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王希胤,男,漢族,1972年4月出生,博士,教授,博士生導(dǎo)師,華北理工大學(xué)理學(xué)院院長(zhǎng),應(yīng)用統(tǒng)計(jì)與大數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)科負(fù)責(zé)人。2005年畢業(yè)于北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,獲理學(xué)博士學(xué)位(生物信息學(xué)專業(yè))。國(guó)家重點(diǎn)專項(xiàng)會(huì)評(píng)委員、國(guó)際棉花基因組專委會(huì)委員、中國(guó)生物工程學(xué)會(huì)生物信息專委會(huì)委員。在多個(gè)植物基因組測(cè)序的國(guó)際合作項(xiàng)目中任生物信息學(xué)/比較基因組學(xué)分析首席科學(xué)家; 在真核生物染色體數(shù)目減少理論、B染色體起源、多倍化對(duì)基因組功能形成和演化影響等方面做出了多項(xiàng)原創(chuàng)性成果;提出了植物基因組復(fù)雜性分析的金標(biāo)準(zhǔn);主持國(guó)家自然科學(xué)基金5項(xiàng)、聯(lián)合基金1項(xiàng)、重點(diǎn)項(xiàng)目子課題1項(xiàng)、河北省自然科學(xué)基金杰青項(xiàng)目、百人計(jì)劃項(xiàng)目、教育廳新世紀(jì)創(chuàng)新人才項(xiàng)目。 入選遺傳學(xué)與分子生物學(xué)頂級(jí)科學(xué)家。主持國(guó)際動(dòng)植物基因組大會(huì)“基因組特征與染色體功能”會(huì)場(chǎng)、第17屆國(guó)際植物學(xué)大會(huì)“植物基因組多倍化”會(huì)場(chǎng)。
主要從事生物信息學(xué)等方面的研究工作,主持國(guó)家自然科學(xué)基金5項(xiàng)、重點(diǎn)專項(xiàng)子課題1項(xiàng),主持美國(guó)自然科學(xué)基金1項(xiàng),省百人計(jì)劃,杰青項(xiàng)目,跨世紀(jì)人才項(xiàng)目等。在染色體數(shù)減少理論、B染色體起源、植物基因組結(jié)構(gòu)和功能演化、植物多倍化等方面取得多項(xiàng)原創(chuàng)性成果,并提出復(fù)雜基因組分析金標(biāo)準(zhǔn)。開發(fā)軟件植物基因組分析軟件ColinearScan、MCScan,開發(fā)植物基因組加倍數(shù)據(jù)庫(kù)PGDD,年訪問量達(dá)千萬(wàn)次。在國(guó)際一流學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文90余篇,一作17篇,通訊作者30余篇,作為首席科學(xué)家之一在《科學(xué)》《自然》正刊發(fā)表的論文6篇,3篇任比較基因組學(xué)首席科學(xué)家,子刊發(fā)文9篇,其中4篇第一作者或通迅作者。所刊雜志平均影響因子 > 10;按Google Scholar所有文章他引萬(wàn)次以上,平均他引數(shù)約200;兩篇進(jìn)入ESI高被引千分之一,9篇進(jìn)入1%。H-index 39。 二十余次擔(dān)任國(guó)際植物基因組測(cè)序合作項(xiàng)目中生物信息學(xué)或比較基因組學(xué)分析的首席科學(xué)家或研究組組長(zhǎng)。
在染色體數(shù)減少理論、B染色體起源、植物基因組結(jié)構(gòu)和功能演化、植物多倍化等方面取得多項(xiàng)原創(chuàng)性成果。二十余次擔(dān)任國(guó)際植物基因組測(cè)序合作項(xiàng)目中生物信息學(xué)或比較基因組學(xué)分析的首席科學(xué)家或研究組組長(zhǎng)。在國(guó)際一流學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇,一作17篇,通訊作者13篇,作為首席科學(xué)家之一發(fā)表的論文6篇,他引萬(wàn)次以上,兩篇進(jìn)入ESI高被引千分之一,9篇進(jìn)入1%。H-index 32。開發(fā)軟件植物基因組分析軟件ColinearScan、MCScan,開發(fā)植物基因組加倍數(shù)據(jù)庫(kù)PGDD,年訪問量達(dá)千萬(wàn)次;主持國(guó)際動(dòng)植物基因組大會(huì)“基因組特征與染色體功能”會(huì)場(chǎng)(美國(guó)圣地亞哥2016-)、主持第17屆國(guó)際植物學(xué)大會(huì)“植物基因組多倍化”會(huì)場(chǎng)(中國(guó)深圳,2018) 。承辦中國(guó)生物工程學(xué)會(huì)計(jì)算生物學(xué)與生物信息學(xué)年會(huì)(2018), 組織基因組信息學(xué)鳳凰城論壇(2016, 2018)。
擔(dān)任學(xué)術(shù)雜志《American Journal of Molecular Biology》主編,擔(dān)任網(wǎng)絡(luò)版學(xué)術(shù)期刊《Frontier》編輯,擔(dān)任《Plant Cell》、《Genetics》、《New Phytologist》、《BMC Genomics》、《BMC Bioinformatics》等期刊及一些國(guó)際會(huì)議的審稿人。
教育經(jīng)歷:
1995年大學(xué)畢業(yè)于吉林大學(xué)數(shù)學(xué)系,獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位(數(shù)學(xué));
2005年研究生畢業(yè)于北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,獲理學(xué)博士學(xué)位(生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè),生物信息學(xué)方向)。
工作經(jīng)歷:
1995年參加工作,任河北理工大學(xué)理學(xué)院助教;2000年晉升為講師,2006年晉升為副教授;
2008年晉升為特聘教授;2009晉升為教授;
2006-2017,曾在美國(guó)喬治亞大學(xué)工作(Postdoc/Assistant Research Scientist/Associate Research Scientist),后常做年度訪問研究。
2008年開始籌建河北理工(聯(lián)合)大學(xué)基因組學(xué)與計(jì)算生物學(xué)研究中心。
學(xué)術(shù)兼職:
1、中國(guó)生物工程學(xué)會(huì)生物信息學(xué)與計(jì)算生物學(xué)專委會(huì)委員。
2、河北省植物生物學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)。
3、河北省歐美同學(xué)會(huì)理事。
4、國(guó)際計(jì)算生物學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員(ISCB)
5、國(guó)際分子進(jìn)化學(xué)會(huì)會(huì)員(SMBE);
6、國(guó)際棉花基因組專委會(huì)委員
7、中國(guó)生物工程學(xué)會(huì)生物信息專委會(huì)委員。
8、知名國(guó)際學(xué)術(shù)刊物 、、、、、、等十余個(gè)國(guó)際知名學(xué)術(shù)雜志審稿人;
9、學(xué)術(shù)雜志主編(2012, 2013)。
主講課程:
先后講授多門數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物信息學(xué)、基因組學(xué)前沿講座和生物進(jìn)化理論等課程。
教學(xué)工作:主要從事生物信息學(xué)/生物統(tǒng)計(jì)學(xué)/基因組學(xué)等方面的教學(xué)工作。
培養(yǎng)研究生情況:
培養(yǎng)研究生數(shù)十名。
研究方向:
主要從事基因組學(xué)與生物大數(shù)據(jù)的研究。
承擔(dān)科研項(xiàng)目情況:
主持美國(guó)國(guó)家基金項(xiàng)目1項(xiàng),開發(fā)新一代的反映基因組加倍和物種分歧事件的基因組解構(gòu)軟件,這在美國(guó)基礎(chǔ)科研經(jīng)費(fèi)緊張的情況下,是很不容易的;作為主要思路貢獻(xiàn)人使實(shí)驗(yàn)室獲得美國(guó)國(guó)家基金項(xiàng)目1項(xiàng) (當(dāng)時(shí)作為博士后尚無(wú)資格作為主特人申請(qǐng)基金項(xiàng)目);作為核心成員參與科研項(xiàng)目的申請(qǐng)和研究多項(xiàng);主持中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng),河北省自然科學(xué)基金杰青項(xiàng)目,百人計(jì)劃項(xiàng)目,教育廳新世紀(jì)創(chuàng)新人才項(xiàng)目等。
現(xiàn)正在主持國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目2項(xiàng),結(jié)題1項(xiàng),河北省百人計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng),杰出青年項(xiàng)目1項(xiàng),河北省教育廳百名跨世紀(jì)優(yōu)秀人才項(xiàng)目1項(xiàng)。主持美國(guó)自然科學(xué)基金項(xiàng)目項(xiàng)目1項(xiàng)。在研經(jīng)費(fèi)600余萬(wàn)元。
1、主持國(guó)家自然基金項(xiàng)目"水稻和高粱基因進(jìn)化的比較基因組分析","稻屬一對(duì)部分同源染色體間的非正常遺傳重組研究";
