ZJE本科生在国际期刊 Genomics, Proteomics & Bioinformatics发表AI预测蛋白质修饰综述,同步产出软著与数据库
浙江大学爱丁堡大学联合学院(ZJE)不仅重视本科生课堂教育,更强调科研能力培养,将理论知识转化为实际科研成果。近期,学院多名本科生在ZJE跨肺多脏器研究中心(CLRA:Cross Lung Research Alliance)刘坚老师课题组的指导下,以第一作者身份在国际期刊发表综述论文,并同步产出软件著作权、数据库等多元化学术成果,生动展现了“科研型本科生”的成长路径。CLRA中心聚焦呼吸系统等疾病及其跨器官相互作用机制,围绕肺部疾病与心脏、肝、肠等其他脏器的关联,开展系统生物学层面的整合研究。从SRTP实践到国际期刊:一项源于“真问题”的综述近日,ZJE刘坚课题组在国际期刊 Genomics, Proteomics & Bioinformatics(GPB上发表题为“Artificial Intelligence in Post-translational Modification Site Prediction: Progress and Future Perspectives”的综述文章(https://doi.org/10.1093/gpbjnl/qzag088)。论文共同第一作者为ZJE生物医学专业2023级本科生冉嘉忆、张校晗及刘坚课题组博士生王蕴泽、陈斯琳。蛋白质翻译后修饰(PTM)是调控蛋白功能和细胞进程的关键机制,但实验鉴定PTM位点成本高昂且耗时。该综述系统回顾了AI在十余种PTM类型位点预测中的前沿进展,覆盖磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化、SUMO化、琥珀酰化、巴豆酰化等常见修饰及乳酰化等新兴类型。文章从单PTM位点预测、多PTM位点预测、PTM串扰预测和功能预测四个方面展开论述,系统梳理了从传统机器学习到深度学习的关键AI框架。这篇综述并非“纸上谈兵”,而是源于SRTP项目的真实科研实践。冉嘉忆等同学在刘坚课题组参与的SRTP课题为“基于原癌蛋白的泛蛋白修饰交互作用和机制的研究”。在推进课题过程中,团队需要借助计算工具预测潜在PTM位点以指导实验设计,但实际体验并不顺畅——现有AI预测工具数量庞大、架构各异、评价标准不一,导致选型缺乏依据、结果难以横向比较。这段亲身使用的经历,让他们意识到:与其逐一尝试,不如从全局出发,系统梳理AI预测PTM位点的方法论体系,帮助研究者做出更科学的选择。与此同时,ZJE核心课程HDRC3A(Human Disease: From Research to Clinic 3A)等以“研究驱动+AI赋能”为特色,让生物医学背景的学生具备了AI视野,能够跨越传统学科边界理解计算工具在生物医学问题中的应用逻辑——这一视野的拓展,成为综述成文的重要契机,让团队能够以更系统的视角审视AI在PTM预测中的角色与价值。从论文到落地:软著与数据库的衍生转化在博士生陈斯琳和王蕴泽的指导下,团队申请了软件著作权“PTM位点预测工具库软件 V1.0”,并同步建立了AI赋能的PTM预测工具专属网站(https://cerulean-melomakarona-91047f.netlify.app/),支持多维度检索与性能雷达图可视化对比,实现从“一次性综述”到“可持续社区资源”的跨越。基于研究中的真实使用痛点,团队将这篇综述定位为一份“可操作的资源”:- 系统梳理了十余种PTM类型的预测工具,涵盖磷酸化、乙酰化、泛素化、乳酰化等,完整呈现技术发展脉络;- 原创性提出四维方法选择框架——预测范围、模型架构、可解释性、性能评估——为不同背景的研究者提供清晰的工具选型路径;- 搭建PTM预测工具专属网站,支持多维度检索与性能雷达图可视化对比,推动成果从理论走向实践。AI赋能的PTM预测工具专属网站(https://cerulean-melomakarona-91047f.netlify.app/)培养成效初显:跨学科训练的育人闭环这一成果是ZJE本科生科研培养体系的集中体现。SRTP的实践训练与HDRC3A课程的AI视野拓展相互交织——前者提供真实的生物学问题场景,后者赋予生物医学学生理解和运用新型工具的能力——共同促成了从“遇到问题”到“解决问题”的完整科研闭环。研究过程中,团队还获得了学院创新创业实验室对本科生科研训练的全方位支持,以及学院Martin Kosar等教师对本文的专业指导。“SRTP让我们在实际课题中发现了真问题,HDRC3A课程给了我们更开阔的交叉学科视野,课题组给了我们放手探索的空间。”文章作者表示。从课堂到实验室,他们逐渐从一个“听课的人”变成了“做研究的人”。参与本文的ZJE本科生还有杨博、王慧然、邓奕舒、李泰霖和郭一江。多方协同支撑:学院育人体系、校地合作与国际化指导保驾护航始于课堂,成于实验室。在学院育人体系中,支撑从专业课程开始。SRTP项目和创新创业实验室则提供了从理论走向实证的第一次试探。进入ZJE课题组后,支撑变得更加具体:从实验细节到课题逻辑,日常训练让他们逐渐成长。该项目不仅得到ZJE跨肺多脏器研究中心(含浙一呼吸内科周建娅、郑静等)和浙江大学(海宁)国际医学研究中心的支持,而且得到了国家科技重大专项、国家自然科学基金、浙江省重点研发计划等多项基金的资助。从国内协作拓展至国际视野,研究过程同样受益于学院国际化师资的专业指导。正是在这种持续、高效、务实的校地协同与多学科合作基础上,团队得以将SRTP中的真实痛点转化为一篇“可操作”的综述、一项软件著作权和一个可持续的社区资源平台,为领域内研究者提供可复用的工具支持。课题组简介:刘坚,浙大研究员和博导、浙二兼聘教授、爱丁堡大学荣誉PI、浙江省高层次引进人才、ZJE跨肺多脏器研究中心主任;目前,结合AI+多组学多模态和转基因小鼠模型等手段开展肺鳞癌发病和治疗等相关工作,累计发表70多篇文章(30多篇通讯/一作)。美国贝勒医学院和NIH学习和工作12年(2009-2020)。2020年底回国加入浙大ZJE建立实验室,继续开展肺鳞癌相关工作,建立Omics3D等AI+多组学和蛋白修饰数据库,申请多项专利和软著;相关研究成果在Nature Communications (2)、Advanced Science (3)、Oncogene、Cell Death & Disease、Genomics, Proteomics & Bioinformatics等期刊上发表20余篇通讯作者论文;目前,主持国自然面上(2022, 2025)、浙江省杰青基金(2021)和延续项目(2025)等,骨干承担国家教育部先导重大计划(2026)、国家“四大慢病”重大项目(2023a, 2023b)和浙江省领雁项目“呼吸系统重大疾病诊治新技术研究”(2025)等。诚聘博后和研究生。邮箱:JianL@intl.zju.edu.cn课题组简介:https://person.zju.edu.cn/liujian
2026-09-08