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1996.09-2000.07,华东理工大学 本科;
2000.09-2003.07,厦门大学 细胞生物学 硕士;
2004.08-2006.04,丹麦科技大学 生物信息学 硕士;
2006.07-2011.01,丹麦科技大学 系统生物学 博士。
2010.03-2012.03,哈佛大学癌症中心 博士后;
2012.03-2017.10,厦门大学医学院 副教授;
2017.11- 至今 厦门大学医学院,教授;
2015~至今 挂职担任厦门大学附属第一医院儿内科科研副主任,开展儿科遗传性缺陷筛查和科研支撑工作;
2016~至今 挂职担任卫计委健康医疗大数据管理中心主任。负责建立人口健康大数据应用开放平台,支持儿科智能化研究。
2018.9至今 厦门大学健康医疗大数据国家研究院副院长
社会任职:
2024年-至今 厦门外国语学校瑞景分校 科学副校长
2024年-至今 厦门大学附属妇女儿童医院儿科 双聘主任
2018年-2024年 厦门大学附属第一医院儿科 双聘主任
2023年-至今 中国细胞生物学学会 功能基因组信息学与系统生物学分会 委员
2021年-至今 福建省生物信息学学会 副秘书长,理事
2021年-至今 中国医疗保健国际交流促进会—健康数据与数字医学分会 委员
2020年-至今 中国优生优育协会妇科肿瘤专业委员会 副主任委员
2019年-至今 厦门大学医学院医学伦理委员会 委员
2018年-至今 数字福建健康医疗大数据研究所 副所长
2018年-至今 厦门大学附属第一医院血液学系 兼职教授
2017年-至今 厦门大学健康医疗大数据国家研究院 副院长
主讲课程:
资料更新中……
培养研究生情况:
培养硕士研究生20个,博士研究生15个。
主要研究方向:
1.肿瘤演进研究:运用统计学模型从遗传多态性,体细胞变异,表观基因组学和基因表达等多组学数据中寻找与肿瘤分型,预后,靶向治疗敏感性等临床特征有关的决定因子并解释其调控机制;在此基础上建立基于多组学关联的复杂网络模型,应用人工智能方法发现新的肿瘤驱动基因
2.染色质三维结构预测:基于图神经网络的跨细胞系染色质三维结构预测,利用GCN框架预测跨细胞系Hi-C数据和表达数量性状位点(Expression Quantative Trait Loci, eQTL)
3.单细胞转录组算法研究:基于K-means和Louvain的大型单细胞聚类算法;基于最小无偏代表点(MURP)的降采样算法;基于单细胞转录组的时间分化轨迹研究;基于单细胞转录组的空间重构
4.利用单细胞测序技术研究母胎界面免疫微环境中T淋巴细胞演进路线的重建及其转录调控;利用单细胞测序技术研究吸烟对于肺癌免疫微环境的影响
5.基于无创产前检测(NIPT)的体细胞突变图谱与肿瘤的关联性研究
6.医保大数据研究:医保定点医药机构布局规划专项业务,本项目应用网格化地理信息管理和大数据技术,实现对城市参保人口医保资源有效供给的精准化评价和管理,对城市新增定点医疗机构和药店的地理设置提供实时评估和咨询;向医保管理部门和社会提供实时精准的资源呈现,为医保定点医疗机构存量管理和增量规划提供统计依据
研究领域:
主要从事针对肿瘤基因组的转化医学研究,运用统计学模型从遗传多态性,体细胞变异,表观基因组学和基因表达等多组学数据中寻找与肿瘤分型,预后,靶向治疗敏感性等临床特征有关的决定因子并解释其调控机制;在此基础上建立基于多组学关联的复杂网络模型,应用人工智能方法发现新的肿瘤驱动基因。
承担科研项目情况:
1、国家自然科学基金委员会, 面上项目, 82272944, 肿瘤演进过程中DNA甲基化重编程的标签及其驱动因素, (2023.01 - 2026.12),主持
2、科技部-国家重点研发计划,生育健康及妇女儿童健康保障,2022YFC2704801 , 极/超早产儿数据库及专病队列建设与精准防治体系建立, (2022.12 -2025.11),参与
