英才风采 | 张瑞霖:走进“生物信息学”的大门

-回复 -浏览
楼主 2018-12-05 13:10:50
举报 只看此人 收藏本贴 楼主

英才风采展示


“英才计划”自2013年启动至今,多年来有哪些优秀的学员给导师们留下了深刻的印象,有哪些科研成果令我们为之赞叹,有哪些事迹值得我们反复学习。在近期的微信推送中,我们将陆续摘录历年优秀“英才计划”学员的优秀事迹。


希望通过这一展示总结分享“英才计划”学员的经验与成果,激发更多青少年的科技兴趣,激励他们热爱科学,为建设世界科技强国贡献自己的青春力量,也希望有更多优秀青少年能够关注并加入到“英才计划”来。

张瑞霖

广东实验中学学生

2016年在中山大学加入“英才计划”

师从

数据科学与计算机学院教授马啸和副教授戴智明



培养成果


       张瑞霖的研究项目,是“检测无参考基因组基因结构性变异算法”。这项研究是将计算机学与生命科学(医学)进行结合的尝试,即利用特别设计的算法,凭借现代计算机强大的运算能力,找出人类细胞包含的遗传物质中不正常的基因序列。由于癌症(细胞癌变)即是基因复制出错的结果,因此这项研究将有可能为医学界提供一种筛查癌症的途径。


导师介绍


马  啸


        工学博士,中山大学数据科学与计算机学院副院长、教授、博士生导师。2000年在西安电子科技大学获得通信与信息系统博士学位。目前的研究领域包括信息论与编码、空间通信、无线通信(5G通信技术)、可见光通信、容错存储等。

戴智明


      中山大学数据科学与计算机学院副教授。2011年7月博士毕业后留校任教,研究方向为生物信息学,开发和应用计算方法探索转录调控、表观遗传、基因组进化、肿瘤形成机理等方面的生命科学问题。


学员感悟


憧憬“e世界”的少年

       对我来说,想要真正地总结两年以来在“英才计划”接受培养的感想,绝非易事。当我真正提起笔来写这份感想时,首先浮现在我脑海的,是2016年1月8日在中山大学东校区的面试。那时的我,还是一个刚刚进入高中的少年,怀揣着看到更大的科学世界的梦想,在班主任的介绍下报名了“英才计划”。

 

        面试那天,当我进入会议室,看到许多我尚未认识,但必定是学问高深、在各自研究领域研究得很深入的大师,我感到荣幸,但更多的是紧张。面试内容为,一分钟的英文自我介绍,及针对前期提交材料和憧憬方向进行问答,尽管我的应答因紧张而变得略显笨拙,但仍然侥幸通过了面试。

 

       进入“英才计划”的我,首先参加了在清华大学举办的“走进计算机世界”冬令营。在冬令营里,我学到的是教授为我们耐心讲解的算法知识,是学长学姐研究的具有前瞻性的创新作品,感受到的是一位大师为科学坚韧不拔的精神,是他们对我们的谆谆教诲,是学长志愿者、带队老师们对我们的关心。同时,我也对计算机学科有了更深入的认识。这帮助我为接下来的学习找准了方向,并感受到了身上的责任。


        通过面试后的第一场见面会证实了我面试时对导师们的印象。“K近邻”“微信保密”“P2P的协议”“车载网络”“云端数据管理”,一个个专业名词和研究领域展示在我的面前,我感到前所未有的好奇和兴奋。

 

初试“生物信息学”

       在谨慎地考虑研究方向后,我向马啸教授提出了研究生物信息学的请求。在他的帮助下,我最终和生物信息学结缘。


       不过,在生物信息学里面,研究方向的数量也是惊人的多。我的导师已经研究了很多个方面,比如基因调控机理,涉及中心法则的调控内容;肿瘤发生机理,涉及肿瘤数据的挖掘和治疗等等。我结合当时掌握的编程工具,选择了研究基因结构型变异这一方向,憧憬着自己的研究能在人类攻克癌症的路途上做出点贡献。虽然后来我才逐渐发现,这个方向不仅问题复杂,而且效果也不会是立竿见影的,但这个宏大的理想无疑给了我莫大的动力。


