我学者研究成果获美国主流媒体报道

北林小编

现代生物学的研究愈来愈依赖于“大数据”的产生, 以及对之的建模分析与生物学解释。谁在这个领域走在前面，谁便能夺取生物学研究制高点。在这种“大数据”背景下应运而生的我校计算生物学中心，近年来用统计与控制论方法，在探索复杂生物学问题方面取得了一批国际瞩目的研究成果。最近由中心主任邬荣领教授带领他在中国与美国的团队在国际顶尖学术期刊上发表的一批论文，获得《每日科学》（ScienceDaily）等美国主流媒体报道。

    《每日科学》报道的工作是，利用复杂的数学模型，构建产生生物学现象的“设计原理”，由此对生物学整体运行规则进行预测，再进一步利用“反向工程”手段调整生物生长发育的速度与方向。

    当前常用的生物学研究手段，是针对某一特定科学问题，收集、分析与之可能关联的数据，以寻求获取新的发现。邬荣领团队的工作把这一研究手段向前推进一步；通过揭示形成生物学现象的各种机理，寻找调控生物学运行的内在规则。这种新型研究手段打破了传统的“就事论事”格局，而是利用现代生物技术允许快捷产生高通量数据的优势，把产生最终生物学现象的各个层面利用工程学中已证明高度成功的控制论连结起来，数量化地预测生命发生发展方向，评估通过改变其中任何一个因子所引起的各种可能的变化。

    这个团队把新的研究手段运用到生物医学中的热门领域之一——药物的个性化设计与发现。他们不仅利用与药物反应相关联的基因数据，而且还建立导致人体药物反应的生化过程与代谢路径，并结合从DNA到mRNA再到蛋白合成的网络结构，组建一个描述这一系统的高维动态方程组，最后利用统计方法与计算机技术获取这个方程组的数学解。围绕这个思路，团队以五篇论文的形式发表在近期《药物递送进展》（2012 IF = 12.88）上。

    这项工作也引起国内学者的重视。在近期由北京协和医学院主办的全国医学信息研究大会上，邬荣领教授应邀作了主题演讲，受到了与会者的高度评价。

    据悉，该团队正在利用这一崭新研究思路来研究我国西北干旱地区的“英雄树”----胡杨生根性状的遗传调控。植物生根性状是高度复杂的，直接与植物抗旱耐盐能力有密切相关。团队利用新的设计构建了一批生根能力高度变异的胡杨自由授粉群体，结合田间试验，以及在温室控制条件下的生根表现观察，解析导致胡杨生根变异的各类基因、蛋白质，以及形成最终表型的关键信号传递通道。据此获得的科学发现将使胡杨生根性状的育种工作更快、更好、更有成效。

    参与这项工作的还有我校信息学院王建新教授，计算生物学中心王忠博士，以及邬荣领教授在美国宾夕法尼亚州立大学的一批博士研究生王亚群、王宁涛、Kiranmoy  Das等。