3、国家自然科学基金面上项目 复发性体细胞变异对肿瘤基因表达的决定作用及其分子机制,项目编号:31371289(2014.01-2017.12),主持
4、厦门市医疗保障中心,2022至2023年度医保基金运行风险分析与精算服务,2023-12-10至2024-02-23,主持
5、厦门眼科中心有限公司,2019-2022全国中小学生视力健康校筛数据分析报告,2023-10至2024-03,主持
6、厦门市创新生物医药研究院,基于全转录组测序的肿瘤样本癌蛋白活性分析及靶向药物匹配的肿瘤精准治疗分析软件,2023-07至2025-07,主持
7、启真生物科技(厦门)有限公司,厦门大学医学院-启真生物”细胞应激研究创新单元转化平台” ,2022-12至2027-12,参与
8、厦门市医疗保障中心,2021年度医保基金运行风险分析与精算服务合同,2022-10至2022-12,主持
9、佛山市医疗保障局,医保定点医药机构 布局规划决策支撑服务系统项目,2022-09至2023-09,主持
10、翼健(上海)信息科技有限公司,生物信息分析服务,2021-12至2022-3,主持
11、厦门眼科中心有限公司,2019-2021全国中小学生视力健康校筛数据分析报告,2022-04至2023-04,主持
12、厦门市翔安区卫生健康局,翔安区基层医疗卫生信息化发展状况及建议,2022-01至2022-02,主持
13、厦门市医疗保障中心,2021-2023年医保定点医药服务资源配置分析,2021-12至2024-12,主持
14、厦门基源医疗科技有限公司,新生儿遗传代谢病基因筛查技术开发及临床应用,2021-11至2023-11,主持
15、厦门市医疗保障中心,2020年度医保基金运行风险分析与精算服务,2021-09至2021-11,主持
16、厦门攸基数据科技有限公司,厦门大学医学院—攸基院企联合智慧健康研发中心,2021-7至2026-7,主持
17、北京树培医疗科技有限公司,中华医学会腹膜后肿瘤队列数据管理平台,2021-1至2021-04,主持
18、正大天晴药业集团股份有限公司,厦门门诊统筹控费政策分析研究,2020-08至2020-12,主持
19、厦门市翔安区卫生健康局,翔安区医疗卫生数据综合治理及医疗保障管理系统建设(一期)技术服务,2020-8至2021-7,主持
20、厦门市医疗保障中心,2019年度医保基金运行风险分析与精算服务,2020-06至2020-10,主持
21、中国太平洋人寿保险股份有限公司厦门分公司,长护险产品模型设计研究及模拟,2020-04至2020-09,主持
22、上海覃谷生物技术有限公司,游离DNA甲基化突变阳性参考品的制备技术,2019-07至2021-07,主持
23、厦门医数通医疗科技有限公司,合理用药人工智能决策引擎构建,2019-07至2020-01,主持
24、厦门市医疗保障基金管理中心,医保基金管理和风险与精算服务,2019-05至2019-10,主持
25、厦门市健康医疗大数据管理中心,厦门区域业务集成平台--厦门市医疗和疾控数据资源目录,2019-05至2019-11,主持
科研成果:
1.证实了遗传多态性通过“顺-反作用”机制调控基因表达的分子生物学机制,该研究“照亮了癌症易感性位点的生物学机制”。更令人注意的是,这项研究的绝大多数工作,是在计算机上完成的。
2.对美国国家癌症中心数据库里(TCGA)的肿瘤遗传多态性,体细胞变异,甲基化和基因表达进行了系统建模分析,证实了若干乳腺癌风险位点与乳腺癌细胞基因表达之间的决定关系。
3.借助表观遗传学数据(ENCODE),发现乳腺癌风险位点位通过影响相应转录因子的表达继而改变下游基因的转录效率,并提出了遗传多态性的“顺-反作用”。
已申请美国的专利:
1. 实体肿瘤的临床预后基因标签, 美国专利申请号 No. 61/175,781
中国发明公开:
[1]郭金涛, 李奇渊, 钟桃玲, 周裕林. 肿瘤体细胞突变标签提取方法及装置[P]. 福建省: CN117912556A, 2024-04-19.
