王希胤华北理工大学理学院院长生命科学基础科学创新人物科技创新网

王希胤，男，汉族，1972年4月出生，博士，教授，博士生导师，华北理工大学理学院院长，应用统计与大数据科学学科负责人。2005年毕业于北京大学生命科学学院，获理学博士学位（生物信息学专业）。国家重点专项会评委员、国际棉花基因组专委会委员、中国生物工程学会生物信息专委会委员。在多个植物基因组测序的国际合作项目中任生物信息学/比较基因组学分析首席科学家；在真核生物染色体数目减少理论、Ｂ染色体起源、多倍化对基因组功能形成和演化影响等方面做出了多项原创性成果；提出了植物基因组复杂性分析的金标准；主持国家自然科学基金5项、联合基金1项、重点项目子课题1项、河北省自然科学基金杰青项目、百人计划项目、教育厅新世纪创新人才项目。入选遗传学与分子生物学顶级科学家。主持国际动植物基因组大会“基因组特征与染色体功能”会场、第17届国际植物学大会“植物基因组多倍化”会场。

主要从事生物信息学等方面的研究工作，主持国家自然科学基金5项、重点专项子课题1项，主持美国自然科学基金1项，省百人计划，杰青项目，跨世纪人才项目等。在染色体数减少理论、B染色体起源、植物基因组结构和功能演化、植物多倍化等方面取得多项原创性成果，并提出复杂基因组分析金标准。开发软件植物基因组分析软件ColinearScan、MCScan，开发植物基因组加倍数据库PGDD，年访问量达千万次。在国际一流学术杂志上发表学术论文90余篇，一作17篇，通讯作者30余篇，作为首席科学家之一在《科学》《自然》正刊发表的论文6篇，3篇任比较基因组学首席科学家，子刊发文9篇，其中4篇第一作者或通迅作者。所刊杂志平均影响因子 > 10；按Google Scholar所有文章他引万次以上，平均他引数约200；两篇进入ESI高被引千分之一，9篇进入1%。H-index 39。二十余次担任国际植物基因组测序合作项目中生物信息学或比较基因组学分析的首席科学家或研究组组长。

在染色体数减少理论、B染色体起源、植物基因组结构和功能演化、植物多倍化等方面取得多项原创性成果。二十余次担任国际植物基因组测序合作项目中生物信息学或比较基因组学分析的首席科学家或研究组组长。在国际一流学术杂志上发表学术论文60余篇，一作17篇，通讯作者13篇，作为首席科学家之一发表的论文6篇，他引万次以上，两篇进入ESI高被引千分之一，9篇进入1%。H-index 32。开发软件植物基因组分析软件ColinearScan、MCScan，开发植物基因组加倍数据库PGDD，年访问量达千万次；主持国际动植物基因组大会“基因组特征与染色体功能”会场（美国圣地亚哥2016-）、主持第17届国际植物学大会“植物基因组多倍化”会场（中国深圳，2018）。承办中国生物工程学会计算生物学与生物信息学年会(2018), 组织基因组信息学凤凰城论坛(2016, 2018)。

担任学术杂志《American Journal of Molecular Biology》主编，担任网络版学术期刊《Frontier》编辑，担任《Plant Cell》、《Genetics》、《New Phytologist》、《BMC Genomics》、《BMC Bioinformatics》等期刊及一些国际会议的审稿人。

教育经历：

1995年大学毕业于吉林大学数学系，获理学学士学位(数学)；

2005年研究生毕业于北京大学生命科学学院，获理学博士学位(生物化学与分子生物学专业，生物信息学方向)。

工作经历：

1995年参加工作，任河北理工大学理学院助教；2000年晋升为讲师，2006年晋升为副教授；

2008年晋升为特聘教授；2009晋升为教授；

2006-2017，曾在美国乔治亚大学工作（Postdoc/Assistant Research Scientist/Associate Research Scientist），后常做年度访问研究。

2008年开始筹建河北理工（联合）大学基因组学与计算生物学研究中心。

学术兼职：

1、中国生物工程学会生物信息学与计算生物学专委会委员。

2、河北省植物生物学会副会长。

3、河北省欧美同学会理事。

4、国际计算生物学学会会员（ISCB)

5、国际分子进化学会会员（SMBE)；

6、国际棉花基因组专委会委员

7、中国生物工程学会生物信息专委会委员。

8、知名国际学术刊物、、、、、、等十余个国际知名学术杂志审稿人；

9、学术杂志主编(2012, 2013)。

研究方向：

主要从事基因组学与生物大数据的研究。

承担科研项目情况：

主持美国国家基金项目1项，开发新一代的反映基因组加倍和物种分歧事件的基因组解构软件，这在美国基础科研经费紧张的情况下，是很不容易的；作为主要思路贡献人使实验室获得美国国家基金项目1项 (当时作为博士后尚无资格作为主特人申请基金项目)；作为核心成员参与科研项目的申请和研究多项；主持中国国家自然科学基金项目3项，河北省自然科学基金杰青项目，百人计划项目，教育厅新世纪创新人才项目等。

