【“大学堂”讲学方案】闻名统计学家王永雄拜
来源:南川网 发表于2019-07-12 18:59:59 编辑:窦骁
摘要: 应北京大学大学堂顶尖学者讲学方案的约请,国际闻名计算学家,美国国家科学院院士,美国斯坦福大学计算系、生物医学数据科学系王永雄(WING HUNG WO

应北京大学“大学堂”顶尖学者讲学方案的约请,国际闻名计算学家,美国国家科学院院士,美国斯坦福大学计算系、生物医学数据科学系王永雄(WING HUNG WONG)教授于5月拜访北京大学,宣布两场学术讲演,并与北大相关学科的师生进行深化沟通。本次活动由北京大学计算科学中心、国际合作部主办,光华教育基金会供给赞助。

讲演现场

5月7日下午2时,王永雄首场揭露讲演“精准医学的大数据立异”举办。来自北京大学计算科学中心、数学科学学院、光华管理学院、生命科学学院、医学部以及清华大学、我国科学院等高校与科研院所的师生、部分业界人士聆听了讲演。讲演会由北大计算科学中心、生命学院李程教授掌管。

王永雄宣布“精准医学的大数据立异”讲演

王永雄首要提出了精准医学的最新概念,精准医学能依据病人在基因与环境上的个体差异,完成最合适的确诊和医治。他以准确癌症分型对靶向医治的促进、基因测序对稀有病确诊医治的协助为例,深化浅出地介绍了精准医疗技能对进步人类对立疾病才能的重要性。他指出,人们亲近关怀的糖尿病、心脏病等缓慢常见病往往受杂乱的基因和环境相互作用影响,难以弄清疾病的病因、机制和开展,而精准医疗将凭仗其共同优势在这一范畴发挥重要作用。

王永雄别离介绍了现在精准医疗研讨中的两个着手点,一方面以表型为中心打开研讨,经过剖析患者症状,在临床数据库对照病例进行查询,对应基因组数据库的基因型,运用计算剖析东西找出致病基因与染色体区域;另一方面,从基因和位点动身进行剖析,经过基因变异点查询基因组数据库,符号有此基因变异者的ID后从临床数据库查询有此变异者的临床症状,然后经过数据发掘的办法找出此基因变异位点共有的表型与症状。但他一起指出,不管哪一种剖析办法,今世精准医学的开展都离不开大数据的支撑,其间最重要的数据资源就包含大规划的患者遗传和临床数据。王永雄介绍了英国的生物样本库(UK Biobank)项目,这一由英国政府建议树立的科研项目方案历时30年,搜集50万英国人的医疗健康材料,向研讨“遗传和环境的杂乱互动与患病危险”的研讨人员供给名贵的医学数据资源。在数据库树立方面,我国尽管起步较晚,但现在越来越多的科研经费正在向精准医学范畴歪斜,越来越多的研讨力气投入到这一范畴傍边。此外,王永雄还呼吁我国树立类似于英国生物样本库的全国性大行列,“这将是一个国家必不行少的健康资源,有助于弄清基因型与表型之间的联系”。

王永雄具体论说了怎样解析基因型与表型之间的联系。朴实计算性质的剖析往往局限于个人化的数据,不能进行更大规划的推行。因而,他提出应该树立一个愈加普适的、非个人化的参阅模型(reference model)进行多层次因果机制剖析。他将这一模型分化成个人基因组的变异层、基因层、细胞层、器官层、临床表型层、疾病层等多个层次,经过建模学习不同层次节点之间的联系。他指出,多层次机制模型是精准医学的根底,能够协助揣度基因变异对细胞生理、器官功用以及身体发育、疾病危险的影响,一个好的模型能够进步很多基因组的价值。他建议在建造大型行列的一起,投入部分资源,以高通量组学办法发生根本数据,构建根本参阅模型。这一模型的构建将包括单细胞基因组学、组织学、医学成像、基因组修改、类器官在类的多种研讨学科,为新科学新工业的开展供给更多时机。

王永雄介绍,这一模型的构建将依赖于全人口规划的实在国际数据(Real World Data)。我国大都医院已施行电子病历体系,这些医疗数据规划大、专业性强、细分范畴多,将为智能医疗立异供给原油,但一起咱们也要注意到,我国医疗数据结构化困难、异构性强、质量良莠不齐,我国智能医疗工业缺少同享精力、缺少社会认同、缺少监管法例,这些都是摆在我国精准医疗工业范畴不行逃避的应战。为了战胜这些困难,他提出一方面从数据动身,进行数据的智能结构化、标准化;另一方面,树立智能患者索引机制,二者互相促进,完成以患者为中心的数据整合。

王永雄对大规划的数据掩盖充满信心,他建议经过政府方针诱导,孵化促生一个可继续可扩展、融合在全国医疗体系内的基因医疗数据积累及运用体系。具体而言,经过政府和社会尽力,下降顾客测序费用,供给数据价值的一起维护隐私,终究完成掩盖全人口的长远方针。

王永雄还介绍了精准医疗迅猛开展带给草创企业在疾病筛查、确诊、医治等方面的宽广运用六合。他总结道,经过资源同享,一起坚持竞赛和多样性,下降精准医疗的研制本钱和服务费用,未来精准医疗在我国的开展必将充满活力。关于数据科学相关专业的同学来讲,咱们更应该认识到,数据和人工智能是医疗保健范畴的重要增加动力,伴跟着我国医疗卫生体系和职业的快速改变开展,数据科学人才也将取得施展才华的丰厚时机。

