老禅师是怎样炼成的转发@okkCode哈哥…来自哈哥物理化学考研…缩略图

老禅师是怎样炼成的转发@okkCode哈哥…来自哈哥物理化学考研…

??每次看到家中昙花怒放,周耀旗会想到自个的科研日子:长时刻幽静,一霎那开放。这些年里,他找到了一种打理自个的方法,就是把自个的经历经历写进博客。他乐于将自个的故事与大众共享,如同他总会接收外界的声响。

当全世界都沉溺在进入新世纪的高兴时,37岁的周耀旗在家中挑灯夜战,他憋了一口气,要写出一份最佳的请求书,拿到他独立研讨时的第一笔经费。

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从2000年头步,每年的请求季,周耀旗就会堕入时刻揣摩请求书的状况。但直到第三年,他才拿到首笔经费。

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周耀旗的女儿曾在日记中写道,“有几回,父亲刚放下怀里的电脑,才夹了一筷子菜,俄然想起啥,冲向沙发,抓起电脑,乒乒乓乓一阵击打。”

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那是周耀旗的第一份教职,学校位于在纽约州第二大城市布法罗。

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彼时,那位刚从哈佛大学脱离的博士后,师从诺贝尔奖获得者martin karplus、直博就读于杨振宁所执教的纽约州立大学石溪分校、8十年代中美化学研讨生项目中的两百余人之一,在20世纪刚刚结束时,结束了他16年的肄业年月。

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在外界看来,那些阅历本应是周耀旗最大的光彩与敲门砖,但从他做独立研讨的那一刻,一切的光环似乎不见了。

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他困顿、焦虑、沮丧、又重振旗鼓,用新作用敌对失利。

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在那些绵长的探究中,有一条周耀旗一向坚持着的科研主线——蛋白质规划里的二面角的猜测。他自嘲,做的是科研中的“边角料”作业,却将那些不起眼的作业做到极致。

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正是有那些堆集,让他第一个把深度学习办法使用到蛋白质主链规划猜测中。早在谷歌大热的alphafold呈现之前,就与团队打开了神经网络回归猜测蛋白质真实二面角,揣度出蛋白质规划的猜测办法,是端对端的蛋白质规划猜测在神经网络外的完成。

在科研的另一面,周耀旗的阅历相同招引人。

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他离家张家港,学至中科大,东征纽约直博,西至加州创业,曲折重回纽约,博士后南下北卡,又北上哈佛,在布法罗、印地安纳、澳洲,度过了二十年的教育年月。

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从周耀旗身上,咱们能看到一个科研人如何连续学科中的最小分支,也能看到一自个的三十年,是如何创业折返、三换导师、四次换岗,以及许多次经费被拒的阅历。

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如今,在与祖国离别了36年后,周耀旗来到代表我国40年打开奇迹的城市,在深圳湾实验室里,初步新的故事。

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一次被“抓壮丁”的出国机缘
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“没主见、不主动、不爱说话,只需学习好一点。”这是周耀旗的父亲给他的评价。

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1963年,周恩来在上海科学技能作业会议上,偏重完成科学技能现代化时,周耀旗出世了。

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六十年代,周耀旗的家乡张家港依港而兴,变成那个年代最早对外翻开的窗口。那时的周耀旗不会想到,自个将从这个小港口 ,在大洋对岸初步36年的异国日子。

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周耀旗在国内读书时有两个重要阅历,一次是提前冲刺高考,一次是意外获得出国机缘。

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1979年,读高二的周耀旗作为结业生参加高考,尽管高一时冲击未果,但这一次,他顺畅考进了我国科学技能大学,并以化学高分的成果选择到近代化学系。

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至于为何学起了化学,周耀旗说道,79年的高考化学特别难,自个却是发扬不错,也就因为这个优势,填了中科大的近代化学系。

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后来,周耀旗才晓得,那一年,全国有468万学生走进考场,选择约28万,选择率缺乏6%,而他就是傍边走运的一份子。

周耀旗在中科大校门口
初度去外省上大学,16岁的周耀旗有些坐卧不安,但班里同龄人不少,也就好久习气了。

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他有一本小本子,上面记载了许多灵光乍现的“民科”主意,比方人死后会不会投胎、太阳系、原子和夸克规划的联络,啥样的教师最受等待,其间一些小文章还登过中科大校刊。

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在同学看来,周耀旗特别喜爱想入非非,还有点专攻歪门邪道,好几门课徜徉在及格线,外号“爱因斯坦”。

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好在七、8十年代,学术气氛高涨,李政道、杨振宁、丁肇中等我国人接连获得诺贝尔物理学奖,周耀旗那些稀罕古怪的主意算不上离经叛道,还私自为他从事需要冥想的理论研讨打下了基础。

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在中科大的五年(五年制本科)里,周耀旗张狂读书,抵偿了少时无书可读的困顿。

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转眼到了1984年的夏天,大学日子就要结束时,周耀旗俄然有了一股苍茫感,他也像大大都结业生相同,对走向社会不知所措,他不止一次想,“自个还这么小,资历尚浅,能到社会上做些啥呢?”

