伯晓晨与数据海洋

“你需要哪些材料,哪些数据?”面对笔者的采访,伯晓晨研究员习惯性地用材料、数据等一系列实实在在的证据阐述事实,或许就是他自2003年以来,孜孜不倦地从事生物信息学研究而养成的专业习惯。

几乎每一位在同一领域钻研多年、有着较高造诣的科研人员,身上都会显现与其职业相符的某种气质,伯晓晨研究员也不例外。这位荣获第21届求是杰出青年实用工程奖,并受邀参加颁奖盛典,获得了由中国科协领导颁奖荣誉的科研人员,举止言谈中,都流露着严肃而淡然的稳重气度。

“我之所以要从事生物信息学研究,做生物医学大数据这个方向,是出于国家军队需要和技术发展的必然趋势。”伯晓晨认真地说:“一方面,新一代生物安全技术体系需要大数据支撑;另一方面,生物大数据正在深刻变革生物医学研究范式,实验加计算的研究模式逐渐成为主流。”近年来,本着这样的理念,伯晓晨率领团队在大数据支撑的生物安全、基因组注释和精准医学等方面努力开拓。

生物医学大数据的研究,需要面对海量数据,进行耐心细致的分析,在旁人眼中颇为枯燥乏味,但对于伯晓晨而言,他热爱这个专业———热爱,既是出于兴趣,也是出于责任。

“我是国防科技大学控制科学专业毕业的,原本学的是自动化技术,硕士和博士期间的研究方向与生物医学完全不沾边。一直到博士毕业,将近30岁才到原军事医学科学院从事生物信息学研究。”伯晓晨告诉笔者,最开始,他只负责简单的实验设计、数据分析、仪器维护等工作:“这对于我来说没有什么难度。”作为一个希望体现更多人生价值,为国家、部队真正做出贡献的青年,伯晓晨从一开始就不希望自己的工作停留在轻松简单的范畴内,他看到了自己与生物医学研究之间存在的专业差距,并希望尽快弥补。

“高中毕业后就没有再接触过化学和生物的知识,我只能从别人眼里最基本的常识开始学习。为了自学好生物,甚至从中学化学开始补课。”通过两年多的勤奋学习,伯晓晨迅速掌握了科研所必需的相关生物学知识,快速完成了由自动化专业向生物信息专业的过渡。与此同时,他结合自身的专业优势,大胆开展了交叉科学研究:“用信息技术解决生命科学的问题,这是我们生物信息方向发展的一条途径。”伯晓晨如是说。

有想法就要大胆实施,堅持心中的方向,孜孜以求,让岁月累积经验与成果。十几年来,伯晓晨始终朝着交叉学科的研究方向前行,并陆续取得一系列有特色的研究成果。其个人也因此获得诸多荣誉:他先后入选北京市科技新星、原总后勤部科技新星、国家科技部创新人才推进计划“中青年科技创新领军人才”、第三批国家“万人计划”领军人才,并两次荣立三等功。

科研的脚步并未因荣誉的取得而稍停。近年来,伯晓晨研究员带领一支以青年人为主的交叉研究团队,紧密结合我军后勤现代化建设的需求和生命科学发展前沿,面向传染病防控、精准医疗等重大需求开展生物医学大数据分析关键技术研究。作为负责人和主要研究者,他先后承担自然基金重大研究计划、国家重点研发专项等国家和军队课题10余项,发表第一和通讯作者SCI期刊论文50余篇。

“新一代的生物安全技术研究,要求具有针对新发病原体的检测能力。”谈及构筑新一代生物防控技术体系,伯晓晨研究员表达了上述观点。他还认为,拥有针对生物威胁的快速应对能力,是未来生物安全体系所要追求的另外一个重要能力。无论是解决“新发”还是“快速反应”的问题,大数据的处理和分析都是重要的支撑技术之一。

在大数据技术的推动下,新一代生物防控技术体系正在形成,其中多个关键数据分析工作有待突破。“他山之石可以攻玉。”伯晓晨说。“我们团队的特色就在于充分利用海量的公开数据资源,把各种不同侧面的数据联系起来。”团队在基因组高效并行分析、大规模转录组比较等技术方向上建立了系列关键算法和软件,并在相关的基础研究方面取得了重要进展。

“生物医学大数据一方面服务于国防和国家安全,一方面服务于人类健康。”伯晓晨及团队还将目光瞄准精准医学相关的多组学整合分析中的系列瓶颈问题。“解码人类基因间的调控关系不仅是后基因组时代生物学的挑战,更是发展针对肿瘤等复杂疾病诊断治疗手段的重要基础。囿于目前生物学的研究手段,基因组、转录组等各种组学技术只能提供某一层次的观测数据。”伯晓晨说:“我们发展了一系列挖掘和建模方法,这就能够为揭示复杂的基因调控模式提供分析工具和线索。”此外,该团队还针对分子网络构建、表征、比较等环节,发展了关键算法和软件,为疾病机理解析、精准医学诊断等提供了关键的技术支撑。

在科技强军以及新军科组建的大背景下,伯晓晨对未来的研究方向有着更加深远的规划。他认为,自己和自己的团队之所以能够取得今天的成就,一方面来自于国家、军队人才政策的支持;另一方面则来自于学科交叉带来的创新与突破。

“生物医学研究需要各种专业的配合。”伯晓晨说,“这是由于生命科学本身就具有强大的包容性,数学、物理、计算机等等专业的人才都可以进入生命科学领域,从自己专业的角度来解析生命的奥秘。当然,交叉研究对人的要求还是挺高的,你需要掌握两个或者更多个专业的基础知识和价值观。”在他的团队中,多数人才并非生物专业出身,而是来自数学、物理、计算机、自动化、电子等各行各业。他要求大家发挥专业交叉的优势,独立思考,大胆用自己的专业特长解决问题。

在未来的科研道路上,伯晓晨将继续带领这支独具特色、兼包并容的生物信息学团队,利用学科交叉的优势,为国家生物科研事业做出卓越贡献。

(本文选自:军营文化天地 2018年10期)