沟通环节

讲演完毕后,现场师生就精准医疗、人工智能、数据安全等前沿问题与王永雄打开深化沟通。

合影

5月9日下午,王永雄在光华1号楼202陈述厅作题为“The joint analysis of bulk and single cell genomics data”的学术陈述。来自北大计算科学中心、数学学院、光华管理学院、生命学院及清华大学、中科院等单位的200余名研讨人员及学生参与。陈述会由北大计算科学中心、光华管理学院陈松蹊教授掌管。

陈述现场

王永雄指出,在通常情况下,单细胞数据剖析的第一步往往是聚类剖析,行将得到的单细胞样本分红不同的子类。近年来,跟着单细胞基因组学的开展,高通量的测序手法有了迅猛开展,这些测序手法的呈现使得咱们能够对同一细胞整体的多个子样本一起打开基因表达、染色体、DNA等多种维度的特征描写。而怎么充分运用来自不相同本、不同维度的信息对抽样整体进行合理聚类便成了一个亟待处理的问题。为了将多个子样本的聚类信息进行耦合,王永雄研讨团队提出了一种根据非负矩阵分化(nonnegative matrix factorization)的耦合聚类(coupled clustering)办法(coupled NMF)。与以往的聚类办法不同,这一办法首要处理的计算问题是,样本存在两种不同的分类特征,这两个特征的维数别离为和,每一种特征都由一个独立的样本丈量得来。

王永雄作“The joint analysis of bulk and single cell genomics data”陈述

具体而言,这一办法先将第一个样本经过非负矩阵分化的方式进行“软”聚类(“soft” clustering),同理,咱们也能够对第二个样本做相同的聚类。为了将两个矩阵的分化耦合在一起,王永雄引进了“耦合矩阵”(coupling matrix)的概念,事实上,该耦合矩阵代表着从一种特征到另一种特征的猜测算子,能够经过专业知识或许外部数据取得。在方针函数中参加带有耦合矩阵和分化矩阵迹的赏罚项,能够确保第二个样本中的特征与第一个样本特征的线性变换之间的一致性。他具体介绍了根据基因配对表达数据(paired expression)和染色质可进入数据(accessibility data)的耦合矩阵的训练办法。模仿数据显现,王永雄提出的根据耦合非负矩阵分化(Coupled NMF)的聚类办法与传统的K-means聚类和分隔的非负矩阵分化办法比较具有十分显着的优势。

王永雄介绍,这一办法能够推行到更广泛的运用场景中,例如能够用来开发三维染色质环数据(3D chromatin contact loop data)和单细胞与批量数据的联合剖析等。这一办法在多种试验设计的景象下都能确保有用性。他指出,试验中运用Hi-C数据能够有用防止估量耦合矩阵时对外部信息的引进。在这一布景下,这一办法既在每个批量样本上对信号进行了去卷积化,又在单细胞样本上做了耦合聚类。

陈述完毕后,王永雄答复了现场听众关于该办法理论细节、更多试验作用等方面的问题,并和广阔师生和远道而来的学者深化沟通。

美国国家科学院院士、北京大学生物医学前沿立异中心主任谢晓亮与王永雄讨论学术问题

 

【“大学堂”讲学方案】闻名统计学家王永雄拜访北京大学并发表讲演

排行榜单
投稿邮箱:
相关推荐
胡伟教授率高校教师代表团赴美拜访调查
胡伟教授率高校教师代表团赴美拜访调查

由我国教育部与美国东西方中心联合建议的中美高校教师赴美调查项目,于20

排行榜单16小时前

劳动人事学院举行2019年学生党支部经验交流暨优
劳动人事学院举行2019年学生党支部经验交流暨优

12月23日上午,劳作人事学院学生党支部经验交流会暨优异党支部、优异党支部

排行榜单2019-07-12 08:52:56

图书馆举行迎新周系列活动
图书馆举行迎新周系列活动

为更好地为重生供给学术资源服务,9月9日-16日中国人民大学图书馆举行了为期

排行榜单2019-07-11 16:57:16

上海交通大学盛大留念张钟俊院士诞辰一百周年
上海交通大学盛大留念张钟俊院士诞辰一百周年

2019年9月23日,在我国自动操控和系统工程教育与研讨的开辟者之一张钟俊院士

排行榜单2019-07-11 16:56:58

月入4k的我,看脉脉上几十k月薪的真的酸了。今
月入4k的我,看脉脉上几十k月薪的真的酸了。今

����4k���ң��������ϼ�ʮk��н��������ˡ����

排行榜单2019-07-10 13:37:41

想要的东西,会以最快的速度来到你身边。
想要的东西,会以最快的速度来到你身边。

��Ҫ�Ķ��������������ٶ���������ߡ� leoYip13145

排行榜单2019-07-09 21:19:27

2019年第五届知道燕园植物活动举行
2019年第五届知道燕园植物活动举行

2019年4月25日-26日,为合作第48个国际地球日主题,北京大学实验室与设备管理部

排行榜单2019-07-09 10:35:23

“世界汉语教育新趋势”高层系列讲座在北大举
“世界汉语教育新趋势”高层系列讲座在北大举

12月20日下午,为留念国际汉语教育学会建立20周年举办的国际汉语教育新趋势高

排行榜单2019-07-09 10:34:41

全员全方位全过程 推进新时代思政育人——中国
全员全方位全过程 推进新时代思政育人——中国

写在前面: 2019年12月7日至8日,全国高校思维政治作业会议在北京举行。这是一

排行榜单2019-07-08 19:20:24

中国人民大学隆重庆祝哲学院建院(系)五十周
中国人民大学隆重庆祝哲学院建院(系)五十周

2006年11月11日,我国公民大学哲学院建院(系)五十周年庆典在公民大学明德堂

排行榜单2019-07-08 19:19:58