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每周一星系列报道之二十二:毛希增——怀抱梦想,不懈追求

发布时间:2007/11/13 信息来源:供稿:团委

毛希增——一个从兰州大学进入北京大学生命科学学院攻读博士的学生,相继开发了用于生物信息学代谢网络自动化注释与分析的KOBAS算法和Web服务器,在国际代谢通路识别方向卓有成就;他与北京大学生命科学学院朱玉贤教授、白书农教授合作,成功地将科研成果应用到植物基因组学研究中;2006年6月至7月,他参加了第四届国际生物信息学研讨会和首届计算系统生物学国际研讨会;2007年7月,他赴德参加57届诺贝尔医学生理学奖得奖者大会;同年8月,他获得了第四届中国青少年科技创新奖……就是这样一位外人看来拥有“传奇”经历的大学生,以自己的心路历程为我们讲述:只要怀着梦想,不断追求,就能赢得成功。

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“复杂”的诱惑

“……但复杂性系统却具有将秩序和混沌融入某种特殊的平衡的能力。它的平衡点——即常被称为混沌的边缘——便是一个系统中的各种因素从无真正静止在某一个状态中,但也没有动荡至解体的那个地方。混沌的边缘就是生命有足够的稳定性来支撑自己的存在,又有足够的创造性使自己名副其实为生命的那个地方;混沌的边缘是新思想和发明性遗传基因始终一点一点地蚕食着现状的边缘的地方……”“……电子屏幕上动画的鸟群骤然飞起、栩栩如生的植物就在你眼前的屏幕上生长、发育,还有那些波动起伏、闪闪发光的稀奇古怪的碎片似的生物体和模型。所有这些很令人目眩,但这意味着什么呢……”,这是米歇尔•沃尔德罗普的著作中的两句话,也正是这些在普通人看来晦涩难懂的专业术语,一度让高中时代的他痴迷不已,整天把《复杂》当宝贝似的抱着,似懂非懂,但仍乐在其中,还不时地做些摘录,记下心得体会,积累下来竟然将近一整本笔记。也许就是这种兴趣,给毛希增指明了发展的方向。

毛希增告诉记者,生物本身是一种高级的复杂性系统,有许多迷人的行为机制,而《复杂》中关于生物复杂性系统激动人心的描述进一步促使他选择生物学作为大学专业——然而,事与愿违,毛希增被录取的是兰州大学的资源环境学院。但幸运的是,兰州大学一年一度的面向全校新生的国家理科(生物学)基础科学研究和教学人才培养基地班的选拔考试随后也开始了。带着对生物学的痴迷和热爱,带着对理想不断追求的信念,毛希增抓住这次难得的机会,以第三名的成绩进入了梦想的基地班——从此,毛希增踏上了自己的生命科学探索之旅。

计算机是什么?

毛希增读大学的时候,正是现代生命科学高速发展的时期。2000年6月,科学家向全世界宣布人类基因组工作草图绘制成功,新兴的基因芯片技术使得同时监控上万个基因的表达变化成为可能。当时,毛希增敏锐地意识到纯粹依靠手工实验的传统研究方法越来越无法适应生命科学的高速发展,无法高效地解读现代生命科学研究产生的大量数据,而整合数学、物理、化学,特别是强大的信息技术的现代研究方法,必将为生命科学注入新的活力。基于这种认识,他在努力学习生命科学专业知识的同时,也开始了对于计算机科学的探索。就这样,从没接触过计算机的他,购买了电脑,开始自学计算机科学理论,并在很短的时间内,对计算理论和计算本质有了深入的理解和认识。与此同时,毛希增也自学了思科网络技术和Linux系统操作,通过了思科认证和全球Linux认证考试,而这也成为他日后从事生物信息研究的利器。

挑战生物信息

2003年9月,毛希增以优异的成绩考入了北京大学生物信息中心,攻读硕士、博士学位。进入实验室不久,他很快就被吸引到大规模基因的生物通路网络的识别与分析上。研发初期,毛希增遇到了很大挑战:进行生物通路网络的挖掘,首先要有一个高质量的生物通路网络知识库,但是当时世界上还没有一个成熟的程序库可解析,而经过大量文献调研选定的日本京都大学KEGG代谢通路知识数据库,也由于一定的技术原因,使得他不得不从头开始编制程序识别并提取其中所有的细节信息,使其可为计算机程序所用。就这样,经过无数次的除错、测试,在不断的尝试之中,毛希增最终开发出了一套高品质的程序解析库,并在此基础上开发了名为KOBAS的算法,即基于KEGG生物通路网络知识库的自动注释分析系统。

2005年,毛希增的KOBAS论文发表在在生物信息学权威杂志《生物信息学》(影响因子5.7,第一作者),并免费向科学社区公开,至今已被下载1600多次。随后,为提高KOBAS系统的易用性,毛希增又与同实验室的另外一个同学合作开发了基于KOBAS的Web服务器。毛希增告诉记者,该研究成果已经发表在生物信息学权威杂志《核酸研究》(影响因子7.55,并列第一作者)中。服务器从2005年12月上线以来,持续得到世界各地生物学家和生物信息学家的关注,月均访问2500人,已完成6500多次分析,涉及数百万条序列——KOBAS已成为通路识别领域内权威工作之一。

毛希增非常重视KOBAS系统的应用推广。在研究成功之后,他与北京大学朱玉贤教授合作,使用KOBAS系统成功地识别出乙烯合成通路在棉花纤维伸长过程中具有明显的统计显著性,随后的实验证明了乙烯确实能够显著增长棉花纤维这一具有科学意义和商业价值的发现,而KOBAS的使用避免了纯手工解读700多差异表达基因带来的高强度重复性工作,有效地推动了科学假设的提出与验证。此外,毛希增还曾多次在实验室内部及所在班级介绍KOBAS系统及其应用,多次应中国农业大学、首都师范大学等邀请做KOBAS系统及其应用的报告,得到了很好的反响。

科学是无止境的,一个人的智慧精力毕竟有限,要想获得更大的进步,必须与其他优秀的科学家交流。2006年6至7月,毛希增分别参加了长沙的第四届国际生物信息学研讨会和上海的首届计算系统生物学国际研讨会。此后,经过面试和选拔,2007年7月,毛希增与其他23名中国博士研究生代表赴德国林岛参加57届诺贝尔生理学或医学奖获得者大会,并与来自世界的医学领域专家学者进行交流。“通过参加这些活动,我进一步拓宽知识和开阔视野,为我今后的科研打下基础”毛希增告诉记者。

创造了这些成就的毛希增,用自己的经历告诉我们:科学研究中,兴趣是重要的;但只有不断地努力追逐,才能充分发挥自己的才能,才能把兴趣、爱好变为造福世人的成就。同时,毛希增的经历也告诉我们:梦想并非遥不可及,只要胸怀梦想并不断追求,就能赢得真正辉煌的成功。

(“每周一星”系列报道将以“每周一星——校园十大风云人物推选”博客和北大新闻网等媒体为载体陆续与大家见面。博客建立在未名博客上,登陆方法为:1、登陆未名BBS。2、点击页面上方“Blog”选项登陆未名博客。3、在页面右上方“Blog搜索”中输入“每周一星”。4、在新页面中点击,即可登陆。)

编辑:知秋

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