出國(guó)留學(xué)網(wǎng)[liuxue86.com]為留學(xué)生全程報(bào)道海外留學(xué)相關(guān)新聞：《留美基因芯片學(xué)者成峰：小芯片里有大世界》08月12日?qǐng)?bào)道。
也許是父親當(dāng)醫(yī)生的緣故，從小我就對(duì)醫(yī)藥很感興趣，能為人類的健康事業(yè)做一些事情一直是我的夢(mèng)想。在南京大學(xué)化學(xué)系畢業(yè)之后，我考入中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方面的研究。在蔣華良研究員和陳凱先院士的指導(dǎo)之下，我開始對(duì)現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)模式有了一個(gè)比較全面的了解。傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)來(lái)源于大量臨床的數(shù)據(jù)，但是對(duì)于藥物作用的機(jī)理人們卻并不十分明了。也就是說(shuō)，人體就像一個(gè)黑箱子，我們知道放入什么樣的藥物，會(huì)得到什么結(jié)果。但為什么會(huì)有這樣的作用卻不太明了。隨著人類基因組計(jì)劃的完成、蛋白組學(xué)的迅猛發(fā)展，大量與人類疾病相關(guān)基因被發(fā)現(xiàn)。很多這些基因以及其編碼的蛋白可以作為藥物分子作用的靶標(biāo)。人體這個(gè)黑箱子將逐漸打開，人們開始知道藥物在人體中是如何起作用的。
眾多藥物靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)也使得傳統(tǒng)的藥物發(fā)現(xiàn)模式漸漸向基因組學(xué)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)變。分子水平上的藥物設(shè)計(jì)已作為一種實(shí)用化的工具介入到了藥物研究中。我們可以根據(jù)這些藥物靶標(biāo)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，進(jìn)行藥物篩選，選擇出一些能和這些靶標(biāo)相結(jié)合的藥物分子，我們甚至可以像拼積木一樣設(shè)計(jì)出新的藥物分子。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，極大地提高了計(jì)算和數(shù)據(jù)分析的速度和精度。計(jì)算機(jī)藥物輔助設(shè)計(jì)在近幾年取得了巨大的進(jìn)展和成功。在藥物所，我成功應(yīng)用了許多藥物分子設(shè)計(jì)方法，如基于生物大分子三維結(jié)構(gòu)的分子對(duì)接(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)方法、基于藥物小分子的三維定量構(gòu)效關(guān)系分析(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)和數(shù)據(jù)庫(kù)搜尋方法(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)等篩選2個(gè)藥物靶標(biāo)——基質(zhì)金屬蛋白酶和過(guò)氧化酶體活化受體，得到了上百個(gè)有希望成為藥物的候選分子。
到了美國(guó)之后，我進(jìn)一步擴(kuò)展了研究的思路，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)方法和基因芯片結(jié)合在一起進(jìn)行大規(guī)模的基因研究?；蛐酒且环N快速高效的基因檢測(cè)方法，它把大量DNA分子識(shí)別探針集成在一個(gè)微小的固體基片表面，這使得科學(xué)家能夠快速地檢測(cè)比較成千上萬(wàn)個(gè)基因在不同生物體系、不同狀態(tài)下的表達(dá)情況。有人把這一過(guò)程比喻為用魚桿釣魚。以前的基因檢測(cè)技術(shù)均只有一個(gè)“魚鉤”，一次只能釣到一條魚(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)。而基因芯片就好比是一根有成千上萬(wàn)個(gè)釣鉤的魚桿，可同時(shí)捕捉許多不同的魚，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)千萬(wàn)個(gè)基因的同步檢測(cè)和鑒定。
我在弗吉尼亞大學(xué)攻讀博士的主要研究方向是基因芯片在人的疾病發(fā)展預(yù)測(cè)和藥物毒性預(yù)測(cè)上的應(yīng)用。我們通過(guò)比較普通人和心血管病人的基因芯片數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)他們之間不同的基因表達(dá)水平，并研究這些基因變化與人體功能的關(guān)系，闡明這些基因協(xié)同作用的機(jī)理。研究結(jié)果對(duì)于心血管疾病的發(fā)病機(jī)理、診斷治療、藥物開發(fā)等方面將產(chǎn)生很大的推動(dòng)作用。我們現(xiàn)在研究的基因芯片是全表達(dá)基因組芯片，它包含了絕大多數(shù)已知的人類基因。由于生物體系本身的復(fù)雜性、樣本數(shù)很少和數(shù)學(xué)建模的困難，現(xiàn)在這些研究領(lǐng)域的大規(guī)模臨床應(yīng)用還很不成熟。其應(yīng)用的局限性主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面，第一是價(jià)格較高(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)，第二是對(duì)于一個(gè)特定的課題，因?yàn)橹皇褂昧似渲猩贁?shù)一些相關(guān)的探針信息，噪音大而靈敏度低。我們未來(lái)的計(jì)劃就是通過(guò)分析不斷積累的基因芯片數(shù)據(jù)，深入系統(tǒng)了解蛋白相互作用的機(jī)理，改善統(tǒng)計(jì)模型，并在研究基礎(chǔ)上發(fā)展出針對(duì)特定疾病的診斷和藥物篩選芯片。這樣的芯片集中少量的功能相關(guān)基因，不僅能降低價(jià)格(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)，而且能降低噪音，提高靈敏度。
