奋进科研路 逐梦新征程 —— 与青年学者面对面 | 陈迪俊:知识与品质,将自己所学传给下一代

发布者:陈丽坤发布时间:2022-07-05浏览次数:11


陈迪俊,南京大学生命科学学院副教授、博导,登峰人才支持计划入选者(B层次)。主要研究方向为生物信息学(Bioinformatics)、调控基因组学(Regulatory Genomics)、进化基因组学(Evolutionary Genomics)

曾于2008年毕业于哈尔滨医科大学,获学士学位;2012年赴德留学,在哈勒-维腾贝格大学(德国公立综合大学)获得博士学位。2015-2019年先后在波茨坦大学、洪堡大学进行博士后研究工作。201910月起受聘于南京大学生命科学学院,主要从事基因转录调控的生物信息学研究。

截至目前,陈老师共发表SCI收录论文40余篇,其中以第一或通讯作者(含共同)身份在Nat Commun(2018/2019)Nat Plants(2018)Plant Cell(2014)Nucleic Acids Res(2012,2014)GigaScience(2018)Commun Biology(2018)Brief in Bioinformatics(2018)Bioinformatics(2010)等国际主流杂志发表学术论文近20篇,参与编写专著3部。

一、或许是命中注定

Q:您为何本科期间就选择了生物信息学,并在这条道路上坚持走下去呢?

其实我学习生物信息学是一个被动的选择。小时候大家都差不多,被问到长大后想做什么,很多人会说自己想当科学家,这也是我当时的愿望,那时看报道就觉得,科学家是很了不起的。我来自农村,父母对我有个很朴素的期望,就是能学习一些实用的技术,学到对社会有用的东西。于是我结合了一下二者,就选择临床医学作为我的第一志愿——因为对于当时的我来说,医学和生命、生物有较深的关联,同时治病救人也符合父母实用的期望。我的第二志愿是药学,大概是受到当时电视上总能看到哈药六厂新盖中盖广告的影响。可以说前两个志愿是出于实用考虑,而我的第三志愿才是生物信息学。在我填报志愿的2003年,信息还是一个很新颖的词汇,当时看到生物信息学,和信息有关系,又与生物沾边,我感觉这会是一个很的学科,虽然对它的认识较浅,但这应该是一个比较好的技术。

但当时哈医大第一、第二志愿都没有录取我,以第三志愿把我录取了,就这样走上了生物信息学的道路。当时第三志愿录取还是有些失望的,不过等到后来我真正接触到生物信息学,才发现这个学科的趣味。从我个人的兴趣来看,我更喜欢偏理工科思维的学科,因此也对生物信息学很感冒。而医学,以我之后对其的了解,需要背和记忆的内容很多,每本书都像枕头一样,于是就庆幸自己没有选择这个专业。生物信息学更偏向数理方面,更能吸引我,所以虽然说这是一个被动选择,但也算是命中注定吧,找到了自己喜欢的方向,之后也就一直坚持从这条路走下去了。

Q:您的本科课程和生命科学专业有什么不同?

我们当时的课程主要分为几块,一部分是数学方面的,因为生物信息学相比传统的生命科学更偏向理工科,需要用到比较多数理知识,也就需要学习各种模型和数学方法;另一部分是计算机方面的,因为大量信息(数据)的统计和建模分析肯定不能通过手算完成,只有在计算机上才能实现。在众多课程中,统计学、数据挖掘(机器学习)和数学建模等相关课程从当前研究的角度来看还是非常实用的。比如我现在教的生物统计学,能够学到很多分析手段。我们本科的课程和你们所学的生命科学专业有很大不同,打比方说,有人把生物信息学作为实验生物学的工具,用来进行计算和分析;而对于我们,统计和计算机其实也就是我们的方法论和工具。

我们本科前三年的课程很多,因为要同时修数学、计算机和生物学方面的知识,有些课程还是挺硬核的。不过我认为这个看个人兴趣吧,比如我对数学很感兴趣,所以甚至会想上更多课,这也得益于本科时期我们班主任汪强虎老师的影响。他是我们的数学老师,数学水平很高,教学方面同样优秀,同时教我们微积分、线代等很多门课程。因为他是我们的班主任,平时也要负责我们的生活、学习等各方面,也带着我们上晚自习、参加竞赛,和我们相处的时间很多。也可能因为当时我们是学院的第一届学生吧,学院也比较重视,我们被班主任老师照顾得很好。印象最深的是汪老师带我们上晚自习的情景,他会利用这段时间让我们自己讨论,因为每个学生对不同数学习题领悟程度不一样,他也会邀请一些学生上台讲解,这样一方面能让大家巩固课程知识,也让上台的同学得到了锻炼,增长了自信。在汪老师的引导下,班里很多同学都对数学产生了偏爱,我甚至一度考虑放弃生物信息学转而去学数学,可以说这位老师对我的影响是很大的。

