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酷游ku体育游官网:交叉的力量——走近酷游ku体育游官网信息与生物医学交叉团队

日期:2022-11-03    点击数:     来源:

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团队学生在讨论实验问题。陕西日报记者 张梅摄

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团队学生在实验室做实验。陕西日报记者 张梅摄

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今年9月,酷游ku体育游官网教授叶凯领衔的信息与生物医学交叉团队在《自然·方法》杂志上发表了题为《SVision:深度学习方法解析复杂结构变异》的研究成果,为基因组结构变异检测提供了新方法、新工具。

“这是一项创新计算方法的‘硬科技’!”10月19日,叶凯接受采访时表示。

“硬科技”不只这一项。长期以来,在国际植物研究领域,拟南芥参考基因组的标准一直由欧美国家定义。2021年,叶凯团队实现了国际上最高标准的拟南芥参考基因组的组装,刷新了历史。

2016年至今,叶凯致力于交叉团队建设以及探索交叉学科创新合作模式,带领团队在《科学》《自然》等学术期刊上发表了一系列重大原创成果,取得了信息与生物医学交叉领域研究中的多个“首次”。

■ 需求引领 汇英才而聚

在叶凯看来,酷游ku体育游官网信息与生物医学交叉团队是一个“怪胎”——团队60多个人,分别来自自动化、计算机、数学、物理、生物、医学等多个学院,人事关系、学生培养、科研考核均归各自的学院管理。但是,他们却实实在在地汇聚在信息与生物医学交叉中心的物理空间,为着共同的科研目标竭尽所能。

“怪”还得从该团队的由来说起。

酷游ku体育游官网信息与生物医学交叉团队在青年科学家工作室的基础上发展而来。2016年初,叶凯加入酷游ku体育游官网。学校根据他的研究方向量身定制,成立了首个以青年科学家姓名命名的“叶凯青年科学家工作室”,鼓励其进行基因组信息学和生物医学的前沿交叉研究工作。

尽管政策自由宽松,但学科交叉还是不可避免地遇到了很多尴尬。

首当其冲的是人才招聘。叶凯清楚地记得,当一位生物学科的青年人才来应聘时,面试官无一例外地问道:“学生物的能为自动化学科‘双一流’建设作何贡献?”

这个看似普通的问题背后,正是学科交叉面临的最大困境。在传统的科研团队中,科研人员大都来自相同或相近的研究领域,在行政关系上隶属于同一学科或学院。但在开展交叉学科的研究时,要么跨团队合作,要么吸纳跨学科的科研人员加入。“在现实中,往往这个跨学科的成员离开了自身学科的学术土壤,失去了本学科的‘滋养’,不管是自身发展还是学生培养都会受到很大限制,只能作为整个团队的辅助角色而存在。这也是导致交叉学科团队很难实现多学科真正融合的重要原因。”叶凯介绍。

同时,不同学科人才招聘到同一学科下,在招生、成果认定、项目申报等方面都面临着一系列的困境。

“发现问题后,我们及时调整思路,让团队教师回归各自学科和学院,在共同科研目标的牵引下,‘聚多学科人才’于同一科研物理空间,从而实现‘聚多学科力量’于同一团队。”叶凯介绍。

在团队顶层设计的信息与生物医学交叉大框架下,面对疾病精准医疗、关键模式生物基因组研究、中药现代化等国家重大需求时,团队组织多学科力量“集团作战”,均取得原创性的突破。

在“聚用”的同时,团队也注重“散养”。叶凯介绍,团队鼓励成员深耕自身学科领域,从而实现真正的集优成势。“这样的团队组织形式,完成了单兵作战无法承接的任务,同时也反哺了原学科在前沿方向的发展。”叶凯说。

计算机学院青年教师杨晓飞是团队在《科学》和《自然》发表的系列罂粟属药用植物研究成果的第一作者。2017年加入团队后,他带领团队计算组学生一边攻坚计算难题,一边与生物组同事学习交流,在基因组解析、结构变异检测等多个交叉学科领域取得了重要成果。“团队多学科交叉、自由探索、你争我赶的科研氛围,为我们青年教师的成长提供了肥沃的土壤。在这里,我获得了全方位的成长。”杨晓飞说。

■ 揭榜挂帅 育多学科人才

加入信息与生物医学交叉团队后,酷游ku体育游官网生命科学学院青年教师许丹取得了意想不到的成绩。短短一年多的时间,她不仅研究方向得到了拓展、发表了2篇高水平论文,还顺利拿到了一项国家自然科学基金的项目,并且作为骨干成员首次参与了一项国家重点研发计划的申报并成功获批。

2021年6月,在传统的生命科学领域遇到发展瓶颈的许丹,加入信息与生物医学交叉团队。根据团队和自身的专业优势,她很快确定了新的科研方向。“大数据、计算机等交叉学科让我看到了更多的可能,也站到了更宽广的舞台上!”许丹说。