有人說(shuō)，等離開父母并有了自己的孩子之后才更加體會(huì)到父母當(dāng)初培養(yǎng)我們的辛苦和無(wú)法改變的骨肉親情。現(xiàn)在我有了孩子，看著他一天一天長(zhǎng)大，回味著自己的童年時(shí)光，內(nèi)心體會(huì)到父母的恩情。留學(xué)生涯亦是如此。離開了祖國(guó)更加體會(huì)到祖國(guó)在心中的重要地位。
從弗吉尼亞大學(xué)畢業(yè)后，我在耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院繼續(xù)從事基因芯片的研究。我現(xiàn)在的具體研究課題將利用基因芯片、高性能測(cè)序技術(shù)以及計(jì)算生物學(xué)的方法對(duì)人腦不同部位的基因表達(dá)及其相互作用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面研究，并建立一個(gè)人腦基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)。經(jīng)過(guò)1年的努力，該項(xiàng)目已經(jīng)取得了重大突破，所撰寫文章已經(jīng)被《自然》接受，即將發(fā)表。
能榮獲2009年度的“國(guó)家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”，這是一項(xiàng)崇高的榮譽(yù)，對(duì)我更是一種巨大激勵(lì)和鼓舞。美國(guó)總統(tǒng)肯尼迪說(shuō)過(guò)：“不要問(wèn)國(guó)家能為你做些什么，而是問(wèn)你能為國(guó)家做些什么。”我會(huì)一直把這個(gè)問(wèn)題放在心里，成為我努力的方向。我會(huì)不斷完善自己，用學(xué)到的知識(shí)和本領(lǐng)為祖國(guó)的發(fā)展和人民的幸福服務(wù)。
成峰，1976年出生，1998年獲南京大學(xué)化學(xué)系學(xué)士學(xué)位，隨后考入中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方面的研究。2003年赴美國(guó)留學(xué)，2010年獲得弗吉尼亞大學(xué)博士學(xué)位。目前在耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院繼續(xù)從事基因芯片的研究。(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)
也許是父親當(dāng)醫(yī)生的緣故，從小我就對(duì)醫(yī)藥很感興趣，能為人類的健康事業(yè)做一些事情一直是我的夢(mèng)想。在南京大學(xué)化學(xué)系畢業(yè)之后，我考入中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方面的研究。在蔣華良研究員和陳凱先院士的指導(dǎo)之下，我開始對(duì)現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)模式有了一個(gè)比較全面的了解。傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)來(lái)源于大量臨床的數(shù)據(jù)，但是對(duì)于藥物作用的機(jī)理人們卻并不十分明了。也就是說(shuō)，人體就像一個(gè)黑箱子，我們知道放入什么樣的藥物，會(huì)得到什么結(jié)果。但為什么會(huì)有這樣的作用卻不太明了。隨著人類基因組計(jì)劃的完成、蛋白組學(xué)的迅猛發(fā)展，大量與人類疾病相關(guān)基因被發(fā)現(xiàn)。很多這些基因以及其編碼的蛋白可以作為藥物分子作用的靶標(biāo)。人體這個(gè)黑箱子將逐漸打開，人們開始知道藥物在人體中是如何起作用的。
眾多藥物靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)也使得傳統(tǒng)的藥物發(fā)現(xiàn)模式漸漸向基因組學(xué)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)變。分子水平上的藥物設(shè)計(jì)已作為一種實(shí)用化的工具介入到了藥物研究中。我們可以根據(jù)這些藥物靶標(biāo)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，進(jìn)行藥物篩選，選擇出一些能和這些靶標(biāo)相結(jié)合的藥物分子，我們甚至可以像拼積木一樣設(shè)計(jì)出新的藥物分子。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，極大地提高了計(jì)算和數(shù)據(jù)分析的速度和精度。計(jì)算機(jī)藥物輔助設(shè)計(jì)在近幾年取得了巨大的進(jìn)展和成功。在藥物所，我成功應(yīng)用了許多藥物分子設(shè)計(jì)方法，如基于生物大分子三維結(jié)構(gòu)的分子對(duì)接(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)方法、基于藥物小分子的三維定量構(gòu)效關(guān)系分析(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)和數(shù)據(jù)庫(kù)搜尋方法(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)等篩選2個(gè)藥物靶標(biāo)——基質(zhì)金屬蛋白酶和過(guò)氧化酶體活化受體，得到了上百個(gè)有希望成為藥物的候選分子。
