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| 本文作者： 任平 | 2023-04-20 10:43 |
姜濤是極少數(shù)能同時(shí)把計(jì)算機(jī)理論和生物學(xué)都做好的學(xué)者。
近四十年的工作學(xué)習(xí)生涯中，姜濤最初并非從事生物信息學(xué)工作，而是研究計(jì)算機(jī)理論和算法。
直到1995年，他獲得首次學(xué)術(shù)休假，決定利用機(jī)會(huì)拜師Richard M. Karp。人類史上規(guī)模最宏大的跨國(guó)跨學(xué)科工程人類基因組計(jì)劃進(jìn)行之際，就連Karp這樣享譽(yù)國(guó)際的計(jì)算理論界泰斗都投身其中。
就這樣，姜濤走上生信道路，新世紀(jì)后又參與了第二次生命科學(xué)浪潮——基因芯片設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
43歲，姜濤當(dāng)選美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)會(huì)士（AAAS Fellow），又在一年后接連升任UCR校長(zhǎng)講座教授和計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)會(huì)士（ACM Fellow）。1988年博士畢業(yè)至今，姜濤發(fā)表了超300篇論文，高產(chǎn)期一年多達(dá)18篇。
回顧這一路的發(fā)展軌跡， 姜濤認(rèn)為自己多少帶有些運(yùn)氣成分，“個(gè)人成就總是離開不科學(xué)發(fā)展大環(huán)境，如此才能保證科研工作的影響力及可持續(xù)性?！?/p>
但換句話說，那又何嘗不是時(shí)勢(shì)造英雄，即所謂“時(shí)來天地皆同力，運(yùn)去英雄不自由?！?br/>
1958年，蘭州市郊北山之麓，一座新學(xué)校拔地而起。
此處黃土光裸、風(fēng)沙肆虐，來人無不嘆句荒涼。
原來，在鐵道部的領(lǐng)導(dǎo)下，唐山鐵道學(xué)院、北京鐵道學(xué)院兩所學(xué)校（部分系所及員工）遷至于此，組建起了這所新的“蘭州鐵道學(xué)院”，也就是后來的蘭州交通大學(xué)。
“西部大開發(fā)”，一個(gè)充滿了時(shí)代性的口號(hào)，將許多人的一生留在了那里。姜濤的父母就是如此，他們隨唐山鐵道學(xué)院西遷至蘭州，把家安在了大西北，并養(yǎng)育了一對(duì)兒女。
上世紀(jì)70年代，我國(guó)部分地區(qū)的中學(xué)學(xué)制為四年（初高中各兩年），等到姜濤1979年考入中科大時(shí)，也僅僅16歲出頭。在當(dāng)時(shí)平均年齡為16.7歲的同級(jí)學(xué)生中，姜濤比中科大少年班的學(xué)生也大不了多少。
實(shí)際上，姜濤完全有機(jī)會(huì)參加1977年的高考，當(dāng)時(shí)已通過了省里的高考預(yù)考，但姜濤自覺書沒讀夠，便拖到了兩年后。兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，姜濤回到了老家安徽。
1984年，姜濤（左二）在中科大畢業(yè)時(shí)和室友合影
1978年3月，時(shí)任中科大校長(zhǎng)的郭沫若在全國(guó)科學(xué)大會(huì)上發(fā)表了演講《科學(xué)的春天》，鼓勵(lì)全國(guó)的青少年學(xué)習(xí)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)，打破陳規(guī)，披荊斬棘，開拓我國(guó)科學(xué)發(fā)展的道路。
這篇激情洋溢的演講令姜濤深受震撼，時(shí)隔四十余年，他仍然形容那篇演講是“詩一樣的鼓舞”。
同樣在1978年，作家徐遲在《人民文學(xué)》發(fā)表了報(bào)告文學(xué)《哥德巴赫猜想》，這篇講述數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)成長(zhǎng)與研究經(jīng)歷的文章一經(jīng)問世就引起了熱烈反響。全國(guó)各地報(bào)紙、廣播電臺(tái)紛紛全文轉(zhuǎn)載和連續(xù)廣播，在當(dāng)時(shí)掀起了崇尚科學(xué)的熱潮。
1979年，來自西部黃土高坡的姜濤，與來自江蘇張家港的周耀旗（現(xiàn)任深圳灣實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)與物理生物學(xué)研究所副所長(zhǎng)）一起進(jìn)入了中科大，還差點(diǎn)成了同班同學(xué)。
周耀旗曾介紹，1979年的高考化學(xué)科目非常難，他在這門科目上發(fā)揮得卻不錯(cuò)，因?yàn)檫@個(gè)優(yōu)勢(shì)填報(bào)了中科大的近代化學(xué)系。