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大大都同学考研,周耀旗也跟风,走运的是,他几乎没有备考,顺畅考上了本校的理论化学研讨生。

此时的周耀旗还没想到,就是这重要的一步,改动了他终身的命运。

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上世纪8十年代,邓小平关于出国留学的指示促进了三大项目:cuspea(中美联合物理研讨生招生方案)、cusbea(中美联合生物研讨生招生方案)、以及cgp(chemistry graduate program)——中美化学研讨生项目。

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在那段持续了五年的cgp项目中(1982-1986),共用242名化学系学生奔赴美国和加拿大,变成国内翻开基础研讨的要害。

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1984年,周耀旗地址的中科大分到了6个出国统考名额。依照遴选标准,需要在有出国意向的应届我国化学系研讨生考生中共同考试,择优选择。

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但考试结束,有几个学生因为英语和政治没过及格线,以数分之差落榜出国统考。

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6个名额迟迟不满,中科大近代化学系的系主任俄然想到周耀旗——现已考上本校研讨生,尽管没有出国意向,去充个数也罢。

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出乎我们的意料,当年的cgp考试仅有3个中科大学生经过了两轮选择,而出国排名的最结束,就是周耀旗。

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对冷不丁窜出来的周耀旗,教师和同学都大为震动,称他是系里的一匹“黑马”。

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但在那时,周耀旗对出国没有啥概念,认为自个不过是赶巧被抓去“充了壮丁”。究竟他在中科大的成果中等,也从没得任何奖,不管如何也轮不到自个。

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关于出其不料的出国机缘,周耀旗振奋又发怵。从大学到大学,他去过最远的当地就是邻县的亲属家,大学已暇去了邻省,离家不过五百公里。而如今,要去往大洋对岸,还要选择一所美国学校,悉数都太陌生了。

cgp成员在广州留影,周耀旗(后排右五)
按规则,一切当选学生要在中山大学进行一年的英语集训,时刻周耀旗得知,一个同班同学王主伦去了纽约州立大学石溪分校就读,他也赶忙写上了这所学校。

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周耀旗理解记住,这是偶像杨振宁所执教的学校,1985年,正是杨振宁在石溪的第19个年头,在他的带领下,该校的理论物理研讨所多次获得世界大奖。

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此时的周耀旗,还仿如一张白纸,但他晓得,自个也即将与这所学校结下情缘。

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科研的“至暗时刻”、三自个的创业公司
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在历经两天的轮航中转后,周耀旗总算踏上了美国的土地。他审察着这个新世界,不曾想,他直博的起点,却是他科研生计中的“至暗时刻”。

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出国前,周耀旗就断定了心中的导师首选——石溪化学系主任jerry whitten,一位世界上负有盛名的量化核算理论研讨专家。此前,周耀旗的本科结业论文也是这一方向。

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但当周耀旗到了石溪,whitten的第一句话是,“你可以找任何一个教授做导师”。这让初到英文环境中的周耀旗误认为系主任对他不感快乐喜爱,只好从头找起了导师。

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1986年春,周耀旗抉择,去系里“唯二”做理论研讨的harold l. friedman教授那里毛遂自荐。

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他一门又一门地说出自个在石溪的成果时,friedman看着眼前这个功课全a的我国学生,一股好感俄然冒了出来,不到五分钟,就把周耀旗收进了自个组里。

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就这样,周耀旗“浑浑噩噩”地跟着friedman做起了液体计算力学理论——一门他在国内听都没听过的学科。

harold l. friedman 教授
但这段博士日子并不轻松。根柢疑问是周耀旗并不习气friedman的教研个性,一般因为friedman给的方向太断定,没有啥可变的境地,而不断定是不是找到了喜爱的科研。

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在不合适的方向上,周耀旗的作用几乎为零。他曾在博客中写下,“导师给的几个标题,我做出来的成果老是和正本的想象相反,办法不只没有改进,还变得更糟糕,最终连导师都不晓得该给我啥标题了。”