[2]郭金涛, 李奇渊, 钟桃玲, 周裕林. 肿瘤体细胞突变标签倾向分数计算方法及装置[P]. 福建省: CN117912555A, 2024-04-19.
[3]李奇渊, 秦青青, 周颖, 郭金涛. 一种乳腺癌肿瘤特异性甲基化标签的鉴定方法、甲基化标签和探针位点[P]. 福建省: CN117721206A, 2024-03-19.
[4]陈龙彪, 李奇渊, 郑能鑫, 游建议, 梁涛, 王程. 医疗大数据可视化分析方法、介质、设备及系统[P]. 福建省: CN111242491A, 2020-06-05.
[5]刘青青, 谢文龙, 曾缘欢, 陈荣山, 李宇, 温恒斌, 肖辛野, 姚迅, 李奇渊, 李晓哲. 一种循环肿瘤DNA低频突变的检测方法[P]. 福建: CN108866174A, 2018-11-23.
[6]曾缘欢, 刘青青, 谢文龙, 陈荣山, 李宇, 温恒斌, 陈詹妮, 林程宏, 黄书鑫, 林俭耀, 姚迅, 李奇渊. 一种林奇综合征相关基因变异的检测方法[P]. 福建: CN108192971A, 2018-06-22.
[7]詹杜清, 杨文辉, 肖辛野, 谢文龙, 陈荣山, 颜夏菲, 姚迅, 李奇渊. 一种快速提取血液和口腔拭子基因组DNA的方法[P]. 福建: CN107988210A, 2018-05-04.
[8]方春妮, 杨文辉, 詹杜清, 陈荣山, 谢文龙, 肖辛野, 郑巧凤, 李奇渊, 姚迅. 一种用于检测氯吡格雷个体化用药相关的基因多态性位点的核酸质谱检测试剂盒及应用[P]. 福建: CN107904306A, 2018-04-13.
[9]李奇渊, 朱明, 刘煜达, 张晓龙. 一种血浆DNA边提取边转化的方法及应用[P]. 浙江: CN107868813A, 2018-04-03.
[10]杨文辉, 詹杜清, 方春妮, 谢文龙, 陈荣山, 肖辛野, 李奇渊, 姚迅. 一种叶酸代谢基因多态性位点的基因型检测方法及试剂盒[P]. 福建: CN107630073A, 2018-01-26.
[11]刘青青, 谢文龙, 李珊, 王松林, 陈荣山, 肖辛野, 李奇渊, 姚迅. 一种16S rDNA高通量测序文库的构建方法[P]. 福建: CN106282177A, 2017-01-04.
[12]李珊, 谢文龙, 刘青青, 王松林, 陈荣山, 肖辛野, 李奇渊, 姚迅. 一种肺泡灌洗液宏基因组的提取方法[P]. 福建: CN106244580A, 2016-12-21.
[13]王松林, 谢文龙, 刘青青, 李珊, 陈荣山, 肖辛野, 李奇渊, 姚迅. 一种口腔咽拭子细菌宏基因组DNA提取方法[P]. 福建: CN106047868A, 2016-10-26.
[14]李珊, 谢文龙, 刘青青, 王松林, 陈荣山, 肖辛野, 李奇渊, 姚迅. 一种海水微生物宏基因组的提取方法[P]. 福建: CN106047869A, 2016-10-26.
发明授权:
[1]刘青青, 谢文龙, 曾缘欢, 陈荣山, 李宇, 温恒斌, 肖辛野, 姚迅, 李奇渊, 李晓哲. 一种循环肿瘤DNA低频突变的检测方法[P]. 福建省: CN108866174B, 2023-05-19.
[2]李奇渊, 朱明, 刘煜达, 张晓龙. 一种血浆DNA边提取边转化的方法及应用[P]. 上海市: CN107868813B, 2021-07-27.
