CCF龙星计划—生物信息学课程圆满结束

2021年7月26日到7月30日，由吉林大学承办的《龙星计划——生物信息学课程》通过ZOOM直播间和Bilibili-CCF官方直播间同步直播。本次课程邀请了佐治亚大学徐鹰教授，为期五天围绕生物信息学讲授肿瘤系统生物学中的研究背景和案例分析。

为提高我国科研水平和研究生培养质量，CCF每年组织一批在海外学术界已有较大成就的华人学者，不定期回国，系统地讲授一门研究生课程（每门课程3-5天），并就课程相关的内容与国内学者及研究生进行深入讨论。该项系列活动即为“CCF龙星计划”。龙星计划自2002年启动，至今已有近百名华人学者参与授课，在近百所大学和科研机构开课近200门，听课总人数超过了14000人。其中，《龙星计划——生物信息学课程》从2002年开课以来，已经邀请13位国外专家授课。今年为徐鹰教授授课的第八年，这八年来，徐鹰教授为广大国内师生提供了丰富的肿瘤生物学基础前沿知识和最新研究成果，不仅提高了相关领域的科研人员对癌症发生、发展机理的认识，促进国内科研工作者对该领域的研究发展，同时，也将是海内外生物信息学、系统生物学、统计遗传学各学科深度融合的一次重要契机。下面对本次课程进行总结。

7月26日，徐鹰教授主要讲授了肿瘤系统生物学入门知识，包括肿瘤研究简介，肿瘤的hallmarks，肿瘤组学数据和基本的分析方法。在课程中，徐鹰教授首先抛出了肿瘤组学数据挖掘中的一些普遍问题，介绍了癌症在过去十几年内的统计数字，引导各位同学和老师去思考癌症的本质是什么。然后，徐老师介绍了经典的8大癌症hallmark：持续增值的信号、规避生长抑制、抵御细胞凋亡、永生复制、诱导血管形成、激活转移、能量代谢的重编程和规避免疫破坏。同时，徐鹰教授用具体案例挑战了突变导致肿瘤形成这一经典理论，与大家进行了深入的探讨。最后，徐鹰教授介绍了一些基本的统计方法和生物信息学概念。课程开始30分钟时，两个直播平台人数突破3600人，最高值接近5200人，取得了大家的一致好评。

7月27日，徐鹰教授从肿瘤进化环境的角度，为大家介绍了慢性发炎、缺氧、氧化压力、铁代谢异常和酸碱失衡与肿瘤的密切联系。徐鹰教授从历史前人的角度引出了癌症发展中的一些主流观点，指出了其中的一些局限性。从癌症的基本事实出发，引导大家学习和接受肿瘤进化的一些基础知识。同时在中间穿插着徐鹰教授团队自己的一些研究成果，更加直观便于大家理解。会议中间，徐鹰教授与参课学生和老师关于缺氧、ROS等问题进行了积极的探讨。

7月28日，徐鹰教授从肿瘤进化过程中面对的一些问题，介绍了自己团队独立研究的一套理论体系，涉及芬顿反应、进化压力、代谢重编程和肿瘤的特征。徐鹰教授报告主要分析癌症和炎症组织的转录组数据，回答有关肿瘤代谢重编程问题。由于炎症的原因，芬顿反应产生大量的OH-。癌细胞利用核苷酸合成快速消耗糖酵解ATP以产生H+以中和由芬顿反应产生的OH-。瓦博格效应可以产生大量的H+，但因为低效产生能量，因此需要大量的葡萄糖。由此引发了一系列的重编程。对于这一创新性模型，各位师生表现出浓厚的兴趣，与徐鹰教授展开了一系列的讨论，收获了宝贵的反馈。

7月29日，徐鹰教授从细胞类型转化的角度介绍了细胞极性、基因组突变、对称性增值和肿瘤本质的基本概念。在课上，徐鹰教授从基本事实出发，创造性的提出了“癌细胞可能以某种方式利用类似于由核苷酸-糖浓度驱动的细胞分裂程序的程序，作为去除快速合成核苷酸的方法”这一大胆假设。徐鹰教授介绍道，在癌症中突变率最高的前十个基因，大多涉及到细胞极性的维持。丧失细胞极性的肿瘤细胞很可能是以对称分裂方式进行分裂。徐鹰教授最后总结道，他认为，癌细胞通过自然选择极大地简化了它们的细胞周期以及细胞极性程序，以求生存。徐鹰教授的这一理论让现场的各位同学和老师耳目一新，深受启发。

7月30日，徐鹰教授在前四天的肿瘤基本知识介绍的基础上，通过展示一些肿瘤系统生物学研究案例，阐明了如何利用大数据来挖掘出肿瘤的基本共性。

本次《CCF龙星计划—生物信息学课程》共吸引了408位国内外学生和教师，历时五天的课程，从系统的角度阐述了肿瘤系统生物学中的基本概念，以及如何通过肿瘤大数据去挖掘肿瘤的生物共性。本次课程受到了参课人员的一致好评，课程累计参课人数突破19000人次，是一次成功的生物信息学课程。

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