【大師講堂】沿著歐拉圖閱讀DNA序列
邁克爾?沃特曼教授是美國文理科學(xué)院院士、美國國家科學(xué)院院士、美國國家工程院院士、法國科學(xué)院外籍院士和中國科學(xué)院外籍院士,其研究領(lǐng)域?yàn)橛?jì)算生物學(xué)和生物信息學(xué),重點(diǎn)結(jié)合數(shù)學(xué)、生物學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算機(jī)科學(xué)對分子生物學(xué),尤其對脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)的利用與產(chǎn)生進(jìn)行研究。2002年沃特曼教授榮獲佳德納基金會國際獎,并于2013年獲得中國政府頒發(fā)的中華人民共和國友誼獎。他是《計(jì)算生物學(xué)》雜志的創(chuàng)刊編委,《計(jì)算生物學(xué)導(dǎo)論:圖,序列和基因組》、《計(jì)算基因組分析導(dǎo)論》(合著)等學(xué)術(shù)著作對于世界范圍內(nèi)生物學(xué)的發(fā)展都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。
作為香港中文大學(xué)(深圳)大師講堂的首位主講嘉賓,邁克爾?沃特曼教授以《沿著歐拉圖閱讀DNA序列》為題,詳細(xì)概述了DNA排序的歷史進(jìn)程,重點(diǎn)講述了數(shù)理計(jì)算在DNA排序方面所起的關(guān)鍵作用,尤其為與會專家和學(xué)者講解了萊昂哈德?歐拉在18世紀(jì)創(chuàng)建的圖形理論在這方面所發(fā)揮的重要作用。
邁克爾?沃特曼教授率先將數(shù)學(xué)和計(jì)算方法引入生物學(xué)研究,在生物信息領(lǐng)域有許多開創(chuàng)性的貢獻(xiàn),被譽(yù)為“生物信息學(xué)之父”。他是計(jì)算生物學(xué)奠基人之一,是國際計(jì)算生物學(xué)領(lǐng)域的重要領(lǐng)軍人物。他致力于將數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)科學(xué)應(yīng)用于各種分子生物學(xué)問題中,開辟了多個重要研究方向。他與Temple Smith發(fā)展的Smith-Waterman算法奠定了生物信息學(xué)算法的基礎(chǔ),他與Eric Lander發(fā)展的生物序列映射數(shù)學(xué)模型成為人類基因組計(jì)劃的重要理論基石,同時,他的工作在數(shù)學(xué)界和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域也有著廣泛和深遠(yuǎn)的影響。
在本次講座中,沃特曼教授演繹運(yùn)用著名的瑞士數(shù)學(xué)家萊昂哈德?歐拉在18世紀(jì)創(chuàng)建的圖形理論,介紹如何將DNA序列轉(zhuǎn)化為De Bruijn序列圖,由此得到歐拉圖的算法中最短距離的巡回序列,通過計(jì)算機(jī)的功效,來解決基因組的拼接。因?yàn)榇_定與所取得數(shù)據(jù)相一致的基因組系列就相當(dāng)于找到了歐拉回路,即最為有效的計(jì)算法,從而有效提高基因作圖和測序的效率。
香港中文大學(xué)(深圳)高端學(xué)術(shù)講壇之一的大師講堂旨在通過邀請世界上各領(lǐng)域的著名專家學(xué)者講述最新的科技前沿動態(tài)和科學(xué)研究進(jìn)展,從而更好的實(shí)現(xiàn)香港中大(深圳)的科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、社會服務(wù)的重要職能。香港中文大學(xué)、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、深圳華大基因研究院、深圳大學(xué)、香港中文大學(xué)深圳研究院等單位的專家學(xué)者及部分師生與沃特曼教授進(jìn)行了互動交流。
香港中文大學(xué)(深圳)定位于創(chuàng)建立足中國、面向世界的一流研究型大學(xué),為國家培育具有國際視野、專業(yè)素養(yǎng)、才德兼?zhèn)浼皩ι鐣袚?dān)當(dāng)?shù)母叨巳瞬拧碜匀珖鞯氐?00名首批本科新生將于9月正式入學(xué),在書院制、國際化、通識教育及中英文雙語教學(xué)為特色的培育環(huán)境中實(shí)現(xiàn)與世界一流教研環(huán)境的接軌。3月以來,香港中文大學(xué)(深圳)每個月都有一次大型的高端學(xué)術(shù)活動,3月22日舉辦中國工程院“城市與生活的智能化”院士論壇、4月27日承辦第四屆IEEE信息科學(xué)與技術(shù)國際會議,5月19日大師講堂開講以及11月份諾貝爾獎得主Arieh Warshel教授做客大師講堂都將為推動深圳市乃至我國珠三角地區(qū)的科研發(fā)展發(fā)揮積極作用。