[3]方春妮, 杨文辉, 詹杜清, 陈荣山, 谢文龙, 肖辛野, 郑巧凤, 李奇渊, 姚迅. 一种用于检测氯吡格雷个体化用药相关的基因多态性位点的核酸质谱检测试剂盒及应用[P]. 福建省: CN107904306B, 2021-03-30.
[4]曾缘欢, 刘青青, 谢文龙, 陈荣山, 李宇, 温恒斌, 陈詹妮, 林程宏, 黄书鑫, 林俭耀, 姚迅, 李奇渊. 一种林奇综合征相关基因变异的检测方法[P]. 福建省: CN108192971B, 2020-10-16.
[5]李珊, 谢文龙, 刘青青, 王松林, 陈荣山, 肖辛野, 李奇渊, 姚迅. 一种肺泡灌洗液宏基因组的提取方法[P]. 福建省: CN106244580B, 2019-05-24.
[6]李珊, 谢文龙, 刘青青, 王松林, 陈荣山, 肖辛野, 李奇渊, 姚迅. 一种海水微生物宏基因组的提取方法[P]. 福建省: CN106047869B, 2019-05-24.
[7]王松林, 谢文龙, 刘青青, 李珊, 陈荣山, 肖辛野, 李奇渊, 姚迅. 一种口腔咽拭子细菌宏基因组DNA提取方法[P]. 福建省: CN106047868B, 2019-05-21.
软件著作:
1. 单细胞数据的无偏降采样系统 [简称:MURP]V1.0 2023SR1327445
2. 从超低深度全基因组测序中分析肿瘤体细胞突变标签的软件 [简称:ulcSig]V1.0 2023SR1565307
代表性英文论文:
[1]Huanhuan Liu, Qinwei Chen, Jintao Guo, Ying Zhou, Zhiyu You, Jun Ren, Yuanyuan Zeng, Jing Yang, Jialiang Huang, Qiyuan Li*, Epigenome-augmented eQTL-hotspots reveal genome-wide transcriptional programs in 36 human tissues, Briefings in Bioinformatics, 2024, 25(3): bbae109.
[2]Qingqing Qin, Ying Zhou, Jintao Guo, Qinwei Chen, Weiwei Tang, Yuchen Li, Jun You, Qiyuan Li*. Conserved methylation signatures associate with the tumor immune microenvironment and immunotherapy response. Genome Medicine 16, 47 (2024).
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[4]Qi, Fangyu,You, Zhiyu,Guo, Jiayang,Hong, Yongjun,Wu, Xiaolong,Zhang, Dongdong.Chengfu Cai*,Qiyuan Li*.An automatic Diagnosis model of otitis media with high accuracy rate using transfer learning.Frontiers in Molecular Biosciences,2024,10
[5]Ou, Kunlin,Zhang, Quan,Xi, Feifei,Ni, Huizhen,Lu, Jiebo,Lyu, Xuejing,Wang, Chonggang.Wang, Qin*,李奇渊*.Prenatal EGCG consumption impacts hepatic glycogen synthesis and lipid metabolism in adult mice.International Journal of Biological Macromolecules,2024,260
[6]Chengxin Li,Song, Jing,Chen, Qihong,Ge, Dandan.Yungang Yang*,Qiyuan Li*.Whole-Genome Shotgun Sequencing Unravels the Influence of Environmental Microbial Co-Infections on the Treatment Efficacy for Severe Pediatric Infectious Diseases.Frontiers in Microbiology,2024,15
[7]Jun Ren,Xiaodong Shi,Jintao Guo,Xuejing Lyu,Hongkun Fang,Jing Yang,Yudi Hu,Ying Zhou.Qiyuan Li*.MGPfactXMBD: A Model-Based Factorization Method for scRNA Data Unveils Bifurcating Transcriptional Modules Underlying Cell Fate Determination.[J].elife,2024,
[8]Xuejing Lyu; Shaona Wang; Jiaxin Zhong; Lingzhu Cai; Yanhui Zheng; Ying Zhou; Ying Zhou;Qionghua Chen; Qiyuan Li* ; Gut microbiome interacts with pregnancy hormone metabolites in gestational diabetes mellitus, Frontiers in Microbiology, 2023, 14.