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而friedman闪现出极大的耐性,他晓得这位学生只是一时没找对门道算了,常常鼓劲儿似地问周耀旗:“anything exciting?(有激悦耳心的成果了吗?)”。

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听到导师这样问,周耀旗心境愈加凌乱,“假定再做不出作用,岂不是坏了friedman的名声。”

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阅历一年的苦楚磨合,1987年,正本化工系的george stell教授转到了周耀旗地址的化学系做全职教授。为了协助周耀旗推进发展,friedman马上向stell主张,一同带带这位“不出活”的学生。

george stell 教授
所以,在石溪的第三年,周耀旗多了一个导师。

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stell的教育办法完全纷歧样,他不给学生具体的课题,而是拿出成堆自个认为有题可做的论文,让学生去分析。这给了周耀旗很大的“创造安适”,也如同解开了周耀旗零作用的死循环。

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不久后,周耀旗想到一个思路,假定把一个硬球的半径变成无量大,那么液体计算里的积分方程,就能跳出三维径向硬球体系,转而研讨出硬球在一个硬平面邻近的分布。

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顺着这个思路,周耀旗触类旁通。他把一个硬球体系持续变形,从常规球体变为球形孔穴、柱型孔穴、两个硬面、半透膜(球型,平面型,球内半透,球外半透),直到把一切硬球体系都做了一遍。连续这个办法,周耀旗又将球体推广到离子体系,一口气宣告了6篇论文。

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在找到研讨的门道后,周耀旗闪现出了极高的研讨热心,论文也变得高产。

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他仿制此前的成功,在早年论文的基础上,将两个安适离子看作一个分子体系,得出了溶解安适能随离子间隔离的改变,然后揣度出电子转移反应的溶剂效应。在这个方向上,周耀旗又宣告了8篇论文。

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在博士的最终三年里,周耀旗一共在凝集态理论方面宣告了22篇论文。其间19篇是第一作者,还有多篇变成了液体计算理论上的创始性作业。

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结业前,周耀旗写下一首打油诗,他以此记载自个那五年中的混沌与觉悟。

“乘风驾云把西征,面壁五年为求真。凿壁偷光秋风寒,冬天过了总算春。”

周耀旗(右一)与两个导师以及表情各异的同学们合影
1990年3月,长岛的寒冰刚刚破碴,周耀旗的科研生计告一期间,初度站在了人生的十字路口。

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正本历来没有想过留下来的他,因为其时国表里的社会气氛,回国的主意被消除,但也不晓得找作业怎么找,从哪里初步。

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这时,校友张永峰打来了电话。他曾在中科大做过教师,经过杨振宁特别项目在石溪读了核算化学博士,结业后去了加州理工做了诺贝尔奖获得者rudolph a. marcus的博士后。

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他聘请周耀旗参加使用物理化学实验室(applied phys and chem lab,apcl),去从事量子化学方面的科研。

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去了之后周耀旗才晓得,这是一家3自个的草创公司,好在刚初步往常作业与周耀旗的博士研讨相差不大,随遇而安的他每天脚结壮地,动脑卖力,很快宣告了一篇量子化学方面的论文。

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但不久,公司发现搞科研没有“钱”途,转型变成盈利公司,专做环境维护查验。周耀旗也跟着换了岗位,做起了实验室信息体系打点、商场、推销、客户效能、事务打点,不久成了全部担任的实验室主任。

周耀旗(右一)与加州使用物理化学实验室(apcl)火伴合影,张永峰(左一)
这是他的第一份作业,但三年曩昔,创业新鲜感不见了,往常作业也变得重复琐碎。尽管那时公司作业变得欣欣向荣,团队从几自个到了二十多个,但周耀旗却初步自我质疑,“人活着莫非就是为了挣钱?这是做作业的感触吗? 假定钱赚得多一点,做打点就算有长进的话,这样的长进有啥劲?”

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他特别怀念一门心思做科研的日子,那种日子尽管也非常辛苦,但自个享受那个进程。

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“假定能做自个喜爱的科研,还能有口饭吃,岂不对错常好?”