现正在主持国家自然基金面上项目2项，结题1项，河北省百人计划项目1项，杰出青年项目1项，河北省教育厅百名跨世纪优秀人才项目1项。主持美国自然科学基金项目项目1项。在研经费600余万元。

1、主持国家自然基金项目"水稻和高粱基因进化的比较基因组分析"，"稻属一对部分同源染色体间的非正常遗传重组研究";

2、曾参加完成国家重大项目"水稻基因组的测序与分析"，在其中承担了"RNA基因统计学识别与分析"、"水稻基因组结构的分析"的科技攻关工作;

3、作为第五主研人参加了973项目"真核生物基因表达转录调控的信息基础"，负责构建统计学与数学模型和算法开发;

4、参加了国家自然科学基金项目"基因信息的比较分析和相关新算法"，是水稻基因组中重复片段分析的主要完成者。

5、在美国自然科学基金项目支持下，参加了"Unraveling the course of angiosperm chromosome evolution. US National Science Foundation"和"Toward unraveling the morphological plasticity and genome redundancy of Brassica oleracea"等多个项目的研究工作。

主要研究工作如下:

生物信息学软件和数据库：把数学、统计学、计算科学、生物学等多个学科紧密结合，开发分析基因组、转录组学的大型数据的算法、软件和数据库；发表了植物基因共线性分析的软件和数据库，被世界上近100个国家研究人员广泛引用和下载，每年登录800多万次，成为国际上植物基因组学分析重要研究平台，并受到美国自然科学基金先后2个项目的资助，其中一项主持；

在大型国际合作项目中的重要地位：在棉花、高粱、白菜、油菜、苷蓝、西红柿、桑树等多个植物基因组测序的大型国际合作项目中，担任生物信息学/比较基因组学研究的首席科学家（PI）或研究组组长，是国际植物基因组领域著名专家之一；

染色体理论创新：通过对植物基因组的比较，研究染色体进化的模式，并结合人类和酵母染色体的研究成果，创造性地提出以端粒为核心的染色体数目减少的理论和具体分子机制，解释了真核生物线性染色体统一的进化规律和数目保持模式，是染色体理论的重要突破性进展，是一个独创性研究工作（图1） (Wang et al. 2015. New Phytologist)；指出染色体数目的减少必然伴随由两个端粒构成的微小染色体（Satellite chromosome）的产生及丢失；在细胞周期染色体配对之前，染色体形成花束结构（Bouquet structure）时，端粒互相接近，可能在其附近发生DNA交叉（Crossing-over），同时引发两个结果：一是同一染色体由于上述交叉形成环状染色体（Circular chromosome），之后形成一个自由端（即无端粒）的染色体和一个由端粒构成的微小染色体，而自由端染色体可能侵入其它染色体而常常融合入另一个染色体的着丝粒区；二是两个不同染色体在其端粒附近发生交叉，而形成一个合并染色体和一个微小染色体；相关研究得出了细胞学观测的支持：在不同植物中发现了不明原因形成的由端粒构成的微小染色体，而本人的理论对这一问题给出完美解释。这一研究承接了遗传学奠基人之一、著名的植物学家、诺贝尔奖获得者Babara Mcclintock在1930-1940年间对染色体、尤其是环状染色体遗传上的探索性工作；本人在国际学术会议发表报告时，得到了Babara Mcclintock的嫡传弟子、美国科学院院士James Birchler的高度评价，在后来电子邮件中，Birchler院士认为本人的相关工作非常让人兴奋，并鼓励把工作深入开展下去“The chromosome evolution studies that you are conducting are quite fascinating. It is an important scientific problem. Keep up the good work.”。

基因组多倍化与稳定性：关于植物（特别是经济作物）基因组多倍化、DNA非正常重组和基因置换、基因组不稳定性和大规模重排的机制等方面发表了一系列重要研究成果。主要研究成果：一是通过比较基因组学研究，第一次揭示了基因组加倍后基因置换对基因组结构和基因功能演化的长期影响，可达到亿年（Wang et al. 2009. Genome Research），是对基因组和染色体稳定性理论的重要贡献；二是首次揭示禾本科植物中，两条全基因组加倍产生的部分同源染色体，在过去近亿年间，受到基因置换的影响，经历了奇妙而迷惑的进化过程(Wang et al. Plant Cell. 2011)，染色体呈现出由着丝粒至端粒片段性增加的相似性，反映了基因组加倍后产生的（部分）同源染色体间时间相关的基因重组抑制机制。三是对禾本科8种植物10个基因组进行了细致的比较基因组学分析，发现水稻是进化最慢的物种，而玉米、高粱等进化快15%－50％；结合全基因组水平的同源基因分析以及最新化石证据，全面更新了禾本科作物的分歧及其它重要演化事件发生的时间 (Wang et al. 2015. Molecular Plant)。