[9]Yan Wang,Quan Zhang,He, Tingting,Wang, Yechen,Lu, Tianqi,Chen, Xin,Cheng, Shih-Chin,Mao, Kairui,Liu, Wen-Hsien,Hong, Yazhen,Zhou, Ying,Xie, Jun,Wang, Xinming,Yang, Kang,Lin, Shen,Wang, Yiyi,Wang, Zengge.Nengming Xiao*,Qiyuan Li*.The transcription factor Zeb1 controls homeostasis and function of type 1 conventional dendritic cells.Nature Communications,2023,14(1):
[10]Chao Yang,Yun Liu,Yudi Hu,Changchun Xiao*,Wen-Hsien Liu*,Qiyuan Li* .Myc inhibition tips the immune balance to promote antitumor immunity.CELLULAR & MOLECULAR IMMUNOLOGY,2022,19(9):1030-1041.
[11]Jun Ren, Quan Zhang, Ying Zhou, Yudi Hu, Xuejing Lyu, Hongkun Fang, Jing Yang, Rongshan Yu, Xiaodong Shi, Qiyuan Li*,Changchun Xiao,Wen-Hsien Liu,Qiyuan Li,A downsampling method enables robust clustering and integration of single-cell transcriptome data.Journal of Biomedical Informatics 130 (2022) 104093
[12]Hu, Yudi; Xu, Chaoqun; Ren, Jun; Zeng, Yuanyuan; Cao, Fengyang; Fang, Hongkun; Jintao, Guo; Zhou, Ying*; Li, Qiyuan,*.Exposure to Tobacco Smoking Induces a subset of Activated Tumor-resident Tregs in Non-Small Cell Lung Cancer.Translational Oncology,2022,15(1):1010261
[13]Xingyuan Zhai†, Kai Liu†, Hongkun Fang†, Quan Zhang, Xianjun Gao, Fang Liu, Shangshang Zhou, Xinming Wang, Yujia Niu, Yazhen Hong, Shu-Hai Lin, Wen-Hsien Liu, Changchun Xiao, Qiyuan Li*, Nengming Xiao*,Mitochondrial C1qbp promotes differentiation of effector CD8+ T cells via metabolic-epigenetic reprogramming.SCIENCE ADVANCES,2021,7(49):1-19
[14]Jintao Guo, Ying Zhou, Chaoqun Xu, Qinwei Chen, Zsófia Sztupinszki, Judit Börcsök, Canqiang Xu, Feng Ye, Weiwei Tang, Jiapeng Kang, Lu Yang, Jiaxin Zhong, Taoling Zhong, Tianhui Hu, Rongshan Yu, Zoltan Szallasi, Xianming Deng, Qiyuan Li*; Genetic Determinants of Somatic Selection of Mutational Processes in 3,566 Human Cancers, Cancer Research, 2021, 81(16):4205-4217
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[16]Zhan, Juan; Sun, Shenghua; Chen, Yixing; Xu, Chaoqun; Chen, Qinwei; Li, Minjie; Pei, Yihua; Li, Qiyuan.MiR-3130-5p is an intermediate modulator of 2q33 and influences the invasiveness of lung adenocarcinoma by targeting NDUFS1.Cancer Medicine, 2021, 10(11): 3700-3714.
[17]Li, Qiyuan; Zeng, Yuanyuan; Wang, Janet; Fang, Hongkun; Guo, Jintao; Yu, Liying; Zhong, Taoling; Xu, Chaoqun; Freedman, Matthew; LaFramboise, Thomas*,Exonic variants undergoing allele-specific selection in cancers.BMC Medical Genomics, 2021, 14(1): 142.
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[30]Xu, Shanshan; Li, Qiyuan; Wu, Jinzhun*; Chen, Guobing; Zhu, Bizhen; Gu, Weiyue.Identification of IL2RG and CYBB mutations in two Chinese primary immunodeficiency patients by whole-exome sequencing.Immunological Investigations, 2018, 47(3): 221-228.
