劉雷[中科院上海生命科學研究院研究員]

劉雷，中科院上海生命科學研究院研究員。研究方向：生物網路,計算系統生物學,系統建模，生物醫學信息學，醫學數據挖掘。

個人信息

所系名稱 系統生物學實驗室

性別 男

專業名稱 生物信息學

行政職務 研究組長

個人簡介

1988年北京大學生物系獲得學士學位，1991年在中國科學院發育生物學研究所獲得碩士學位，1994年獲得美國康乃狄克大學分子與細胞生物學系碩士學位，1997年獲得美國康乃狄克大學分子與細胞生物學系博士學位。1997年--1999年在美國康乃狄克大學計算機系做博士後研究，1999年始任美國伊利諾伊大學香檳分校（UIUC）生物技術中心生物信息學實驗室主任，2000年任美國伊利諾伊大學香檳分校動物學系兼職助理教授，2002年任美國伊利諾伊大學香檳分校、國家超級計算中心(NCSA) 兼職研究員，2003年-2006年3月任上海生物信息技術研究中心客座研究員，2006年4月任上海生物信息技術研究中心研究員。2007年6月到中科院上海生科院系統生物學重點實驗室任"百人計畫"研究員,並共同負責生物信息學平台。是國際計算生物學學會會員，Genome Letter雜誌編委成員，獲得美國國家科學基金(NSF)物基因組研究獎，美國國家衛生研究所(NIH) 皮膚病研究中心獎和NCSA教師獎。在國際權威科學雜誌上發表科學論文30多篇。

研究方向

生物網路,計算系統生物學,系統建模，生物醫學信息學，醫學數據挖掘

研究工作

計算系統生物學

細胞是一個複雜的系統,包含了成千上萬的成份和相互作用。傳統的分子生物學主要研究個別的成份和反應。系統生物學從整個細胞體出發，研究整個系統或子系統的結構，功能，與特性。自上世紀九十年代以來，高通量生物技術為系統生物學研究提供了海量數據。許多物種的基因組，特別是大量微生物的基因組，被完全破解。表達組，蛋白質組和代謝組的數據也在飛速增加。如何對這些海量數據進行分析，從而找到系統水平上的規律是當代生物學面臨的巨大挑戰。計算系統生物學就是利用各種計算和數據挖掘的手段，通過數據整合建立海量數據的分析方法及數學模型，發現系統的結構與功能特性。計算系統生物學中的一個基本方法是生物網路。生物網路是把複雜的細胞內系統抽象成由點線組成的，在數學圖論意義上的網路。點表示系統中的成分，連線點的線表示相互作用，線是可以有方向的。本人從事的研究是基於生物網路，研究其拓譜結構特性和動態特徵，以及生物網路的比較與進化。生物網路研究可分為拓譜結構和動態系統模型兩大方向。拓譜結構分析研究網路的結構特徵，如連線度，模組化結構，無尺度結構等。網路的拓譜結構是靜態的，不能描述系統的變化。而個種生物功能大多表現在生物網路的動態上。動態系統模型在拓譜結構的基礎上構建數學模型描述系統的動態過程，模擬和預測系統的變化。最近的一個項目比較了葉綠體和藍藻的代謝網路拓譜結構。葉綠體在進化上是從藍藻通過內共生轉變而來。通過代謝網路拓譜結構分析，發現了共性和不同，為進一步的網路進化研究打下了基礎。同時建立了一系列網路模組化分析與比較的方法。