姜濤原本的計(jì)劃也是學(xué)習(xí)化學(xué)專業(yè)。他的母親曾在蘭州鐵道學(xué)院給排水系執(zhí)教，研究水環(huán)境等相關(guān)課題，化學(xué)知識(shí)背景深厚。在母親的耳濡目染下，姜濤的高考化學(xué)成績(jī)非常優(yōu)異。但在改革開放后，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸進(jìn)入全面復(fù)蘇階段，中科大無線電電子學(xué)系（現(xiàn)名為電子工程與信息科學(xué)系）成為了全國(guó)教育重心。
著名電子學(xué)家、時(shí)任中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所所長(zhǎng)顧德歡先生出任首任系主任。姜濤談到，“從實(shí)用性方面考慮，父母更鼓勵(lì)我選擇無線電系?！?/p>
那時(shí)，中科大各院系一直延續(xù)著“五年制+大一不分專業(yè)”的教學(xué)模式。入學(xué)第二年，姜濤選擇了計(jì)算機(jī)專業(yè)。1982年，計(jì)算機(jī)專業(yè)獨(dú)立建系，不再隸屬于無線電系，姜濤也在這一年結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)三年的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，開始進(jìn)行專業(yè)課學(xué)習(xí)。
受時(shí)代所限，即便是中科大這樣的高校，在七、八十年代能夠提供給學(xué)生的上機(jī)機(jī)會(huì)也十分有限。姜濤描述，“只好把主要精力放在基礎(chǔ)學(xué)科上，一邊學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)的課程，一邊排隊(duì)等待上機(jī)。”
一天，數(shù)學(xué)系的王樹禾前來教授圖論課，還是穿著他那件發(fā)皺的藍(lán)色中山裝。在姜濤的記憶中，王老師有科大組合數(shù)學(xué)四大天王之一的美譽(yù)，他編撰的《圖論》深入淺出、鞭辟入里，被計(jì)算機(jī)系選為教材。
但更重要的是，他每堂課總是特意查找有關(guān)數(shù)學(xué)家的生平，為枯燥的內(nèi)容增色不少。
王樹禾、李炯生、陶懋頎、李喬（從左到右），在中科大被稱為組合與圖論四大天王
那堂課結(jié)束后，姜濤很快便找到了一個(gè)可行的科研方案——理論研究，從自己擅長(zhǎng)的數(shù)學(xué)與算法入手。
后來，在王樹禾教授的鼓勵(lì)之下，他便將目標(biāo)確定為一個(gè)懸而未決的圖論問題：哈約斯猜想(Hajós' Conjecture)。實(shí)際上，這個(gè)猜想早在1961年就由法國(guó)數(shù)學(xué)家哈約斯(Hajos, G.)提出，簡(jiǎn)單來說，就是如何將一個(gè)圖拆分成少量不相交的圈。
經(jīng)過半年的研究，盡管姜濤沒有完全解決這一問題，但他至少在平面圖的范圍內(nèi)證明了哈約斯猜想。后來這一成果于1984年發(fā)表在中科大的學(xué)報(bào)上，是姜濤為數(shù)不多的中文研究成果，也成為了他競(jìng)爭(zhēng)郭沫若獎(jiǎng)學(xué)金的重要成績(jī)。
值得一提的是，由于新中國(guó)此前從未設(shè)立過學(xué)金，只有“助困”性質(zhì)的人民助學(xué)金，郭沫若獎(jiǎng)學(xué)金也被視為“新中國(guó)第一獎(jiǎng)學(xué)金”，更被無數(shù)科大學(xué)子視為夢(mèng)寐以求的最高獎(jiǎng)。
1982年開春，學(xué)校隆重舉行1981年度郭沫若獎(jiǎng)學(xué)金獲得者、三好學(xué)生、優(yōu)秀學(xué)生干部授獎(jiǎng)大會(huì)。獲獎(jiǎng)?wù)哂薪獫字囟鳎ㄇ迦A大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院院長(zhǎng)）。
對(duì)姜濤而言，這是他學(xué)術(shù)生涯的起點(diǎn)。
姜濤的出國(guó)經(jīng)歷堪稱曲折。1984年，姜濤與周耀旗同年畢業(yè)。
相比之下，周耀旗獲得了國(guó)家公派留學(xué)的名額，在中山大學(xué)進(jìn)行一年集訓(xùn)后順利出國(guó)。而姜濤所在的計(jì)算機(jī)系，在中國(guó)仍是一個(gè)新興學(xué)科，并不屬于多個(gè)公派留學(xué)的計(jì)劃覆蓋范圍之內(nèi)。
于是，姜濤準(zhǔn)備“曲線出國(guó)”——報(bào)考清華大學(xué)的研究生，爭(zhēng)取已分到清華的日本留學(xué)名額。
可在準(zhǔn)備考試之前，中科大計(jì)算機(jī)系公布了公派留學(xué)計(jì)劃——從應(yīng)屆畢業(yè)生中選拔一些優(yōu)秀學(xué)生出國(guó)留學(xué)，畢業(yè)后回到中科大任教。盡管一番折騰，姜濤最終拿到了留學(xué)名額，并通過了英語考試。
出國(guó)在望，手續(xù)卻不太順利。
這項(xiàng)留學(xué)計(jì)劃原本啟動(dòng)時(shí)間就比較晚，且當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的計(jì)算機(jī)科學(xué)底蘊(yùn)尚淺，姜濤與國(guó)外幾所高校溝通留學(xué)事宜都沒有成功。原定于1984年秋天啟程的留學(xué)之旅，便拖了下來。