[31]Zhang Shihao; Chen Qinghua; Liu Qingxu; Li Yuxi; Sun Xiufeng; Hong Lixin; Ji Suyuan; Liu Chengyan; Geng Jing; Zhang Weiji; Lu Zhonglei; Yin Zhen Yu; Zeng Yuanyuan; Lin Kwang Huei; Wu Qiao; Li Qiyuan; Nakayama Keiko; Nakayama Keiich I; Deng Xianming; Johnson Randy L; Zhu Liang; Gao Daming; Chen Lanfen*; Zhou Dawang*.Hippo Signaling Suppresses Cell Ploidy and Tumorigenesis through Skp2.Cancer Cell, 2017, 31(5): 669-+.
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发表中文期刊论文:
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[2]曾园媛, 游至宇, 周颖, 李奇渊. 基于生物学知识库的临床预测深度学习算法研究进展[J]. 中国数字医学, 2023, 18 (08): 42-50+66.
[3]许珊珊, 李奇渊, 吴谨准, 陈国兵, 朱碧溱, 谷为岳. 采用全外显子测序分析技术诊断X连锁慢性肉芽肿病一家系[J]. 福建医科大学学报, 2018, 52 (01): 66-68.
[4]王义权,姚冠华,牛建军,黄磊,纪念念,李奇渊,黄建炜,邵寒娟,陈亮,章军,宋思扬,彭宣宪. SARS冠状病毒基因片段变异分析[J]. 厦门大学学报(自然科学版), 2003, (05): 545-547.
[5]李奇渊,章军. 抗人类免疫缺陷病毒蓝藻蛋白-N研究进展[J]. 中国新药与临床杂志, 2003, (06): 371-375.
厦门大学计算医学和生物信息学课题组(Lab for Computational Medicine and Bioinformatics) 以现代医学、生物学、公共卫生管理等理论为基础,以数理统计、人工智能和大数据分析平台技术为手段,通过数据建模、挖掘、分析等办法,构建基于大数据的医学知识本体,从健康医疗大数据本身的有效信息中探求人的生命和疾病现象的本质及其规律,制定更有效的诊断、治疗和健康管理方案。课题组主要围绕医疗大数据、生物大数据、AI关键技术、社科大数据等研究方向开展研究工作。共发表SCI论文57篇,培养硕士研究生20个,博士研究生15个。
团队成员:
1.郭嘉阳,助理教授, 主要从事儿童癫痫脑电波深度学习方面的研究。
2.周颖,实验师,主要从事肿瘤基因组及致病机制方面的研究。
3.钟桃玲,助理实验师,主要从事医疗大数据方面的研究。
4.郭金涛,博士后,主要从事肿瘤基因组及NIPT方面的研究。
荣誉奖励:
1、2014年国家高层次青年人才。
2、2017年厦门市高层次引进人才。
3、2017年南强青拔人才。
4、2021年福建省高层次人才B类。
探索学科交叉 共谋学术发展
1月26日上午9点,医学院和信息学院在翔安校区医学院会议室举办了两院第一次学科交叉专题研讨会。医学院参会的有刘祖国院长,王彦晖副院长、胡天惠副院长,以及李奇渊、张杰、颜江华等医学院教授代表。由信息学院李军院长带队的来自计算机科学系、通信工程系和自动化系的10位教师参加了会议,他们是教授王博亮、丁兴号、黄联芬、吉国力、罗雄彪,副教授黄绍辉、黄悦、蔡聪波,助理教授王连生、黄晓阳。