基因家族和调控网络研究：在多个基因家族（C4光合作用基因、抗病基因、开花基因等）的功能演化上作出了重要的探索性研究。一是在全基因组学研究角度，在国际上第一次全面分析了C4光合作用调控路径中7个重要酶基因的功能演化，提出基因组加倍等事件造成的基因重复为C4调控路径的创生和发展，提供了重要的遗传学准备（Wang et al. 2009. Genome Biology）；二是分析了植物NBS-LRR抗病基因的序列和蛋白质二维、三维结构，揭示了一个核心功能区，提出植物抗病性维持的分子机制：核心区反复的DNA加倍、丢失、重组和突变，结合全基因水平的加倍、丢失、重组等，对植物的抗病性提供了不竭的动力源泉，文章作为封面发表在英国最好植物学杂志（Ratnaparkhe MB*, Wang X* et al. 2011. New Phytologist）。基因组多倍化的创新性解读：由于植物基因组构成的复杂性，即使一些知名的基因组测序分析研究组，也常不能正确解析所测得的重要作物基因组的结构和演化过程。本人通过开发方法和软件，进行深入的生物信息学和比较基因组学的创新性研究，先后指出国际上不同研究组在解读水稻（Wang et al. 2005. New Phytologist）、土豆及其它茄科植物（Tomato Genome Sequencing Consortium 2012. Nature）、棉花（Paterson et al. 2012. Nature）等基因组，在多倍化的定性和规模上的错误，为国际植物学领域所重视。其中关于水稻基因组的研究，在发表的同刊同期发表了美国和比利时两个国际著名研究组的联合评论文章，对这一工作给予了高度评价（Paterson AH, Bowers J, Van de Peer, and Vandepoele K, New Phytologist 2005）。

发表英文论文：

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Book chapters

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[2]Wang, X., and Paterson, A.H. Gene synteny and colinearity in cereal plant genomics. In book: Cereal Genomics, edited by Gupta, Pushendra Kumar and Varshney, R.K., to be published by Springer company. (Invited book chapter, http://www.springer.com/biomed/human+genetics/book/978-1-4020-2358-3)

[3]Paterson, A.H., Wang, X., Li, J., Tang, H. Ancient and recent polyploidy in monocots, In book: The Evolution of Land Plants, Edited by Soltis, D. and Soltis, P, to be published by Springer company. (Invited book chapter)

[4]Wang, X., Guo, H., Wang, J. Insights into the common ancestor of cereals. In book: Genomes of Herbaceous Land Plants, Edited by Paterson, AH., to be published by Elsevier Limited. (Invited book chapter)

发表中文期刊论文：

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[28]王希胤,史晓黎,郝柏林. 籼稻基因组中的tRNA研究[J]. 中国科学(C辑:生命科学), 2002, (06): 505-511.

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学术报告

每年应邀在国际动物和植物基因组学大会发表学术报告:

特邀报告：2008 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XVI, 报告题目：“Exploration Of Concerted Evolution Between Paralogous Rice Genes Suggests Recurrent Illegitimate DNA Recombinations”

特邀报告：2009 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XVII, 报告题目：“A Plant Genome Duplication Database (PGDD) for Plant Comparative Genomics”

特邀报告：2010 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XVIII, 报告题目：“Paleopolyploidy from a viewpoint of the first physical map of Brassica oleracea”

特邀报告：2012 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XX, 报告题目：“Interrelated Evolution of Two Grass Chromosomes Through Illegitimate Recombination, Resulting in Homoeologous Chromosomal Stratification”

特邀报告：2013 年1 月, San Diego, CA, USA. Plant and Animal Genome Conference XXI, 报告题目：“Two consecutive whole-genome triplications and the formation of Solanaceae genomes”

世上功名兼将相人间声价是文章

——专访生命科学学院院长王希胤教授

文/宣传部戴国辉

在华北理工大学，有这样一个学院别具特色：它建院时间最短，2011年初静悄悄成立，没有掀起任何涟漪；它教职员工人数不多，但研究的却是顶尖科学，讲师都能申请到国家自然科学基金项目；它校内名气不大，但墙内开花墙外香，在全省甚至全国声名鹊起……它就是颇具神秘色彩的生命科学学院。

王希胤教授科研团队

古人云，时人莫小池中水，浅处不妨有卧龙。6月14日，唐山下了一场入夏以来降水量最大的暴雨，一举荡涤了飘浮空中的雾霾和连日的炎热。呼吸着凉爽清新的空气，笔者满怀愉悦的心情，专访了生命科学学院院长王希胤教授。

