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  • 万宏辉

    万宏辉,世界著名的生物信息学家,国际上第一个将“数量”、“信息”、“计算”引入到基因生物学中的科学家,美国核心基因公司创办人。现任国际生物医药信息学联合会副会长、美中科技教育文化交流委员会副主席、美国核心基因公司总裁、美国马里兰大学基因组和生物信息学教授、马里兰大学动态功能基因研究院生物信息学主任、美国国立卫生研究院高级研究员。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 万宏辉 出生地: 江苏省南京市高淳县
    国籍: 中国 职业: 科学 生物学家
    毕业院校: 江苏大学,华中科技大学 籍贯: 江苏省南京市高淳县

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    人物生平/万宏辉 编辑

    万宏辉博士,1962年3月生,江苏省南京市高淳县砖墙人。他于1982年1月获江苏大学学士学位; 他师承著名科学家徐利治教授,分别于1984年在华中科技大学获应用数学和计算科学硕士学位,1987年在大连理工大学获计算科学博士学位。他于大学三年级期间开始发表学术论文;他的硕士论文发表在国际权威学术期刊“Discrete Mathematics”上,被答辩委员会一致认为达到博士论文水平;他的博士论文解决了组合数学中的一个经典难题,发表在权威学术期刊“Discrete Mathematics”、“数学学报”和“科学通报”上,受到王湘浩院士、程民德院士、Turing奖(计算机科学中的诺贝尔奖)得主Steven Cook(美国国家科学院院士)、Wolf奖得主Paul Erdos(美国国家科学院院士)等著名科学家的高度评价。1987年在加拿大多伦多大学计算机科学系师承世界计算机科学大师Steven Cook教授,从事博士后研究,设计了一种重要的DNA计算机。

    1987年—1991年,在华中科技大学任副教授,离散数学与计算科学教研室主任,是中国当时最年轻的副教授、最年轻的研究生导师,承担并完成了多项国家重点科研项目,培养了一批深具数理基础的计算科学杰出人才:包括长城信息产业股份有限公司(中国长城计算机集团公司的核心成员企业之一、中国最大的计算机终端设备制造商、国家重点支持的软件骨干企业)总工程师兼湘计新星计算机系统有限公司董事长、全国杰出青年岗位能手赵永清,深圳宙斯科技公司(中国最强的“个性化”ERP软件制造商)董事长兼总经理程在舒。他还是中国国家自然科学基金会青年基金的第一批得主。

    1991年—1994年,在加拿大渥太华大学计算机科学系任助理教授,创立了计算分子生物学研究团队(Computational Molecular Biology Research Group),开创了“拟区间图方法”研究基因组物理图谱构造的新领域。

    1995年—1996年,作为研究副教授和生物信息学部主任在美国哥伦比亚大学基因组中心工作,与基因之父、诺贝尔奖获得者James Watson(美国国家科学院院士)以及世界著名计算机科学家、哥伦比亚大学工学院院长Zvi Galil(美国国家工程科学院院士)紧密合作,成功地领导建立了第13号人类染色体的物理图谱构造(physical mapping),研发了广泛使用的诸如CU-Mapmaker的生物信息学系统。

    1997年--2000年,担任隶属美国国家卫生研究院(NIH)的美国国家生物技术信息中心(NCBI)的(正教授级)高级研究员(Senior Investigator),建立了生物计算实验室,研发了新的计算方法和软件工具有效地用于识别癌症基因及基于基因表达的方法来预防、发现和诊断癌症。通过寻找基因和蛋白质序列上特殊模式的片段,例如重复片段、拟重复片段、 伪重复片段、简单片段、复杂片段等等,研发了寻找蛋白质的球状结构域(global domain)和非球状结构域(non-global domain)的有效方法,在心脏病基因的计算辨识与基因网络中起了很大作用。

