计算生物学先驱James Zou博士荣获2025年ISCB Overton奖——从数学奇才到AI驱动的生物医学发现者

国际计算生物学学会(ISCB)将2025年Overton奖授予James Zou博士，表彰其在计算生物学领域的突破性贡献。该研究通过开发机器学习算法解析Yamanaka因子重编程机制，创新性地将组织图像与基因表达预测相结合，并构建AI虚拟实验室系统，成功设计了针对COVID变体的抗体。这些成果推动了空间生物学和AI辅助药物研发的融合发展。

　　

在科学幻想与数学逻辑交织的奇妙世界里，一个关于细胞重编程与人工智能的跨界故事正在上演。当数学家Asimov笔下的"心理史学"遇见现代生物学的Yamanaka因子，当组织图像的像素点开始"破译"基因表达的密码，计算生物学迎来了它最激动人心的时代。这些看似天马行空的科学构想，正是2025年ISCB Overton奖得主James Zou博士的研究疆域。

国际计算生物学学会（International Society for Computational Biology, ISCB）的研究人员通过跨学科研究，揭示了计算模型在生物医学领域的革命性潜力。该研究发表于《Bioinformatics》，从三个维度重塑了传统研究范式：首先开发机器学习算法解析转录因子重编程机制；其次发现组织形态学特征可预测数百种基因表达；最终构建的AI虚拟实验室系统成功设计了COVID-19变异株抗体。

关键技术包括：1）整合基因组学与电子健康记录(EHR)的预测模型；2）基于深度学习的组织图像-基因表达映射技术；3）多智能体协作的AI虚拟实验室架构。研究使用斯坦福大学医疗中心的患者队列数据进行验证。

【数学启程的生物学之旅】

从Asimov《基地》三部曲的启发到Durbin《生物序列分析》的学术启蒙，Zou博士将数学建模的严谨性引入DNA序列分析。在哈佛攻读博士期间，发现成熟细胞重编程现象后，创造性地将机器学习应用于揭示Yamanaka因子作用机制。

【空间生物学突破】

2020年的意外发现揭示：普通组织图像中蕴含的形态学特征可准确预测数百种基因表达。这一发现开创了"空间基序"(spatial motifs)研究新方向，该特征能预测癌症患者对免疫治疗的响应差异。

【AI科学家生态系统】

实验室最新开发的虚拟实验室系统包含AI"教授"和"学生"智能体，已成功应用于COVID抗体设计。该系统在蛋白质工程和计算生物学任务中展现出类人的科研创新能力。

这项研究的意义在于：1）建立了计算生物学与临床医学的新型连接桥梁；2）开发的AI科研协作系统将生物医学发现效率提升至新高度；3）空间基序的发现为精准医疗提供了全新生物标志物。正如Zou博士所言，这些成就源于与Brad Bernstein、Howard Chang等导师的跨学科合作，以及Ruishan Liu等学生带来的创新活力。该研究不仅获得ISCB最高荣誉，更预示着AI驱动的基础研究向临床转化新时代的到来。