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生命科學創新路上的追夢人
——記香港中文大學(深圳)副教授李宗夷

2018-04-09 11:40肖延勝
海峽科技與產業 2018年12期
關鍵詞:磷酸化基因組調控

/肖延勝

21世紀被認為是生命科學和生物技術的時代。當我國生物技術進入了從“量的積累”向“質的飛躍”、“點的突破”向“系統能力提升”的轉變時期?,F代生物技術的一系列重要進展和重大突破也正在加速向應用領域滲透,在解決人類發展面臨的環境、資源和健康等重大問題方面展現出巨大前景。

“以生物醫學為例,揭示人體‘健康密碼’,創新人體疾病的預防和診療手段——生物技術向大眾勾勒的美麗圖景,令人憧憬。不過,讓這些美麗夢想一一照進現實,我們還有很長的路要走。特別是中國的生物技術整體水平與西方發達國家還存在一定的差距?!毕愀壑形拇髮W(深圳)李宗夷副教授說。

努力奔跑,抵達創新彼岸

李宗夷1980年出生于中國臺灣,2002年本科畢業于臺灣“中央大學”信息工程專業,2008年取得臺灣交通大學生物信息博士學位,2009年至2018年期間在臺灣元智大學任教,現任香港中文大學(深圳)理工學院與瓦謝爾計算生物研究院副教授。他的研究興趣主要包括生物信息、基因組與蛋白質組學、網絡生物學、多組學數據挖掘、深度學習、數據庫設計與軟件開發。

基礎研究是生命科學的起點。多年來,李教授深知創新的重要意義,潛心科研,執著前行,取得大量基礎性原創成果。

李宗夷副教授 (中間)和學生合照

——蛋白質轉譯后修飾。建構了當時世界上最完整的蛋白質轉譯后修飾數據庫dbPTM。蛋白質翻譯后修飾是調節蛋白質生物學功能的關鍵步驟之一,幾乎參與了細胞內所有生命活動過程,并發揮著十分重要的調控作用。該數據庫的構建,除了給生物學家提供了一種利用它研究蛋白質轉譯后修飾位置之序列特性與功能性的工具支持,還有助于生物學家們開展大規模蛋白質組網絡調控分析、三維結構分子仿真與藥物設計。此外,由于該數據庫還建立了各種翻譯后修飾的標準化數據集,因此可供使用者下載,及以此為基礎開展生物信息分析。

以該數據庫為基礎,李教授累計開發了15種翻譯后修飾分析工具,被引用次數超過1000次。

——蛋白質磷酸化與信息傳導。磷酸化幾乎涉及所有的生理及病理過程,是蛋白質轉譯后修飾中最重要且研究最為廣泛的領域。目前已證實多種癌癥的發生與磷酸化相關,另外在蛋白質組學研究領域,磷酸化常常是生物標記和藥物設計的目標。鑒于蛋白激酶扮演著調控磷酸化的重要角色,為了促進相關研究,李宗夷開發了首個特定蛋白激酶的磷酸化位置分析工具,后來又開發了專門針對植物的磷酸化分析工具,還開創了第一個病毒磷酸化分析方法。此外,他也是第一個針對磷酸化三級結構作完整分析的學者,后來更結合系統生物學方法,開發了磷酸化調控網絡分析系統,累積被引用超過600次。

——基因轉錄調控?;蛐柰ㄟ^轉錄調控才能變成RNA進而轉譯成蛋白質,前面說過,蛋白質參與生命的各種活動,由此生物學家想到通過癌細胞的基因轉錄調控分析來研究人體癌癥致病機理?;谶@一思路,李宗夷針對人類基因轉錄引導塊域開發了新的分析系統,可幫助生物學家進行大規模的基因組轉錄調控分析。后來他在此基礎上開展了病毒微核糖核酸的轉錄調控塊域分析。了解到植物領域非常欠缺基因組生物信息分析工具,他又有針對性地開發了植物基因體轉錄調控分析系統,已累積被引用超過4000次。

對外合作,力促成果落地

生物信息是一門新興的綜合性學科,涉及的學科較多,而且科學創新的目的在成果應用,產學研結合是加速成果落地的重要途徑。

近5年來,李教授積極與國內外頂尖實驗室和學術機構合作,包括與臺灣“中央研究院”開展癌癥蛋白質組學方面的跨領域合作,找到了與大腸癌相關的重要標記蛋白質,為新的蛋白質藥物與分析系統開發奠定了基礎,還協助“中央研究院”基因組中心開展了糖基化調控網絡分析。在基因調控方面,與臺灣陽明大學和新竹交通大學共同完成了微核糖核酸的基因轉錄調控塊域分析,與臺灣成功大學熱帶植物研究所教授合作開展了植物基因調控網絡分析與系統開發。在國際合作方面,與美國加利福尼亞大學圣迭戈分校的John Shyy教授團隊合作,進行基因組和蛋白質組大規模數據分析;與意大利Palmiro Poltronieri教授合作開展人類乳突病毒的microRNA創新與前沿研究。這些相關的研究成果,均已在權威學術期刊發表。

李宗夷教授還積極在臺灣地區將學術研發能量推向生物科技產業,目前已與臺灣康健基因生技公司、臺灣康百事生物信息公司、臺灣景岳益生菌生技公司、臺灣葡萄王生技公司及臺灣新竹馬偕紀念醫院翁順隆副院長合作開發“新型微生物群落與功能性分析平臺”“基于基因表達圖譜的藥物篩選與功能性分析系統”“利用次世代測序技術進行功能性益生菌全基因組測序與基因批注”“天山雪蓮懸浮細胞培養與基因表達圖譜和功能性分析”和“人類子宮頸癌病患者微生物相與病毒microRNA的前沿研究”,并獲得了臺灣地區科技主管部門2014年度百人拓荒計劃資助、2016年度開發型產學合作項目資助、2017年度開發型產學合作項目資助、2016年度應用型產學合作項目資助。這些合作均產生了很好的經濟和社會效益。

時至今日,李宗夷已累計在SCI國際學術期刊發表逾80篇論文,先后獲得臺灣元智大學青年學者研究獎和兩次研究杰出獎,及第十三屆徐有庠基金會杰出教授獎,目前擔任多個科學刊物的編委與審稿人,并擔任多個國際生物信息相關研討會的委員、會議主持人或演講人。

有數據顯示,到2020年中國生物產業有望超8萬億元,發展形勢良好。加入香港中文大學(深圳)這個新的大家庭,在生物產業的“春天里”,李宗夷將繼續做一個努力奔跑的追夢人。他相信,中國生物產業的未來將更加生機勃勃,人類健康也將更多、更快地因此受益。

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