2、曾參加完成國(guó)家重大項(xiàng)目"水稻基因組的測(cè)序與分析",在其中承擔(dān)了"RNA基因統(tǒng)計(jì)學(xué)識(shí)別與分析"、"水稻基因組結(jié)構(gòu)的分析"的科技攻關(guān)工作;
3、作為第五主研人參加了973項(xiàng)目"真核生物基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄調(diào)控的信息基礎(chǔ)",負(fù)責(zé)構(gòu)建統(tǒng)計(jì)學(xué)與數(shù)學(xué)模型和算法開發(fā);
4、參加了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目"基因信息的比較分析和相關(guān)新算法",是水稻基因組中重復(fù)片段分析的主要完成者。
5、在美國(guó)自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持下,參加了"Unraveling the course of angiosperm chromosome evolution. US National Science Foundation"和"Toward unraveling the morphological plasticity and genome redundancy of Brassica oleracea"等多個(gè)項(xiàng)目的研究工作。
主要研究工作如下:
生物信息學(xué)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù):把數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算科學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科緊密結(jié)合,開發(fā)分析基因組、轉(zhuǎn)錄組學(xué)的大型數(shù)據(jù)的算法、軟件和數(shù)據(jù)庫(kù);發(fā)表了植物基因共線性分析的軟件和數(shù)據(jù)庫(kù),被世界上近100個(gè)國(guó)家研究人員廣泛引用和下載,每年登錄800多萬(wàn)次,成為國(guó)際上植物基因組學(xué)分析重要研究平臺(tái),并受到美國(guó)自然科學(xué)基金先后2個(gè)項(xiàng)目的資助,其中一項(xiàng)主持;
在大型國(guó)際合作項(xiàng)目中的重要地位:在棉花、高粱、白菜、油菜、苷藍(lán)、西紅柿、桑樹等多個(gè)植物基因組測(cè)序的大型國(guó)際合作項(xiàng)目中,擔(dān)任生物信息學(xué)/比較基因組學(xué)研究的首席科學(xué)家(PI)或研究組組長(zhǎng),是國(guó)際植物基因組領(lǐng)域著名專家之一;
染色體理論創(chuàng)新:通過對(duì)植物基因組的比較,研究染色體進(jìn)化的模式,并結(jié)合人類和酵母染色體的研究成果,創(chuàng)造性地提出以端粒為核心的染色體數(shù)目減少的理論和具體分子機(jī)制,解釋了真核生物線性染色體統(tǒng)一的進(jìn)化規(guī)律和數(shù)目保持模式,是染色體理論的重要突破性進(jìn)展,是一個(gè)獨(dú)創(chuàng)性研究工作(圖1) (Wang et al. 2015. New Phytologist);指出染色體數(shù)目的減少必然伴隨由兩個(gè)端粒構(gòu)成的微小染色體(Satellite chromosome)的產(chǎn)生及丟失;在細(xì)胞周期染色體配對(duì)之前,染色體形成花束結(jié)構(gòu)(Bouquet structure)時(shí),端;ハ嘟咏,可能在其附近發(fā)生DNA交叉(Crossing-over),同時(shí)引發(fā)兩個(gè)結(jié)果:一是同一染色體由于上述交叉形成環(huán)狀染色體(Circular chromosome),之后形成一個(gè)自由端(即無(wú)端粒)的染色體和一個(gè)由端粒構(gòu)成的微小染色體,而自由端染色體可能侵入其它染色體而常常融合入另一個(gè)染色體的著絲粒區(qū);二是兩個(gè)不同染色體在其端粒附近發(fā)生交叉,而形成一個(gè)合并染色體和一個(gè)微小染色體;相關(guān)研究得出了細(xì)胞學(xué)觀測(cè)的支持:在不同植物中發(fā)現(xiàn)了不明原因形成的由端粒構(gòu)成的微小染色體,而本人的理論對(duì)這一問題給出完美解釋。這一研究承接了遺傳學(xué)奠基人之一、著名的植物學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Babara Mcclintock在1930-1940年間對(duì)染色體、尤其是環(huán)狀染色體遺傳上的探索性工作;本人在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議發(fā)表報(bào)告時(shí),得到了Babara Mcclintock的嫡傳弟子、美國(guó)科學(xué)院院士James Birchler的高度評(píng)價(jià),在后來(lái)電子郵件中,Birchler院士認(rèn)為本人的相關(guān)工作非常讓人興奮,并鼓勵(lì)把工作深入開展下去“The chromosome evolution studies that you are conducting are quite fascinating. It is an important scientific problem. Keep up the good work.”。
基因組多倍化與穩(wěn)定性:關(guān)于植物(特別是經(jīng)濟(jì)作物)基因組多倍化、DNA非正常重組和基因置換、基因組不穩(wěn)定性和大規(guī)模重排的機(jī)制等方面發(fā)表了一系列重要研究成果。主要研究成果:一是通過比較基因組學(xué)研究,第一次揭示了基因組加倍后基因置換對(duì)基因組結(jié)構(gòu)和基因功能演化的長(zhǎng)期影響,可達(dá)到億年(Wang et al. 2009. Genome Research),是對(duì)基因組和染色體穩(wěn)定性理論的重要貢獻(xiàn);二是首次揭示禾本科植物中,兩條全基因組加倍產(chǎn)生的部分同源染色體,在過去近億年間,受到基因置換的影響,經(jīng)歷了奇妙而迷惑的進(jìn)化過程(Wang et al. Plant Cell. 2011),染色體呈現(xiàn)出由著絲粒至端粒片段性增加的相似性,反映了基因組加倍后產(chǎn)生的(部分)同源染色體間時(shí)間相關(guān)的基因重組抑制機(jī)制。三是對(duì)禾本科8種植物10個(gè)基因組進(jìn)行了細(xì)致的比較基因組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)水稻是進(jìn)化最慢的物種,而玉米、高粱等進(jìn)化快15%-50%;結(jié)合全基因組水平的同源基因分析以及最新化石證據(jù),全面更新了禾本科作物的分歧及其它重要演化事件發(fā)生的時(shí)間 (Wang et al. 2015. Molecular Plant)。
基因家族和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究:在多個(gè)基因家族(C4光合作用基因、抗病基因、開花基因等)的功能演化上作出了重要的探索性研究。一是在全基因組學(xué)研究角度,在國(guó)際上第一次全面分析了C4光合作用調(diào)控路徑中7個(gè)重要酶基因的功能演化,提出基因組加倍等事件造成的基因重復(fù)為C4調(diào)控路徑的創(chuàng)生和發(fā)展,提供了重要的遺傳學(xué)準(zhǔn)備(Wang et al. 2009. Genome Biology);二是分析了植物NBS-LRR抗病基因的序列和蛋白質(zhì)二維、三維結(jié)構(gòu),揭示了一個(gè)核心功能區(qū),提出植物抗病性維持的分子機(jī)制:核心區(qū)反復(fù)的DNA加倍、丟失、重組和突變,結(jié)合全基因水平的加倍、丟失、重組等,對(duì)植物的抗病性提供了不竭的動(dòng)力源泉,文章作為封面發(fā)表在英國(guó)最好植物學(xué)雜志(Ratnaparkhe MB*, Wang X* et al. 2011. New Phytologist)。 基因組多倍化的創(chuàng)新性解讀:由于植物基因組構(gòu)成的復(fù)雜性,即使一些知名的基因組測(cè)序分析研究組,也常不能正確解析所測(cè)得的重要作物基因組的結(jié)構(gòu)和演化過程。本人通過開發(fā)方法和軟件,進(jìn)行深入的生物信息學(xué)和比較基因組學(xué)的創(chuàng)新性研究,先后指出國(guó)際上不同研究組在解讀水稻(Wang et al. 2005. New Phytologist)、土豆及其它茄科植物(Tomato Genome Sequencing Consortium 2012. Nature)、棉花(Paterson et al. 2012. Nature)等基因組,在多倍化的定性和規(guī)模上的錯(cuò)誤,為國(guó)際植物學(xué)領(lǐng)域所重視。其中關(guān)于水稻基因組的研究,在發(fā)表的同刊同期發(fā)表了美國(guó)和比利時(shí)兩個(gè)國(guó)際著名研究組的聯(lián)合評(píng)論文章,對(duì)這一工作給予了高度評(píng)價(jià)(Paterson AH, Bowers J, Van de Peer, and Vandepoele K, New Phytologist 2005)。
發(fā)表英文論文:
[1]Zhang, Zhikang; Meng, Fanbo; Sun, Pengchuan; Yuan, Jiaqing; Gong, Ke; Liu, Chao; Wang, Weijie*; Wang, Xiyin*.An updated explanation of ancestral karyotype changes and reconstruction of evolutionary trajectories to form Camelina sativa chromosomes.BMC Genomics, 2020, 21(1): 705.
