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29歲當(dāng)博導(dǎo)，31歲入選創(chuàng)新領(lǐng)軍人物，這位90后教授說(shuō)：“最一流的基礎(chǔ)科學(xué)來(lái)源于好奇心”

日前，由《麻省理工科技評(píng)論》評(píng)選出的亞太區(qū)“35歲以下科技創(chuàng)新35人”名單揭曉，今年31歲的華東理工大學(xué)信息學(xué)院教授曹志興入選其中。

“35歲以下科技創(chuàng)新35人”由美國(guó)著名科技商業(yè)媒體《麻省理工科技評(píng)論》發(fā)起，自1999年起，每年都會(huì)從世界范圍內(nèi)的前沿科學(xué)、新興技術(shù)、創(chuàng)新應(yīng)用中遴選出對(duì)未來(lái)的科技發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的創(chuàng)新領(lǐng)軍人物，涵蓋但不限于生物技術(shù)、能源材料、人工智能、信息技術(shù)、智能制造等新興技術(shù)領(lǐng)域。

29歲成為華東理工大學(xué)當(dāng)時(shí)最年輕的教授和博士生導(dǎo)師，年級(jí)輕輕獲此殊榮，這位90后“工科男”的秘笈是什么？

他說(shuō)，最一流的基礎(chǔ)科學(xué)來(lái)源于好奇心。“保持對(duì)這個(gè)世界的好奇心，找到自己的興趣所在，無(wú)論前方道路有多曲折，都堅(jiān)持下去。”而他的夢(mèng)想，就是建立數(shù)字孿生細(xì)胞，降低新藥開發(fā)、疫苗研制成本。

始于興趣，求學(xué)路上的閃光“少年”

從小就酷愛數(shù)學(xué)的曹志興，不僅對(duì)數(shù)學(xué)感興趣，對(duì)所有的理科知識(shí)都很感興趣。這與良好的家庭教育啟蒙是分不開的。曹志興說(shuō)，對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛加上父母對(duì)他獨(dú)立性和思辨力的培養(yǎng)，幫助他找到了一把開啟科學(xué)世界大門的金鑰匙。

優(yōu)秀的學(xué)業(yè)、科研成績(jī)助力曹志興登上更高的學(xué)府殿堂，從浙江大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)后，他獲得了香港博士獎(jiǎng)學(xué)金（Hong Kong PhD Fellowships），進(jìn)入香港科技大學(xué)攻讀化學(xué)與生物分子工程專業(yè)博士學(xué)位。期間，他又獲得海外研究獎(jiǎng)學(xué)金，赴德國(guó)斯圖加特大學(xué)開展關(guān)于化工過(guò)程優(yōu)化的研究。在博士畢業(yè)前夕，他接受哈佛大學(xué)工學(xué)院院長(zhǎng)Frank Doyle教授的邀請(qǐng)，前往美國(guó)哈佛大學(xué)工學(xué)院擔(dān)任博士后，開展有關(guān)糖尿病患者血糖自動(dòng)控制算法的研究。此外，他還受邀前往英國(guó)愛丁堡大學(xué)開展合作研究。

在斯圖加特大學(xué)及哈佛大學(xué)求學(xué)期間，他接觸到了系統(tǒng)生物學(xué)——交叉了控制理論、人工智能、生物、物理等學(xué)科的新興方向，這大大激發(fā)了他對(duì)未知世界的探索興趣。

29歲當(dāng)博導(dǎo)，31歲入選創(chuàng)新領(lǐng)軍人物，這位90后教授說(shuō)：“最一流的基礎(chǔ)科學(xué)來(lái)源于好奇心”

左一為曹志興

與學(xué)術(shù)大咖們近距離交流，與世界最前沿的研究課題接觸，讓曹志興對(duì)科研工作產(chǎn)生了更加濃厚的興趣。“我們完成了很多非常有意思的工作，并且將研究成果發(fā)表在Nature Communications、PNAS等權(quán)威刊物上。”在科研的世界里如魚得水，也讓曹志興得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。

29歲時(shí)，科研成績(jī)突出的曹志興加入了錢鋒院士領(lǐng)銜的課題組，成為華理當(dāng)時(shí)最年輕的教授和博士生導(dǎo)師。帶著發(fā)現(xiàn)更多生命科學(xué)規(guī)律的期待，曹志興開始了新的學(xué)術(shù)征程。

成功破譯細(xì)胞決策機(jī)制，為癌癥治療提供新思路

“如何深度融合人工智能技術(shù)，來(lái)賦能生命科學(xué)規(guī)律的新發(fā)現(xiàn)，尤其是細(xì)胞基因表達(dá)過(guò)程，是我們的奮斗目標(biāo)。”這位年輕的“90后”學(xué)者，長(zhǎng)期致力于使基因表達(dá)過(guò)程更快、更強(qiáng)、更準(zhǔn)的建模工具開發(fā)。