到了美國(guó)之后，我進(jìn)一步擴(kuò)展了研究的思路，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)方法和基因芯片結(jié)合在一起進(jìn)行大規(guī)模的基因研究?；蛐酒且环N快速高效的基因檢測(cè)方法，它把大量DNA分子識(shí)別探針集成在一個(gè)微小的固體基片表面，這使得科學(xué)家能夠快速地檢測(cè)比較成千上萬(wàn)個(gè)基因在不同生物體系、不同狀態(tài)下的表達(dá)情況。有人把這一過(guò)程比喻為用魚桿釣魚。以前的基因檢測(cè)技術(shù)均只有一個(gè)“魚鉤”，一次只能釣到一條魚(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)。而基因芯片就好比是一根有成千上萬(wàn)個(gè)釣鉤的魚桿，可同時(shí)捕捉許多不同的魚，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)千萬(wàn)個(gè)基因的同步檢測(cè)和鑒定。
我在弗吉尼亞大學(xué)攻讀博士的主要研究方向是基因芯片在人的疾病發(fā)展預(yù)測(cè)和藥物毒性預(yù)測(cè)上的應(yīng)用。我們通過(guò)比較普通人和心血管病人的基因芯片數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)他們之間不同的基因表達(dá)水平，并研究這些基因變化與人體功能的關(guān)系，闡明這些基因協(xié)同作用的機(jī)理。研究結(jié)果對(duì)于心血管疾病的發(fā)病機(jī)理、診斷治療、藥物開發(fā)等方面將產(chǎn)生很大的推動(dòng)作用。我們現(xiàn)在研究的基因芯片是全表達(dá)基因組芯片，它包含了絕大多數(shù)已知的人類基因。由于生物體系本身的復(fù)雜性、樣本數(shù)很少和數(shù)學(xué)建模的困難，現(xiàn)在這些研究領(lǐng)域的大規(guī)模臨床應(yīng)用還很不成熟。其應(yīng)用的局限性主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面，第一是價(jià)格較高(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)，第二是對(duì)于一個(gè)特定的課題，因?yàn)橹皇褂昧似渲猩贁?shù)一些相關(guān)的探針信息，噪音大而靈敏度低。我們未來(lái)的計(jì)劃就是通過(guò)分析不斷積累的基因芯片數(shù)據(jù)，深入系統(tǒng)了解蛋白相互作用的機(jī)理，改善統(tǒng)計(jì)模型，并在研究基礎(chǔ)上發(fā)展出針對(duì)特定疾病的診斷和藥物篩選芯片。這樣的芯片集中少量的功能相關(guān)基因，不僅能降低價(jià)格(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)，而且能降低噪音，提高靈敏度。
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從弗吉尼亞大學(xué)畢業(yè)后，我在耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院繼續(xù)從事基因芯片的研究。我現(xiàn)在的具體研究課題將利用基因芯片、高性能測(cè)序技術(shù)以及計(jì)算生物學(xué)的方法對(duì)人腦不同部位的基因表達(dá)及其相互作用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面研究，并建立一個(gè)人腦基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)。經(jīng)過(guò)1年的努力，該項(xiàng)目已經(jīng)取得了重大突破，所撰寫文章已經(jīng)被《自然》接受，即將發(fā)表。
能榮獲2009年度的“國(guó)家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”，這是一項(xiàng)崇高的榮譽(yù)，對(duì)我更是一種巨大激勵(lì)和鼓舞。美國(guó)總統(tǒng)肯尼迪說(shuō)過(guò)：“不要問(wèn)國(guó)家能為你做些什么，而是問(wèn)你能為國(guó)家做些什么。”我會(huì)一直把這個(gè)問(wèn)題放在心里，成為我努力的方向。我會(huì)不斷完善自己，用學(xué)到的知識(shí)和本領(lǐng)為祖國(guó)的發(fā)展和人民的幸福服務(wù)。
成峰，1976年出生，1998年獲南京大學(xué)化學(xué)系學(xué)士學(xué)位，隨后考入中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)方面的研究。2003年赴美國(guó)留學(xué)，2010年獲得弗吉尼亞大學(xué)博士學(xué)位。目前在耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院繼續(xù)從事基因芯片的研究。(出國(guó)留學(xué)網(wǎng) liuxue86.com)