[2]Zhuang, Weijian*; Wang, Xiyin*; Paterson, Andrew H.; Chen, Hua; Yang, Meng; Zhang, Chong; Sun, Pengchuan; Zheng, Yixiong; Wang, Lihui; Xie, Wenping; Chu, Wenting; Fu, Huiwen; Varshney, Rajeev K.*.Reply to: Evaluating two different models of peanut's origin.Nature Genetics, 2020, 52(6): 560-+.
[3]Yang, Yongzhi, Sun, Pengchuan, Lv, Leke, Wang, Donglei, Ru, Dafu, Li, Ying, Ma, Tao, Zhang, Lei, Shen, Xingxing, Meng, Fanbo, Jiao, Beibei, Shan, Lanxing, Liu, Man, Wang, Qingfeng, Qin, Zhiji, Xi, Zhenxiang, Wang, Xiyin, Davis, Charles C.; Liu, Jianquan.Prickly waterlily and rigid hornwort genomes shed light on early angiosperm evolution.Nature Plants, 2020, 6(3): 215-222.
[4]Weijian Zhuang, Hua Chen, Meng Yang, Jianping Wang, Manish K. Pandey, Chong Zhang, Wen-Chi Chang, Liangsheng Zhang, Xingtan Zhang, Ronghua Tang, Vanika Garg, Xingjun Wang, Haibao Tang, Chi-Nga Chow, Jinpeng Wang, Ye Deng, Depeng Wang, Aamir W. Khan, Qiang Yang, Tiecheng Cai, Prasad Bajaj, Kangcheng Wu, Baozhu Guo, Xinyou Zhang, Jingjing Li, Fan Liang, Jiang Hu, Boshou Liao, Shengyi Liu, Annapurna Chitikineni, Hansong Yan, Yixiong Zheng, Shihua Shan, Qinzheng Liu, Dongyang Xie, Zhenyi Wang, Shahid Ali Khan, Niaz Ali, Chuanzhi Zhao, Xinguo Li, Ziliang Luo, Shubiao Zhang, Ruirong Zhuang, Ze Peng, Shuaiyin Wang, Gandeka Mamadou, Yuhui Zhuang, Zifan Zhao, Weichang Yu, Faqian Xiong, Weipeng Quan, Mei Yuan, Yu Li, Huasong Zou, Han Xia, Li Zha, Junpeng Fan, Jigao Yu, Wenping Xie, Jiaqing Yuan, Kun Chen, Shanshan Zhao, Wenting Chu, Yuting Chen, Pengchuan Sun, Fanbo Meng, Tao Zhuo, Yuhao Zhao, Chunjuan Li, Guohao He, Yongli Zhao, Congcong Wang, Polavarapu Bilhan Kavikishor, Rong-Long Pan, Andrew H. Paterson, Xiyin Wang, Ray Ming & Rajeev K. Varshney.The genome of cultivated peanut provides insight into legume karyotypes, polyploid evolution and crop domestication.Nature Genetics, 2019, 51(5): 865-876.
[5]Xiaoming Song, Jinpeng Wang, Nan Li, Jigao Yu, Fanbo Meng, Chendan Wei, Chao Liu , Wei Chen, Fulei Nie, Zhikang Zhang, Ke Gong, Xinyu Li, Jingjing Hu, Qihang Yang, Yuxian Li, Chunjin Li, Shuyan Feng, He Guo, Jiaqing Yuan, Qiaoying Pei, Tong Yu, Xi Kang, Wei Zhao , Tianyu Lei, Pengchuan Sun , Li Wang, Weina Ge, Di Guo, Xueqian Duan, Shaoqi Shen, Chunlin Cui, Ying Yu, Yangqin Xie, Jin Zhang, Yue Hou, Jianyu Wang , Jinyu Wang, Xiu-Qing Li, Andrew H Paterson, Xiyin Wang.Deciphering the high-quality genome sequence of coriander that causes controversial feelings.Plant Biotechnology Journal ( IF 10.1 ) Pub Date : 2020-02-05 , DOI: 10.1111/pbi.13310
[6]Wang, Xiyin; Guo, Hui; Wang, Jinpeng; Lei, Tianyu; Liu, Tao; Wang, Zhenyi; Li, Yuxian; Lee, Tae-Ho; Li, Jingping; Tang, Haibao; Jin, Dianchuan; Paterson, Andrew H.Comparative genomic de-convolution of the cotton genome revealed a decaploid ancestor and widespread chromosomal fractionation.New Phytol, 2016, 209(3): 1252-1263.
[7]Wang X, Guo H, Wang J, Liu T, Lei T, Lee T, Li J, Tang H, Paterson AH. Evidence of a decaploid ancestor of cotton and characterization of wide-spread genomic fractionation through multiple genome alignment.New phytologist (In revision).
[8]Li, Chao; Zhang, Yannan; Zhang, Kun; Guo, Danli; Cui, Baiming; Wang, Xiyin; Huang, Xianzhong.Promoting flowering, lateral shoot outgrowth, leaf development, and flower abscission in tobacco plants overexpressing cotton FLOWERING LOCUS T (FT)-like gene GhFT1.Front Plant Sci, 2015, 6: 454-454.
[9]Ding, Mingquan; Ye, Wuwei; Lin, Lifeng; He, Shae; Du, Xiongming; Chen, Aiqun; Cao, Yuefen; Qin, Yuan; Yang, Fen; Jiang, Yurong; Zhang, Hua; Wang, Xiyin; Paterson, Andrew H*; Rong, Junkang*。The Hairless Stem Phenotype of Cotton (Gossypium barbadense) Is Linked to a Copia-Like Retrotransposon Insertion in a Homeodomain-Leucine Zipper Gene (HD1).Genetics, 2015, 201(1): 143-154.