       我开始研究的第一篇论文是2014年发表在《自然》杂志上的关于无参考基因组结构性变异检测的论文。一个懵懂的少年有机会接触到世界上关于这个课题最新、最顶尖的内容,这让我非常兴奋,但一堆关于这个课题的英文名词让我不禁惊出冷汗。于是,我穿梭于论文、词典、百科之间,倾“牛马劲”勉强把所有专有名词翻译出来。后来证明,一开始的努力始终是值得的。在后来阅读文献的过程中,遇到重复的专有名词我能较快弄懂,这也让我加深了对“良好的开端是成功的一半”的理解。


       从学习生物信息学的基本知识开始,在导师们的指导下,我逐渐在生物信息学这一领域入门,也有了自己的思考和一些做法。在2016年快要结束的时候,我在结构性变异研究上取得的微小成果获得了专家委员会的认可,被评为英才论坛的优秀学员。


接触全新求知手段

       加入“英才计划”,我的收获不止学习生物信息学的内容。在2016年5月8日的开班仪式上,马啸教授对我们看专业书籍的方法进行了指导:即要先了解某个概念,然后明确哪些对象属于这个概念,哪些又是不属于的;接下来,就是了解这个概念的一些基本的法则,如矩阵乘法的分配率、结合律等。当时,我把教授的这些方法记了下来,内心只是认为好却还没有清楚地知道为什么好。直到后来,我看一些数论、线性代数乃至机器学习方面内容的时候,逐渐地学着用这个方法去了解一些艰深的内容,才发现比以往的所用的方法能更快地掌握那些知识。


       2017年4月,当我受到“邀请”,战战兢兢地来到中山大学南校区力学楼研讨机器学习隐马尔可夫模型(HMM,一种统计模型)里面的维特比(Viterbi)算法和BW算法时,我还没意识到我获得的是一次怎样的学习机会。在研讨会上,我学习到无论是公式推导、概率书写、还是幻灯片上的措辞都需要严谨,如“加上条件”“乘上概率”这样的提法,都需要正确使用。在实际应用中,我们还要注意把概率取对数相加。教授和研究生学长们对我的指导让我受益匪浅,我也通过这次活动,认识了许多厉害而友好的研究生学长。由此可见,《论语》的第一句诚然不错:“学而时习之,不亦说乎;有朋自远方来,不亦乐乎。”孔子认为,为学和交到志同道合的朋友都是令人愉悦的,现在也是如此。


       我也有幸参加了7月末在中山大学举行的第二届“信息论与编码中大论坛”。论坛上,名师大咖谈笑论道,纵横中外;讲台下,学子们细听速记,思接古今。在一天的讲座里,我学到了信息论和编码的许多知识,也有了许多感悟。论坛上的许多教授都提到了通信专业和计算机专业日趋相通的发展趋势。事实上,我从进入“英才计划”计算机组,跟从马啸教授学习时便知道,通信和计算机绝对不是分离的;这两个学科相辅相成,相互促进。事实上,不仅是通信和计算机,通信和物理、数学的新分支之间,也有着日益密切的联系。


        回望过去的学习历程,我非常感激省科协、中国科协的支持和指导,多种多样的活动使我受益匪浅。我还想感谢我就读的广东实验中学,它协助学生自由发展、支持科研、鼓励创新的风气,还有老师们的鼓励和支持,一直激励着我不断前行。


       我也许会忘记每次导师见面会我们谈到的具体内容,但我不会忘记导师们亦父亦友的关爱、他们的专业知识素养和做学问的态度。我也许会忘记某个专有名词的读法,但我不会忘记学到的求知方法和学科规律。感谢中山大学,感谢“英才计划”,感谢你们给一个向往探索科学的少年一个更靠近梦想的机会,让我在科学的道路上继续勇敢地走下去!


什么是“英才计划”

       中国科协于2013年在教育部支持下开展了中学生科技创新后备人才培养计划(简称“英才计划”)。该计划的主要任务是选拔一批品学兼优、学有余力,具有创新潜质的中学生走进大学,在自然科学基础学科领域的著名科学家指导下参加科学研究项目、科技社团活动、学术研讨和科研实践等活动。在为期一年的培养过程中,感受名师魅力,体验科研过程,激发科学兴趣,提高创新能力,树立科学志向。


中学生“英才计划”


ID:zxsycjh


数学|物理|化学|生物|计算机

我要推荐
转发到