基于此，他設(shè)計(jì)了一種線性映射近似方法，將非線性基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)映射到線性網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模求解基因表達(dá)的隨機(jī)動(dòng)力學(xué)和高通量分析單細(xì)胞數(shù)據(jù)。他開發(fā)了一個(gè)基因表達(dá)解析模型，其中包含迄今為止最完整的細(xì)胞生理細(xì)節(jié)，如細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞分裂等，從而使得精確解讀細(xì)胞生理和基因表達(dá)的耦合機(jī)制成為可能。

針對(duì)細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)規(guī)模大、反應(yīng)物數(shù)量多的維度災(zāi)難問(wèn)題，曹志興提出了非馬爾可夫的建模方法來(lái)降低系統(tǒng)維度，并開發(fā)一種微分機(jī)器學(xué)習(xí)方法來(lái)高效求解非馬爾科夫模型，并將建模所需的數(shù)據(jù)量顯著減少到經(jīng)典方法所需樣本的 1/30。

“我堅(jiān)信，最一流的基礎(chǔ)科學(xué)來(lái)源于好奇心。”曹志興帶著對(duì)未知事物強(qiáng)烈的好奇心和探索欲，穩(wěn)扎穩(wěn)打，向著更有挑戰(zhàn)性的課題研究進(jìn)發(fā)。那種解決問(wèn)題給他帶來(lái)的“成就感”與“獲得感”，正是他矢志不渝堅(jiān)持科研的初心。

談及社會(huì)責(zé)任，曹志興說(shuō)：“我認(rèn)為研究學(xué)者有兩方面的作用，一是解決當(dāng)下關(guān)系國(guó)計(jì)民生的關(guān)鍵問(wèn)題，二是解決人類長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展所必須攻克的難題。”

作為跨越機(jī)器學(xué)習(xí)、細(xì)胞生物學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的研究人員，他身體力行，致力于利用數(shù)學(xué)模型揭示細(xì)胞的內(nèi)在決策機(jī)制，并成功破譯了細(xì)胞的決策機(jī)制，為癌癥治療、新藥研發(fā)、疫苗研制等提供了新觀點(diǎn)和新思路。

29歲當(dāng)博導(dǎo)，31歲入選創(chuàng)新領(lǐng)軍人物，這位90后教授說(shuō)：“最一流的基礎(chǔ)科學(xué)來(lái)源于好奇心”

左三為曹志興

培養(yǎng)既懂生命科學(xué)又懂信息技術(shù)的復(fù)合型人才

“我最大的夢(mèng)想是建立一個(gè)數(shù)字孿生細(xì)胞，它能夠精準(zhǔn)刻畫細(xì)胞內(nèi)重要的生物化學(xué)反應(yīng)，從而能夠降低新藥開發(fā)、疫苗研制等的成本。”談及夢(mèng)想，曹志興很認(rèn)真地說(shuō)。他深知，這不是一個(gè)一蹴而就的目標(biāo)，達(dá)成這個(gè)目標(biāo)需要大量既懂生命科學(xué)又懂信息技術(shù)的復(fù)合型人才。

而推動(dòng)學(xué)科交叉研究、培養(yǎng)更多的高質(zhì)量復(fù)合型創(chuàng)新人才正是他努力的方向。他注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，巧妙地將深度學(xué)習(xí)等新一代信息技術(shù)，應(yīng)用到生命科學(xué)中去，引導(dǎo)學(xué)生采用多學(xué)科交叉的方法來(lái)解決問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)新規(guī)律。

他深諳教育之道“授之以魚，不如授之以漁”，對(duì)學(xué)生的教導(dǎo)不僅限于知識(shí)，更多的是提升能力和思想，倡導(dǎo)學(xué)以致用，啟發(fā)學(xué)生用獲取的知識(shí)來(lái)解決生活和社會(huì)上的各種問(wèn)題。

“遇到問(wèn)題找他交流，能幫上忙的一定會(huì)傾其所能”“有幽默、謙遜的人格品質(zhì)，給人親切感和信任感”“知識(shí)淵博，談吐之間透露著見識(shí)和學(xué)識(shí)”……這是師生眼中的曹志興。“曹老師對(duì)待問(wèn)題十分認(rèn)真。他帶領(lǐng)我們深入探討問(wèn)題，廣泛聽取意見，常常因?yàn)橛懻搯?wèn)題和工作忘記了吃飯時(shí)間，直至凌晨才回家。”在學(xué)生看來(lái)，曹志興就是這樣一位認(rèn)真自律、善于鉆研并且具有開拓創(chuàng)新精神的好導(dǎo)師。

控制科學(xué)與工程專業(yè)碩士研究生劉燕慧同學(xué)說(shuō)：“我和我的同門不僅學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能算法，在生物分子動(dòng)力學(xué)方面也有所涉獵，使得理論成果可以得到很好的驗(yàn)證。”

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29歲當(dāng)博導(dǎo)，31歲入選創(chuàng)新領(lǐng)軍人物，這位90后教授說(shuō)：“最一流的基礎(chǔ)科學(xué)來(lái)源于好奇心”

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