西浦本科生在《自然通訊》發表論文

中國青年報客戶端訊(陸雪辰 陳雅迪 中青報·中青網記者 李潤文西交利物浦大學科研團隊開發了一種可同時預測12種RNA(核糖核酸)修飾的神經網絡模型,6月29日,該成果發表於Nature旗下頂尖學術期刊《自然通訊》。應用數學系大四學生宋子韜在孟佳博士指導下獨立承擔了該項工作的數學建模深度學習部分,在論文作者中排名第一位。

西浦生物科學系孟佳博士所帶領的研究團隊近年來專注於RNA修飾領域的研究。RNA修飾指發生在RNA分子上的生物化學修飾,可調控RNA分子特性,與許多疾病特別是癌症的發生發展密切相關。

據介紹,本次研究的重要突破在於構建了多標籤分類且具有可解釋性的深度學習模型與框架,有助於研究人員深入理解RNA的調控機制。孟佳表示,“從長遠來看,該工作可能推動精準醫療特別是RNA療法的研發。”

宋子韜介紹,目前已知的RNA修飾有100多種,但現有的計算方法大多隻能預測單一種類的修飾。“我們開發的多標籤深度學習模型,可同時預測12種分佈較廣的RNA修飾種類,並第一次系統揭示不同種類RNA修飾在編碼序列上的深度聯繫,表明不同種類的RNA修飾可能存在密切的協作關係。”

同時,該模型還提高了算法的可解釋性。“新模型直接對單次預測結果進行解讀,直接提示單次預測中最關鍵的部分基因序列,從而確定可能對單個RNA修飾位點的生成起核心作用的基因片段。”宋子韜說。

作爲團隊唯一的本科生,宋子韜運用數學專業知識,加入到本次生物學研究項目中來。他說,“隨着大量規範生物數據的積累,很多重要的生物問題實際上都需要依賴數學方法來解決。生物、醫學、數學、計算機學科交叉趨勢日漸明顯,這一領域大有可爲。”

在研究過程中,宋子韜通過閱讀文獻自學網課,補充學習了大量關於本次課題核心——“深度學習”的內容

談到本科生做科研,他認爲“堅持”是推進科研的關鍵。“很多一開始對項目抱有熱情的本科生,在進組兩三個月見不到突破時,會選擇退出。做科研,停滯是常見的,你需要有耐心,堅持輸入(閱讀文獻)和輸出(實驗)的結合。堅持下去,突破可能自然就來了。”

目前,宋子韜已收到美國杜克大學全球多所知名高校研究生錄取通知書