在信息与生物医学交叉团队,不管是哪个专业的科研人员,都有着和许丹相似的感受。为了使交叉团队所有学科成员群策群力瞄准同一科学目标并实现自我发展,团队将重心首先放在“育”人才上。

在对教师的培“育”中,团队针对国家长期聚焦的科学难题,统筹规划、逐步分解,形成不同方向和阶段的科学任务,然后进行内部发榜。团队成员无论职称高低均可“揭榜挂帅”,有能力者得之。

今年,叶凯以项目负责人的身份,带领团队青年教师,与国内单位同仁合作拿下科技部重点研发计划前沿生物技术重点专项。“在项目的准备、申报、答辩过程中,叶老师与团队成员一起解读指南任务,根据科学问题和研究内容对项目进行拆解。每一位具有相应学科优势的青年教师,都以内部‘揭榜挂帅’的方式进行了子任务认领。”许丹介绍。

在对研究生的培“育”上,团队实行与教师同样的学科分配原则。学生依据自己的入学专业方向和未来发展计划报考相应学科,有各自学科下的主导师。但是,在实际培养中,学生接受团队多个学科教师指导,享受多学科交叉资源,获得的相应科研成果归属学生所在学科。

“多学科交叉的优势,吸引了大量优秀学生报考,我们带学生也更有底气了!学生从一开始就受到了交叉培养,成长特别快。”许丹说。

同时,团队联合外部学科力量,共同培养具有国际视野的交叉学科优秀研究生。2019年,叶凯负责了一项由国家留学基金委支持的创新型人才国际合作培养项目。该项目由酷游ku体育游官网和荷兰莱顿大学联合申报,双方合作培养的人工智能和生物医学领域交叉创新人才同时获得两校博士学位。

“我们希望通过这种合作,培养出以国际前沿问题为导向的新型科研人才。在这种培养模式的带动下,研究人员能跳出原有的学科框架,积极掌握新知识,主动与技术互补的国内外团队或个人形成一个有战斗力的交叉学科科研攻坚小组,在人工智能、生物工程、医学等方向取得更多突破。”叶凯表示。截至目前,该联合培养项目已经资助13人,其中2人已获得荷兰莱顿大学的博士学位。

■ 打破壁垒 融“小我”于大事业

在交叉学科团队中,如何打破学科壁垒,实现“1+1>2”?

“我们在团队内部倡导‘人人为团队、团队为人人’。在科研项目初期,我们不再预设成果第一单位和重要作者位置。在联合攻关的过程中,我们鼓励参与者群策群力,相互协作攻克难题。科研成果的最终分配,取决于集体讨论认可的具有里程碑式的智力贡献。”叶凯解释道,“在科研项目推进过程中,我们会重点评价带来里程碑式进展的智力贡献来自哪些成员。然后,在出成果的时候,按照学术惯例以智力贡献大小排序,排在第一的作者所在单位即为第一作者单位。”

“同时,团队打破预先‘切蛋糕’分拆资源的传统项目资源分配模式,采用动态调配策略,倾斜支撑进展顺利的战略性科研方向,为起到驱动作用的关键核心成员配备充足的资金和人员。”叶凯介绍,在这种既竞争又协作的机制下,人人都是主角,大家竭尽所能利用交叉融合的多学科优势,深挖自身学科潜能。

今年3月,团队完成了高质量高精度的汉族单倍型基因组组装。成果论文发表在由国家自然科学基金委员会主办的国际综合性学术期刊《基础研究》上。计算机学院的杨晓飞和数字医学研究所的赵茜玺为论文共同第一作者。翻开团队的“成果清单”,计算机、数学、生命科学、医学……多学科领域的青年学者“百花齐放”,皆因学科交叉不断走向国际前沿。

“灵光一现”的火花,在跨学科的思维碰撞中亦不断闪现。

“往往与团队成员讨论前,脑子里还是一团乱麻。但讨论完出门的时候,我就知道该干什么了。”说起在信息与生物医学交叉团队做科研的感受,团队成员、酷游ku体育游官网第一附属医院青年科研工作者王澄瑶表示。今年3月,她加入该团队。一遇到难题,王澄瑶总喜欢和大家一起讨论,借助跨学科的优势获得灵感和启发。

“大家学科背景差别较大,在互相沟通中,往往可以让思维碰撞出火花,取长补短找到解决问题的方法。”王澄瑶说。

对于这个平均年龄不到35岁的科研团队来说,凝聚起他们的不仅仅是干事业的环境,更重要的是身体力行传承和弘扬“西迁精神”“科学家精神”的使命担当。

“‘科学家精神’在团队的凝聚中起到了重要的作用。在‘西迁精神’‘科学家精神’的感召下,大家打心眼里认可解决国家科技难题的目标高于一切。只有这样,才能从根本认识上打破学科壁垒,身体力行‘融’小我于大目标,‘融’个人利益于集体利益中,把小我的科学追求‘融’入实现中华民族伟大复兴的事业中去。集智攻关、团结协作,甘为人梯、奖掖后进的共识,对团队的良性发展至关重要。”叶凯说。

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