表于国际权威肿瘤刊物《Cancer Research》(2016年影响因子9.12),自动化系、国家实验室生物信息学研究部和中医药交叉研究中心李梢教授、周培源应用数学研究中心雷锦志副研究员为论文的共同通讯作者,自动化系博士生郭玉成为第一作者。

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        该研究首先在复杂疾病的研究方法学上取得了重要突破,提出了一个具有普适性的、从复杂生物数据中分析疾病整体规律的计算框架。针对炎癌转化的复杂机制,从国际公共数据库中采集胃炎到胃癌、肠炎到肠癌、肝炎到肝癌的临床组学数据,分析出了由十类关键生物过程构成的功能网络,然后建立计算模型对这些生物过程如何导致肿瘤发生进行定量描述和整合分析,给出这些生物过程之间的函数关系,由此模拟出慢性炎症诱导肿瘤发生发展的长期动态过程,从一个新的角度阐释炎癌转化过程中从微观到宏观层次的演变规律。

        本研究通过对模型计算结果的分析表明,炎癌转化与细胞增殖、凋亡、分化等通路在特定顺序、特定阶段的协同突变具有密切关系。研究还发现机体代谢-免疫平衡状态在炎癌转化中具有重要作用,机体在代谢-免疫失衡时,细胞增殖、分化和凋亡通路的协同突变显著增加,从而可促进炎癌转化,而在代谢-免疫平衡时,则能清除众多基因突变,从而阻抑炎癌转化。这一结果也为李梢课题组前期发现的中医寒、热证能表征胃炎代谢-免疫网络失衡的不同状态、调节代谢-免疫网络平衡有助于抑制炎癌转化提供了重要依据。同时,通过分子-细胞-系统多尺度耦合分析,该研究还进一步给出了炎症与肿瘤的分子转化途径及其概率关系,建立了炎癌转化的网络调控和风险评估模型。本研究为揭示炎癌转化机制、发展肿瘤防治新策略提供了理论基础。

        该论文被《Cancer Research》的审稿人评价为“一项很有价值的建模和计算研究(a valuable modelling and computational study)”。《Cancer Research》是世界上创立最早、规模最大、享有盛名的美国癌症研究协会的会刊。

论文出处:http://cancerres.aacrjournals.org/content/early/2017/09/26/0008-5472.CAN-17-1662

 生物信息学研究部2017年年度交流会

        9月1日至9月3日,清华信息国家实验室生物信息学研究部在北京实创西山科技培训中心举办了2017年年度交流会,研究部中来自自动化系、计算机系、医学院的14位教师、3位博士后和94位研究生共111人参加了交流会,李衍达院士参加了交流会并听取了博士生的研究进展报告。交流会主要内容是研究生用口头报告和张贴报告的形式进行研究进展报告,包括博士研究生的口头报告20个,博士和硕士研究生的张贴报告41个。通过这些报告,展示了研究部在生物信息学、合成生物学、中医药网络药理学等交叉学科领域取得的多项研究进展。所有参加教师及学生对这些方向的未来发展进行了深入讨论,导师们对研究生的口头报告和张贴报告进行了系统的点评并给出了考核意见。同学们通过本次交流活动不仅对生物与信息学科的交叉领域科学前沿有了全方位了解,还锻炼了口头报告和海报报告的交流能力,得到了来自交叉学科多位导师同学的全方位建议与意见,坚定了一丝不苟的科研态度和积极进取的科研精神,增强了在未来的交叉学科科研道路上越走越远的信心。

        年度交流会是生物信息学研究部每年最重要的集中学术活动,是促进学科深入交叉的重要举措,从2011年起至今已经连续举办了7届,为提高研究部的研究生培养质量发挥了重要作用。7年来,来自交叉学科各领域的学生们通过交流会了解各领域的最新研究动态开拓眼界,接受老师们给予的方向性指导与把控,不断汲取各领域的成果与思想,培养了科学的思维方式和严谨的科研精神。大家通过充分深入交流,不断激发灵感,先后做出了一系列优秀科研成果,建设了一支交叉学科创新型人才队伍。研究部交叉学科建设曾获国家级优秀教学成果奖,2017年获得国家自然科学基金委创新研究群体项目。生物信息学研究部将会继续发展交叉学科学术交流活动,加强各院系之间的合作,争取在学科交叉方向取得更多突破性进展。

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清华大学杰出访问教授Wing Hung Wong 院士到生物信息学研究部指导工作

        9月23-28日,清华大学杰出访问教授、美国斯坦福大学教授、美国科学院院士 Wing Hung Wong 到生物信息学研究部指导工作。9月26日,Wong 院士应生物信息学研究部江瑞副教授和张学工教授邀请,在信息大楼1-315作题为“Some thoughts on cluster analysis”的学术报告,介绍了聚类分析的统计建模新方法及其在生物信息学研究中的应用。来自国家实验室、自动化系、统计中心的50余名师生聆听了报告并热烈提问。9月25-27日,Wong 院士听取多名博士生的工作汇报,并对他们的研究进展提出了建设性指导意见。9月25日和28日,Wong 院士两次应邀到国家自然科学基金委访问,对我国在生物信息学和精准医学领域的发展出谋划策。9月27日,Wing H. Wong 院士和张学工教授、闾海荣副教授应邀访问雄安新区,与河北省委常委、副省长、雄安新区党工委书记、管委会主任陈刚同志和副书记党晓龙同志进行了会谈,并与华润集团雄安工作组进行了深入交流,探讨斯坦福大学、清华大学和雄安新区在生物医学相关方向上可能的合作方向和模式。Wong 院士作为清华大学杰出访问教授,今年6月和9月两次到生物信息学研究部指导工作,为推动我国生命科学和信息科学交叉融合发展做出了积极贡献。

 

生物信息学研究部9月学术交流

        9月17日,张奇伟作为马普学会科学顾问团成员,随团参观中科院在贵阳新区医疗大数据中心以及联通在中国最大云数据存储库,并应邀发表统计学习与表观遗传医疗大数据挖掘的讲演。

        9月23日至24日,汪小我在宜昌举行的中国生物工程学会第十一届学术年会期间召集并主持召开了生物工程学会青年工作委员会工作会议。谢震应邀参加中国生物工程学会第十一届学术年会,并作了题为“Mapping of genetic interaction network in mammalian cells”的特邀报告。