    2001年--2002年,担任美国国家基因组资源中心(NCGR)的(正教授级)高级研究员、基因表达项目部主任。他领导GeneX项目研发了整合的基因表达信息系统(GEIS),以此来提供高效能的基因表达数据存储和分析.这个系统设计用来通过分布式数据库和多种生物信息源来分析成千上万的表达数据。

    2003年至今,任马里兰大学动态功能基因研究院生物信息学主任、马里兰大学功能基因组和计算科学教授。用FFT pruning算法研发了全新的多物种全基因组的配对方法(Whole Genome Alignment),通过确定多物种全基因组非编码区中的高度保守片段,有效地寻找非编码区中(特别是在那些intergenic区间中)的功能片段。利用对所有已有的微阵列基因表达数据建立了整合处理算法,通过在所有不同实验下获得的基因表达谱的综合相似性比较,构造了基因共同表达相关网络(gene co-expression correlation network),研发了从表达信息中寻找基因功能的统一方法。

    2004年至今,任美国国家过敏症和传染病研究所(NIAID)(正教授级)高级研究员,领导美国传染病信息资源与知识库(knowledgebase)的研究与开发,基于现代信息技术和系统生物学研究传染病时空传播与流行规律,特别是探索气候、生态、环境、基因和流行病之间的关系。作为项目主持人,目前承担了美国国家卫生研究院(NIH)三项基金项目:

    a) 心脏病基因的计算辨识与基因网络;

    b) 利用多种资源的基因表达综合分析方法;

    c) 生物系统的化学物质影响知识库。

    作为项目共同主持人(Co-PI)承担了美国国家生物防恐(NIH Anti-Bioterrorism)重大基金项目《气候、生态、基因、病毒和传染病的关系研究》。

    2004年1月,创办了美国核心基因公司(英文名MasterGene,Inc.)。该公司具有多项自主知识产权、国际领先的基因芯片专有技术,其中主要包括:

    ⑴ 世界上独一无二的专门化、功能型基因芯片设计技术;

    ⑵ 微阵列基因芯片打印技术;

    ⑶ 基因表达信息管理和分析系统。

    这三项技术已申请了覆盖世界多个国家和地区的国际专利,在芯片开发和基因表达数据分析系统的建立上已占据世界领先地位。开发生产了核心基因芯片系列,共有八个类别:

    (i) 用于分析诊断癌症的Tumor芯片;

    (ii) 用于分析诊断脑部和神经疾病的Neuro芯片;

    (iii) 用于分析诊断心脏疾病的Cardio芯片;

    (iv) 用于快速鉴定和描述新型异常病毒和新型传染疾病的Viral芯片;

    (v) 用于发现能过抗击细菌、寄生性病毒等病原体(象sars病原体)以及肿瘤的疫苗的Vaccine芯片;

    (vi) 用于探测生物化学途径(包括代谢途径、信号途径、调控途径)的Path芯片;

    (vii) 用于确定人体细胞毒性的Toxico芯片;

    (viii) 用于发现药物靶标的Pharma芯片。

    所有这些生物芯片都具有高灵敏度、专用性、准确性、稳定性、可靠性和快速性等特性。其开发的基因表达信息管理和分析系统具有提高性能数据存储、传输和分析大规模基因表达数据的能力,设计的系统充分利用已经存在的相关的、不同种类的、合成的、分布式基因表达数据和生物医学信息资源来分析成千上万基因的表达谱数据,最大限度地获得有关基因表达的知识,允许多群组交叉兼容匹配,多范围共享成果。

    2004年,任中国科学院广州生物医药与健康研究院特聘兼职正研究员及华中科技大学特聘兼职讲座教授,帮助华中科技大学创立了生物信息学实验室和申请到了国家自然科学基金会重点研究项目。