功业逐日以新名声随风而流

按照约定的时间，王希胤准时出现在会议室。这是笔者第一次见到王希胤，个头不高，头发已见稀疏，身材却很壮实。简单寒暄之后，谈话首先从不久前的基因组信息学凤凰城论坛开始。“举办全国基因组信息学凤凰城论坛非常高效，从筹备到胜利闭幕只用了两三个月时间，论坛效果和影响力大家都有目共睹。”王希胤语言朴实，有着作为一名学者的严谨。

5月13日，由生命科学学院承办的2016年全国基因组信息学凤凰城论坛在唐山万达洲际酒店召开。全国基因组信息学方面的数十名重量级专家齐聚凤凰城：中国科学院著名理论物理学家郝柏林院士、南京农业大学研究生院院长侯喜林教授、中国农业科学院蔬菜花卉研究所副所长王晓武研究员、北京市计算中心生物事业部主任、中国生物工程协会副秘书长陈禹保教授……由地方院校承办的学术交流会，能有如此数量众多的国内基因界的“大咖”出席作报告，足以让人惊讶。单从这个方面讲，生命科学学院就已经出类拔萃、与众不同了。

2010年12月16日，学校印发红头文件，宣布成立28个教学单位，生命科学学院赫然在列。生命科学学院由原河北理工大学化学工程学院生物系、基因组学和计算生物学中心和原华北煤炭医学院生物系三个单位合并组建而成。

对于生命科学学院这棵“小树苗”，学校领导寄予了厚望。2011年7月21日，校党委书记张玉柱在学校第一届“双代会”第一次会议闭幕式上说：“一般来说，特色重点学科都是在学校发展过程中自然形成的。比方说原河北理工大学前身是矿冶学院，矿冶学科就是它的特色学科；原华北煤炭医学院的特色学科是预防医学，这都是历史形成的。但绝不是一成不变的，是根据各个学科发展情况和社会需求变化的。比如我校单独把生物技术拿出来，成立了生命科学学院，作为一个试验田进行重点扶持。”

对此，王希胤坦言，世界上几乎所有的综合性大学都有生命科学学院，而且有很多其它研究生命现象的研究机构。在这样的高速发展又高度竞争的领域，这个年轻的生命科学学院要想生存下来，并且达至一个在学科建设有影响力的生命科学学院，压力是巨大的。但是几年建院和发展的过程走下来，他越来越有信心、越来越坚定、觉得学院越来越有希望。

建院几年来，王希胤做的最重要的一项工作就是延揽人才。人是一切事业成功的关键。目前，生命科学学院有专任教师45人，平均年龄40岁左右。近3年科研经费1200多万元，人均经费近27万元；承担国家级科研项目18项、省部级科研项目33项；发表学术论文500余篇，多篇发表于《科学》、《自然》、《自然——遗传学》、《美国科学院院报》、《基因组研究》等国际顶级杂志，荣获科研、教学成果奖22项，19篇论文进入世界相关学科排名最高被引论文百分之一，2篇进入千分之一，具有较高的国际影响力，在河北省独占鳌头。

古人云，天地生我而不能鞠我，父母鞠我而不能成我。成我者，夫子也。有了良师，才会有高徒。生命科学学院的学子是幸运的，本科阶段就参与了顶尖科学研究，并且小有成绩。2012级的学生刘晓建由于科研业绩突出，被中科院上海生命科学学院“提前预订”。同一年级的学生马雪莲跟着老师搞科研，今年被推免进入中国农业大学硕博连读。2013级生物信息专业的17名学生是该专业第一届学生，被誉为“黄埔一期”。在老师的鼓励下，同学们学习动力十足，全部拿下国家级、省级的大学生创新计划，人人都有科研项目，创造了一个奇迹。

绝顶人来少高松鹤不群

2012年7月6日，校党委书记张玉柱在全校中层干部大会上讲话时说：“我们为什么要成立生命科学学院？就是有几个国内知名的甚至在国际上有一定影响的专家。”与会者都清楚，这“几个国内知名的甚至在国际上有一定影响的专家”的代表就是王希胤。

王希胤主要从事基因组信息学的研究，在棉花、高粱、白菜、油菜、甘蓝、西红柿、桑树等多种植物基因组测序的国际合作项目中，任比较基因组学分析的首席科学家或研究组组长。作为植物基因组信息学领域著名专家之一，他取得了多项突出的独创性成果，尤其在真核生物染色体数目减少理论、禾本科比较基因组学上做出了多项原创性成果。