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三十岁那年,周耀旗下定决计:回去做学问,赌一赌自个有没有做教授的命。

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周耀旗选了一个“簇新”的日子:1994年1月1日,他辞掉了自个的第一份作业,回到石溪,在两个博士导师那做起了博士后。

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在周耀旗看来,这不是走回头路,而是从头获得了一段沉溺自个的时刻。多年后,周耀旗这样描绘这段韶光,“我是三十才立志,才晓得自个该寻求啥。”

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他在博客中一字一句写下,“三十岁早年,我一向是趁波逐浪,没有自个的主见,别人替我做选择。之后的日子,我要自个做抉择,就算衣带渐宽,几经曲折,从此浪迹天边,也无怨无悔。”

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三换博士后导师、连投三年简历
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实际证明,周耀旗赌对了,但进程也极端曲折:他曾三换博士后导师,博士后第二年才拜入哈佛大学martin karplus教授门下。兜兜转转中,他也找到了倾其终身的作业——核算生物学。

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1994年头,周耀旗回到friedman和stell那里。只做了两个月,俄然两个导师被奉告,“科研经费马上要用完了,你要另找其他学校的博士后了。”

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周耀旗马上行为,在火伴和导师的协助下,海投了几十份请求信。其时周耀旗觉得,只需跟理论核算有关的教授,不管有没有宣告招聘广告,或许都是一线活力。

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但因错失最佳作业季,最终只需4人给了答复。别离为伯克利大学的教授david chandler、威斯康星大学麦迪逊分校新就任的助理教授arun yethiraj、mit化工系做计算力学的副教授jonathan harris、以及哈佛大学的教授martin karplus。

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前两位都因为经费缺乏而婉拒,karplus则奉告自个不在哈佛,第二年再联络。只需mit的jonathan harris给了周耀旗一个面试机缘,却在周耀旗做讲座时睡着了一会儿。仅有的面试也以失利告终。

与此一起,周耀旗也请求了多个助理教授的职位,均无回答。这一刻,周耀旗穷途末路了。

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走运的是,老板stell亲自出头,找到了他在北卡州立大学做正教授的前学生carol hall。

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在最终一刻,周耀旗经过师门联络,在师姐那儿续上了博士后。周耀旗去了之后才晓得,那并不是一个全职博士后,薪酬只需脱离公司时分的四分之一,连安康稳妥都没有。

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1994年的8月,周耀旗在北卡初步了第二段博士后作业。

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在hall组里,他初度脱离简略分子,初步了高分子的计算力学理论的核算。此外,他学会了此后对他协助严峻的方势阱液体仿照,为改日后用非接连动力学研讨生物大分子打下了核算基础。

周耀旗(左三)在carol hall (前排左二)组做博士后
次年,哈佛的karplus在得知周耀旗去了北卡后,主动留下一句话:“假定你能请求到博士后奖学金,就到我这儿来。”

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周耀旗查了查文献,把自个在北卡的简略高分子的作业往karplus核算生物方向靠,抉择把液体计算理论推广到生物高分子蛋白质上,研讨“不一样简略溶剂对蛋白质高分子平稳性的影响”。

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他用这个想象投了两个请求,一个nsf(美国国家科学基金会),一个nih(美国国立科学研讨院)。

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请求成果出来前,正本加州公司的张永峰又找到周耀旗,聘请他去新开的制药公司amphastar pharmaceuticals持续一同创业。但周耀旗此时现已下定决计,要将学术这条“不归路”走下去。

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因为博士后的请求一起需要将来博士后导师的举荐信,karplus给劲的举荐信,协助周耀旗一举拿下了上述的两笔经费。周耀旗也顺畅在1995年9月,正式初步了自个的第三个博士后。也正是从这一年,周耀旗初步了核算生物领域近三十年的研讨进程。

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周耀旗与marcy(左)和martin karplus配偶
入组后,周耀旗得知karplus有两个组,一个在哈佛,一个在法国。海投简历的那一年,karplus一向待在法国,传说是更便利与提名诺贝尔奖的欧洲科学家打交道,而真实的缘由是karplus自己非常痴迷法国美食。

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由此周耀旗被火伴奉告,“往常是见不到karplus的。”但没想到,周耀旗刚进组,karplus常常问询他的发展,比前几个老板还盯得紧。

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周耀旗使用他的理论优势写了一篇《关于盐对蛋白质滴定和联系彼此作用的影响》的文章,karplus看后,鼓舞周耀旗持续做下去。

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这是来自karplus的初度必定,周耀旗天然非常注重,但他仍然抉择换个方向,改做核算机仿照,究竟karplus以蛋白质核算仿照成名的。

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在此之前,周耀旗也曾与师姐hall做过高分子理论研讨,究竟是在简略液体理论之外的初度测验。当与核算生物布景的karplus联手,周耀旗测验运用核算机做蛋白质简略模型的动力学仿照。