    2006-2007年,万宏辉博士学术休假在香港和中国大陆致力于中国核心基因公司的筹备和创建工作。在中国要做那些 — 在美国想做而无法做(或者没有条件做)的事情;同样地,在美国要做那些 — 在中国想做而无法做(或者没有条件做)的事情,最大限度地发挥中国和美国的二个巨大优势,以达相加相乘之效。

    获得成绩/万宏辉 编辑

    万宏辉博士长期担任美国新墨西哥大学等高等学府的兼职教授。另外,他还被许多著名研究机构邀请担任高级访问科学家和兼任科学家,其中包括美国国家环境卫生科学研究所(NIEHS)、美国国家糖尿病消化病和肾病研究所(NIDDK)和美国标准与技术研究院(NIST)等。

    万宏辉博士还是美国国家卫生研究院(NIH)生物医学计算与信息科技基金评审组(Biomedical Computation and Information Science and Technology Panel)评委、美国国家科学基金会(NSF)生物信息学评审组(Bioinformatics Panel)评委、美国食品和药物管理局(FDA)药物数据库和药物信息学评审专家。此外,曾经获得很多荣誉与奖励,如加拿大自然科学与工程研究理事会(Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada)的国际研究奖;美国国家研究理事会(National Research Council,简称NRC)的资深研究员奖。

    万宏辉博士目前担任许多与生物医学计算有关的知名国际杂志的编委,并是《科学(Science)》和《自然(Nature)》等世界权威刊物杂志的审稿人。在2001—2003年期间,一直担任国际微列阵基因表达数据协会(Microarray Gene Expression Data Society,MGED)的顾问组成员,利用他的研究小组所研发的GeneX系统为国际微列阵基因表达数据协会建立了关于微列阵基因表达数据的统一的基准(Benchmark),和很多基因芯片用户建立了良好的工作关系。他先后在“Bioinformatics”、“Journal of Computational Biology”和“IEEE Transactions”等世界权威杂志上发表了100多篇文章,指导了许多学生、硕士生、博士生、博士后。他组织了许多国际性的会议,例如The Annual IEEE International Symposium on Bioinformatics and Bioengineering,The Fourth International Meeting on Microarray Gene Expression Data 和DIMACS Workshop on High performance Computing In Bioinformatics。他的研究小组已开发出许多被广泛使用的生物信息学系统,例如:GEIS、GeneX、Qperioder、DSR、Aperiod等等。

    此外,万宏辉博士还担任了很多社会兼职,包括国际生物医药信息学联合会(IBIF)副会长、美中科技教育文化交流委员会(USTECA)副主席、香港科技园咨询顾问、中国南京国家级高新技术开发区专家顾问,为社会公益事业贡献良多。

    研究领域/万宏辉 编辑

    万宏辉博士及其领导的研究小组目前的研究领域包括:基因医学(Gene Medicine)、整体生物医学信息技术(Global Biomedical Informatics)和计算系统生物医学(Computational Systems Biomedicine)。研究课题和项目涉及基因检测、功能基因(特别是疾病基因、抗衰老基因、长寿基因)鉴定、中药化学成份与功效的检测、生物芯片设计与制造、生物(基因、蛋白质、抗体、组织)传感器的设计和制造、基因表达分析、基因网络模拟以及针对蛋白相互作用的聚类分析。

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    奋斗目标/万宏辉 编辑

    经过20年艰苦卓绝的努力,通过脱氧核糖核酸(包括基因、拟基因、伪基因和在基因组上的那些功能片段,例如转录片段(transcriptional fragment)等等)与蛋白质之间、蛋白质与蛋白质之间的相互作用,发展建立复杂生物系统在分子水平上的统一结构框架和普适理论,揭示生命的本质和普遍规律。正如其他一些自然基本定律:

    ⑴香农(Shannon)利用熵函数建立的一般性通讯理论(H = -(p1 log p1 + … + pn log pn);

    ⑵牛顿的运动定律(F = ma);

    ⑶爱因斯坦的阐明原子属性的相对论(E = mc2)。

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