“比如大猩猩有24对染色体，人只有23对染色体，染色体增加和减少的过程究竟是怎样的？”王希胤给笔者打了个形象的比喻，“每条染色体两头分别有两个端粒，就好比对鞋带两头的‘塑料箍’，起到稳定染色体结构的作用。当时我提出，两条染色体重组后会形成没有端粒的染色体和一个只包含端粒的小染色体。这就是以端粒为中心的染色体数量减少的理论和分子机制。在思考重要科学问题时，我常常睡不好。在一个不眠之夜，我突然想到了染色体是如何合并的，然后立即查询可能存在的直接或间接证据。那是我的一个‘尤里卡’时刻。”他在国际上首次明确提出以染色体端粒为中心的染色体数目减少的理论和具体的遗传学机制，对认识真核生物染色体进化和功能有极为重要的理论和现实意义，是染色体理论上的重大创新性成果，得到了遗传学奠基人之一芭芭拉·麦克林托克的嫡系弟子、美国科学院院士詹姆斯·伯驰勒的高度评价。

对待科研成果，王希胤一点也不吝啬。他把数学、统计学、计算科学、生物学等多个学科紧密结合，建立了植物基因共线性分析的软件和数据库，被世界上近100个国家研究人员广泛引用和下载，每年登录800多万次，成为国际上植物基因组学分析的重要研究平台。

在向笔者介绍自己的科研成果时，王希胤非常理解“圈外人”的苦衷，一直用通俗的语言阐述。笔者注意到一个细节，他的课件完全是英文版的。他的学生兼同事王金朋向笔者“诉苦”：“王老师的科研论文，大多数投向外国顶级杂志。所以，他一直坚持用英语写论文。用QQ和他聊工作，要求我们必须用英语。一开始还不大习惯，后来才逐渐适应了。王老师在美国乔治亚大学有兼职，每次从美国回来，时间都很紧张。他经常吃住在实验室，带领大家没日没夜地做实验。遇到寒暑假，实验也不能停，大家都不休息，即使春节也是如此。”另一位刚刚毕业的研究生李育先对此印象深刻：“我记得有一个星期没有回宿舍，晚上一二点睡觉是常态。”

作为生命科学学院的“带头大哥”，王希胤近几年硕果累累：发表论文50余篇，其中发表在《科学》2篇、《自然》4篇、《基因研究》3篇、《新植物学家》4篇，第一作者论文17篇。作为首席科学家之一发表的论文6篇，被他引3300多次（止于2016年3月）。被引频次最高的是在《自然》期刊上发表的《高粱基因组和禾本科植物的分化》一文，共被引用943次。他还主持美国国家自然科学基金项目1项、中国国家自然科学基金项目3项，河北省自然科学基金杰青项目、百人计划项目、教育厅新世纪创新人才项目多项。

“当前，面对国家重大战略需求，我们参与了国家重点专项科研项目，正在筹划中国主要作物的云计算平台建设，为广大农业工作者提供一个友好的基因组信息学分析平台，让没有多少信息学分析基础的农业专家也能用这个平台进行基因鉴定和基因组分析，进一步为育种工作做出贡献。”王希胤信心满满地说。

立志欲坚不欲锐成功在久不在速

1972年4月，王希胤出生在河北省唐山市滦县的一户农家，父母都是普通百姓。他从小跟着父母下地干活，春种、夏管、秋收一个都不少。进入小学后，他活泼好动甚至有些顽劣的习性有了展现的舞台。“多年后有一次同学聚会，大家一致认同我是上课时最后一个‘蹿’进教室的人。”王希胤笑着对笔者说。

从小学到初中，王希胤的学习成绩始终不温不火，用他自己的话说就是不太努力，上学总是迟到。1987年9月，王希胤经过中考，进入了滦县一所极为普通的榛子镇中学。随着年龄的增加，王希胤逐渐意识到学习的重要性。这时，他善于总结、善于归纳、学习能力强的特点逐步显现。不太走运的是，1990年高考王希胤突然生病，结果发挥失常，高考落榜。他并没有灰心丧气，选择了复读。1991年高考，王希胤以理工科575分荣获全县状元，考进了吉林大学。“虽然比我低很多分的同学进了北大清华，我并不是特别遗憾；高中的学习生活和成绩带给我进一步学习和走向成功的信心。”

1991年9月，王希胤背起行囊，奔赴千里之外的长春，进入吉林大学数学系深造。大学期间，数学专业锻炼了他严密的逻辑思维能力以及全面客观看待问题的能力。他日后搞科研，就是把数学作为重要工具，通过统计数学模型的手段论证事物的发生。

1995年7月，经过四年的大学学习，王希胤扛起行李，回到家乡，在我校参加了工作。在随后的五年里，他几乎讲授过所有门类的数学，包括《高等数学》《线性代数》《概论统计》《高等代数》等等，为科学研究奠定了坚实的基础。他一直有着一个科学探索的梦想，也一直对生物学有着浓厚的兴趣。2000年9月，王希胤考入北京大学生命科学学院生物信息学专业硕博连读。在北大期间，他如鱼得水，把数学上的一些优势和生物学相结合，学科交叉的优势在搞科研的过程中日益凸显。他还自学了计算机、自动化理论。在北大的五年，王希胤抓紧时间搞科研，其中编程序是重要一环。为了省钱，他跑到海淀图书城抄程序图书。到杭州调研期间，也常到外文书店抄程序书中代码。2005年7月，王希胤以6篇高质量的科研论文获得博士学位，并荣获北大光华一等奖学金，顺利结束了自己的北大之旅。

