三秦学人 叶凯在学科交叉中织就报国梦想

叶凯教授。西安交大提供

魏杰治印

本报记者 吕扬 通讯员 张琢悦 朱萍萍 

 旋状扭动的DNA双螺旋、杂乱无章的生物大数据、复杂多样的基因“暗物质”，是叶凯每日打交道的对象。他说，探索这些奇妙的微观世界，能够推动生命科学及医学的快速发展，为全人类的健康带来福音。

叶凯长期投身于生物信息学和基因组学领域研究，是国际上较早接触第二代高通量测序技术和数据的研究人员。同时，他还以主要成员的身份参与了国际千人基因组计划、美国肿瘤基因组路线图等国际重大科学项目。

从国内到国外，从生物学跨界信息学，在海外学习工作十二载的叶凯毅然选择回到祖国，扎根三秦。在他敦厚沉稳的外表下，有着一颗赤诚博大的报国心。

学人小传

 叶凯，现为西安交通大学电信学院教授，中组部“青年千人计划”学者。2008年在荷兰莱顿大学获得理学博士学位，主要研究方向为基因组结构变异的检测方法和流程，重大疾病特别是癌症特异性复杂结构变异的数据挖掘、功能分析及验证等。2016年3月入职西安交通大学电子与信息工程学院从事教学科研工作，于同年4月成立了叶凯青年科学家工作室，并在交大一附院成立分工作室。现已在生物信息学方法开发及其应用领域共发表研究论文50余篇。其中，在《Nature》杂志发表研究论文10篇（其中共同第一作者发表2篇）；在《PNAS》《Nature Genetics》《Nature Methods》《Nature Medicine》《Nature Communications》《Genome Research》等高影响因子期刊和《Bioinformatics》等本领域顶级期刊发表研究论文25篇。论文累计他引超过2万次，单篇最高他引4954次，他引过百篇的论文已有15篇。

 从生物实验到信息编码

2016年10月，叶凯团队与来自荷兰、美国、德国的20个科研机构以及麻省综合医院等科研团队，共同使人们对人类基因组变异的认识向前推进了一大步。他们通过开发新的计算机算法和分析处理流程，分析并公布了在250个健康家庭的基因组中的所有类型变异，其中包括以前从未观测到的大量复杂型变异，即基因组中的“暗物质”。这项突破性成果引起各界高度关注。叶凯将这项成果归功于自己所在的国际化团队及高度融合交叉的学科空间。

硕士学习期间，叶凯就一直专注于生物学领域研究，他常常需要在实验室进行一个又一个生物实验。善于思索的他不愿仅仅局限于重复性的实验工作，渐渐将视线瞄向了一个新的领域——生物信息学。赴莱顿大学读博后，叶凯第一次进入这个成熟的交叉学科。从那之后，一个纯生物学学生坚定地踏进交叉学科实验室，把生物学过程抽象成信息学编码，而“基因变异”“二代测序”“算法设计”“生物大数据”“精准医疗”也成为伴随他未来交叉研究的关键词。

自叶凯进入交叉学科研究后，辛勤耕耘，收获了丰硕的科研成果，最具代表性的是他在生物信息学方法开发及其应用领域发表的57篇高水平研究论文。

从2008年开始，叶凯将交叉探索的“触角”延伸到了生物信息学在精准医疗中的应用。对此，他开发了一系列基因变异检测方法及分析系统，其中部分研究成果如Pindel检测系统已作为该领域的核心方法之一，在国际上被国际重要基因组项目、各大医院、世界知名高校、研究院等科研机构广泛使用。

2016年3月，叶凯回到了西安交大。同年4月，西安交大为其成立了具有鲜明特色的叶凯青年科学家工作室，激励他在较为宽松的组织氛围下继续开拓大数据挖掘、算法设计、细胞工程等多领域交叉研究。这位擅长在交叉领域发现真知的带头人，很快与学科领域有所交叉的机构建立了良好的联系。“为了更好地结合临床经验与病人基因数据，我们在附属医院建立了分工作室。”叶凯说，“这将有助于我们进一步构建大数据基础，研究地方病、癌症等重大疾病。”