經(jīng)過漫長(zhǎng)的等待，兩封來自美國(guó)的錄取通知姍姍而來，一封來自馬里蘭大學(xué)，另一封來自明尼蘇達(dá)大學(xué)。這兩所學(xué)校都被是公立名校，但相比較而言，馬里蘭大學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè)排名要更靠前。
然而，那個(gè)年代信息流通緩慢，姜濤找來的一份美國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的排名（Gourman Report），顯示明尼蘇達(dá)優(yōu)于馬里蘭。所以，拿著這份“過時(shí)”的排名，1985年初，姜濤去往明尼蘇達(dá)大學(xué)。
1986年于明尼蘇達(dá)大學(xué)
作為中科大計(jì)算機(jī)系的公派留學(xué)生，姜濤這一批學(xué)子擔(dān)負(fù)著學(xué)成歸國(guó)任教的任務(wù)。在挑選專業(yè)時(shí)，姜濤站在學(xué)校和國(guó)家更需要的角度考慮，選擇了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)尚未開設(shè)的軟件工程專業(yè)。
一段時(shí)間后，姜濤發(fā)現(xiàn)軟件工程專業(yè)的很多課程自己沒有學(xué)過，很難跟上進(jìn)度。加上當(dāng)年在科大排隊(duì)上機(jī)的經(jīng)歷，讓他在編程功底上欠缺太多，于是決定轉(zhuǎn)向其他研究方向——計(jì)算機(jī)理論。
當(dāng)時(shí)的明尼蘇達(dá)大學(xué)計(jì)算機(jī)系中，這個(gè)方向的老師并不多，姜濤選擇了其中一位美籍菲律賓教授Oscar Ibarra。這位教授當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行晶格自動(dòng)機(jī)（cellular automata，作為并行計(jì)算的一個(gè)基本模型）的研究.因此，姜濤博士階段的研究主要圍繞這一主題進(jìn)行。
生計(jì)問題是姜濤在留學(xué)期間的另一重壓力。
國(guó)家資助了姜濤留學(xué)第一年的學(xué)費(fèi)與生活費(fèi)，次年開始所有的開銷都要自己承擔(dān)。于是姜濤選擇了在當(dāng)時(shí)最適合學(xué)生做的兼職——擔(dān)任學(xué)校的教學(xué)助理與科研助理，獲取獎(jiǎng)學(xué)金。讀博士期間，姜濤有一半的時(shí)間在做教學(xué)助理，另一半的時(shí)間在做科研助理。
1987年，姜濤在晶格自動(dòng)機(jī)通訊復(fù)雜度研究上取得了初步成果，開始參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議；1988年，攻讀博士學(xué)位不到四年的姜濤已經(jīng)達(dá)到了畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
畢業(yè)前夕，姜濤參加在華盛頓特區(qū)舉行的IEEE Structure in Complexity Theory年會(huì)時(shí)，結(jié)識(shí)了會(huì)議的一位“圈內(nèi)人物”——李明。
李明已經(jīng)博士后畢業(yè)，在美國(guó)任教，和姜濤一樣是一位純粹的計(jì)算機(jī)理論研究者，與生物學(xué)的緣分尚未來臨。但這次的會(huì)面為二人在加拿大重逢，成為關(guān)系密切的朋友與合作伙伴，共同研究生物信息學(xué)埋下了伏筆。
二十世紀(jì)八十年代末，留學(xué)生想要留美任教手續(xù)十分繁瑣，難以獲得簽證，畢業(yè)后往往要先離開美國(guó)一段時(shí)間，再回去才能應(yīng)聘教職。作為北美州唯二的兩個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家，加拿大與美國(guó)毗鄰，二者的社會(huì)文化環(huán)境、科研條件等都較為相似，幾所杰出的高校也具有很好的科研基礎(chǔ)。
在美國(guó)簽證發(fā)放不斷收緊的情況下，姜濤前往加拿大的麥克馬斯特大學(xué)任教，李明也離開了美國(guó)前往加拿大工作，先后入職約克大學(xué)與滑鐵盧大學(xué)，和姜濤所在的麥克馬斯特大學(xué)車程不到一小時(shí)。
1994年，姜濤（居中）在麥克馬斯特大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)
初到加拿大，姜濤在當(dāng)?shù)氐挠?jì)算機(jī)理論領(lǐng)域“舉目無親”，不遠(yuǎn)處的李明既是老鄉(xiāng)，又是在美國(guó)求學(xué)時(shí)的舊相識(shí)，自然而然地來往密切起來。
“對(duì)我來說，李明是一位兄長(zhǎng)，我在工作上得到了很多他的幫助和提攜。”
