打造完美人生 攀登科研高峰——记国家“青年千人计划”入选者、上海交通大学特别研究员

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打造完美人生 攀登科研高峰——记国家“青年千人计划”入选者、上海交通大学特别研究员

作者：涂仕奎 肖延胜 王永梅

来源：《海峡科技与产业》 2018年第2期



对科研未来的美好向往，激励着许多科研人士奋发努力，积极向上。为了能够在科研领域有所作为，他们奋发图强，凭借自己的专业知识和技能攻克了重重壁垒，终于实现了自己的科研梦想。

上海交通大学计算机科学与工程系特别研究员涂仕奎，就是这样一位致力于科研的学者。近年来，涂仕奎着眼于类脑计算、计算健康、生物信息学和数据挖掘等研究，取得了初步的研究成果，为他以后的科研生涯奠定了良好的基础。

国内外科研 密切合作

2002—2006年,涂仕奎就读于北京大学数学科学学院；2006—2012年，他求学于香港中文大学计算机科学与工程系，师从徐雷教授，并于2010—2012年在中国科学院生物物理研究所做访问研究，合作导师为陈润生院士。2012—2017年他成为美国麻省大学伍斯特校区博士后，合作导师是翁志萍教授、Craig C. Mello教授（Mello教授是2006年诺贝尔生理或医学奖获得者)。2017年归国后，涂仕奎任上海交通大学计算机科学与工程系特别研究员、上海交通大学电信学院认知机器与计算健康研究中心(CMaCH)学术秘书。涂仕奎以类脑计算、计算健康、生物信息学和数据挖掘、数据融合、因果发现以及数据可视化等为主要内容，在科研领域开始了孜孜不倦的探索研究。

在攻读博士期间，涂仕奎就对机器学习的理论与算法及生物大数据的建模分析与方法研究产生了浓厚的兴趣，特别是对非编码小沉默RNA的产生和调控机制的研究，他更是情有独钟。带着这种兴趣，他到世界一流的RNA研究实验室进行博士后深造，把机器学习的方法引进生物信息学的数据统计分析，开展跨学科交叉研究。

自从1993年第一个小沉默RNA被发现以来，更多的小沉默RNA被相继发现，揭示了其重要的生命功能活动信息。小沉默RNA不编码蛋白是非编码基因。很长时间以来，非编码基因的功能是该研究领域的一个难点。Craig Mello教授因为发现由小干扰RNA 诱导的RNA干扰(RNAi)的基因沉默现象而分享了2006年诺贝尔生理或医学奖。RNAi在药物标靶发现、抗病毒治疗和肿瘤治疗方面都发挥着重要的作用，而另一种新发现的piRNA，其机制和功能的研究也是十多年来国际上最前沿的课题。

由于小沉默RNA的研究涉及很多种测序数据的分析与建模及可视化，信息学所起的作用尤为关键。2013年涂仕奎刚进入翁志萍教授实验室，就被邀请参与果蝇piRNA产生与调控机制研究，与HHMI研究员Phillip D. Zamore 教授、 William E. Theurkauf教授进行密切的合作。

通过应用机器学习中的贝叶斯网络预测piRNA通路蛋白的功能并发掘新的可能相关蛋白，涂仕奎极大提升了生物实验设计和验证的效率。他与多伦多大学Julie Claycomb副教授进行合作，提出物种间小RNA系统比较方法。麻省大学医学院RNA治疗研究所（RTI）的Craig C. Mello教授对此非常关注，他对信息学分析也尤其重视，涂仕奎从而得以参与他的研究，分析线虫piRNA的数学和物理特征。经过努力，涂仕奎建立了沉默小RNA数据分析的框架，通过对


其分布特征推断piRNA通路蛋白的机制。涂仕奎与Mello实验室的博士后Wen Tang博士的合作研究，获得了英国剑桥大学著名的小RNA专家 GregoryJ. Hannon教授的好评。

归国发展 再攀高峰

2017年2月，涂仕奎回到了祖国，成为上海交通大学计算机科学与工程系特别研究员，继续深入进行小沉默RNA的产生和调控机制的信息学研究。他再接再厉，在与芝加哥大学Heng-Chi Lee助理教授开展的合作中，提供创新的信息学方法，挖掘实验室数据背后的系统机制，而Lee教授根据计算结果，对设计实验进行调整，从而得到新的数据。通过紧密的协作，对piRNA如何识别目标的问题提供了较全面的识别准则。

涂仕奎在合作研究中发现，piRNA识别目标倾向于在种子序列区完全匹配，然而在其他区域允许少许错配。此项研究成果揭示了piRNA广泛识别目标的能力。研究进一步发现，生殖细胞内表达的基因也是piRNA的目标，它们的序列含PATCs，不影响其表达。这就说明，根据此准则，可以设计避免piRNA结合而能成功表达的荧光蛋白，有利于对线虫的生物学的深入研究。该研究还对piRNA搜索目标的准则和区分核酸序列是否来源自我的一种特殊策略进行了系统的分析。

在进行科研的同时，涂仕奎还担任了本科教学的基础课程。积极加强学术交流，参加许多相关学术活动，多次做学术报告，已发表30余篇论文。2018年他成为第14批国家青年千人计划学者。

在被任命为电信学院CMaCH中心学术秘书后，涂仕奎做了一系列的有效工作。他积极协调CMaCH中心主任徐雷教授及4位副主任，组织完成了《千人》杂志对中心的采访稿，促进了电信学院CMaCH中心的知名度的提高。他协助CMaCH中心主任，组织了8位教授撰写了3篇文章，刊登在上海科技出版社出版的《科学》杂志上，增强了电信学院在人工智能领域的影响。他还作为第一作者，撰写了“关于智能医疗研究与发展的思考”。

此外，涂仕奎还协助CMaCH中心主任筹备了2017年6月2日上海交通大学人工智能日系列活动聚焦“人工智能2.0”，其中就有CMaCH中心的揭牌仪式、上海科学技术出版社组织出版的《人工智能2.0丛书》编委会的启动仪式、中国工程院原常务副院长潘云鹤院士做的“中国人工智能2.0”主旨演讲，以及由14位知名专家做特邀演讲的认知机器与计算健康学术研讨会，并多次兼任程序委员会委员、执行主席。虽然繁忙辛苦，但是涂仕奎总是饱含热情地认真做好每件事。

价值在于奉献，生命在于拼搏。为了实现自己的人生价值，攀登上科研的高峰，涂仕奎又满怀信心地开始迎接新的一天，他要用自己的智慧为祖国的科研事业开拓未来，立下新功，再创辉煌。

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