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他把hall那里学来的方势阱液体仿照的程序进行了改进,添加了鬼魂粒子,精确仿照出了单链均聚物在不一样温度下的热力学功能。这让周耀旗在分子动力学中的有了一个重要发现:单链在跨越32个单体后,就初步在低温下有单分子液体到固体的相变,而且是有能量大高低地接近一级相变的改变。

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周耀旗将其称之为“surface-molten solid——表面融化的固体”。直到如今,周耀旗仍然觉得这是生物高分子中一个重要的概念,“恰当于一个物质的两态在同一个体系里体现出来了”。

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karplus看到这个成果也很惊奇,两人合写了第一篇论文,宣告在了影响因子8+的physical review letters期刊(物理领域最顶级期刊)上。

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与此一起,周耀旗把这个一级相变,和相同是单分子链的蛋白质热力学功能联络起来,规划了一个新蛋白质模型,用来仿照蛋白质的可以相图。这项作业得出了“蛋白质单分子是表面融化的固体”这个结论,论文宣告在了影响因子11+的pnas期刊(世界四台甫刊之一)上。

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此时,周耀旗遽然发现,自个喜爱上了生物高分子中的物理疑问。他标明,“做理论物理学的人都喜爱用简略的概念看物理疑问,而生物高分子的疑问也是一个物理疑问。”

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他抱有一个主意,或许化学物理和生物有某种契合,会磕碰出新的发现。在与karplus的协作中,他愈发坚决走生物核算这条路。

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周耀旗也很直白地讲,核算生物领域要比化学物理更简略获得经费,化学物理只能请求美国国家科学基金会(nsf)的钱,比照少,许多研讨持续不了。

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在哈佛的作业平稳下来后,周耀旗遽然汗水来潮,想去造访一下近邻mit回绝过他的mit教授jonathan harris。当周耀旗在网上查找这位教授的近况时,他大吃一惊,这位教授竟然在有钱、有论文的情况下,没拿到终身教授的位子。1995年,在周耀旗到哈佛前夕,就完全脱离了学术界。

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想开始,周耀旗因被拒无法下去了北卡,过渡一年才去往了哈佛,究竟找到喜爱的方向。此时的他,颇有一种“因祸得福,焉知祸福”的感触。

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转眼到了1997年,三年多的博士后,周耀旗宣告了10多篇论文,方案凭仗这些作用找教职。

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但波折又一次降临。他接连投了三年简历,直到1999年,才凭仗一篇nature论文拿到布法罗大学的助理教授职位。

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“决不夸大地说,但凡传闻过的有方位的学校,我都请求过。每年寄求职信的邮资就几百块美元。”

在这时刻,周耀旗的第一个女儿出世,找到一份作业变得愈加火急,周耀旗初度感遭到,该养家糊口了。

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1998年,他抉择从非接连分子模型仿照蛋白的研讨中跳出来,主见向karplus老板要来了分子力学仿照蛋白质分子动力学方面的标题。

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接下来的一年时刻里,周耀旗一边投简历一边做科研,先后有三篇文章送审nature。但成果都是被拒,最终一篇是karplus亲自打电话给修改,指出审稿人自相敌对,才成功把文章救活。

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周耀旗坦言,“假定没有karplus的名声,这种起死回生的事是不可以能的。”

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这篇论文也对结束周耀旗的多年博士后生计起到了抉择性的作用。1999年9月底,周耀旗的这篇nature总算刊载,并在接下来获取的六个大学教职机缘里边,选择了建议经费最高的纽约州立大学布法罗分校,变成该校医学院生理和生物物理系的助理教授。

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回想在美国找教职的那些日子,周耀旗称,用一个字来描绘的话,就是“累”——看不到前景的累,没有期望的累。但熬过来之后,又觉得是一种训练,铭肌镂骨的磨,浴火重生的练。

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这时分的他,也带着新的人生了解,走入了新世纪。

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“很侥幸为alphafold递上接力棒”
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从周耀旗新世纪的研讨里,能看到他着力点的转向。在此之前,他博士时刻研讨的是凝集态物理和计算力学,博士后转向了核算生物学的分子动力学和蛋白质折叠。此时,在他独立做教授后,又将规划生物信息学作为了研讨主线。到了布法罗之后,周耀旗的精力分红了两股,一边做科研找经费、一边使用余下的时刻招聘博士后。

周耀旗一家人,在布法罗邻近的尼加拉瓜瀑布
他连续了博士后时刻的贝类血红蛋白项目,并以此写下了布法罗的第一笔nih基金请求书。

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为了第一笔经费,周耀旗付出了许多汗水,先从在mit化学系做助理教授的bruce tidor师兄那里要到了一份成功的请求样本,用三个月的时刻写作、完善细节,完稿后又处处寻求定见。

