北京时间2022年12月3日-12月4日,由北京大学定量生物学中心(CQB)举办的“2022年定量生物学论坛(Quantitative Biology Symposium 2022)”在线上和北京大学金光生命科学大楼邓祐才报告厅成功举办。本次论坛是庆祝北京大学定量生物学中心成立20周年而举办的系列活动之一,由多位生命科学与定量学科交叉领域的优秀科学家带来二十余场精彩学术报告。
12月3日上午8:30论坛正式开始,首先由北京大学定量生物学中心主任汤超教授向大会致开幕辞。汤超教授简述了中心的成立与发展过程,北京大学定量生物学中心(原理论生物学中心)在李政道教授的倡议和北京大学的支持下正式成立于2001年,本次论坛是为庆祝CQB成立20周年组织的定量生物学学术研讨会。论坛邀请到了定量生物学领域的顶尖科学家做学术报告,其中不少人曾到访过CQB,留下许多珍贵的回忆与照片。随后,参会人员共同观看了北京大学定量生物学中心介绍纪录片。
汤超院士致开幕辞
本次论坛报告人包括来自于世界各地23位定量生物学领域的杰出科学家和年轻学者。论坛报告采用线上和线下相结合的方式,线上报告人通过Zoom云视频会议做报告,线下报告人则在活动现场进行报告。会议通过蔻享直播平台全程直播,在线观看人数超过一万两千余人。
论坛报告精彩纷呈,内容涉及生物学与多个学科交叉研究领域的最前沿进展。在生物体系相分离研究方向,来自普林斯顿大学的Ned Wingreen教授介绍了对于生物分子凝聚物成熟速度的研究进展,他们采用动力学模拟与实验相结合的方式揭示了导致生物分子凝聚物成熟速度缓慢的多种机制。北京大学定量生物学中心齐志研究员分享了他们对双链DNA介导的DNA与蛋白质共凝聚相分离机制的研究进展。
Ned Wingreen教授与齐志研究员做报告
来自杜克大学的Lingchong You教授、以色列理工学院的Roy Kishony教授、加州大学旧金山分校的Wallace Marshall教授,以及北京大学定量生物学中心李志远研究员分享了他们各自在微生物研究领域的研究进展。You教授通过结合数学模型和细菌多质粒转移实验,证明水平基因转移在维持微生物群落基因功能稳定性中起着重要作用,为基于合成生物学方法对微生物群落进行编程提供了新策略。Kishony教授分享了针对微生物抗药性的最新研究进展,提出了利用机器学习算法整合病原微生物基因组、病人电子记录、及抗生素治疗效果等数据来指导临床抗生素用药的新方法。 Marshall教授介绍了在真核生物鞭毛长度控制系统方面的研究成果,他们结合实验和模型预测对目前多种鞭毛长度感知模型进行了验证和噪声分析,系统探讨了当前模型的优点与不足,并提出了新的研究思路。李志远研究员分享了课题组从微生物基因组数据挖掘到构建铁载体介导的微生物互作网络的工作进展,该研究搭建了从序列到互作关系的桥梁。
Lingchong You教授、Roy Kishony教授、Wallace Marshall教授、李志远研究员做报告
在衰老研究领域,来自加州大学旧金山分校的Hao Li教授介绍了通过转录组重编程改变人类细胞衰老状态的研究,揭示了通过靶向调控转录因子逆转人类细胞衰老的可能性。来自加州大学圣地亚哥分校的Nan Hao教授介绍了利用酵母作为模式生物研究衰老的最新进展,他们在衰老景观定量模型的指导下,利用合成生物学手段改造衰老调控线路,使得酵母复制寿命获得了大幅度的延长,为衰老生物学提供了可预测和可编程的成功案例。北京大学定量生物学中心的韩敬东教授分享了课题组在衰老相关的lncRNA方面的研究,揭示了lncRNA在联系衰老与年轻细胞中的重要作用。值得一提的是,来自以色列维茨曼科学研究所的Uri Alon教授在大会上做了两场报告,分别介绍了在细胞纤维化及人类衰老方面的系统生理学研究。第一场报告中,Alon教授介绍了创伤愈合中肌成纤维细胞与巨噬细胞互作的数学模型,基于模型分析提出了“热纤维化”、“冷纤维化”及正常愈合等三种稳定的系统状态,并探讨了最新的纤维化治疗方案。第一场报告后,Alon教授主动表示希望再做一场关于衰老理论的返场报告,该报告中提出的理论模型可以解释人类衰老相关的定量数据,如生存曲线、年龄依赖的死亡率等,为衰老生物学提供了新思路。
