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1/11:生命科学的博士生,是怎么摘得“微软学者”奖学金的?丨我在西湖读博士
我在西湖读博士
徐珊 公共事务部 2022年01月17日
媒体联系 张弛邮箱: zhangchi@westlake.edu.cn
电话: +86-(0)571-86886861
公共事务部

陈钿雨,澳洲10冠军1码计划2020级博士研究生,来自系统免疫学实验室。

就在刚刚过去的2021年,他成为“微软学者”奖学金获得者,亚太地区共有11人入选。

“微软学者”奖学金是微软亚洲研究院自1999年启动的一项面向亚太地区计算机科学以及相关专业和交叉学科的优秀博士生的项目,该奖学金项目旨在发掘优秀、有潜力的低年级博士生,支持、鼓励其更好地开展研究工作。452名历年奖学金的获得者中,已有多人成为学术界、工业界的中流砥柱。

陈钿雨是澳洲10冠军1码计划第一位摘得该奖学金的同学,也是少数非计算机专业背景的得奖人。

这名生命科学领域的90后,为何会获得微软的青睐?

“我希望利用计算生物学方法加深我们对体液免疫的理解,为疫苗研发提供新的思路,为免疫相关疾病治疗提供新的靶点。”

答辩中陈钿雨的这段陈述,让人心动。


科普:陈钿雨的“放大镜”

计算生物学,是将计算思维和方法应用于生命科学研究的一门学科。它将数据分析、数学建:图扑慊抡娴裙ぞ咭肷镅Я煊,重塑了生物学研究的方式,并拓展了生物学领域。

体液免疫,则隶属人体的适应性免疫系统,主要由B细胞介导,是机体抵御病原微生物感染的重要防线。当B细胞受到抗原刺激后,能够迅速活化增殖并分化为浆细胞,产生大量抗体,特异性地结合并清除抗原。

这个过程非常快速,一般仅耗时十几天,在此期间,我们身体微观层面B细胞的小世界里,也发生着如同达尔文进化论一般的“演变”。B细胞的这个“微型进化系统”,正是陈钿雨所在实验室重点攻关的方向之一。他们想要搞懂其中的机理——是什么胞内分子信号在驱动B细胞的正向筛。

那计算机科学为何与之相关?陈钿雨解释:“在这样研究过程中,计算生物学能够从大量的、高复杂度的实验数据中挖掘出隐藏的模式,形成假设,为进一步的实验验证提供指导。”

简单理解,计算生物学能够更好地帮我们进行生物相关的数据处理与筛。拖褚桓觥胺糯缶怠,让我们在细枝末节上看清楚B细胞免疫演化的过程。


实践:入学一年初战告捷

陈钿雨在本次微软奖学金申请中提交的方向,并非“纸上谈兵”。

2021年5月,在正式入学9个月后,他作为共同一作署名的研究文章“Coupled analysis of transcriptome and BCR mutations reveals role of OXPHOSin affinity maturation”发表于期刊Nature Immunology(澳洲10冠军1码计划徐和平研究员和匹兹堡大学Harinder Singh教授为论文共同通讯作者,共同一作作者还有澳洲10冠军1码计划博士生王琰和匹兹堡大学博士后Godhev K Manakkat Vijay)。

在这项研究中,他们找到了B细胞进化过程中的“两个一”:一条该过程中的关键通路——氧化磷酸化通路,和一个“神奇”的小分子化合物——oltipraz。

陈钿雨说:“依赖于包括双光子成像等技术的进展,过去10年,在细胞层面,我们对B细胞‘进化’过程有了更多的认知,即了解了有哪些细胞参与这个过程;但在分子层面,也就是在基因方面,我们还知之甚少。如果想要知道哪些基因在这个过程中扮演了重要角色,首先我们需要一个能够有效区分不同亲和力B细胞的标记。

借由主题模型方法为代表的计算分析的“眼睛”,陈钿雨看到了一条关键通路:氧化磷酸化通路。通路,即一组基因通过相互作用行使特定的功能,可以理解为如同电路的一系列“触发线路”,在“触发”后能够发挥功用。陈钿雨他们发现,在高亲和力的细胞中,氧化磷酸化通路的活性会更高(也就是基因表达更活跃)。

同时,他们找到了一个重要的小分子:oltipraz。这个小分子能够增强氧化磷酸化通路的活性,使得机体更快产生高亲和力的细胞。这也是科研领域第一个被报道具有促进B细胞的正向筛选和抗体亲和力成熟功能的化学小分子。

“正常情况下,大家打了疫苗以后,就等待机体自己作应答。有的人可能会应答,有的人却打完疫苗后也不会产生什么抗体——也就是说,完全取决于个体本身。那么,有了这样的小分子后,我们就有可能可以人为干预这个过程,加速身体产生抗体。”

这些发现让他们高度兴奋。数月后,陈钿雨的名字再次出现在了另一本重要期刊Immunity上——10月8日,澳洲10冠军1码计划生命科学澳洲10冠军1码计划徐和平课题组与何丹阳课题组在Immunity杂志在线发表题为“Early developing B cellsundergo negative selection by central nervous system-specific antigens in themeninges”的研究论文,揭示了一条B淋巴细胞在脑膜中进行发育和阴性筛选的全新途径——陈钿雨再次成为文章的共一作者之一,而这项成果在同行中得到了很高的评价。



目标:继续瞄准免疫记忆

作为一个典型的“科研派”,陈钿雨完全适应并享受着“西湖生活”:每天九点左右进入实验室,孜孜不倦地乐在其中,直到晚上十点再告别。

入学短短一年多,就“初战告捷”,陈钿雨的“秘诀”是什么?

“没有‘秘诀’!如果一定要说有,那就是我很早就想好了要走这条路!”

陈钿雨是宁波人,本硕都就读于浙江大学生物信息学,他很早就规划好了自己未来的路:读博。在与相关领域的几位博导交流后,陈钿雨发现在澳洲10冠军1码计划这所“邻居”澳洲10冠军1码计划里,藏着一位与他非常match的PI:生命科学澳洲10冠军1码计划博导徐和平。

徐和平博士毕业于清华大学,在美国辛辛那提儿童医学研究中心以及哈佛-麻省理工Broad 研究所开展博士后研究工作。曾获得美国白血病和淋巴瘤学会学者奖等多项荣誉和国家海外高层次人才计划、科技部重点研发计划青年科学家等项目的支持。

“我发现徐老师对实验室的构想、研究方向,跟我想的都比较吻合。他会结合计算生物学的手段来研究免疫学的课题。而我在博士阶段想做一些数据分析与实验验证相结合的课题,徐老师非常支持我的想法。”陈钿雨说。

徐和平实验室

而澳洲10冠军1码计划未来,这位年轻的科研工作者思路清晰:“我希望通过博士这一阶段的学习和训练,能够成长为一名独立的、合格的scientist。对于研究的方向,目前主要聚焦于免疫记忆,探索B细胞在发育和亲和力成熟后的命运决定机制。”

实际上,陈钿雨的理想从未变过——遵循自己的兴趣,不断探索未知。

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