李敏：挖掘數據背后隱藏的生命信息

近日，中南大學計算機學院院長李敏教授榮獲第十九屆中國青年女科學家獎。李敏教授主要從事生物信息學與數據挖掘研究，在知名國際期刊和國際會議上發表學術論文100余篇，獲國家授權發明專利30余項等；曾榮獲2022年度高等學校科學研究優秀成果獎、2021年吳文俊自然科學獎、以及2019年湖南省自然科學獎等。

本碩博攻讀三個不同的專業

李敏教授1978年4月出生，在本碩博階段分別攻讀了三個不同的專業，本科是通信工程專業，碩士是交通運輸工程及控制，博士則是計算機應用技術。

新千年之初，李敏便開始了碩士的科研之旅，畢業后便留校工作，同時也報考了博士，開啟了她在職博士之旅。正是這個契機，讓她進入了生物信息領域。那時，從計算機科學到生物信息學的跨界是一項巨大的挑戰，也是真正的跨學科交叉融合。盡管這一選擇最初是她不得不脫離舒適區的被動決定，她卻在其中發現了無限的樂趣，并逐漸將其轉變為深刻的熱愛。

交叉研究“四兩撥千斤”

近年來，李敏的工作集中在基因組組裝與三維結構解析、生物網絡構建與分析，以及關鍵蛋白質、疾病基因和藥物靶標的預測等領域。她強調，生物信息是一個強交叉領域，要想做好交叉研究，關鍵在于架起計算機和生物醫學的橋梁，從復雜生物數據出發，通過挖掘生物數據背后隱含的生物特征，探索生物數據內部深蘊的規律，進行面向特征的計算建模。

在基因組測序方向上，使用計算機算法做基因組組裝。組裝得到的基因組可以看作一條由脫氧核糖核酸（DNA）組成的“長繩子”，它被高度壓縮后存放在細胞核中。從外部看起來，它就像雜亂無章的毛線團，但實際上卻具有特定的空間結構，這些結構的改變與發育、疾病密切相關。李敏團隊從最開始對三維基因組相關測序數據分析的Benchmark平臺、基于多組學集成的機器學習方法以及直接從基因組序列信息出發的深度學習模型，做了一系列工作。

此外，在蛋白質組學領域，李敏團隊也開展了深入的研究工作。為了深入理解分子之間的相互作用及其與疾病之間的關聯，李敏團隊用計算機算法構建生物網絡并分析。用計算的方法預測關鍵蛋白質和疾病基因能為生物學家和醫生進行生物實驗提供很好的參考，對于傳統的醫學生物實驗，往往能實現“四兩撥千斤”。

同樣的，在藥物研發領域，算法和人工智能發揮的作用也越來越大。李敏團隊預測了藥物與靶標蛋白的作用關系以及結合能力，并細化預測了藥物與靶標蛋白存在的激活或抑制作用。

工具只有被使用才有價值

采訪中，李敏指出，“科研需務實”。她表示：“我們并不希望算法僅僅只是在幾個指標上擁有優秀的性能，而更希望提出的算法能夠為生物學家和醫生所用，能夠為生物問題提出可行的解決方案。因此，我們實驗室提出的算法，幾乎都提供了開源代碼，或工具軟件或Web平臺，提出的算法和開發的工具只有被使用才有價值，才能有效推動前沿科學研究的發展。”

回顧自己的成長歷程，李敏深深感激那些一路賦予她正面影響的人。“他們不僅是我的學術榜樣，不斷激勵我探索未知，也以嚴謹的治學態度和精益求精的工作作風，影響了我的人生態度，指導我立德、立功、立言。”她認為，與老師一起研究科學問題、解決實際應用問題取得成功后的喜悅是其他工作所無法替代的，“科學研究是持續向前發展的，它的魅力在于未知。探索未知是永遠不會感到枯燥的。”

（據澎湃新聞）