趙方慶

趙方慶，博士，研究員。2001年獲青島海洋大學海洋生物學、計算機技術及其套用專業學士學位。2006年獲中國科學院海洋研究所博士學位，研究方向為海洋微藻的進化基因組學。在此期間獲得了中國科學院院長特別獎(2006)，中國科學院優秀博士論文(2007)，國家海洋科學技術獎一等獎(2012)。2006年7月至2010年底在美國賓州州立大學比較基因組學和生物信息學研究中心，從事計算生物學和基因組學的研究工作。2010年10月被中國科學院北京生命科學研究院聘為“百人計畫”研究員，研究方向為計算基因組學。現為中國科學院北京生命科學研究院計算生物學聯合研究中心秘書長、中國生物工程學會計算生物學與生物信息學專業委員會副主任委員、副秘書長，《Briefings in Bioinformatics》、《Hereditas》、《Genomics, Proteomics & Bioinformatics》等國際刊物編委。近年來，以第一作者或通訊作者身份在生物信息學和基因組學領域國際刊物發表學術論文40餘篇。

基本介紹

  • 中文名：趙方慶 
  • 國籍：中國
  • 民族：漢
  • 出生地：山東
  • 職業：研究員 
  • 畢業院校：中國科學院海洋研究所 
  • 主要成就：建立了一系列計算基因組學算法和工具
研究方向,近期代表性論文,

研究方向

1、基因組變異與精準醫學
遺傳變異不僅是人類表型變化的基礎，也是疾病易感性的基礎。近年來，以基因組測序為核心技術的精準醫學研究成為大家關注的熱點，基因突變信息的識別是精準醫學的核心關鍵技術。然而，目前對海量基因組數據中遺傳變異，尤其是結構變異的挖掘算法遠未成熟。重點關注基因組結構變異挖掘中的關鍵性問題（如結構變異中斷點的精準定位、重複序列區域附近的結構變異識別等），提出新的計算方法，建立較為完善的統計學模型及質量評估標準，以便快速、準確的從海量數據中挖掘出基因組結構變異。針對精準醫學中的測序數據，深度挖掘和分析其中的遺傳變異，以期鑑定易感基因、揭示遺傳變異和疾病表型的關係。
2、環形非編碼RNA組學
近年來，環形RNA成為非編碼RNA領域一個新的研究熱點。與現有的線性非編碼RNA分子不同，環形RNA是一類由線性RNA通過3’，5’-磷酸二酯鍵將兩端相連而形成的RNA環狀分子。然而由於計算方法及研究手段的限制，目前只發現少部分環形RNA並且絕大多數無法了解其功能。尤其是目前對更多環形RNA功能的探知和驗證仍需要更多新穎的理論假說和大量的實驗驗證。但在此之前，能否從海量的RNA測序數據中高效識別環形RNA及其不同形式的轉錄本，成為後續功能驗證及表達調控機制研究的重要前提。針對環形RNA研究中的關鍵計算生物學問題，建立新的計算方法和工具，包括CIRI和CIRI-AS等。此外，發現來源於內含子和基因間區的環形RNA約占所有環形RNA的12-20%，這提示環形RNA不僅僅是線性轉錄產物的副產物，而是作為一種非編碼RNA，與編碼RNA有著不同的形成機制。結合斷點識別和最大似然估計算法，實現對各可變剪接豐度的準確估計以及全長序列組裝與重建，為後續研究環形RNA的形成及可變剪接機制提供了重要的方法學工具。
3、宏基因組技術與人體健康
基於高通量測序的宏基因組學技術，已成為研究微生物群落組成、結構及功能最主要的技術手段。然而受高通量測序技術的限制，宏基因組研究中所利用的實驗技術和計算方法遇到了很多困難。如何對缺乏參考序列的海量混合測序片段進行拼接和組裝，這是所有宏基因組學研究面臨的首要問題。此外，相對於研究基礎較多的人體微生物組，新環境下宏基因組的研究更缺乏有效的實驗和計算手段。針對宏基因組研究的關鍵問題，重點開發基於單細胞測序技術的宏基因組拼接、序列歸類和注釋等方面的算法和工具。利用功能基因組學和代謝組學技術，研究人體口腔和腸道微生物組，揭示不同病理條件下微生物群落結構的組成、代謝功能及其變化規律。整合基因組學、計算生物學和系統生物學的研究手段，了解人類健康、生物被膜形成機制以及宿主與致病菌的相互作用等科學問題。

近期代表性論文

  1. Zhang Y, Ji P, WangJ & Zhao F. RiboFR-Seq: a novel approach to linking16S rRNA amplicon profiles to metagenomes. Nucleic Acids Res, 2016, doi:10.1093/nar/gkw165.
  2. Gao Y, Wang J, Zheng Y, Zhang J, Chen S & Zhao F. Comprehensive identification of internal structure and alternative splicing events in circular RNAs. Nature Communications, 2016, in press.
  3. Zhao H & Zhao F. BreakSeek: a breakpoint-based algorithm for full spectral range INDEL detection. Nucleic Acids Res, 2015, 43 (14):6701-6703.
  4. Gao Y, Wang J & Zhao F. CIRI: an efficient and unbiased algorithm forde novocircular RNA identification. Genome Biology, 2015, 16:4.
  5. Ye N, Zhang X, Miao M, Fan X, Zheng Y, Xu D, Wang J, Zhou L, Wang D, Gao Y, Wang Y, Shi W, Ji P, Li D, Guan Z, Shao C, Zhuang Z, Gao Z, Qi J & Zhao F. Saccharinagenomes provide novel insight into kelp biology. Nature Communications, 2015, 6: 6986.
  6. Wang J, Gao Y & Zhao F. Phage-bacteria interaction network in human oral microbiome. Environmental Microbiology, 2015, DOI: 10.1111/1462-2920.12923.

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