当时我们很少有进实验室的说法,因为是学院成立的第一年,整个学院像是一个大课题组,分了几个教研室,我们第一届学生总共有一百人。到大三才算是进入课题组了解到课程之外的前沿研究内容,因为我们的课程有编程上机练习、数据统计之类的任务,学院配备了一个专门的大机房,可以说我们大部分课余时间是在机房度过的。

二、学生有机会应该出国看一看

Q:您在硕士毕业后出国留学,而在国外作为博士后工作一段时间之后又选择回国,您在这一过程中是如何考虑的?

这和之前说到的专业选择一样,我之前并没有出国留学的想法(我有点宅家”—喜欢宅在国内),去德国读博士也是一个机缘巧合。本科毕业后我去浙大陈铭老师实验室做科研助理,开始了自己的研究生涯,对科研产生了极大兴趣,然后连续两次考研浙大失败,被调剂到华农。硕士毕业后打算继续读博,但当时读博需要先通过考试。我对考试有一定的排斥心理,认为大学毕业之后自己就不应该再去应付考试了,当时正好浙大陈铭老师向我推荐了一个德国比较好的博士交流项目,我想既然可以不用考试就直接接受了。所以是机会来到我面前,就做出了这样的选择。

当时我博士就来到IPK研究所进行科研,尽管简历上写的是在高校,实际上是因为在德国科研院所不能颁发学位,所以我拿的是研究所附近一所高校的博士学位,而真正学习、工作还是在研究所进行的。

Q:您认为国内外高校/科研院所的工作条件、学术环境有何不同?对于出国留学又有何看法呢?

我认为从工作条件上来看国内外其实没有太大的差别,因为国内近年已经发展起来了,各种条件说不定比国外还好,很多配套设施、平台其实都有,除了在我们研究所有一个在欧洲比较有特色的植物高通量表型平台,而我去读博士也主要是进行植物表型组相关的研究。至于环境氛围,我没有在国内的研究所待过,不过通过我这几年的了解,感觉国内外研究所的基本活动还是一样的。相比高校,研究所里缺少丰富的学生活动,而更多是学术活动,相对来说生活要单调一些。不过这种认知也可能和我在德国所处的环境有关系,我待过的IPK研究所地处德国农村,附近可玩的事物比较少,环境更加清静,适合安心地做研究。

从我个人体会来说,德国的学术环境是比较散漫的,当然这也和德国整个社会环境有关,他们给我的感觉不像在中国,到处都生机勃勃。德国的研究者工作看起来没有太高的积极性,虽然大家都有工作,不过可以慢慢地做,不会有人时刻逼迫你在一段时间内要做出什么样的成果,比如来说,有可能一篇文章交给老板修改,一年半载也没有回复,反倒是一些生活上的琐事需要老板帮忙的时候,他们会很快帮你处理好。所以很多像我们在德留学的中国学生,很多时候都需要去push老板。不过虽然他们研究的步调很慢,但每一步都能做得很仔细、很到位,而且他们会在每一步开始前就进行充分的讨论,考虑各种因素和可能性,也就能把工作做得更精细,我认为这值得我们学习的地方。因为研究本来就不是一件急于求成的事情,如果我们急着做一些事情,难免有一些方面会考虑不周到,甚至出现错误,反之,充分的讨论和论证可能会有意外的收获。另外,德国的博士毕业是没有发表论文要求的,这样的体制让学生之间不会有太强的竞争。但是他们对于毕业论文答辩的同样要求十分严格,答辩会有多个专家参加,对于学生做的研究进行提问,如果研究没有达到足够的学术水准,他们也可以否决这场答辩。

关于出国留学,偶尔也会有学生来问我关于读研、留学去向的建议。虽然当下可能会受到疫情等因素的影响,但我的建议仍然不变,如果有机会的话学生还是应该出国看一看。不过个人认为在欧洲留学,如果出国是从实用角度考虑,要取得一些成果的话我建议学生去研究所而不是大学。因为欧洲大学老师要花很多时间和精力来完成教学工作,不像研究所的老师全身心投入到科研工作中。当然相对来说,研究所的生活会更加单调,高校则可以提供很多丰富多彩的活动,一些老牌名校也能让学生体会到其悠久而独特的文化。因此如果出国交流想要这样一段经历,高校不失为一个很吸引人的选择。

三、生物信息学——费脑且烧脑的工作

Q:您认为生物信息学和实验生物学的关系是怎样的?

