4月25日下午,山东第一医科大学(山东省医学科学院)医学人工智能与大数据学院邀请中国科学院上海营养与健康研究所李海鹏研究员做客智能医学讲堂,带来专题报告《达尔文适应性进化和重要复杂性状的形成机制》。
李海鹏研究员结合目前的研究热点和进展,说明了理论、人工智能、大数据的重要性,阐释了人工智能和大数据技术在医学与生物学研究中的关键作用,,并结合自身研究经历,讲述了大数据技术对生物进化研究中的推动作用。
李海鹏研究员通过发展数学分析和进化生物学新理论,开发了检测正选择的新方法。全基因组扫描结果显示,在胎盘哺乳动物形成阶段,正选择作用最显著的区间位于大脑发育关键转录因子Lhx2基因上游的非编码区PAS1。基于生物信息学分析、表观遗传学、细胞实验、转基因小鼠胚胎、转基因鸡胚的实验均证实,PAS1是Lhx2基因的增强子,并且不同物种的PAS1可以差异性调控Lhx2基因的表达。在敲除PAS1增强子之后,小鼠完全丧失了形成社会阶层的能力,揭示PAS1是形成社会阶层所必须的。PAS1敲入小鼠模型表明,不同的PAS1等位基因可以决定小鼠自身所处的社会阶层,并且突变PAS1可反转社会阶层。未发表的实验结果进一步表明,增强子PAS1突变品系的小鼠,社会交往能力正常,但PAS1敲除小鼠的后肢协调能力则相对野生型较弱,揭示了社会体系产生和维持的遗传基础。李海鹏研究员也探讨了建立社会均一化小鼠的可能性,以及PAS1对抑郁症治疗潜在的促进作用。
报告的最后,在座的老师和同学就感兴趣的问题与李海鹏研究员进行了深入热烈的交流讨论。
报告人简介
李海鹏,中国科学院上海营养与健康研究所研究员,致力于发展数学分析新理论和计算新方法,开展体外实验并建立小鼠模型,解决与基础研究、社会生活相关的一系列关键生物学问题,发表SCI论文60余篇。现为中国营养学会营养与组学技术分会副主任委员、上海市生物物理学会理事、Front Genet副主编及多个期刊编委。主要学术贡献为:创建采用全基因组数据估计群体进化历史后再检测正选择的校准型经典方法体系;创建从非平衡溯祖树检测正选择的理论体系;发现濒危脊椎动物群体数量在一个世纪内下降了约95%;发展正选择检测新方法,精准定位PAS1增强子,揭示PAS1-Lhx2对羊膜动物社会阶层形成的关键作用,并且突变PAS1可反转社会阶层,揭示社会性如何通过演化出现;将人工智能引入群体遗传学;建制化开发国产多组学综合分析软件eGPS。