[10]Wang, Xiyin; Wang, Jingpeng; Jin, Dianchuan; Guo, Hui; Lee, Tae-Ho; Liu, Tao; Paterson, Andrew H*. Multiple genome alignment spanning major Poaceae lineages reveals heterogeneous evolutionary rates and alters inferred dates for key events in grass evolution.Molecular Plant, 2015, 8(6): 885-898.
[11]Wang, Xiyin; Jin, Dianchuan; Wang, Zhenyi; Guo, Hui; Zhang, Lan; Wang, Li; Li, Jingping; Paterson, Andrew H.Telomere-centric genome repatterning determines recurring chromosome number reductions during the evolution of eukaryotes.New Phytologist, 2015, 205(1): 378-389.
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[3]Paterson, A.H., Wang, X., Li, J., Tang, H. Ancient and recent polyploidy in monocots, In book: The Evolution of Land Plants, Edited by Soltis, D. and Soltis, P, to be published by Springer company. (Invited book chapter)
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學(xué)術(shù)報(bào)告
每年應(yīng)邀在國(guó)際動(dòng)物和植物基因組學(xué)大會(huì)發(fā)表學(xué)術(shù)報(bào)告:
特邀報(bào)告:2008 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XVI, 報(bào)告題目:“Exploration Of Concerted Evolution Between Paralogous Rice Genes Suggests Recurrent Illegitimate DNA Recombinations”
特邀報(bào)告:2009 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XVII, 報(bào)告題目:“A Plant Genome Duplication Database (PGDD) for Plant Comparative Genomics”
特邀報(bào)告:2010 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XVIII, 報(bào)告題目:“Paleopolyploidy from a viewpoint of the first physical map of Brassica oleracea”
特邀報(bào)告:2012 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XX, 報(bào)告題目:“Interrelated Evolution of Two Grass Chromosomes Through Illegitimate Recombination, Resulting in Homoeologous Chromosomal Stratification”
特邀報(bào)告:2013 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XXI, 報(bào)告題目:“Two consecutive whole-genome triplications and the formation of Solanaceae genomes”
榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì):
1、在北京大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間,獲得光華一等獎(jiǎng)學(xué)金(2004年);
2、2010年入選河北省第二批高校百名優(yōu)秀創(chuàng)新人才支持計(jì)劃。
3、2010年入選河北省教育廳百名新世紀(jì)創(chuàng)新人才支持計(jì)劃。
4、河北省“三三三人才工程”第三層次學(xué)者。
5、2013年入選河北省引進(jìn)海外高層次人才“百人計(jì)劃”。
6、2014年獲得唐山市政府頒發(fā)的“被子植物多倍化后基因組不穩(wěn)定性的比較基因組學(xué)分析”科學(xué)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
7、2022年,入選世界頂尖遺傳學(xué)和分子生物學(xué)家榜單
世上功名兼將相 人間聲價(jià)是文章
——專訪生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)王希胤教授
文/宣傳部 戴國(guó)輝
在華北理工大學(xué),有這樣一個(gè)學(xué)院別具特色:它建院時(shí)間最短,2011年初靜悄悄成立,沒有掀起任何漣漪;它教職員工人數(shù)不多,但研究的卻是頂尖科學(xué),講師都能申請(qǐng)到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目;它校內(nèi)名氣不大,但墻內(nèi)開花墻外香,在全省甚至全國(guó)聲名鵲起……它就是頗具神秘色彩的生命科學(xué)學(xué)院。
王希胤教授科研團(tuán)隊(duì)
古人云,時(shí)人莫小池中水,淺處不妨有臥龍。6月14日,唐山下了一場(chǎng)入夏以來(lái)降水量最大的暴雨,一舉蕩滌了飄浮空中的霧霾和連日的炎熱。呼吸著涼爽清新的空氣,筆者滿懷愉悅的心情,專訪了生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)王希胤教授。
功業(yè)逐日以新 名聲隨風(fēng)而流
按照約定的時(shí)間,王希胤準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在會(huì)議室。這是筆者第一次見到王希胤,個(gè)頭不高,頭發(fā)已見稀疏,身材卻很壯實(shí)。簡(jiǎn)單寒暄之后,談話首先從不久前的基因組信息學(xué)鳳凰城論壇開始。“舉辦全國(guó)基因組信息學(xué)鳳凰城論壇非常高效,從籌備到勝利閉幕只用了兩三個(gè)月時(shí)間,論壇效果和影響力大家都有目共睹。”王希胤語(yǔ)言樸實(shí),有著作為一名學(xué)者的嚴(yán)謹(jǐn)。
5月13日,由生命科學(xué)學(xué)院承辦的2016年全國(guó)基因組信息學(xué)鳳凰城論壇在唐山萬(wàn)達(dá)洲際酒店召開。全國(guó)基因組信息學(xué)方面的數(shù)十名重量級(jí)專家齊聚鳳凰城:中國(guó)科學(xué)院著名理論物理學(xué)家郝柏林院士、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生院院長(zhǎng)侯喜林教授、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所副所長(zhǎng)王曉武研究員、北京市計(jì)算中心生物事業(yè)部主任、中國(guó)生物工程協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)陳禹保教授……由地方院校承辦的學(xué)術(shù)交流會(huì),能有如此數(shù)量眾多的國(guó)內(nèi)基因界的“大咖”出席作報(bào)告,足以讓人驚訝。單從這個(gè)方面講,生命科學(xué)學(xué)院就已經(jīng)出類拔萃、與眾不同了。
2010年12月16日,學(xué)校印發(fā)紅頭文件,宣布成立28個(gè)教學(xué)單位,生命科學(xué)學(xué)院赫然在列。生命科學(xué)學(xué)院由原河北理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院生物系、基因組學(xué)和計(jì)算生物學(xué)中心和原華北煤炭醫(yī)學(xué)院生物系三個(gè)單位合并組建而成。