Hao Li教授、Nan Hao教授、韩敬东教授、Uri Alon教授做报告
在合成生物学领域,来自加州理工学院的Michael Elowitz教授介绍了在多细胞合成生物学方面的最新研究进展。他重点介绍了三种合成线路,分别实现了多细胞命运控制、复杂细胞内运算、及多细胞斑图生成。Elowitz教授认为,多细胞合成生物学的发展不仅能揭示出多细胞生物的底层设计原理,还将有助于多细胞组织的人工合成。
Michael Elowitz教授做报告
在物理生物学理论研究方面,来自IBM研究院的Yuhai Tu教授分享了他对生命系统中非平衡物理现象与规律的研究。来自香港浸会大学的Leihan Tang教授分享了他利用扩展的平均场模型研究细胞群体行为的最新工作。北京大学定量生物学中心的宋晨研究员分享了利用分子动力学模拟研究钙离子与蛋白互作方面的工作。
Yuhai Tu教授、Leihan Tang教授和宋晨研究员做报告
在定量细胞生物学领域,来自匹兹堡大学的Jianhua Xing教授介绍了利用单细胞数据重建细胞类型转变动力学的研究工作,为基于单细胞数据构建细胞分化轨迹提供了重要方法。来自德克萨斯大学达拉斯分校的Michael Zhang教授分享了一种新颖的单细胞空间代谢组学技术,并展示了该技术在组织微环境刻画上的关键应用。来自加州大学圣地亚哥分校的Terry Hwa教授以“粗粒化”的视角介绍了在细胞生长调控方面的重要理论和实验进展。来自哥本哈根大学的Mogens Jensen教授分享了针对细胞中广泛存在的振荡现象的研究,提出了p53振荡有利于DNA损伤与修复,为理解细胞动态性提供了新视角。同样来自哥本哈根大学的Kim Sneppen 教授使用比传统顶点模型更简单的粒子模型,讨论了顶-基极化(Apical-basal polarity, AB)在受精卵到囊胚发育过程中依赖的基本规律、AB 极化产生的稳定复杂结构、以及平面细胞极性(Planar cell polarity, PCP)如何控制管道长宽等发育生物学问题,并且进一步探讨原肠胚、神经管、及血管管道形成所依赖的定量规则。来自哈佛大学的David Weitz教授分享了针对蛋白质序列-功能景观的研究工作,介绍了数种基于微流液滴的蛋白质功能定向进化方法。来自普林斯顿大学的William Bialek教授分享了针对包括神经元活动、动物行为等多种生物学过程中普适物理规律的探索。北京大学定量生物学中心的林一瀚研究员分享了在哺乳动物细胞中实现生物分子定向改造及合成进化的工作。来自维茨曼科学研究所的Naama Barkai教授分享了在转录因子识别结合位点方面的研究,揭示了内在无序区域介导的转录因子结合特异性。
Jianhua Xing教授、Michael Zhang教授、Terry Hwa教授、William Bialek教授、Mogens Jensen教授、Kim Sneppen教授、David Weitz教授、林一瀚研究员、Naama Barkai教授做报告
经过两天的精彩学术报告和激烈的提问与讨论,2022年定量生物学论坛圆满落幕。在闭幕致辞中欧阳颀院士首先表示了对报告人的感谢,同时感谢众多学者20年来对北京大学定量生物中心的支持。欧阳院士表示定量生物学正处在蓬勃发展的时期,今后20年定量生物学中心发展重担将落在在场的年轻学者及学生身上,并对他们寄予了厚望。最后,欧阳院士对本次大会的会务组与志愿者表示了感谢。至此,2022年定量生物学论坛圆满结束。
欧阳颀院士致闭幕辞
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