2006年2月，王希胤到美国乔治亚大学植物基因组图谱实验室做博士后研究。这是世界上最顶尖的植物基因组学研究中心，领导实验室的是安德鲁·帕特森教授。靠着勤奋和努力，三年后王希胤升任研究员，成为实验室生物信息学研究组组长，开始领导一个10多人、包含来自多个国家的博士后、博士研究生的研究小组。他从此经常担任多种重要经济和粮食作物基因组测序大型国际合作项目的比较基因组学分析首席科学家。

自是桃李树，何畏不成蹊。2016年6月17日，在我校2016届本科生毕业典礼暨学位授予仪式上，王希胤作为教师代表向全体毕业学子发表演说：“我特别强调持续快速的学习能力：面对工作或学习的新课题、新项目、新问题，要有能力利用网络、图书馆、朋友圈，在有限的几个小时之内，对这个课题、项目、问题背景做最可能充分的了解、理解、把握，并在稍长一点的时间内，基本成为专家，提出一种或几种创新性的见解或解决方案。这是新世界的要求，是在这样一个新世界走向成功的必然要求。”这不仅是一位师者对学子的谆谆教诲，更是他多年工作、学习的深刻体会和总结。

在生命科学学院的网站上，由王希胤亲笔撰写的《院长致辞》格外醒目，其中写道：路漫而长，上下求索。伟大的浪漫主义诗人屈原爱国求索，至死不渝，然而他的伟大更体现在求索未知的热情。在《天问》中，他不断地大声提出心中的疑问：“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？冥昭瞢暗，谁能极之？冯翼惟象，何以识之？明明暗暗，惟时何为？阴阳三合，何本何化？圜则九重，孰营度之？惟兹何功，孰初作之？”如果屈夫子生在今天，或许会成为一位科学学者，甚至是一个生物学者。作为院长，唯有保持屈夫子那样的不断提问、不断求解、不断追求、不断进步，才能推动学院不断向前发展。

这也许是王希胤的真实写照，一个学者永不停步、不断进取的奋斗精神。（学生石千里、施宇青对本文亦有贡献）

（稿件来源：《华北理工大学报》2016年7月1日第11期）https://newstest.ncst.edu.cn/col/1393558153696/2016/09/22/1474536131937.html

王希胤：基因组信息的解读者

从上世纪六七十年代奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念，总结出孟德尔遗传定律，到1990年10月人类基因组计划在美国正式启动，已经历了百余年。

1999年9月，中国加入人类基因组计划。这项堪比生命科学“登月计划”的行动于2001年宣告完成——首次绘成人类基因组“工作框架图”，包括中国在内的6个国家元首共同向世界宣布这一人类历史上认识自身的重大科研成果。而与此同时，各国发表联合声明，呼吁将人类基因组研究成果公开，以便世界各国的科学家都能自由地使用这些成果。从那时起，基因研究的大路愈发宽阔。

也就在此时，王希胤正式走进基因研究的大门，“当时也做了一些人类基因组的工作”，而他的身份还是北京大学的硕博连读研究生。选择了自己衷爱的科学研究，这一路他走了15年，从学生到老师，从研究小组负责人到院长，实现了角色的成功转变。而回报给他的是：人类和其他物种“生命之书”的神秘画卷正在徐徐展开。

做一些有意思的事儿

2000年，吉林大学数学系毕业的王希胤当了5年老师后，学校同意老师继续深造，这一机会让他迎来人生重要转折。如今回忆起，他也认为，“这个转变对我来说非常好”。自己得以参加全国研究生统考，并最终走进北京大学生命科学学院，走进基因组生物信息学的园地。

刚进北大时，王希胤学的是生化与分子生物学专业。“当时，生物信息学还不能作为一个独立的学科，所以作为一个方向附属于生化与分子生物学专业”。面对学科的转变，他非但没有感觉到吃力和不适应，反而觉得独具优势，“能把我在数学上的一些优势和生物学结合在一起”。这种多学科结合，还包括他大学时打下了很好的物理学基础，后来又自学了计算机、自动化理论，学科交叉的优势在科学探索的过程中日益凸显，“使得我可能看得更深入一些、想得稍微全面一些”。

当时在北大，王希胤在导师的带领下，和华大基因合作，参与到了水稻RNA和基因组结构分析的工作中。当时学界围绕水稻基因染色体加倍的现象展开了激烈的讨论，王希胤也参与其中。他向记者讲述了这一“有意思”的发现。