對(duì)于生命科學(xué)學(xué)院這棵“小樹苗”,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)寄予了厚望。2011年7月21日,校黨委書記張玉柱在學(xué)校第一屆“雙代會(huì)”第一次會(huì)議閉幕式上說(shuō):“一般來(lái)說(shuō),特色重點(diǎn)學(xué)科都是在學(xué)校發(fā)展過程中自然形成的。比方說(shuō)原河北理工大學(xué)前身是礦冶學(xué)院,礦冶學(xué)科就是它的特色學(xué)科;原華北煤炭醫(yī)學(xué)院的特色學(xué)科是預(yù)防醫(yī)學(xué),這都是歷史形成的。但絕不是一成不變的,是根據(jù)各個(gè)學(xué)科發(fā)展情況和社會(huì)需求變化的。比如我校單獨(dú)把生物技術(shù)拿出來(lái),成立了生命科學(xué)學(xué)院,作為一個(gè)試驗(yàn)田進(jìn)行重點(diǎn)扶持。”
對(duì)此,王希胤坦言,世界上幾乎所有的綜合性大學(xué)都有生命科學(xué)學(xué)院,而且有很多其它研究生命現(xiàn)象的研究機(jī)構(gòu)。在這樣的高速發(fā)展又高度競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域,這個(gè)年輕的生命科學(xué)學(xué)院要想生存下來(lái),并且達(dá)至一個(gè)在學(xué)科建設(shè)有影響力的生命科學(xué)學(xué)院,壓力是巨大的。但是幾年建院和發(fā)展的過程走下來(lái),他越來(lái)越有信心、越來(lái)越堅(jiān)定、覺得學(xué)院越來(lái)越有希望。
建院幾年來(lái),王希胤做的最重要的一項(xiàng)工作就是延攬人才。人是一切事業(yè)成功的關(guān)鍵。目前,生命科學(xué)學(xué)院有專任教師45人,平均年齡40歲左右。近3年科研經(jīng)費(fèi)1200多萬(wàn)元,人均經(jīng)費(fèi)近27萬(wàn)元;承擔(dān)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目18項(xiàng)、省部級(jí)科研項(xiàng)目33項(xiàng);發(fā)表學(xué)術(shù)論文500余篇,多篇發(fā)表于《科學(xué)》、《自然》、《自然——遺傳學(xué)》、《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》、《基因組研究》等國(guó)際頂級(jí)雜志,榮獲科研、教學(xué)成果獎(jiǎng)22項(xiàng),19篇論文進(jìn)入世界相關(guān)學(xué)科排名最高被引論文百分之一,2篇進(jìn)入千分之一,具有較高的國(guó)際影響力,在河北省獨(dú)占鰲頭。
古人云,天地生我而不能鞠我,父母鞠我而不能成我。成我者,夫子也。有了良師,才會(huì)有高徒。生命科學(xué)學(xué)院的學(xué)子是幸運(yùn)的,本科階段就參與了頂尖科學(xué)研究,并且小有成績(jī)。2012級(jí)的學(xué)生劉曉建由于科研業(yè)績(jī)突出,被中科院上海生命科學(xué)學(xué)院“提前預(yù)訂”。同一年級(jí)的學(xué)生馬雪蓮跟著老師搞科研,今年被推免進(jìn)入中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩博連讀。2013級(jí)生物信息專業(yè)的17名學(xué)生是該專業(yè)第一屆學(xué)生,被譽(yù)為“黃埔一期”。在老師的鼓勵(lì)下,同學(xué)們學(xué)習(xí)動(dòng)力十足,全部拿下國(guó)家級(jí)、省級(jí)的大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃,人人都有科研項(xiàng)目,創(chuàng)造了一個(gè)奇跡。
絕頂人來(lái)少 高松鶴不群
2012年7月6日,校黨委書記張玉柱在全校中層干部大會(huì)上講話時(shí)說(shuō):“我們?yōu)槭裁匆闪⑸茖W(xué)學(xué)院?就是有幾個(gè)國(guó)內(nèi)知名的甚至在國(guó)際上有一定影響的專家。”與會(huì)者都清楚,這“幾個(gè)國(guó)內(nèi)知名的甚至在國(guó)際上有一定影響的專家”的代表就是王希胤。
王希胤主要從事基因組信息學(xué)的研究,在棉花、高粱、白菜、油菜、甘藍(lán)、西紅柿、桑樹等多種植物基因組測(cè)序的國(guó)際合作項(xiàng)目中,任比較基因組學(xué)分析的首席科學(xué)家或研究組組長(zhǎng)。作為植物基因組信息學(xué)領(lǐng)域著名專家之一,他取得了多項(xiàng)突出的獨(dú)創(chuàng)性成果,尤其在真核生物染色體數(shù)目減少理論、禾本科比較基因組學(xué)上做出了多項(xiàng)原創(chuàng)性成果。
“比如大猩猩有24對(duì)染色體,人只有23對(duì)染色體,染色體增加和減少的過程究竟是怎樣的?”王希胤給筆者打了個(gè)形象的比喻,“每條染色體兩頭分別有兩個(gè)端粒,就好比對(duì)鞋帶兩頭的‘塑料箍’,起到穩(wěn)定染色體結(jié)構(gòu)的作用。當(dāng)時(shí)我提出,兩條染色體重組后會(huì)形成沒有端粒的染色體和一個(gè)只包含端粒的小染色體。這就是以端粒為中心的染色體數(shù)量減少的理論和分子機(jī)制。在思考重要科學(xué)問題時(shí),我常常睡不好。在一個(gè)不眠之夜,我突然想到了染色體是如何合并的,然后立即查詢可能存在的直接或間接證據(jù)。那是我的一個(gè)‘尤里卡’時(shí)刻。”他在國(guó)際上首次明確提出以染色體端粒為中心的染色體數(shù)目減少的理論和具體的遺傳學(xué)機(jī)制,對(duì)認(rèn)識(shí)真核生物染色體進(jìn)化和功能有極為重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義,是染色體理論上的重大創(chuàng)新性成果,得到了遺傳學(xué)奠基人之一芭芭拉·麥克林托克的嫡系弟子、美國(guó)科學(xué)院院士詹姆斯·伯馳勒的高度評(píng)價(jià)。
對(duì)待科研成果,王希胤一點(diǎn)也不吝嗇。他把數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算科學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科緊密結(jié)合,建立了植物基因共線性分析的軟件和數(shù)據(jù)庫(kù),被世界上近100個(gè)國(guó)家研究人員廣泛引用和下載,每年登錄800多萬(wàn)次,成為國(guó)際上植物基因組學(xué)分析的重要研究平臺(tái)。
在向筆者介紹自己的科研成果時(shí),王希胤非常理解“圈外人”的苦衷,一直用通俗的語(yǔ)言闡述。筆者注意到一個(gè)細(xì)節(jié),他的課件完全是英文版的。他的學(xué)生兼同事王金朋向筆者“訴苦”:“王老師的科研論文,大多數(shù)投向外國(guó)頂級(jí)雜志。所以,他一直堅(jiān)持用英語(yǔ)寫論文。用QQ和他聊工作,要求我們必須用英語(yǔ)。一開始還不大習(xí)慣,后來(lái)才逐漸適應(yīng)了。王老師在美國(guó)喬治亞大學(xué)有兼職,每次從美國(guó)回來(lái),時(shí)間都很緊張。他經(jīng)常吃住在實(shí)驗(yàn)室,帶領(lǐng)大家沒日沒夜地做實(shí)驗(yàn)。遇到寒暑假,實(shí)驗(yàn)也不能停,大家都不休息,即使春節(jié)也是如此。”另一位剛剛畢業(yè)的研究生李育先對(duì)此印象深刻:“我記得有一個(gè)星期沒有回宿舍,晚上一二點(diǎn)睡覺是常態(tài)。”
作為生命科學(xué)學(xué)院的“帶頭大哥”,王希胤近幾年碩果累累:發(fā)表論文50余篇,其中發(fā)表在《科學(xué)》2篇、《自然》4篇、《基因研究》3篇、《新植物學(xué)家》4篇,第一作者論文17篇。作為首席科學(xué)家之一發(fā)表的論文6篇,被他引3300多次(止于2016年3月)。被引頻次最高的是在《自然》期刊上發(fā)表的《高粱基因組和禾本科植物的分化》一文,共被引用943次。他還主持美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng)、中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng),河北省自然科學(xué)基金杰青項(xiàng)目、百人計(jì)劃項(xiàng)目、教育廳新世紀(jì)創(chuàng)新人才項(xiàng)目多項(xiàng)。