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他憋足了一口气,拼命作业,每天回到家就像瘫了相同。博士后时刻遭到的karplus一向抠细节,偏重数据重要性的练习,为写出一份上佳的请求书发扬了极高文用。系里的老教授和火伴,都对他的请求书作出了极高评价。

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可是,自从2000年6月提交请求后,直到第三个月才有了断果——没进前50%,连评分也没有。

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周耀旗一点心思预备也没有,这个成果对他就是一种晴天响雷。

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“反差太大了!我辛苦那么长时刻、业界兄弟的评语那么好,得到的却是最差的成果。”

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又经过了一个月的批改,周耀旗从头提交了批改版别,并转投了nsf。过了半年,请求书退了回来。这样来来回回一共退了两次,每次都是旧疑问处置了,新的审理人又有了其他定见。

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2003年,周耀旗完全绝望了,他不可以能打中一向在动的方针。

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与此一起,和周耀旗同期入职的三个火伴,都在两年内拿到了第一笔nih经费。系主任也多次提示,“假定还拿不到经费,你必定不能经过2005年的终身教授查核。”

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那两年里,周耀旗屡败屡战。但当他回到家与老婆聊起时,再也控制不住自个心境,初度当着老婆的面掉了眼泪。周耀旗感触身体本质显着降低,拿不到经费成了他心中的郁结。好在老婆一向撑持他,周耀旗总算理解,拿经费和终身教授教职是一场耐久战,心急不得。

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总算,在多个项目一起不断的请求中,2003年的2月,周耀旗凭仗“根据规划的蛋白质折叠机制猜测”,拿到了在布法罗的第一笔75万美金的nih经费。

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周耀旗总结,这次的成功是他连续了之前的nature研讨,做出了把简略蛋白质模型打开满足原子模型的立异。他也总算看清了,?nih和nsf对贝类血红蛋白体系没有快乐喜爱,才是第一个请求失利的根柢缘由。

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只过了一个月,周耀旗凭仗“计算势函数的打开和使用”又拿下第二笔60万美金的nih经费。系主任马上抉择建议并在2004年提前经过了他的终身副教授审阅。

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周耀旗理解,用自个的数理常识去冲击新方向,更简略发生新火花。

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这也反映在他招聘博士后时,非常喜爱招一些稀有理基础的其他科研布景的人。

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2000年进组的博士后周宏毅,2004年入组的以色列博士后ofer dor,就是因而结缘。他们别离为高能核物理和核算科学布景。周耀旗在与他们的协作中,常常磕碰出新的思路。

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其间一个让周耀旗形象深化的作用,是他与周宏毅打开出一个根据模板的蛋白质规划猜测办法–sparks和sp3,并一举拿下2004年casp(世界蛋白质规划猜测竞赛)根据模板猜测的第一名。

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这次成功给了周耀旗极大煽动,在和dor的不断改进中,运用机器学习办法猜测的主链二级规划抵达了80%的精确度(其时最高)。

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在周耀旗看来,或许他可以冲击一个更难的疑问:绕过大概的三态二级规划,直接猜测接连的二面角(psi角)。

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这是规划生物信息学领域一个长时刻存在的疑问,学术上既定的习气是避开直接猜测接连的视点。

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周耀旗也吃了瘪,因为无法处置好视点的周期性疑问,致使猜测出来的过失失大。

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多次受阻下,2006年,ofer回到了以色列创业,周宏毅结束博士后去georgia tech做专职研讨员,周耀旗也脱离了布法罗,以正教授的身份在印第安纳大学初步了第二段教职。

周耀旗和他在印第安纳的有些团队:学生赵慧英(左一,现中山大学孙逸仙医学院副研讨员),李职秀(左二,澳大利亚昆士兰技能大学研讨员),德州学院造访教授王吉华,博士后詹剑,杨跃东(右一)。不和就是用猜测主链二面角构建蛋白质规划的论文招贴
尽管之前对psi视点猜测不算成功,但周耀旗照常不死心,将这个课题交给了生物物理专业身世的博士后薛斌。

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2007年,周耀旗和薛斌初度运用神经网络猜测蛋白质主链真实二面角,一起猜测psi和phi,然后可以直接构建主链规划。在其时,这是世界上第一个一起猜测psi和phi真实接连视点的办法,但过失仍是比照大(psi的过失38°),只是宣告在影响因子3支配的《蛋白质》期刊。