李明比姜濤年長(zhǎng)幾歲，向來不吝惜向姜濤傳授自己的科研經(jīng)驗(yàn)，甚至于后來姜濤轉(zhuǎn)向生物信息學(xué)的研究也與李明的鼓勵(lì)密分不開。除此之外，兩人在Kolmogorov complexity理論在計(jì)算復(fù)雜性及算法平均復(fù)雜性分析中的應(yīng)用方面也有多項(xiàng)合作，并解決了多個(gè)著名難題。
二十世紀(jì)九十年代初，在李明的激勵(lì)下，姜濤參與到人類基因組計(jì)劃中的一個(gè)重要測(cè)序方法——霰彈槍測(cè)序法的研究之中。其中一個(gè)相關(guān)的重要問題是：當(dāng)給定一組字符串后，怎樣計(jì)算它們的最短公共超串（shortest superstring）。
姜濤首次得到了一個(gè)著名算法的線性逼近分析。后來，團(tuán)隊(duì)中又加入了來自荷蘭CWI的John Tromp、 MIT的Avrim Blum、貝爾實(shí)驗(yàn)室的Mihalis Yannakakis三位學(xué)者，合作發(fā)布了一篇STOC論文《 Linear approximation of shortest superstrings》，在當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)理論領(lǐng)域引起了強(qiáng)烈反響，帶動(dòng)了一大批做算法的學(xué)者研究這一問題。
2006年，姜濤（右一）和李明（左一）合影
可以說，霰彈槍測(cè)序法是姜濤的生物信息學(xué)入門之作。
1994年，姜濤和他在麥克馬斯特大學(xué)的第一個(gè)博士生王魯生，以及加州大學(xué)伯克利分校的Eugene Lawler教授（著名組合數(shù)學(xué)家；已故），合作開發(fā)了一個(gè)關(guān)于多序列比對(duì)的快速近似算法。
這一算法在當(dāng)時(shí)引起不小的震動(dòng)。不少本領(lǐng)域的權(quán)威人士，如Pavel Pevzner、Eugene Myers、Webb Miller等都認(rèn)為“這個(gè)結(jié)果既 surprising ，又非常deep”，并被寫進(jìn)多本生物信息學(xué)教科書。
1995年，姜濤和王魯生以及另一位在加拿大西安大略大學(xué)的張凱中教授合作，一起開發(fā)了一種比較樹結(jié)構(gòu)的方法，稱為“樹比對(duì)”，并于當(dāng)年發(fā)表。這種方法較傳統(tǒng)樹結(jié)構(gòu)比較方法（樹編輯）在計(jì)算上有多種優(yōu)越性，所以也在生物信息領(lǐng)域之外（如數(shù)據(jù)庫查詢，XML數(shù)據(jù)處理等）得到廣泛應(yīng)用。
這一研究的份量在姜濤看來不輕，因?yàn)殚L(zhǎng)期以來生物信息學(xué)總是借鑒其他領(lǐng)域的方法，如，機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言、圖像處理，“而它是為數(shù)不多的，將生物信息學(xué)方法推廣到其它領(lǐng)域的范例之一”。
這是姜濤從計(jì)算復(fù)雜性理論轉(zhuǎn)向算法研究的分水嶺，卻不能算是他進(jìn)入生物信息學(xué)領(lǐng)域的標(biāo)志，“這時(shí)候我還從還沒有真正看過生物數(shù)據(jù)，只是做了一些算法問題?！?/p>
直到1995年學(xué)術(shù)休假時(shí)，李明建議姜濤，“生物信息學(xué)現(xiàn)在非常重要，我們應(yīng)該盡早涉入。”
出于對(duì)李明的信任和尊敬，姜濤決定利用學(xué)術(shù)休假學(xué)習(xí)生物信息學(xué)。
1995年，姜濤利用一年的學(xué)術(shù)休假“拜師”Richard M. Karp。Karp（1985年圖靈獎(jiǎng)獲得者)是一位計(jì)算機(jī)理論、算法領(lǐng)域的大師，一生有諸多傳奇。1968年，他離開工作十年的IBM沃森研究中心，前往加州大學(xué)伯克利分校（UC Berkeley）工作。
那里是計(jì)算機(jī)科學(xué)理論的一個(gè)著名研究中心，Stephen Cook（1982年圖靈獎(jiǎng)獲得者)、Manuel Blum（1995年圖靈獎(jiǎng)獲得者) 、姚期智（2000年圖靈獎(jiǎng)獲得者）等一批知名學(xué)者都先后在此任教，學(xué)術(shù)氣氛十分濃厚。
不過，這樣一位計(jì)算機(jī)科學(xué)界的頂級(jí)大佬，在90年代初期來了一個(gè)“大轉(zhuǎn)彎”——將研究重心移到了生物信息學(xué)領(lǐng)域。
這在學(xué)術(shù)圈是轟動(dòng)性的大事。很多學(xué)者猜測(cè)是由于HGP（人類基因組計(jì)劃）的啟動(dòng)，使得Karp看到了計(jì)算科學(xué)在基因組測(cè)序及分析方面的潛力。沒過多久，Karp本人就親自證實(shí)了這一猜測(cè)。
姜濤是最早得知Karp研究變動(dòng)的人。1995年，在姜濤發(fā)去拜師郵件后，很快便收到了Karp的回信：“我即將搬去華盛頓大學(xué)（西雅圖），你有沒有興趣同往？”