“當(dāng)前,面對(duì)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,我們參與了國(guó)家重點(diǎn)專項(xiàng)科研項(xiàng)目,正在籌劃中國(guó)主要作物的云計(jì)算平臺(tái)建設(shè),為廣大農(nóng)業(yè)工作者提供一個(gè)友好的基因組信息學(xué)分析平臺(tái),讓沒有多少信息學(xué)分析基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)專家也能用這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行基因鑒定和基因組分析,進(jìn)一步為育種工作做出貢獻(xiàn)。”王希胤信心滿滿地說(shuō)。
立志欲堅(jiān)不欲銳 成功在久不在速
1972年4月,王希胤出生在河北省唐山市灤縣的一戶農(nóng)家,父母都是普通百姓。他從小跟著父母下地干活,春種、夏管、秋收一個(gè)都不少。進(jìn)入小學(xué)后,他活潑好動(dòng)甚至有些頑劣的習(xí)性有了展現(xiàn)的舞臺(tái)。“多年后有一次同學(xué)聚會(huì),大家一致認(rèn)同我是上課時(shí)最后一個(gè)‘躥’進(jìn)教室的人。”王希胤笑著對(duì)筆者說(shuō)。
從小學(xué)到初中,王希胤的學(xué)習(xí)成績(jī)始終不溫不火,用他自己的話說(shuō)就是不太努力,上學(xué)總是遲到。1987年9月,王希胤經(jīng)過中考,進(jìn)入了灤縣一所極為普通的榛子鎮(zhèn)中學(xué)。隨著年齡的增加,王希胤逐漸意識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性。這時(shí),他善于總結(jié)、善于歸納、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的特點(diǎn)逐步顯現(xiàn)。不太走運(yùn)的是,1990年高考王希胤突然生病,結(jié)果發(fā)揮失常,高考落榜。他并沒有灰心喪氣,選擇了復(fù)讀。1991年高考,王希胤以理工科575分榮獲全縣狀元,考進(jìn)了吉林大學(xué)。“雖然比我低很多分的同學(xué)進(jìn)了北大清華,我并不是特別遺憾;高中的學(xué)習(xí)生活和成績(jī)帶給我進(jìn)一步學(xué)習(xí)和走向成功的信心。”
1991年9月,王希胤背起行囊,奔赴千里之外的長(zhǎng)春,進(jìn)入吉林大學(xué)數(shù)學(xué)系深造。大學(xué)期間,數(shù)學(xué)專業(yè)鍛煉了他嚴(yán)密的邏輯思維能力以及全面客觀看待問題的能力。他日后搞科研,就是把數(shù)學(xué)作為重要工具,通過統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型的手段論證事物的發(fā)生。
1995年7月,經(jīng)過四年的大學(xué)學(xué)習(xí),王希胤扛起行李,回到家鄉(xiāng),在我校參加了工作。在隨后的五年里,他幾乎講授過所有門類的數(shù)學(xué),包括《高等數(shù)學(xué)》《線性代數(shù)》《概論統(tǒng)計(jì)》《高等代數(shù)》等等,為科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。他一直有著一個(gè)科學(xué)探索的夢(mèng)想,也一直對(duì)生物學(xué)有著濃厚的興趣。2000年9月,王希胤考入北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物信息學(xué)專業(yè)碩博連讀。在北大期間,他如魚得水,把數(shù)學(xué)上的一些優(yōu)勢(shì)和生物學(xué)相結(jié)合,學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)在搞科研的過程中日益凸顯。他還自學(xué)了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化理論。在北大的五年,王希胤抓緊時(shí)間搞科研,其中編程序是重要一環(huán)。為了省錢,他跑到海淀圖書城抄程序圖書。到杭州調(diào)研期間,也常到外文書店抄程序書中代碼。2005年7月,王希胤以6篇高質(zhì)量的科研論文獲得博士學(xué)位,并榮獲北大光華一等獎(jiǎng)學(xué)金,順利結(jié)束了自己的北大之旅。
2006年2月,王希胤到美國(guó)喬治亞大學(xué)植物基因組圖譜實(shí)驗(yàn)室做博士后研究。這是世界上最頂尖的植物基因組學(xué)研究中心,領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室的是安德魯·帕特森教授?恐趭^和努力,三年后王希胤升任研究員,成為實(shí)驗(yàn)室生物信息學(xué)研究組組長(zhǎng),開始領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)10多人、包含來(lái)自多個(gè)國(guó)家的博士后、博士研究生的研究小組。他從此經(jīng)常擔(dān)任多種重要經(jīng)濟(jì)和糧食作物基因組測(cè)序大型國(guó)際合作項(xiàng)目的比較基因組學(xué)分析首席科學(xué)家。
自是桃李樹,何畏不成蹊。2016年6月17日,在我校2016屆本科生畢業(yè)典禮暨學(xué)位授予儀式上,王希胤作為教師代表向全體畢業(yè)學(xué)子發(fā)表演說(shuō):“我特別強(qiáng)調(diào)持續(xù)快速的學(xué)習(xí)能力:面對(duì)工作或?qū)W習(xí)的新課題、新項(xiàng)目、新問題,要有能力利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館、朋友圈,在有限的幾個(gè)小時(shí)之內(nèi),對(duì)這個(gè)課題、項(xiàng)目、問題背景做最可能充分的了解、理解、把握,并在稍長(zhǎng)一點(diǎn)的時(shí)間內(nèi),基本成為專家,提出一種或幾種創(chuàng)新性的見解或解決方案。這是新世界的要求,是在這樣一個(gè)新世界走向成功的必然要求。”這不僅是一位師者對(duì)學(xué)子的諄諄教誨,更是他多年工作、學(xué)習(xí)的深刻體會(huì)和總結(jié)。
在生命科學(xué)學(xué)院的網(wǎng)站上,由王希胤親筆撰寫的《院長(zhǎng)致辭》格外醒目,其中寫道:路漫而長(zhǎng),上下求索。偉大的浪漫主義詩(shī)人屈原愛國(guó)求索,至死不渝,然而他的偉大更體現(xiàn)在求索未知的熱情。在《天問》中,他不斷地大聲提出心中的疑問:“遂古之初,誰(shuí)傳道之?上下未形,何由考之?冥昭瞢暗,誰(shuí)能極之?馮翼惟象,何以識(shí)之?明明暗暗,惟時(shí)何為?陰陽(yáng)三合,何本何化?圜則九重,孰營(yíng)度之?惟茲何功,孰初作之?”如果屈夫子生在今天,或許會(huì)成為一位科學(xué)學(xué)者,甚至是一個(gè)生物學(xué)者。作為院長(zhǎng),唯有保持屈夫子那樣的不斷提問、不斷求解、不斷追求、不斷進(jìn)步,才能推動(dòng)學(xué)院不斷向前發(fā)展。
這也許是王希胤的真實(shí)寫照,一個(gè)學(xué)者永不停步、不斷進(jìn)取的奮斗精神。(學(xué)生石千里、施宇青對(duì)本文亦有貢獻(xiàn))
(稿件來(lái)源:《華北理工大學(xué)報(bào)》2016年7月1日第11期)https://newstest.ncst.edu.cn/col/1393558153696/2016/09/22/1474536131937.html
王希胤:基因組信息的解讀者
從上世紀(jì)六七十年代奧地利學(xué)者孟德爾根據(jù)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)提出遺傳因子概念,總結(jié)出孟德爾遺傳定律,到1990年10月人類基因組計(jì)劃在美國(guó)正式啟動(dòng),已經(jīng)歷了百余年。
1999年9月,中國(guó)加入人類基因組計(jì)劃。這項(xiàng)堪比生命科學(xué)“登月計(jì)劃”的行動(dòng)于2001年宣告完成——首次繪成人類基因組“工作框架圖”,包括中國(guó)在內(nèi)的6個(gè)國(guó)家元首共同向世界宣布這一人類歷史上認(rèn)識(shí)自身的重大科研成果。而與此同時(shí),各國(guó)發(fā)表聯(lián)合聲明,呼吁將人類基因組研究成果公開,以便世界各國(guó)的科學(xué)家都能自由地使用這些成果。從那時(shí)起,基因研究的大路愈發(fā)寬闊。