我感觉两者是相互依赖的关系。生物信息学所处理和研究的信息,其实就是实验生物学产生的数据,所以我们的原料来源于实验生物学;同时,实验生物学对生物信息学也是有依赖的,尤其是实验得到的数据量足够大的情况下,这些数据的统计、分析就需要合理的生物信息学方法,通过有效的数据分析才能够揭示生物学规律。尤其是现在随着生物技术的发展,一些高通量实验技术被开发出来,数据量的增长让生物信息学和实验生物学的关系越来越紧密。

Q:生物信息学研究的工作是怎样的?可以分享一些课题组的工作日常吗?

我认为生物信息学的工作是一个费脑烧脑的工作。如果来我们实验室参观就可以发现,我们实验室没有任何实验仪器,只有一台台电脑,和一个迷你机房,我们每天面对的、使用的也就是电脑,用它进行一系列高强度的运算,因此费脑指的是费电脑。另一方面,费脑也有费人脑的意思,这是因为生物信息学的工作更多体现在逻辑思考方面,不像传统的实验生物学中的一些工作,可能只需要参考protocol,代入自己的样品按部就班地操作就可以了。在生物信息学研究中,涉及到数据分析时,很可能并没有一个固定的流程带你从头走到尾,因此很多工作需要结合不同情况选择合适的方法与模型,从编程语言到分析工具的选择都需要经过各方面的考虑,是一个烧脑的过程。

因为生物信息学的工作大部分在电脑上完成,我们不用整天守在实验室,因此课题组的工作安排也会相对灵活,没有时间、地点的限制。不过我要求他们每周六开一次组会,会上学生汇报各自本周的进展,也会有文献汇报等形式,大家进行一些学术讨论。这是我从浙大陈铭老师实验室那里学到的方法,因为生物信息学工作的灵活性,我平时不会刻意去push学生,让他们安排自己一周的时间,但为了避免学生懒散,于是通过组会的形式起到一定的监督作用,特意把时间设在周六则是希望学生即使在周末也能保持学习的状态。

Q:您认为生物信息学的前景如何?

我觉得生物信息学肯定会越来越好,因为各个学科都正在进入大数据时代,生命科学也是如此,而大数据的处理就依赖信息分析,这正是生物信息学要做的事情。随着生物大数据时代的到来,我认为生物信息学的广度会逐渐扩大——在未来,或许每个特定的生物学子领域都有生物信息学的用武之地。

我们生物信息学的目的同样在于解决生物学问题。来到南京大学之后,因为南大生科院做肿瘤相关的老师很多,所以除了之前在国外研究的植物功能基因组学,我们课题组现在也在通过生物信息学手段进行肿瘤大数据方面的研究,这也算回国后的一个小调整吧,更像是把我之前在医科大学所学的东西再捡回来。我相信从生物大数据的角度出发,利用生物信息学方法尝试揭示大数据背后隐藏的生物学规律,也能够为疾病的预防和治疗提供一些新的见解。

四、老师的身份是一种挑战

Q:在您来到南京大学之前,生科院并没有专门致力于生物信息学研究的教师或团队。您选择南大生科院的原因是什么?

其实生科院还是有很多老师在做生物信息学,比如王进老师就一直在做生物信息学相关的教学和研究,也有课题组如杨四海老师、陈建群老师课题组,他们都经常用到生物信息学的方法与工具,也会开发自己的生物信息学处理方法进行研究。虽然目前我们生科院专门研究生物信息学的团队还不多,不过我相信随着生科院师资力量的扩增,比如去年刚入职的陈加余老师也从事生物信息学相关的研究,我相信这一领域的研究人员也会随着生科院的发展越来越多。

关于为什么选择了南大,我当时做选择时更多是看重学校而非专业。由于之前在浙大待过几年,对江浙地区的文化氛围颇有好感,加上我的爱人也是江浙人,因此在选择学校的时候更多地将目光锁定在江浙区域。而当时正好南大举办青年学者论坛活动,我报名参加而且有幸被选中,于是来到南大参观、交流,南大的环境给我留下了很好的印象,当然南大的招牌也无需多言。也是通过这次论坛活动,得到了杨四海教授的大力推荐,再加之我曾经在浙大的导师也推荐我来这里,于是最终选择了南大。

Q:您来到南大生科院已经三年了,这三年的经历带给您怎样的感受?