1993年，人類基因組計(jì)劃的發(fā)展如潮水般兇猛，自動(dòng)化基因測(cè)序儀的誕生推動(dòng)HGP進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性的運(yùn)作階段。1994年，3000個(gè)(原計(jì)劃為600- 1500) 標(biāo)簽分辨率為1CM (即1%重組率)的遺傳圖譜的繪制，標(biāo)志著HGP進(jìn)入一個(gè)新階段——物理圖譜繪制階段。
Karp之所以要?jiǎng)由砣ネ餮艌D，一個(gè)重要原因是HGP的研究中心之一設(shè)在了“西雅圖華盛頓大學(xué)基因組測(cè)序中心”?，F(xiàn)在，有一個(gè)機(jī)會(huì)擺在姜濤面前。
這個(gè)中心里，領(lǐng)導(dǎo)者是物理圖譜領(lǐng)軍人士及人類基因組計(jì)劃發(fā)起人之一Maynard Olson，具體合作者包括Gane Wong及于軍，大家共同創(chuàng)立了當(dāng)時(shí)世界上最嚴(yán)謹(jǐn)、精確、系統(tǒng)的基因組物理圖譜制作方法——多酶完全水解物理圖譜，還將其用于規(guī)?；锢韴D譜制作，并為基于克隆的DNA測(cè)序提供直接材料。
那時(shí)候姜濤還沒到35歲，但覺得時(shí)間過得飛快。這是一段繪制人類DNA圖譜的“軍備競(jìng)賽”，醫(yī)藥公司以及私營(yíng)企業(yè)實(shí)驗(yàn)室加入競(jìng)爭(zhēng)，迫使人類基因組計(jì)劃陷入一場(chǎng)瘋狂角逐。
姜濤逐漸認(rèn)識(shí)到，“在生物學(xué)問題里，不能再為了做出漂亮的算法而只關(guān)注簡(jiǎn)化后的數(shù)學(xué)問題，必須直面所有真實(shí)的生物數(shù)據(jù)?！?/p>
如今，姜濤仍對(duì)那段經(jīng)歷印象深刻，很大一部分原因是此前他從未脫離老本行，即便是合作一些生物課題，也是將自己定義為一名計(jì)算機(jī)理論學(xué)者。
Karp看出了姜濤的疑慮，臨別之際他送給了姜濤一句話，“沒有關(guān)系，都是科學(xué)，不要太關(guān)注領(lǐng)域的界限。”
姜濤與Richard Manning Karp教授
重回麥克馬斯特大學(xué)，姜濤趕上了被譽(yù)為“加拿大基因組計(jì)劃”的CGAT項(xiàng)目（Canadian Genome Analysis and Technology）。該項(xiàng)目計(jì)劃耗資2200萬美元，為期5年，用以資助加拿大學(xué)者從人類染色體圖譜繪制和小鼠免疫系統(tǒng)基因測(cè)序，到社會(huì)問題研究的所有項(xiàng)目。
姜濤與李明再續(xù)合作，順利申請(qǐng)到第一批經(jīng)費(fèi)，約十幾萬加元。
姜濤稱，“盡管這筆經(jīng)費(fèi)并不算多，但提供了認(rèn)真去做生物信息學(xué)的良機(jī)。”
不過，加拿大啟動(dòng)基因組計(jì)劃，只是HGP推動(dòng)各國(guó)參與生命科學(xué)大討論的冰山一角。
自1999年以來，伴隨著測(cè)序儀的改進(jìn)和新的用于組裝和注釋軟件的開發(fā)，人類基因組測(cè)序已在全球數(shù)十個(gè)主要研究中心全面展開。這也意味著，HGP培育了一種新的科學(xué)研究協(xié)作文化。
1999年，姜濤去往美國(guó)加州大學(xué)河濱分校（University of California - Riverside，UCR），任計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系教授。對(duì)于這次任職，姜濤一是想認(rèn)真做生物信息學(xué)，二是加強(qiáng)與生物學(xué)背景的學(xué)者合作。
因此，即使李明已經(jīng)邀請(qǐng)他去往滑鐵盧大學(xué)任職，但考慮到河濱分校擁有世界級(jí)水平的植物系，姜濤還是選擇了后者。
他講到，“我在工作面試中能感覺到，該校的教授們非常愿意和計(jì)算背景的人合作?！笔孜幌蚪獫斐鲩蠙熘Φ木褪且晃恢参镞z傳學(xué)大咖——?jiǎng)偵先蜺CR自然科學(xué)與農(nóng)學(xué)院長(zhǎng)不久的Michael T. Clegg教授。
Michael T. Clegg教授
Clegg希望在任期內(nèi)完成一件事：重振正在衰退的統(tǒng)計(jì)系，發(fā)展新興學(xué)科。
因此，他對(duì)生物信息學(xué)很感興趣。姜濤的到來讓他看到了希望，兩人迅速討論決定合作研究一些植物基因的遺傳機(jī)制并全面分析植物基因組中的各種重復(fù)序列。
經(jīng)歷了半年的前期準(zhǔn)備工作，2000年，兩人與當(dāng)時(shí)剛搬到加州大學(xué)圣巴巴拉分校的李明合作，成功申請(qǐng)到了NSF-ITR第一批大規(guī)模項(xiàng)目。
對(duì)他們來說，此舉相當(dāng)有振奮意義。“這個(gè)項(xiàng)目不僅是由美國(guó)國(guó)家科技署發(fā)起的支持信息技術(shù)優(yōu)先領(lǐng)域的特殊項(xiàng)目，而且第一批大規(guī)模項(xiàng)目的命中率不到1%，結(jié)果還是由白宮直接官宣?！?/p>