也就在此時(shí),王希胤正式走進(jìn)基因研究的大門,“當(dāng)時(shí)也做了一些人類基因組的工作”,而他的身份還是北京大學(xué)的碩博連讀研究生。選擇了自己衷愛的科學(xué)研究,這一路他走了15年,從學(xué)生到老師,從研究小組負(fù)責(zé)人到院長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)了角色的成功轉(zhuǎn)變。而回報(bào)給他的是:人類和其他物種“生命之書”的神秘畫卷正在徐徐展開。
做一些有意思的事兒
2000年,吉林大學(xué)數(shù)學(xué)系畢業(yè)的王希胤當(dāng)了5年老師后,學(xué)校同意老師繼續(xù)深造,這一機(jī)會(huì)讓他迎來(lái)人生重要轉(zhuǎn)折。如今回憶起,他也認(rèn)為,“這個(gè)轉(zhuǎn)變對(duì)我來(lái)說(shuō)非常好”。自己得以參加全國(guó)研究生統(tǒng)考,并最終走進(jìn)北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,走進(jìn)基因組生物信息學(xué)的園地。
剛進(jìn)北大時(shí),王希胤學(xué)的是生化與分子生物學(xué)專業(yè)。“當(dāng)時(shí),生物信息學(xué)還不能作為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科,所以作為一個(gè)方向附屬于生化與分子生物學(xué)專業(yè)”。面對(duì)學(xué)科的轉(zhuǎn)變,他非但沒有感覺到吃力和不適應(yīng),反而覺得獨(dú)具優(yōu)勢(shì),“能把我在數(shù)學(xué)上的一些優(yōu)勢(shì)和生物學(xué)結(jié)合在一起”。這種多學(xué)科結(jié)合,還包括他大學(xué)時(shí)打下了很好的物理學(xué)基礎(chǔ),后來(lái)又自學(xué)了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化理論,學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)在科學(xué)探索的過程中日益凸顯,“使得我可能看得更深入一些、想得稍微全面一些”。
當(dāng)時(shí)在北大,王希胤在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下,和華大基因合作,參與到了水稻RNA和基因組結(jié)構(gòu)分析的工作中。當(dāng)時(shí)學(xué)界圍繞水稻基因染色體加倍的現(xiàn)象展開了激烈的討論,王希胤也參與其中。他向記者講述了這一“有意思”的發(fā)現(xiàn)。
大約在數(shù)千萬(wàn)年之前,水稻發(fā)生了一次大范圍的基因加倍的現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)國(guó)際上有兩個(gè)知名研究組利用水稻的粳稻亞型基因組序列在開展研究:一個(gè)是比利時(shí)Van de Peer的研究組,一個(gè)是美國(guó)的Paterson研究組。比利時(shí)組發(fā)文章稱,水稻不是基因組加倍,而只有部分染色體加倍。美國(guó)研究組則認(rèn)為,這是一次全基因組的加倍。
沒有研究就沒有發(fā)言權(quán),王希胤與合作者在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下,以水稻的另一亞型—秈稻作樣本也開展了相關(guān)研究,2005年臨近博士畢業(yè),這項(xiàng)研究也有了結(jié)果。他的研究發(fā)現(xiàn),禾本科的祖先物種在至少七千萬(wàn)年前原有7條染色體,經(jīng)基因組加倍一夜間變成了14條。王希胤將發(fā)現(xiàn)的結(jié)果撰文總結(jié)并投稿,很幸運(yùn)的是,文章很快被英國(guó)頂尖學(xué)術(shù)雜志New Phytologist接收。
恰逢畢業(yè),如果需要繼續(xù)做博士后研究,就得自己聯(lián)系導(dǎo)師。循著興趣點(diǎn),他打算按投稿文章的方向聯(lián)系出國(guó)做博士后研究,其中就聯(lián)系了美國(guó)喬治亞大學(xué)的Andrew H. Paterson教授,也就是上面所提到的兩個(gè)研究組之一的負(fù)責(zé)人;Paterson教授是物理圖譜理論的創(chuàng)始人,在學(xué)術(shù)上有很高的造詣。通過電子郵件取得聯(lián)系后,很巧的是,Paterson教授正在給他的文章寫評(píng)論,準(zhǔn)備在王希胤論文發(fā)表的同一雜志的同期發(fā)表一篇評(píng)論,對(duì)中國(guó)的這一研究給予肯定和高度評(píng)價(jià)。因?yàn)閷W(xué)術(shù)觀點(diǎn)一致,Paterson教授非常欣賞這位來(lái)自中國(guó)有獨(dú)到見解年輕學(xué)者,歡迎王希胤到他的實(shí)驗(yàn)室做博士后研究;這一小插曲很多年都為Paterson教授所樂道。
2005年對(duì)王希胤來(lái)說(shuō)是“三喜臨門”——博士順利畢業(yè)、小孩出生、到世界著名的植物基因組學(xué)實(shí)驗(yàn)室做研究。2006年2月,懷著滿心歡喜,他去到喬治亞大學(xué)植物基因組圖譜實(shí)驗(yàn)室做博士后研究。年輕的王希胤在這所國(guó)際頂尖實(shí)驗(yàn)室里如魚得水,開展了多個(gè)作物基因組的研究工作;超群的學(xué)術(shù)能力也得到導(dǎo)師的贊譽(yù)和認(rèn)可,2009年3月,王希胤已經(jīng)能獨(dú)當(dāng)一面了,升任助理研究員,作為實(shí)驗(yàn)室的生物信息研究組的組長(zhǎng),開始領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)10多人的、由博士后和博士研究生構(gòu)成的研究小組;而且,他從此擔(dān)任了多種重要經(jīng)濟(jì)和糧食作物(西紅柿、棉花、白菜、油菜、甘藍(lán)、花生、桑樹、甘蔗、芒草)基因組測(cè)序大型國(guó)際合作項(xiàng)目中的比較基因組學(xué)分析首席科學(xué)家。王希胤的想法很簡(jiǎn)單,“我就希望在基因組方面能做一些事情,有一些發(fā)現(xiàn)”。
基因研究的重要發(fā)現(xiàn)
王希胤反復(fù)提到,科學(xué)發(fā)現(xiàn)的根源在于興趣。對(duì)基因研究的興趣讓他沉浸其中,找尋到發(fā)現(xiàn)的樂趣。
王希胤對(duì)禾本科作物8種植物10個(gè)基因組進(jìn)行了細(xì)致的比較,并有了一些“有意思的發(fā)現(xiàn)”——水稻竟然是進(jìn)化最慢的物種,并且更新了禾本科植物進(jìn)化史主要事件發(fā)生的時(shí)間。
很早以前,科學(xué)家基于有限化石證據(jù)推測(cè),恐龍是不吃草的,因?yàn)樵诳铸垳缃^時(shí),草還沒有產(chǎn)生。但從新發(fā)現(xiàn)的恐龍腹中花粉的化石證據(jù)表明,恐龍不僅吃草,而且吃的草已發(fā)生了禾本科主要類群的進(jìn)化和分離。
結(jié)合全基因組水平的處于共線性的共源基因分析,基于最新化石證據(jù),王希胤重新確定了禾本科作物的分歧及相關(guān)的一些重要進(jìn)化事件發(fā)生的時(shí)間:在禾本科植物的共同祖先中近1億年前發(fā)生一次全基因組加倍——即它們共有一個(gè)四倍體祖先,禾本科主要類群7000萬(wàn)年分化,也就是麥類和稻屬的共同祖先與玉米、高粱及谷子的共同祖先分開了;然后在大約6000萬(wàn)年前稻與麥分歧;4000萬(wàn)年前高粱和玉米的共同祖先與谷子分開;而2600萬(wàn)年前,由于一次(玉米所特有的)全基因組加倍事件,一個(gè)新物種玉米產(chǎn)生了,并與高粱分開。這一工作全面更新了禾本科進(jìn)化時(shí)間的描述。在研究的過程中,他還有一個(gè)重要發(fā)現(xiàn):禾本科植物中兩條染色體,在過去7000萬(wàn)年間,受到基因置換的影響,經(jīng)歷了奇妙而迷惑的進(jìn)化過程。
基因分析、理論推斷、進(jìn)化溯源……整個(gè)過程都讓王希胤著迷。興趣使然,這15年間,他有了很多獨(dú)到發(fā)現(xiàn)和成果。談及此,王希胤說(shuō),自己比較得意的是,他提出了新的染色體數(shù)目減少的理論,闡明了真核生物染色體數(shù)量減少的理論和分子機(jī)制。他對(duì)真核生物染色體數(shù)目和細(xì)胞核型開展了研究。“比如大猩猩有24對(duì)染色體,人只有23對(duì)染色體,染色體增加和減少的過程究竟是怎樣的?”基于植物多倍化后染色體數(shù)目增多并在一定時(shí)期內(nèi)減少的情況,他進(jìn)行了獨(dú)創(chuàng)性深入的比較基因組學(xué)分析,并結(jié)合人類等哺乳動(dòng)物、酵母等真菌的研究,在國(guó)際上首次明確提出以染色體端粒為中心的染色體數(shù)目減少的理論和具體的遺傳學(xué)機(jī)制。