 将青年科学家工作室建设为高水平国际化团队

叶凯青年科学家工作室是西安交大第一个青年科学家工作室，也是最吸引叶凯的创新型研究类型。叶凯感慨道：“一直以来，我都想在国内组成一个跨学科研究团队，建立起一个独立的研究方向，是交大给了我这样一个好的平台。”

在团队建设方面，叶凯也颇有建树，他主张为学生留出广阔的探索空间，而导师的职能更多倾向于辅助和服务。在叶凯的团队中，导师与学生不是上下级关系，他们的关系更趋向于平行。每次的组会中，叶凯总是鼓励学生先提想法，然后再为学生的创意和思想做补充，并为他们搭建实现创意的平台。叶凯表示，他希望把团队成员的积极性调动起来，激发研究自主性，让每一个成员都可以成长为独当一面的“帅才”。

温馨有爱的文化建设也是叶凯凝聚团队的秘诀。在他读博期间，导师对他生活上的鼓励与帮助，就使他快速融入了团队。叶凯在带领团队时，也积极主张大家除工作外还应该有其他的交流。“我们现在的工作室也经常在一起组织活动，在爬山、骑行等需要团队合力完成的活动中，团队成员很快就会熟悉，有助于尽快形成一个充满干劲与凝聚力的科研团队。”叶凯说。

国际化是叶凯青年科学家工作室最为突出的特色之一。在叶凯看来，培养一个优秀的团队必须要开阔视野，积极与国际接轨。叶凯根据自己的学习经历，深刻体会到国际化是开展前沿研究必须重视的环节。他说：“无论是参加国际重大科学工程计划，还是参加国际会议，都可以了解到当前领域比较火热的话题，而不是闭门造车。多走出去听听看看，能获得快速的进步与成长。”

推进实质性国际化合作，还要注重“走出去”和“请进来”。2016年，刚回国的叶凯就开始着手与国际各大平台建立联系，积极推进工作室向国际化发展。目前，团队正在开展与英国Graham院士团队合作药用植物基因组的研究。在学生培养方面，他已经和荷兰莱顿大学达成了双硕士双博士的长期项目培养方案的共识，短期项目也在大力推进。此外，叶凯还经常派出团队的教师和学生参加国际、国内会议。他强调，现代科研人一定要有全球视野，应该以独特的视角力争探索出一条新的科技创新之路。

目前，叶凯正带领工作室团队开展关于序列模式挖掘算法及其在生命医学中的应用等方面的研究。此外，团队还在为基因测序数据提供高效、灵敏、准确的变异模式挖掘新架构，实现百万人群级别的基因组变异检测，推动精准医疗和高性能计算的交叉研究和发展。

“团队的目标是聚焦国家‘一带一路\’倡议，开展种群研究，特别是种群遗传疾病研究。”正因为认识到自己所学能够在生物医疗大数据挖掘、地方病、精准医疗等重大研究中发挥重要的作用，叶凯义无反顾地选择走进西安交通大学，扎根在西部进行前沿科学研究。

“西迁精神让我感动，同时也深感责任重大。”在叶凯看来，60多年前老一辈交大人舍弃繁华的大上海生活，义无反顾地举家搬迁到大西北，扎根黄土地，在田野里播撒希望的种子，开拓奋进，勇敢创新。如今，西部创新港在一年之内拔地而起，新一代交大人正蓄势待发。“作为新一代的西迁人，历史使命感与现实责任感让我暗暗立志：一定要接过‘西迁精神\’的旗帜，为大西北的建设、为祖国进一步繁荣富强贡献微薄之力。”对于未来，叶凯充满信心。

新闻推荐

人行天桥长期“待岗” 立交桥上人车“互挤” 丈八四路与南三环交叉口处交通咋这么乱

行人在立交桥上行走，与汽车争道，十分危险。近日，家住高新区的市民刘先生向本报反映，西安市丈八四路与南三环交叉口处...

西安新闻，讲述家乡的故事。有观点、有态度，接地气的实时新闻，传播西安正能量。看家乡事，品故乡情。家的声音，天涯咫尺。