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后来,杨跃东(现为中山大学核算机学院教授、国家超算广州中心副总工程师)、eshel faraggi、詹剑(现深圳湾实验室研讨员)等人进组,经过团队不断地改进,2009年,他们成功将psi的视点过失降到了33°。

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2011年,周耀旗和团队又有了严峻发现:经过猜测真实视点来树立、捆绑、和能量优化主链规划,完全不需要用蛋白质的已知规划,或许已知规划碎片来作为模块。

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周耀旗和团队欢欣,他们多年来的作业,为蛋白质规划猜测和重建,拓荒了一条新路。经过不断地改进,他们不只证明晰接连分布的二面角可以精确猜测,而且经过二面角可以直接构建精确的蛋白质规划、然后为若干年后的第一个端到端深度学习的猜测办法,搭好了断构。

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一场由alphafold掀起的改造性打破,也在此时落下了年代的注脚。

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2013年,带着这些作用,周耀旗以正教授身份被引入澳大利亚格里菲斯大学,初步一起进行核算和实验的研讨。

周耀旗(右一),澳大利亚格里菲斯大学糖组学研讨所的实验室
周耀旗在核算方面也有了新的协作火伴,格里菲斯大学的kuldip paliwal教授。paliwal是世界闻名的机器学习专家,曾第一个提出双向循环神经网络。在与paliwal的协作中,周耀旗初步运用不一样深度的深度学习办法,进一步改进蛋白质接连视点猜测。
kuldip paliwal教授
经过一年的尽力,2014年,在两人协作的第一篇论文中,总算解开了困惑周耀旗8年的疑问——如何处置视点的周期性。

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他们将视点的直接猜测,改成先猜测sin和cos,再经过核算arctan来得到真实视点,然后避开了视点的周期性。

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有了这个思路,周耀旗和paliwal又用了五年时刻,一点一点将psi角的过失从33°降到30°、27°、究竟降到23°,phi的过失降到了16°。

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2021年,周耀旗总算说出,“咱们的二级规划的猜测接近了理论的极限,精确度抵达86%。”

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同年,哈佛大学的mohammed alquraishi研讨员将周耀旗的无规划碎片规划猜测的办法,悉数搬到深度学习的神经网络内,然后避开了没有好的能量函数的这个难点。

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周耀旗现已意料到,这个端到端的、从主链二面角到蛋白质三级规划的练习和猜测东西,将变成蛋白质规划猜测中的一个重要的转机点。

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但他没想到的是,这场生物信息学的改造来得如此之快。

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2021年末,一个名为“alphafold 2”的ai东西
老禅师是怎样炼成的转发@okkCode哈哥…来自哈哥物理化学考研…插图
席卷整个产学研领域。尤为留心的是,alphafold 2中的深度学习办法,显着遭到了alquraishi进行端到端规划猜测的启示,并立异为端到端的“支链二面角猜测–主链规划构建–规划过失反应”的思路。

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一个要害是,在第一步中,alphafold2也选用了周耀旗曾运用的避开视点周期法。

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周耀旗初度离科学改造如此之近。二十年来,他俄然觉得,蛋白质的二面角猜测,有了一种“被重视到”的感触。

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他说,“处置一个科研难题像是一场长间隔跑接力赛,尽管不是最终一个抵达结束的,但能变成投递接力棒中的一员,也是一种无上的夸姣。”

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从世纪初到2021年,周耀旗二十年饮冰,终是窥见天光。

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58岁回国,一场跨过36年的异国旅程
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那悉数发生在周耀旗58岁之前。2021年3月,周耀旗做了一个斗胆的抉择,全职回国。

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三十六年里,他也不止一次地想要回来,直到他入职澳洲后,回国的机缘才变得多了。

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2013年,周耀旗来到老婆的故乡山东,接连六年兼职担任德州学院物理与电子学院的海外特聘教授。正是在这段时刻里,他看到了国内的生物技能的高速打开,以及生物学新药在临床上的严峻打破。他毫不犹疑地说出,这是一个生物科技制药的年代。

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此后多年,周耀旗一向寻找一个最适合的回国机缘。总算,2021年3月,深圳湾实验室的常务副主任吴云东院士,聘请他入职了体系与物理生物学研讨所。

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偶尔的是,在上世纪80年代,吴云东是比周耀旗更早批参加到中美协作化学研讨生项目(cgp)。

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他长周耀旗六岁,同是江苏子弟。在学术上,吴云东坚持着“不退休”的思维,他看中了周耀旗还在不断上升打开的趋势,聘请周耀旗回国内,“再干几十年”。