王希胤給記者打了個(gè)形象的比喻,每條染色體兩頭分別有兩個(gè)端粒,就好比鞋帶兩頭的“塑料箍”,起到穩(wěn)定染色體結(jié)構(gòu)的作用。“當(dāng)時(shí)我提出,兩條染色體重組后會(huì)形成沒有端粒的染色體和一個(gè)只包含端粒的小染色體。這就是以端粒為中心的染色體數(shù)量減少的理論和分子機(jī)制。”這一理論,對(duì)認(rèn)識(shí)真核生物染色體進(jìn)化和功能有極為重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義,是染色體理論上的重大創(chuàng)新性成果。談到發(fā)現(xiàn)的過程,王希胤也坦言,自己“琢磨了好久”,白天夜晚都在思考這個(gè)問題。突然有一天晚上,科學(xué)的靈感迸發(fā),他想出來(lái)了。
融入大數(shù)據(jù)時(shí)代的基因信息學(xué)
近年,許多重大科技新突破均源自學(xué)科之間的綜合交叉融合。學(xué)科與學(xué)科之間、科學(xué)與技術(shù)之間、自然科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)之間的交叉、滲透、融合,已成為學(xué)科發(fā)展的必然趨勢(shì)。王希胤對(duì)此深有感觸,他說(shuō):“不同學(xué)科研究是對(duì)人們對(duì)客觀世界人為的劃分,當(dāng)我們認(rèn)識(shí)一個(gè)問題時(shí),常常需要不同的知識(shí),來(lái)了解事情的真相。”他提到,DNA測(cè)序技術(shù)發(fā)明人弗雷德里克•桑格是兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的英國(guó)生物化學(xué)家,他是學(xué)物理的,而最開始他做數(shù)學(xué)。
他所從事的基因組信息學(xué)是現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展的前沿領(lǐng)域,是典型的交叉學(xué)科,涉及生命科學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)。其中,生物學(xué)問題是該學(xué)科的核心,數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)則是基本工具。“它是用數(shù)理和信息科學(xué)的觀點(diǎn)、理論和方法去研究生命現(xiàn)象、組織和分析呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)的生物學(xué)數(shù)據(jù)的一門學(xué)科,將數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到生命科學(xué)尤其是分子生物學(xué)研究中。”
王希胤說(shuō),目前,大數(shù)據(jù)分析是基因組信息學(xué)發(fā)展的重點(diǎn)和前沿。伴隨著基因組測(cè)序成本的迅速下降,基因組信息的提取在廣度、深度、特異性方面正在不斷發(fā)展。在廣度上,群體水平的基因組測(cè)序已經(jīng)大面積展開,很快就有數(shù)以百萬(wàn)人的基因組得到測(cè)序,有望揭示人類重大遺傳疾病發(fā)生的秘密;主要經(jīng)濟(jì)作物如水稻、棉花的親緣植物整個(gè)屬的基因組都在進(jìn)行測(cè)序,可望回答最重要的糧食作物一些重大農(nóng)學(xué)問題。在深度上,很多二代測(cè)序分析常達(dá)到百倍深度,結(jié)合不同的測(cè)序方法,將可得到最可信的基因組數(shù)據(jù);在特異性上,一種特異性組織或一種特異細(xì)胞的測(cè)序已經(jīng)開展起來(lái),如精子基因組的測(cè)序、卵子基因組的測(cè)序、癌細(xì)胞基因組的測(cè)序等等,為增進(jìn)人類健康提供強(qiáng)大的新技術(shù)支持。
隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨,基因組信息學(xué)這門以大數(shù)據(jù)的提取、存貯和分析為基本特征的學(xué)科率先進(jìn)入大數(shù)據(jù)分析時(shí)代,這就為研究不斷提出新問題新挑戰(zhàn),同時(shí)也帶來(lái)新的機(jī)遇?梢灶A(yù)見的是,隨著基因組信息學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,尤其是產(chǎn)業(yè)化突破,將直接改變?nèi)祟惿畹拿婷。王希胤說(shuō),不僅能為增進(jìn)人類健康做出貢獻(xiàn),而且能為戰(zhàn)勝遺傳疾病對(duì)人類的影響提供新的手段。現(xiàn)在,以基因組信息學(xué)為核心技術(shù)的基因產(chǎn)前篩查工作,正在開展起來(lái),新興的生物信息公司和醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作,通過對(duì)胎兒基因組的分析,判斷可能的遺傳疾病,為優(yōu)生優(yōu)育做出直接貢獻(xiàn)。基因組信息學(xué)還在婚戀選擇、法醫(yī)學(xué)實(shí)踐、尋親訪祖、分子育種、重要性狀基因鑒定、基因組分析軟件開發(fā)和服務(wù)等方面,獲得產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
“在做基因信息學(xué)研究時(shí),我最關(guān)心的還是生物學(xué)問題,關(guān)心與人類健康相關(guān)的問題,有經(jīng)濟(jì)意義的問題。”王希胤一直倡導(dǎo),以問題為核心做科研。找到問題,然后在自己的知識(shí)背景里尋找利用不同學(xué)科的知識(shí)去解決問題。“計(jì)算機(jī)編程、算法、數(shù)學(xué)模型的相關(guān)知識(shí)必不可少”,他反復(fù)提到,興趣是根本,而且需要不斷學(xué)習(xí),他認(rèn)為科研就是一個(gè)終身學(xué)習(xí)的過程。如今,擔(dān)任生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)的他笑言,自己在學(xué)科建設(shè)、管理中也在不斷學(xué)習(xí)。
以前只做科研,現(xiàn)在還承擔(dān)事務(wù)性工作,王希胤的工作非常忙碌。為了學(xué)院建設(shè),很多事情都親力親為,為學(xué)科建設(shè)、科研平臺(tái)建設(shè)等事關(guān)學(xué)院發(fā)展的相關(guān)材料都會(huì)親自撰寫,然后交由年輕老師一同修改,“這個(gè)過程也鍛煉了我”。“目前,我們學(xué)院建了兩個(gè)碩士點(diǎn),一個(gè)是醫(yī)學(xué)生物信息學(xué),一個(gè)是生物分子組學(xué)。后者是國(guó)際上第一個(gè)明確進(jìn)行綜合性組學(xué)研究的碩士點(diǎn)。”“我們還籌建了生物信息學(xué)的本科專業(yè),明年開始招生。”這些都是讓他為之自豪的事情。這些年,學(xué)校對(duì)生命科學(xué)學(xué)院的定位是“試驗(yàn)田”“特區(qū)”“科研增長(zhǎng)點(diǎn)”,學(xué)校對(duì)他們寄予了厚望,王希胤坦言身上的壓力不小,每天通常是十八九個(gè)小時(shí)都在工作。他給學(xué)院定下發(fā)展的目標(biāo):通過學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)化服務(wù),建成省內(nèi)、國(guó)內(nèi)知名的生命科學(xué)學(xué)院。
“趁年輕多做些事情”,王希胤正帶領(lǐng)這支平均年齡在40歲左右的年輕團(tuán)隊(duì)一起前進(jìn),享受發(fā)現(xiàn)的樂趣,實(shí)現(xiàn)作為一名不斷學(xué)習(xí)、不斷探索的科研工作者的價(jià)值。
中國(guó)科技創(chuàng)新人物云平臺(tái)暨“互聯(lián)網(wǎng)+”科技創(chuàng)新人物開放共享平臺(tái)(簡(jiǎn)稱:中國(guó)科技創(chuàng)新人物云平臺(tái))免責(zé)聲明:
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