CCF@U733:张世华、汪小我、苏建忠走进东北林业大学

2020-01-23

2019年11月15日,CCF走进高校活动来到东北林业大学。CCF高级会员、CCF生物信息学专业委员会委员、中国科学院张世华研究员,CCF专业会员、CCF生物信息学专业委员会委员、清华大学汪小我教授和温州医科大学苏建忠教授等三位讲者为大家带来精彩的专题报告。活动由CCF高级会员、CCF生物信息学专业委员会委员、东北林业大学汪国华教授主持,东北林业大学校内外众多教师、研究生参加了活动。

活动开始,汪国华对三位讲者的到来表示热烈欢迎和感谢,并对CCF走进高校活动进行了介绍,鼓励大家积极加入CCF,随后三位讲者开始相继作报告。

张世华带来题为《Computational Methods To Elucidate Chromatin Topological Structures Using 3D Genomic Maps》的主题报告。他的报告指出:染色体构象捕获(3C)技术及其变体揭示了三维(3D)染色体结构中存在结构层次,具体包括拓扑相关结构域(TAD)、子TAD和染色质环。张世华还介绍了三种破译3D基因组图的方法:(1)混合尺度密集卷积神经网络模型(HiCMSD)方法,该方法用于增强低分辨率Hi-C交互图,以解密准确的多尺度拓扑结构;(2)一种从3D基因组数据集中识别多尺度拓扑域(MSTD)的方法;(3)圆形轨迹重建工具CIRCLET,该工具无需指定起始细胞,就可通过考虑染色体体系结构的多尺度特征来解析单个细胞的细胞周期阶段。

汪小我的报告题目为《基因调控的人工设计》。他的报告指出:合成生物学技术的出现为我们改造和设计细胞内的基因调控网络创造了可能,深度学习强大的特征提取和表示能力为我们解析复杂的基因组调控信息提供了新的手段,如何通过人工智能来建立生物元件、模块的理性设计方法,实现人工生物系统的精确控制是当前面临的挑战与机遇。汪小我还介绍了其团队在基因启动子序列设计方面的一些尝试,指出了人工智能方法具有产生大量全新的高品质人工合成基因调控元件的潜力。

苏建忠的报告题目为《DNA甲基化调控致癌基因活性的模式研究》。他的报告指出:DNA甲基化改变可以直接调控癌基因转录,用于癌症早期发现和表观遗传治疗,精确鉴定不同癌症类型的DNA甲基化标记物,直接揭示其对癌症相关基因表达调控作用的因果关系是研究难点。苏建忠还介绍了其团队的研究成果:发现泛癌超高甲基化的峡谷区与基因激活(而不是抑制转录)显著相关,且高度富集在Homeobox基因和致癌基因上利用长基因组区域DNA甲基化编辑工dCas9-SunTag-DNMT3A进行甲基化修饰编辑,成功发现Homeobox基因体重新甲基化能够直接导致基因表达上调,并且发现DNA甲基化和染色质修饰协同调控的新模式,从而提出激活Homeobox基因转录的表观遗传调控新途径。

三位讲者用自己的学术能力和人格魅力,为在场师生生动描绘了一幅生物信息学前沿发展的蓝图。报告结束后,同学们纷纷提出自己学习上的问题,三位专家均为大家做出详尽回答,与同学们热烈互动。通过本次活动,加深了同学们对生物信息学的了解和认识,意识到生物信息学在当前研究领域的重要性,拓宽了学术视野。同学们纷纷表示对CCF的感谢,称CCF走进高校活动为大家提供了一个良好的思想碰撞以及学术交流的平台,希望CCF走进高校活动越办越好。