毫無疑問，姜濤也借此打響了在美國(guó)任教的第一槍。
今年是姜濤在河濱分校任教的第23個(gè)年頭。這些年里，姜濤發(fā)表論文300余篇，是一位名副其實(shí)的“多產(chǎn)型學(xué)者”，也是一位炙手可熱的“合作者”。
2001年，姜濤被第二位合作對(duì)象“鎖定”，植物病理系的James Borneman教授。
Borneman是一位微生物學(xué)家，多年來一直與多個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作，希望了解微生物在病原體和疾病中的作用。
當(dāng)時(shí)他敏銳地注意到，“DNA微芯片技術(shù)”正成為各國(guó)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究和開發(fā)的熱點(diǎn)，尤其在1998年6月29日美國(guó)宣布正式啟動(dòng)“基因芯片計(jì)劃”，聯(lián)合私人投資機(jī)構(gòu)投入了20億美元以上的研究經(jīng)費(fèi)后，以基因芯片為核心的相關(guān)產(chǎn)業(yè)迅速在全球崛起。
這對(duì)Borneman來說無疑是他從事微生物研究的最佳窗口期。他難掩激動(dòng)，“這場(chǎng)研究消除了人工培養(yǎng)微生物的環(huán)節(jié)，將推動(dòng)我們研究成千上萬的微生物。”
所以，對(duì)于這場(chǎng)“豪賭”，Borneman必須選對(duì)團(tuán)隊(duì)。
他注意到，姜濤的豐富算法研究經(jīng)驗(yàn)將對(duì)芯片探針的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，加上他在生物信息學(xué)中的積累，正是此次項(xiàng)目的最佳合作人選。
在姜濤的幫助下，系里的熱衷于算法的同事Marek Chrobak也加入進(jìn)來。
這是一位波蘭學(xué)者，早年工作與姜濤在加拿大時(shí)從事的計(jì)算復(fù)雜性分析有不少交集，此次姜濤親自邀請(qǐng)自然是熱情接受，姜濤因此感慨，“我來UCR做起了生物信息學(xué)，至少系里有一個(gè)人能夠理解自己?！?/p>
緊接著Della Vedova Gianluca（來自Milan Bicocca University的一位訪問學(xué)生）、UCR博士生Andres Figueroa的加入，五人團(tuán)隊(duì)的人選正式敲定。
James Borneman、姜濤、Marek Chrobak
2001年，以Borenman教授及姜濤為主導(dǎo)開發(fā)的OFRG技術(shù)（Oligonucleotide Fingerprinting of rRNA Genes），一度成為當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的微生物群體分析手段，可以用來分析植物根部土壤中的微生物群體組成。
時(shí)隔多年，姜濤站在更長(zhǎng)遠(yuǎn)的視角上，認(rèn)為“這次研究在基因研究歷史上影響并不大，很快便被大規(guī)模測(cè)序技術(shù)普及所替代”，但值得一提的是，這次研究卻奠定了姜濤此后的一個(gè)研究主線：利用計(jì)算機(jī)科學(xué)的手段解決實(shí)際的生物學(xué)問題。
此后，姜濤頻繁開展相關(guān)領(lǐng)域的合作，其中之一是與同校的分子生物學(xué)家Frances M. Sladek合作。
她多年通過實(shí)驗(yàn)手段研究核受體的調(diào)控機(jī)制，于2002年找到姜濤想通過計(jì)算方法來擴(kuò)大研究范圍，加快研究進(jìn)程。因此二人研究發(fā)明了一種新型馬爾科夫鏈（當(dāng)時(shí)起名為optimized Markov chains，后被人改稱為permutated Markov chains），并建立一個(gè)重要核受體（HNF4a）綁定位點(diǎn)當(dāng)時(shí)最大的數(shù)據(jù)集。
2003年，姜濤（紅衣居中）與UCR科研團(tuán)隊(duì)
除此之外，姜濤還趕了一個(gè)“時(shí)髦”。
在RNA-seq技術(shù)出現(xiàn)不久之后，基于RNA-Seq數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)錄組組裝，即從數(shù)百萬個(gè)短讀段中重建所有全長(zhǎng)mRNA轉(zhuǎn)錄本并確定它們的峰度，成為分子生物學(xué)學(xué)界的一大挑戰(zhàn)。
2010年，姜濤和UCR博士生李煒、清華大學(xué)訪問學(xué)生馮建興，共同提出了一個(gè)通過RNA-seq讀段來重建轉(zhuǎn)錄組，并估計(jì)每個(gè)mRNA轉(zhuǎn)錄本（isoforms，也叫基因異構(gòu)體）峰度的算法，稱為Isoinfer，屬于這方面最早的方法之一。
2011年，姜濤與團(tuán)隊(duì)利用數(shù)據(jù)的稀疏性，對(duì)這個(gè)算法做了進(jìn)一步改進(jìn)，稱為Isolasso，并得到了更廣泛地應(yīng)用。這一研究的影響是廣泛的、雙重的。