大约在数千万年之前，水稻发生了一次大范围的基因加倍的现象。当时国际上有两个知名研究组利用水稻的粳稻亚型基因组序列在开展研究：一个是比利时Van de Peer的研究组，一个是美国的Paterson研究组。比利时组发文章称，水稻不是基因组加倍，而只有部分染色体加倍。美国研究组则认为，这是一次全基因组的加倍。

没有研究就没有发言权，王希胤与合作者在导师的带领下，以水稻的另一亚型—籼稻作样本也开展了相关研究，2005年临近博士毕业，这项研究也有了结果。他的研究发现，禾本科的祖先物种在至少七千万年前原有7条染色体，经基因组加倍一夜间变成了14条。王希胤将发现的结果撰文总结并投稿，很幸运的是，文章很快被英国顶尖学术杂志New Phytologist接收。

恰逢毕业，如果需要继续做博士后研究，就得自己联系导师。循着兴趣点，他打算按投稿文章的方向联系出国做博士后研究，其中就联系了美国乔治亚大学的Andrew H. Paterson教授，也就是上面所提到的两个研究组之一的负责人；Paterson教授是物理图谱理论的创始人，在学术上有很高的造诣。通过电子邮件取得联系后，很巧的是，Paterson教授正在给他的文章写评论，准备在王希胤论文发表的同一杂志的同期发表一篇评论，对中国的这一研究给予肯定和高度评价。因为学术观点一致，Paterson教授非常欣赏这位来自中国有独到见解年轻学者，欢迎王希胤到他的实验室做博士后研究；这一小插曲很多年都为Paterson教授所乐道。

2005年对王希胤来说是“三喜临门”——博士顺利毕业、小孩出生、到世界著名的植物基因组学实验室做研究。2006年2月，怀着满心欢喜，他去到乔治亚大学植物基因组图谱实验室做博士后研究。年轻的王希胤在这所国际顶尖实验室里如鱼得水，开展了多个作物基因组的研究工作；超群的学术能力也得到导师的赞誉和认可，2009年3月，王希胤已经能独当一面了，升任助理研究员，作为实验室的生物信息研究组的组长，开始领导一个10多人的、由博士后和博士研究生构成的研究小组；而且，他从此担任了多种重要经济和粮食作物（西红柿、棉花、白菜、油菜、甘蓝、花生、桑树、甘蔗、芒草）基因组测序大型国际合作项目中的比较基因组学分析首席科学家。王希胤的想法很简单，“我就希望在基因组方面能做一些事情，有一些发现”。

基因研究的重要发现

王希胤反复提到，科学发现的根源在于兴趣。对基因研究的兴趣让他沉浸其中，找寻到发现的乐趣。

王希胤对禾本科作物8种植物10个基因组进行了细致的比较，并有了一些“有意思的发现”——水稻竟然是进化最慢的物种，并且更新了禾本科植物进化史主要事件发生的时间。

很早以前，科学家基于有限化石证据推测，恐龙是不吃草的，因为在恐龙灭绝时，草还没有产生。但从新发现的恐龙腹中花粉的化石证据表明，恐龙不仅吃草，而且吃的草已发生了禾本科主要类群的进化和分离。

结合全基因组水平的处于共线性的共源基因分析，基于最新化石证据，王希胤重新确定了禾本科作物的分歧及相关的一些重要进化事件发生的时间：在禾本科植物的共同祖先中近1亿年前发生一次全基因组加倍——即它们共有一个四倍体祖先，禾本科主要类群7000万年分化，也就是麦类和稻属的共同祖先与玉米、高粱及谷子的共同祖先分开了；然后在大约6000万年前稻与麦分歧；4000万年前高粱和玉米的共同祖先与谷子分开；而2600万年前，由于一次（玉米所特有的）全基因组加倍事件，一个新物种玉米产生了，并与高粱分开。这一工作全面更新了禾本科进化时间的描述。在研究的过程中，他还有一个重要发现：禾本科植物中两条染色体，在过去7000万年间，受到基因置换的影响，经历了奇妙而迷惑的进化过程。

基因分析、理论推断、进化溯源……整个过程都让王希胤着迷。兴趣使然，这15年间，他有了很多独到发现和成果。谈及此，王希胤说，自己比较得意的是，他提出了新的染色体数目减少的理论，阐明了真核生物染色体数量减少的理论和分子机制。他对真核生物染色体数目和细胞核型开展了研究。“比如大猩猩有24对染色体，人只有23对染色体，染色体增加和减少的过程究竟是怎样的？”基于植物多倍化后染色体数目增多并在一定时期内减少的情况，他进行了独创性深入的比较基因组学分析，并结合人类等哺乳动物、酵母等真菌的研究，在国际上首次明确提出以染色体端粒为中心的染色体数目减少的理论和具体的遗传学机制。