张世华作报告


张世华作报告

汪小我作报告


汪小我作报告

苏建忠作报告


苏建忠作报告

活动现场


活动现场

师生互动


师生互动

合影留念


合影留念

听众感言

闫子豪  信息与计算机工程学院2018级研究生

今天,学校有幸邀请到了CCF的三位讲者汪小我、苏建忠和张世华教授代表CCF来学校进行专题讲座。

首先,汪小我教授介绍了利用深度神经网络的特征表示和生成能力,设计一批全新的基因启动子序列的方法。这样设计出的部分启动子的表达强度超过了已知的表达强度最高的天然启动子,这个研究成果表明了人工智能方法具有产生大量全新的高品质人工合成基因调控元件的潜力。苏建忠教授介绍了他们团队的研究成果,发现泛癌超高甲基化的峡谷区与基因激活(而不是抑制转录)显著相关,且高度富集在Homeobox基因和致癌基因上利用长基因组区域DNA甲基化编辑工dCas9-SunTag-DNMT3A进行甲基化修饰编辑,成功发现Homeobox基因体重新甲基化能够直接导致基因表达上调,并且发现DNA甲基化和染色质修饰协同调控的新模式,从而提出激活Homeobox基因转录的表观遗传调控新途径。最后,张世华教授介绍了三种破译3D基因组图的方法。

三位教授讲解他们所做的研究,深入浅出,让我对生物信息学产生了浓厚的兴趣,对其未来的发展有了很大的信心。印象最深刻的是汪小我教授将深度学习与基因调控元件结合,让我深深地感受到交叉学科的强大,同时也暗自下决心要打好基础,努力学习。希望以后可以参加更多CCF举办的这种活动,拓宽视野,这样对自己的研究也有更多更大的帮助。

张梓橦  信息与计算机工程学院2019级研究生

十分荣幸,CCF走进高校活动在我校举办。此次活动主题是生物信息学专题讲座,汪小我、苏建忠、张世华三位专家报告的内容与我们的研究方向密切相关,为我们带来了生物信息学领域中的最新研究进展。

人工智能现在越来越火热,在各个领域发挥着重要作用。汪小我教授将人工智能应用到发现基因调控的人工设计中,利用深度神经网络设计了一批全新的基因启动子序列;苏建忠老师介绍了DNA甲基化调控致癌基因活性的模式研究;张世华老师介绍了三种破译3D基因组图的方法。三位老师的报告让我们对生物信息学背景知识有了进一步的认识和了解,为接下来的研究工作提供了宝贵的参考意见。

讲者简介

张世华


张世华,CCF高级会员、CCF生物信息学专业委员会委员。中国科学院数学与系统科学研究院研究员、中国科学院随机复杂结构与数据科学重点实验室副主任、中国科学院大学岗位教授。主要从事优化、统计、机器学习与生物信息学交叉研究,主要成果发表在Advanced Science、Nature Communications、Nucleic Acids Research、Bioinformatics、IEEE TPAIM、IEEE TKDE、IEEE TFS、AoAS等杂志。目前担任BMC Genomics等杂志编委。曾荣获中国青年科技奖、国家自然科学基金优秀青年基金、中组部万人计划青年拔尖人才。

汪小我


汪小我,CCF专业会员、CCF生物信息学专业委员会委员。清华大学自动化系长聘副教授,博导。先后于2003年和2008年在清华大学自动化系获工学学士学位和工学博士学位,并曾赴美国冷泉港实验室(2007-2008)和加州大学伯克利分校(2012-2013)访问学习。2008年起在清华大学留校任教,历任讲师、副教授、长聘副教授。主要研究方向为模式识别、生物信息学、合成生物学。在美国科学院院刊PNAS、Bioinformatics等国际刊物发表论文40余篇,被SCI他引3000余次。曾获全国优秀博士学位论文奖、国家自然科学基金优秀青年基金、教育部新世纪优秀人才、中国自动化学会青年科学家奖等。

苏建忠


苏建忠,CCF专业会员、CCF生物信息学专业委员会委员。温州医科大学教授,博导,温州医科大学生物医学大数据研究所所长,中国科学院大学温州研究院研究员,国家“青年千人计划”特聘教授。主持浙江省 “杰出青年基金”,国家 “自然科学面上项目”,国家 “自然科学基金重点项目”(子课题)等科研课题多项。2013年博士毕业哈尔滨工业大学数学系,2014-2018年在美国贝勒医学院李蔚教授实验室进行博士后训练。主要从事生物医学大数据分析算法算法开发,癌症表观遗传机制与液体活检分子标志物鉴定,致盲性眼科图像智能诊断等方面的研究工作。开发在线算法工具和数据库8个,发表高水平SCI论文50余篇(累计影响因子300余点)。其中近5年第一或通讯作者(含共同)在Nature Genetics、Nature Communications、Genome Biology及Nucleic Acids Research等国际高水平期刊发表研究论文10余篇,参与生物医学信息学论著一项。