首先，由于下一代測(cè)序(NGS)技術(shù)的快速發(fā)展，及其對(duì)生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的潛在影響，RNA-Seq數(shù)據(jù)分析在生物信息學(xué)中屬于時(shí)興主題。
其次，盡管許多RNA-Seq應(yīng)用程序取得了成功，但在RNA-Seq數(shù)據(jù)分析中仍然存在不少挑戰(zhàn)，其中之一來自RNA-Seq讀取中的偏差的理解和處理。
因此，姜濤等人提出的處理RNA-Seq偏差的方法，屬于結(jié)合了統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)和組合算法的技術(shù)典范。
2002年夏天，姜濤開始頻繁回國(guó)訪問并到清華擔(dān)任客座教授，為新世紀(jì)初的中國(guó)生物信息學(xué)事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。而他做的第一件事，就是和大學(xué)同學(xué)鐘揚(yáng)恢復(fù)了聯(lián)系。
實(shí)際上，兩人自畢業(yè)后已經(jīng)十七年未見。但當(dāng)年鐘揚(yáng)在復(fù)旦大學(xué)研究植物多樣性及進(jìn)化并開始對(duì)生物信息學(xué)發(fā)生興趣。通過同學(xué)關(guān)系聯(lián)系上姜濤后兩人一拍即合，確定了合作關(guān)系，并共同承擔(dān)了國(guó)家基金委第二期“龍星計(jì)劃”生物信息學(xué)在復(fù)旦的授課。
2005年，兩人首次提出了一個(gè)利用基因在基因組上的順序來分析直系同源基因的一個(gè)新方法，解決了同源基因序列極其相似的難題。
2002年，姜濤與鐘揚(yáng)于虹橋機(jī)場(chǎng)，2010年鐘揚(yáng)在姜濤所在的UCR實(shí)驗(yàn)室。
值得一提的是，2002年徐鷹回國(guó)創(chuàng)辦了生物信息國(guó)際研討會(huì)（IBW），不僅打開了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流的通道，更在此次會(huì)議中討論做出決定：“以后每屆的IBW會(huì)議，都在會(huì)議所在地，開會(huì)前辦五天的龍星計(jì)劃?！?/p>
如此一來，國(guó)內(nèi)生信隊(duì)伍原本各自為營(yíng)，但在徐鷹等學(xué)者的努力下聚集起來，有力的推動(dòng)了生物信息學(xué)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展，姜濤在此后的很長(zhǎng)時(shí)間里，也成為IBW會(huì)議的“常備軍”。
第三屆IBW議特邀代表與部分學(xué)生（姜濤在前排左一）
幾乎在同一時(shí)間，2003年，姚期智在清華計(jì)算機(jī)系成立了一個(gè)“計(jì)算機(jī)理論講席教授組”，姜濤成為最早入組的學(xué)者之一。
實(shí)際上，這正是姚期智在清華開創(chuàng)的特殊教育模式。
為培養(yǎng)中國(guó)的計(jì)算機(jī)精英研究生，姚期智希望吸引海外人學(xué)者回國(guó)授課，但每位教授回國(guó)時(shí)間又很有限。
“姚先生想到了當(dāng)時(shí)清華初起的一個(gè)好辦法，成立一個(gè)6-10人講課團(tuán)隊(duì)，每個(gè)人講一兩個(gè)月的課，加起來就是一整年的課程，保證了對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的連續(xù)性。”
姚期智教授
由此，清華的計(jì)算機(jī)學(xué)科第一次集齊了理論、應(yīng)用、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件四大領(lǐng)域的優(yōu)秀學(xué)者，分別為姜濤、鄧小鐵（香港城市大學(xué)）、堵丁柱（德州大學(xué)達(dá)拉斯分校）、李明（滑鐵盧大學(xué)）、蔡進(jìn)一（威斯康星大學(xué)）、尹依群（普林斯頓大學(xué)）、滕尚華（波士頓大學(xué)）、劉燕虹（紐約大學(xué)石溪分校）、Ko Ker-I（紐約大學(xué)石溪分校）、邵中（耶魯大學(xué)）。
到2007年，姚期智建立了清華大學(xué)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中心，擴(kuò)招研究生，同時(shí)組建了第二屆講席教授組20人，其中美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士4名、美國(guó)人文科學(xué)院院士2名、美國(guó)國(guó)家工程院院士1名、奈望林納獎(jiǎng)得主2名。
隨著各個(gè)講席教授組在清華的成功，自動(dòng)化系決定成立一個(gè)“計(jì)算生物學(xué)講席教授組”。通過李衍達(dá)院士，張學(xué)工教授及美國(guó)冷泉港實(shí)驗(yàn)室的張奇?zhèn)ィㄖ锌拼?7級(jí)）的努力，這一想法很快得到實(shí)現(xiàn)。
