澳门百家乐(www.BJL88.vip):深圳湾实验室科技创新人物巡礼⑮|黄恺:BT与IT融合 理解生命的语法
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人物简介
黄恺,2009年本科毕业于清华大学工程物理系,2015年取得威斯康辛大学麦迪逊分校材料学博士学位,之后在美国西北大学生物医学工程系完成博士后训练。此前的研究领域包括:材料表面的液体输运理论,疏水作用的模拟仿真,软材料及生物材料的统计热力学模型,细胞核孔的分子场理论,染色质高级结构模型等。发表论文二十余篇,以第一及共同通讯作者发表论文在Science Advances, Nature Communications, Journal of the American Chemical Society, ACS Nano, Biophysical Journal, Physical Review E等期刊。近期提出的染色质三维结构模型受到美国NIH主任Francis Collins的特别关注。
人类基因组由大约30亿个碱基对组成,分布在细胞核的23对染色体中。而生命的全部奥秘就蕴藏在这直径几微米的细胞核中。解开遗传基因的密码,人类就有希望在重大疾病的预防、诊断和治疗方式上取得质的突破。路漫漫,道阻长,深圳湾实验室系统与物理生物学研究所特聘研究员黄恺决心以“BT+IT”跨学科交叉融合的创新手段,以敢于探索挑战难题的勇气,以专注基础研究的恒心和毅力,努力破译这部“生命天书”字里行间的意义。
破译“有字天书” 探寻生命的语法
“我们课题组目前的一个重点研究方向是所谓的染色质折叠问题,或者说是人类DNA分子的三维结构问题。” 黄恺说,一般来讲,分子的尺度很小,直径只有几个纳米。而我们的遗传物质DNA是一个很长的分子,大约有两米长。这么长的分子要被折叠到直径只有几个微米的细胞核里,本身就是一件非常不可思议的事情。更重要的是,这个折叠的结果,也就是基因组的三维物理结构在很大程度上决定了每一个细胞的命运。
每个人的身体是由几十万亿个细胞组成,每一个细胞的遗传信息,或者说DNA编码序列都是一样的。事实上,这个作为人类生命蓝本的编码信息早在本世纪初就被整体破译了,这就是着名的人类基因组计划。黄恺说:“但是从某种意义上说,我们的遗传编码还是一本‘有字天书’,也就是说这本书里的每一个字我们都认识,但是合起来并不知道它表达了什么意思。我们对这个生命蓝本的理解还处于非常初级的阶段,换句话说,我们对生命这一门语言的语法还研究得不够清楚。”
“根据目前的科研进展,我们知道了这套语法和DNA分子在三维空间中的折叠方式密切相关。因此,我希望利用大型计算机去破解遗传物质的三维结构。而一旦我们理解了遗传物质在三维空间中的折叠原理,就有希望最终战胜癌症,也有可能构造出全新的人工生命体系。探寻生命的奥秘,惠及人类健康,这也是我们课题组研究工作的出发点。” 黄恺说。
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