报告题目：生物系统的定量建模

报  告 人：黄祖毅博士  化学工程系  维拉诺瓦大学 (Villanova University)，宾州，美国

报告时间：7月31日 13:30-14:30

报告地址：闵行校区生物药学楼2-116

联  系 人：魏冬青、徐沁（34204348）

 

报告摘要: 细胞信号通路协助细胞感测环境条件变化并触发特定蛋白质的表达。某些蛋白质充当酶并催化细胞内的新陈代谢反应，使得营养物质被细胞转化成生物质和能量以维持细胞的生长和功能。细胞的显型和功能取决于成百上千高度相互作用的分子，包括新陈代谢物、代谢酶和信号蛋白。系统生物学旨在研究细胞如何通过信号传导通路，新陈代谢网络和基因调控网络来调节生化信号以改变它的生长和功能。本次讲座将介绍我们在维拉诺瓦大学开发的针对复杂生物和环境系统的数学模型和系统分析技术。这些技术已应用于研究病变肝部细胞型号通路，防止病原菌的生物膜形成，以及改进微生物燃料电池以处理污水和盐水。三个相应的例子将在本次讲座中得以介绍。第一个例子涉及开发一个白介素6(IL-6)刺激下的人体肝瘤细胞动力学模型。急性期蛋白表达动态在这个模型中得到量化。为了验证这个模型，一个基于图像分析的方法被开发以提供细胞内部蛋白的定量数据。绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)是医院内病人受感染的一个主要病原体，而且它能通过形成生物膜以逃离抗生素治疗。在第二个例子中，我们提出了第一个系统生物学方法来量化环境中的氨基酸、铁离子、硫酸盐及磷酸盐对绿脓杆菌生物膜形成的影响。微生物燃料电池可同时处理污水和脱盐，并且生产电。在最后一个例子中，我们设计一个脱盐微生物燃料电池并通过数学模型评估有机物供应和盐负荷等因素对电流产生率的影响。最后，我们将介绍维拉诺瓦大学化学工程系的研究生项目。

 

个人简介：黄祖毅博士在清华大学热能系热工系统控制专业获取学士和硕士学位。他在2010 年从美国德州农业机械大学(Texas A&M University) 化工系获取博士学位，并在美国国防部生物技术的高性能计算应用研究所工作。 他在2011年开始在美国最好的四个天主教大学之一的维拉诺瓦大学执教。他的研究小组致力于发展应用于复杂生物和环境系统的先进数学建模和系统分析技术。这些技术已应用于研究病菌生物膜的形成机理，改进微生物燃料电池的设计，和确定人类病变肝细胞的药物靶标。黄祖毅博士发表了41篇学术期刊和会议论文。这些论文发表在包括Environmental Science & Technology, Water Research, PLoS ONE, Molecular Biosystems, and BMC Systems Biology等高质量的国际学术期刊。 在2012至2014，他是自动控制国际联合会（IFAC）9个国际政策委员之一。他被授予期刊Automatica 2012-2013优秀审稿人。