2008年5月，清華大學(xué)自動(dòng)化系下的“生物信息學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)講席教授組”正式成立，美國(guó)南加州大學(xué)教授、計(jì)算生物學(xué)奠基人之一Michael S. Waterman教授受聘為講席教授組首席科學(xué)家，講席教授組的成員包括姜濤、張奇?zhèn)?、王永雄、劉軍、孫豐珠（博士師從Waterman），陳挺等著名世界級(jí)學(xué)者。
至此，我國(guó)第一個(gè)生物信息學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)研究中心誕生了。
2012年長(zhǎng)城上，姜濤（前排左一）與Michael Waterman （居中白帽者）、張奇?zhèn)ィ◣R者）等清華同事以及學(xué)生合影
近些年來，姜濤長(zhǎng)期在清華大學(xué)訪問，和多位教授合作培養(yǎng)了六名博士生，研究領(lǐng)域主要集中在算法及機(jī)器學(xué)習(xí)方法在生物信息學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用上，尤其是RNA異構(gòu)體功能的預(yù)測(cè)。在與雷峰網(wǎng)(公眾號(hào)：雷峰網(wǎng))的交流中，姜濤極認(rèn)真地說到，“算法是我的終身興趣，生物信息學(xué)是我一生的事業(yè)。因?yàn)樯蓬I(lǐng)域有大量數(shù)據(jù)，包括不同物種的測(cè)序數(shù)據(jù)，是機(jī)器學(xué)習(xí)理想的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，這一領(lǐng)域缺乏基準(zhǔn)真相（ground truth或標(biāo)簽），又極具有挑戰(zhàn)性。”基于這個(gè)想法，姜濤多年來的研究主線從未出現(xiàn)偏差。這是正是很多計(jì)算機(jī)科學(xué)出身的學(xué)者極為重視的一點(diǎn)。只不過，姜濤的態(tài)度很明確，他是一個(gè)依舊談?wù)摗袄硐搿钡娜?。“我希望建立一個(gè)像基因功能數(shù)據(jù)庫Gene Ontology (GO)一樣的基因異構(gòu)體功能標(biāo)注數(shù)據(jù)庫，并得到廣泛應(yīng)用，讓基因異構(gòu)體之間的功能差異得到更多生物學(xué)家的重視，使得今后我們每當(dāng)談到基因功能時(shí)，必想到不同的異構(gòu)體?！睘榱诉@個(gè)理想，姜濤還有很長(zhǎng)的一段路要走。
有意思的是，這么多年過去，姜濤一直沒做兩件事，一是管理工作，二是發(fā)朋友圈。
這是姜濤刻意為之。他堅(jiān)持認(rèn)為，自己的性格不適合做管理工作。早在中科大讀書之時(shí)，他就已做了取舍：寧可泡在圖書館里找課題做研究，空余時(shí)間在足球場(chǎng)上踢出一身汗，也沒有考慮去競(jìng)爭(zhēng)學(xué)生會(huì)組織工作。
近年來，姜濤的博士生每年穩(wěn)定在五名以上，高峰時(shí)曾經(jīng)到過十來名，他更不考慮謀個(gè)管理職位，而是省出時(shí)間多和學(xué)生一對(duì)一交流。
“你能想象，如果和每個(gè)學(xué)生每周都深聊的話，還是非常忙的?！?/p>
至于朋友圈，他談到，“作為一位理論研究工作者，我寫作的速度跟思考的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不匹配，所以發(fā)朋友圈對(duì)我來講跟寫論文一樣，是件大事，需要認(rèn)真計(jì)劃。”
但這樣一位學(xué)者，卻對(duì)社會(huì)學(xué)、心理學(xué)很感興趣，總覺得自己的科研和興趣愛好終究會(huì)聯(lián)系在一起。
“當(dāng)年出國(guó)時(shí)基本上對(duì)美國(guó)社會(huì)一無所知，很長(zhǎng)時(shí)間是通過看美劇來了解美國(guó)的家庭及朋友圈文化。
但在美國(guó)生活了這么多年，孩子們長(zhǎng)大以后卻告訴我電視劇所描述的與真實(shí)生活差別還蠻大的?！?/p>
在對(duì)生活和研究上，姜濤的態(tài)度都是一樣，未知是最大的動(dòng)力。
作者注：
1993年，中國(guó)參與人類基因組計(jì)劃，生物信息學(xué)科迎來大爆發(fā)。在近三十年的時(shí)間里，一大批生物、化學(xué)、物理、計(jì)算等專業(yè)的學(xué)者，前仆后繼加入到學(xué)科的產(chǎn)研建設(shè)，那是一個(gè)靈感迸發(fā)、情誼綿長(zhǎng)的年代，也是一個(gè)走出質(zhì)疑、迷茫的年代。
目前，雷峰網(wǎng)啟動(dòng)《生物信息學(xué)的三十年往事》專題，將陸續(xù)推出徐鷹、潘毅、周耀旗、許東、姜濤、張奇?zhèn)?、唐建等新老學(xué)者的人物故事，記錄光輝歲月，以照后人之路。
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