未病预警:陈洛南团队创新数据科学研究
在我国上海市科学技术委员会的资助下(项目编号:22DZ2304300),澎湃新闻网与《世界科学》共同进行了科普化报道,对获得国家及上海市科技奖励的获奖成果进行了深度剖析。本次报道以2020年度上海市自然科学奖一等奖项目“动力学驱动的数据科学理论和方法研究”为主题。该项目由我国著名科学家、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员陈洛南领衔的研究团队完成。
陈洛南研究员指出,现有的大部分疾病预警研究采用静态对照式方法,难以捕捉疾病的动态演变过程。相比之下,动力学研究更能揭示复杂生物系统的动态临界过程。因此,团队致力于将动力学思想和方法应用于数据科学领域,以期提高疾病预警的准确性。
陈洛南团队的研究方向主要包括预测、预警、因果和人工智能等方面。他们的研究成果已在多个学科领域得到广泛应用,如计算系统生物学、生物过程临界分析和肿瘤细胞转移等疾病的早期预警和地质灾害预警等。
值得一提的是,陈洛南团队还致力于开发一种名为“动态网络生物标志物”(DNB)的新方法,用以检测复杂疾病的预警信号。该方法在地震预警领域的应用取得了显著的成果,成功实现了83%的真阳性率和0.98%的假阳性率。这一预警精度显著优于现有10种方法,并能提前预警6-7天。
虽然团队已经取得了一定的成果,但在陈洛南看来,仍然有很多未解决的问题。例如,如何应对噪声干扰和系统本身的强随机性等问题。此外,如何将DNB方法推广至更广泛的场景,提高其泛用性,也是亟待解决的问题。
展望未来,陈洛南团队将继续推动疾病预警、预测等方面的研究,并为中医的现代化、国际化贡献力量。他们希望建立一个“未病”的量化表征,以期实现疾病的早期预警和干预。