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回国后周耀旗初步快速招聘研讨助理、博士后、助理研讨员、副研讨员。团队成员从2021年7月的11自个扩展到25自个,其间不乏生物、物理、化学、人工智能核算和软硬件等多学科布景的研讨人员和工程师,如今还在持续寻找各方面的优良人才。

团队在2022年元旦时留影
当前,周耀旗已和团队断定了三个研讨方向:

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一是基础研讨,连续周耀旗在蛋白质/rna规划猜测上多年耕耘的特长,期望经过核算和高通量实验的联系,在alphafold的作用上更上一步;

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二是使用研讨,使用ai、深度学习对生物、医疗大数据进行发掘,期望方案出关于病毒和癌症的小分子药、生物药、纳米抗体,加速新药的发现和使用;

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三是自创研发,当前正在方案制造新一代的免疫印迹成像仪和主动进化仪,方针是跨越世界顶尖水平。

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周耀旗称,“这是解甲归田,做一些能落地的作业。”

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上一年中秋,是周耀旗曩昔36年在国内过的第一个团圆节、他发了一个兄弟圈,慨叹国内科研环境活力勃勃,“每开一次会,出一次差,吃一次饭,微信兄弟都长一圈。”

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周耀旗愈发觉得,“回国的意图是圆梦,圆一个把作业做大的梦。”

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此外,让他振奋的是,回国的日子要比愿望中更简略习气。开始自个还为了国内的蹲厕习气提前操练了半年,回来才发现,国内的医、食、住、行各方面很便当。周耀旗的学生们常常看到,教师总会背着双肩包,骑着一辆自行车上下班,像是一个刚结业的同龄人。

周耀旗总算结束了一个愿望,老婆在他回国多半年后也回来久居了。他笑着讲,“究竟筑巢才干引凤,安居会更乐业。”

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这些年里,因为他的作业集结,老婆和两个女儿也常常换作业和学校,从美国转战各地再跟从到澳洲。和周耀旗相同的是,这种波动非但没有让她们觉得不习气,反而让她们也在不一样的环境里,看到了不一样的世界,堆积出不一样的人生。

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老婆扔掉了汇丰美国总部作业,从头考取教育硕士,改行中文教师,找到了自个最酷爱的汉语教育作业。两个女儿则别离去了哈佛和mit,一个变成了父亲的校友,一个圆了父亲的mit梦。

周耀旗一家人在二女儿大学结业时的合影
在人生的即将到来的60岁,周耀旗说起自个的倒运处,时不时升高语调,双眼笑成两个扇形,对得失看得开阔。他总拿一句话与家人共勉,“growing old along with me, the best is yet to be.”周耀旗将它翻译为,好戏在后头呢。

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回头看,假定不是32岁,转行去做了生物核算,或许周耀旗还在研讨液体计算理论。

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假定不是30岁,下定决计堂兄弟的创业公司搬出来,或许周耀旗每天仍是“稀里迷糊做一些重复性的东西”。

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假定不是21岁,大学最终一年被系里拉去“充壮丁”考出国研讨生,或许周耀旗终身都在研讨化学物理。

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在周耀旗的博客里,他几乎把过往四十年的阅历都写了出来,也常常在落笔后,回想“当年假定没做那个抉择,成果会不会又有点纷歧样?”

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三十多年的年月里,周耀旗的抑扬曲折,总与生物信息学的跌宕高低交错在一同。

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正如在浪潮中,总会呈现出一批前仆后继的专家。如,李明、潘毅、徐鹰、许东,他们8十年代肄业海外,见证了生物信息学的从无到有,变成最早扛起学术大旗的一群人。

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新世纪前后,又有许锦波、韩敬东、彭健、唐建等一批核算、医药、ai布景的晚辈,接过老一辈的接力棒,沿承着学科条理。

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三十载里,他们见证了生物信息学的大火、无视、改造,坐过冷板凳、也站过聚光灯,但不管如何,他们推进了一个生物科技年代的到来。

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这是他们人生中的三十年,也是一个年代和学科的三十年。

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作者注:

1993年,我国参加人类基因组方案,生物信息学科迎来大迸发。

在近三十年的时刻里,一大批生物、化学、物理、核算等专业的专家,前仆后继参加到学科的产研缔造,那是一个构思迸发、友谊绵长的年代,也是一个走出质疑、苍茫的年代。

当前,雷峰网建议《生物信息学的三十年往事》专题,将接连推出徐鹰、潘毅、周耀旗、许东、唐建等新老专家的人物故事,记载光辉年月,以照后人之路。

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