来到生科院之前我对南大生科院的了解是偏少的,除了张辰宇院长课题组对miRNA的研究,还有一些生物信息学相关的老师之外,对其他课题组的认识较为欠缺。不过来到这里之后就体会到生科院的氛围很好,国重和实验教学中心都有很好的实验平台,不过从我们课题组的角度来说要是再有一个计算平台就更好了,我们目前使用的是南大高性能计算中心的平台,外加自己课题组搭建的小型计算服务器。这几年里,我发现生科院有许多我之前没了解到的优秀课题组,从事着一些非常有特色的研究。这里的良好的学术氛围和各个领域的齐全性也很吸引我,这也是南大的特色之一吧,让研究者在各方面都能找到很好的合作,和各领域的老师交流也可以产生一些新的想法,也许就能促成新课题的产生。

除此之外,我认为最大的感受就是自己从学生到老师的角色转变,在三年中完成这项转变对我来说很有挑战性。以前以学生的角度去看问题不用考虑太多,现在有了老师的身份,意味着我需要考虑如何引导、培养学生,让学生未来有更高的发展,同时还要考虑课题组的运行问题,面对各种项目申请、教学、考核,感觉自己能够支配的时间大大减少,比如项目申请,每年都要面临各种项目申请季,就需要不断为这件事操心,申请不通过是家常便饭但每年都要努力去争取,这些方面花费很多时间和精力。经过这种角色的转变,我要考虑的不再是自己一个人,而是整个团队,尤其现在学生更多了,需要结合每个学生的个性和优点为每个人设计研究课题以及考虑他们的未来发展,这是一个十分复杂的工作。

Q:前段时间您的团队在Journal of Genetics and Genomics上发表了一篇文章,据我们了解这篇文章来自您组里一个同学的毕设。请问您如何指导学生制定课题?平时又是怎样和学生相处的呢?

我会首先考虑学生自己的意愿,如果学生对某一方面感兴趣,而课题组有条件支撑他做的话,我当然鼓励他们自己去探索,因为学生对自己感兴趣的方面一定有较深的了解,对于相关问题和这方面的知识也有所掌握。如果学生没有更好的选择的话,我们实验室也有一些子课题,或者是值得探索且适合本科生的问题,能够交给他们去做。对于本科毕设来说,我认为研究课题不一定要发表文章,或者得到什么重要发现,对于学生重要的是这次锻炼能让他学到关于生物信息学的基础知识和相关技能。此外还要结合学生的优势吧,比如你说的那篇公众号文章,是我们一个研究课题中涉及的方法部分,我们想开发一种基于比较基因组学的方法来揭示一些保守的非编码区调控元件,当时我就让刚进入课题组的本科生周欣恺同学去尝试,他通过自己的学习和调研开发了一个分析流程,后几经改进和完善,就整理了这篇小文章。我觉得南大的学生都是很聪明的,给他一个大概的思路,他们自己就能通过查文献学到很多技术细节,最后呈现一个完整的结果。

我很喜欢和学生交流,在德国我经历的两位导师都对我很好,他们对学生都非常有耐心,比如我所提到的那篇文章,虽然导师改了大半年,但是交回给我的文章改得很细致,标点、格式等细节都会注意到,我从中学到很多。更多时候,导师以自己的实际行动而非权威性来影响学生。我认为自己之前是比较急性子的,受德国两位导师影响,我觉得像研究之类的事情光着急不够,还需要花更多的时间来思考和修正,应该先做好再做快,这是一个很好的策略。很多事情都是熟能生巧,有过第一次的经验和老师的指导,之后再做就能顺利得多,慢慢地就能把每一步都做到位。以写文章为例,学生第一次写文章没有经验可能做不好,而我像之前导师一样,多次和学生一起改文章,修正可能存在的问题,学生下次再写文章效果就会好很多。

Q:现在您负责《生物统计学》课程的教学任务,同时也担任20级生科拔尖班的班主任。教学经历和与本科生接触的过程带给你怎样的感想与体会?

说来惭愧,虽然我担任了班主任但没有做到很多班主任应该做到的事情,除了参加一些例会之外,平时班里来找我的同学并不多,当然我也没有主动找学生了解情况,这是我有待改进的地方。可能和本科时的我一样,他们现在也面临本科前期比较繁重的课程、考试,没有时间进行这些交流,希望以后能有更多机会和同学们相处,我对此抱有期待。我认为老师是一个很光荣的职责,班主任是如此,我教学的《生物统计学》也一样,尽管学院给我安排的教学任务并不多,但我希望除了知识,自己也能将自认为比较好的一些优点传授给他们,而他们再教给下一代学生,就这样传承下去。