王希胤给记者打了个形象的比喻，每条染色体两头分别有两个端粒，就好比鞋带两头的“塑料箍”，起到稳定染色体结构的作用。“当时我提出，两条染色体重组后会形成没有端粒的染色体和一个只包含端粒的小染色体。这就是以端粒为中心的染色体数量减少的理论和分子机制。”这一理论，对认识真核生物染色体进化和功能有极为重要的理论和现实意义，是染色体理论上的重大创新性成果。谈到发现的过程，王希胤也坦言，自己“琢磨了好久”，白天夜晚都在思考这个问题。突然有一天晚上，科学的灵感迸发，他想出来了。

融入大数据时代的基因信息学

近年，许多重大科技新突破均源自学科之间的综合交叉融合。学科与学科之间、科学与技术之间、自然科学与人文社会科学之间的交叉、渗透、融合，已成为学科发展的必然趋势。王希胤对此深有感触，他说：“不同学科研究是对人们对客观世界人为的划分，当我们认识一个问题时，常常需要不同的知识，来了解事情的真相。”他提到，DNA测序技术发明人弗雷德里克•桑格是两次获得诺贝尔奖的英国生物化学家，他是学物理的，而最开始他做数学。

他所从事的基因组信息学是现代分子生物学发展的前沿领域，是典型的交叉学科，涉及生命科学、数学、计算机科学和信息科学。其中，生物学问题是该学科的核心，数学与计算机技术则是基本工具。“它是用数理和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物学数据的一门学科，将数学、计算机与信息科学技术运用到生命科学尤其是分子生物学研究中。”

王希胤说，目前，大数据分析是基因组信息学发展的重点和前沿。伴随着基因组测序成本的迅速下降，基因组信息的提取在广度、深度、特异性方面正在不断发展。在广度上，群体水平的基因组测序已经大面积展开,很快就有数以百万人的基因组得到测序，有望揭示人类重大遗传疾病发生的秘密；主要经济作物如水稻、棉花的亲缘植物整个属的基因组都在进行测序，可望回答最重要的粮食作物一些重大农学问题。在深度上，很多二代测序分析常达到百倍深度，结合不同的测序方法，将可得到最可信的基因组数据；在特异性上，一种特异性组织或一种特异细胞的测序已经开展起来，如精子基因组的测序、卵子基因组的测序、癌细胞基因组的测序等等，为增进人类健康提供强大的新技术支持。

随着大数据时代的来临，基因组信息学这门以大数据的提取、存贮和分析为基本特征的学科率先进入大数据分析时代，这就为研究不断提出新问题新挑战，同时也带来新的机遇。可以预见的是，随着基因组信息学的进一步发展，尤其是产业化突破，将直接改变人类生活的面貌。王希胤说，不仅能为增进人类健康做出贡献，而且能为战胜遗传疾病对人类的影响提供新的手段。现在，以基因组信息学为核心技术的基因产前筛查工作，正在开展起来，新兴的生物信息公司和医疗机构合作，通过对胎儿基因组的分析，判断可能的遗传疾病，为优生优育做出直接贡献。基因组信息学还在婚恋选择、法医学实践、寻亲访祖、分子育种、重要性状基因鉴定、基因组分析软件开发和服务等方面，获得产业化发展。

“在做基因信息学研究时，我最关心的还是生物学问题，关心与人类健康相关的问题，有经济意义的问题。”王希胤一直倡导，以问题为核心做科研。找到问题，然后在自己的知识背景里寻找利用不同学科的知识去解决问题。“计算机编程、算法、数学模型的相关知识必不可少”，他反复提到，兴趣是根本，而且需要不断学习，他认为科研就是一个终身学习的过程。如今，担任生命科学学院院长的他笑言，自己在学科建设、管理中也在不断学习。

以前只做科研，现在还承担事务性工作，王希胤的工作非常忙碌。为了学院建设，很多事情都亲力亲为，为学科建设、科研平台建设等事关学院发展的相关材料都会亲自撰写，然后交由年轻老师一同修改，“这个过程也锻炼了我”。“目前，我们学院建了两个硕士点，一个是医学生物信息学，一个是生物分子组学。后者是国际上第一个明确进行综合性组学研究的硕士点。”“我们还筹建了生物信息学的本科专业，明年开始招生。”这些都是让他为之自豪的事情。这些年，学校对生命科学学院的定位是“试验田”“特区”“科研增长点”，学校对他们寄予了厚望，王希胤坦言身上的压力不小，每天通常是十八九个小时都在工作。他给学院定下发展的目标：通过学科建设、科学研究、人才培养、产业化服务，建成省内、国内知名的生命科学学院。

“趁年轻多做些事情”，王希胤正带领这支平均年龄在40岁左右的年轻团队一起前进，享受发现的乐趣，实现作为一名不断学习、不断探索的科研工作者的价值。

王希胤 华北理工大学理学院院长

王希胤华北理工大学理学院院长