刘祖国院长和李军院长首先简要地介绍了各自学院的参会教师,随后由厦门大学数字医疗技术研发中心常务副主任丁兴号教授就医学成像与图像处理、数字中医与健康工程、数字器官与手术仿真、3D打印技术在医学中的应用四个研究方向详细介绍了中心近年来的研究成果。接着,信息学院2015年新聘“海归”教师罗雄彪教授详细讲解了他近7年来在日本和加拿大从事临床镜像治疗研究的最新成果。他们的报告引起了医学院参会教师的浓厚兴趣,来自两个学院的教师各自就人工智能与机器学习、脑科学计划、分子生物医学、3D打印、视网膜成像等技术做了介绍,随后进行了具体的对接和深入的探讨。
刘祖国院长指出,医学院和信息学院可以通过信息技术在基础医学和临床医学中的交叉应用,实现学科发展双赢。他希望以今天的会议作为开端,实现两院课题负责人之间、课题组之间的直接对接,特别是依托信息学院在3D打印技术应用、远程医疗诊断技术、生物信息学三个方面的专业优势,联合打造科研团队,力争在国家下一轮“脑计划”和“智慧医疗”等重大科研专项中获得资助。通过实现团队工作的互认、成果共享,有效促进两院间的学科交叉,增强双方团队的科研竞争力。
李军院长强调2015年信息学院的工作重点将是推动学科交叉,促进学科建设国际化,希望借助与医学学科群的交叉,重点在智慧医疗、移动医疗、数字中医诊断以及大数据分析技术在转化医学中的运用等领域,组建由学科带头人领衔的科研团队,与学校优势学科及团队合作,同时借助行业需求之拉动,打造校级交叉学科科研大平台;通过与美国和加拿大一流高校的合作,推动信息学科的跨越式发展。
双方决定会后将落实共建学科交叉科研平台、互认科研成果、联合申报国家和地方的科研项目、实施研究生联合培养导师组等具体措施,使两院的学科交叉落到实处。
来源:厦门大学 2015-02-02
李奇渊:架起转化医学的桥梁
2013年初,《细胞》(Cell)杂志的一篇文章引起了学术界的广泛关注。文中首次报道了多个与乳腺癌风险位点密切关联的癌基因表达,并且证实了遗传多态性通过“顺-反作用”机制调控基因表达的分子生物学机制。《细胞》特约评论员认为,该研究“照亮了癌症易感性位点的生物学机制”。更令人注意的是,这项研究的绝大多数工作,是在计算机上完成的。
这项工作的研究者,就是厦门大学医学院副教授李奇渊。数年来,他每走一步,都是在为了架起转化医学的桥梁而努力。他也希望能够借此吸引越来越多的力量共同投身其中,携手并进。
用大数据战胜肿瘤
肿瘤是人类健康的主要威胁,也是全球医学界面临的主要难题之一。
过去10年,全基因组关联分析(GWAS)发表了大量和肿瘤发生有显著相关性的遗传多态性位点。但直到目前,学术界对遗传多态性(SNP)与肿瘤风险之间关系的认识也仅限于统计相关性,肿瘤风险位点的生物学功能还是一个悬而未决的问题。
“传统生物学一般是通过单个实验的积累来得到结论。系统生物学的着眼点却不同。”李奇渊解释道,“它更注重从整体水平为生物学的大数据建模并进行分析。”
随着高通量技术在生物医学研究中的应用,科学家可以一次检验出几万个基因的表达,或者整个基因组、转录组的序列。
“这种数量级的数据,已经完全超越了传统研究的维度。每一分钟都有大量的新数据生成,等待着足够多,足够优秀的大脑。”李奇渊和他的团队便是适逢其会。
他们对美国国家癌症中心数据库里(TCGA)的肿瘤遗传多态性,体细胞变异,甲基化和基因表达进行了系统建模分析,证实了若干乳腺癌风险位点与乳腺癌细胞基因表达之间的决定关系;进而借助表观遗传学数据(ENCODE),发现乳腺癌风险位点位通过影响相应转录因子的表达继而改变下游基因的转录效率,并提出了遗传多态性的“顺-反作用”。
“顺-反作用”的发现对解释肿瘤风险位点的生物学机理,肿瘤的发生和临床异质性都具有潜在的意义。而中大数据的建模分析更为深入研究肿瘤发生的遗传学决定因素提供的有力的研究手段。
目前,他和他的团队正集中精力对TCGA数据库中其他常见肿瘤进行大规模的系统性分析,而相关成果必将为我们深入认识肿瘤的遗传学决定因素提供更为全面和丰富的线索。
享受科研之趣
“我们希望把现有的大数据库整合起来,把整个肿瘤基因组各个层次分子水平的变化绘制成一个完整的地图,给生物学家和医学家的研究建立一个指导性的完整的图谱。”李奇渊说。
他举例道:肿瘤细胞基因组会发生各种各样的突变、缺失、重排、拷贝数变化,在这个基础上,会出现各种基因组的修饰,以及表观遗传学的变化。所有这些变化会影响microRNA分子的转录,转录出来的分子又会受到不同的转录后的调控,转录后的调控还会受到各种蛋白质的影响。
纷繁复杂的相互作用之下,如果把所有基因调控和不同分子水平的变异都容纳进来,将会形成一个非常复杂的网络。以现有的计算能力和数学模型,根本无法对其进行完整的描述和仿真。这就需要一大批科学家在这个层次上进行大量的工作。
“如何将复杂的工作简化成一个相对比较容易理解的体系,如何在这个大的体系中找到关键的基因和关键的调控途径,又如何把不同层次上看到的变化和表型的变化联系起来,找到背后的生物学调控机制?”在李奇渊看来,这个庞大的工作并非枯燥晦涩,而是一个“寻宝”的过程。他们要做的就是用不同层次的高通量数据把这个细胞癌变的过程从零时间点再现出来。
对他来说,思考是一种享受,科研是一种乐趣。他认为“科研不等人”,习惯每天投入12个小时进去,喜欢与不同领域的青年科学家交流。而这种充满热情与开拓的过程,足以令他满足。
“一只手牵着最前沿的实验技术;另一只手牵着系统建模和计算机技术。”对李奇渊来说,由于系统生物学是一个交叉学科,团队也应该具有多学科的背景。
结束了在丹麦生物大学和哈佛大学的工作,2013年初刚回到厦门大学的李奇渊,想要组建一支同样年轻的多学科队伍,并不容易。令他尤为感激的是,下到医学院和厦门大学,上达厦门市的各级相关部门都给予了他充分的支持。
独乐乐不如众乐乐。李奇渊也将自己在科研中的满足与享受带给了这支成长中的团队。在他的计划中,2014年不过是第二阶段,一切刚起步,可对于刚刚诞生就拿到国家自然科学基金和青年****支持的他们来说,这又是一个意味着良好的开端。
众人拾柴方为长远之计
“转化医学是基础研究和临床研究之间的桥梁,我们的工作就是在大数据水平上分析,解决临床和实验科学家希望解决的问题,为他们提供有临床价值的具有导向性的建议和结果。”用李奇渊的话说,他们更像是“蜜蜂”,从纷繁复杂的数据中采集“有用”信息来帮助医生和患者战胜肿瘤。
作为医学研究中最为热门的领域,转化医学的重要意义在学术界已经获得了广泛的认同,成为高校、科研院所以及商业机构备受青睐的对象。尤其是近几年来,我国对转化医学的需求已经提上日程,转化医学不再流于肤浅,越来越多的有识之士开始呼唤一个完整的机制和体系。
在李奇渊看来,我国当前大多数的基础医学研究仍然与临床相去甚远,在通往转化医学的道路上,空白还有很多。“我们看到两边在向我们招手,但是距离还很大,需要有各种各样的才智来填补。仅从研究上看,就会涉及到统计、计算机、分子生物学、化学、细胞模型、制药等诸多学科。正是因为需要庞大的资源,TCGA计划才以美国政府行为为注脚。非一人一队之力能为。”
这种差距使“快速转化”变得十分遥远,李奇渊却觉得只要一步一个脚印地去做,目标就会无限接近。幸好,如今厦门大学医学院已经在努力建设转化医学中心。
“我们不能总跟着人家走。只有从国家层次上对中国人的遗传数据、病理数据进行全面数字化采集,建立大数据库,才能站到和其他先进国家同样的层次上,让中国的患者享受到第一流的治疗,而我国的病理学、药学等研究也会站到一个新的台阶上。”李奇渊相信,随着更多青年科学家的成熟,转化医学将为我国医学发展迎来一个全新的时代。
来源:科学中国人 2015年第4期 创新之路
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