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发布时间：2015-11-17
本刊记者 严永红
《庄子·内篇》云：“吾生也有涯，而知也无涯”，正是对赵兴明半生追求科研事业的最大写照。“读万卷书，行万里路”的他现在是同济大学教授，曾先后游学于香港浸会大学、东京大学和欧盟分子生物学实验室（EMBL），并是2010年上海市青年科技启明星计划和2013年上海市浦江人才计划入选者，先后主持多项科技部和国家自然科学基金项目；发表SCI论文60余篇；在生物信息学和系统生物学等方面有较深的造诣。
“兴趣+坚持”是我的成功秘诀
“你能猜得出我最初是学什么专业的吗？”在系统生物学界已经小有名气的赵兴明问记者，随后他自己笑着说，“你们肯定猜不到！我其实是机械专业出身，和计算机及生物学简直是风马牛不相及。”赵兴明本科在校时学的是机械专业，但是由于对计算机产生了浓厚的兴趣，他完全凭借着自学学习了很多计算机的课程。到了研究生期间，赵兴明决定正式转入计算机专业学习。他原本计划从事传统计算机领域的研究，但是他的导师给了他一个建议，希望他能够研究生物信息学。
生物信息学在当时刚刚流行起来，是世界上一个非常热也非常新的方向，这激起了赵兴明非常强烈的挑战兴趣，于是便阴差阳错地进入了这个领域。但他毕竟不是生物背景出身，生物知识很匮乏，对于生物信息可以说一点概念都没有，刚开始学习的时候特别困难，完全是靠自己的勤奋和摸索才坚持下来而没有掉队。但是有磨炼必然有收获，也正是从那个时候，赵兴明养成了极强的独立科研能力，对他日后攀登科研高峰有着极大的帮助。
博士毕业后，赵兴明东渡日本到东京大学读博士后。在日本，他学到了日本人严谨认真、一丝不苟的敬业态度，这对他日后的治学之道触动非常深刻。他的合作者是当时日本非线性科学领域的著名教授Kazuyuki Aihara，在与他的合作研究中，赵兴明受益匪浅，大大拓宽了自己的研究思路，并踏入了一个新的研究领域-系统生物学，开始考虑如何从系统科学的角度研究生物学问题。 随后几年，赵兴明又赴欧洲游学，并与欧盟分子生物学实验室（EMBL）的国际著名生物信息学家Peer Bork开展合作研究。在EMBL，他见到了很多世界顶级的科学家，带给了他非常大的冲击。在与他们的交流中，赵兴明实实在在地认识到了山外有山，学无止境的道理。
赵兴明所研究的网络生物学，就是将复杂生物系统抽象表达为网络，建立网络模型，进而通过网络挖掘来揭示生物体内给成分之间的复杂关系，从而揭示生物系统的运行机制。采用数学领域中图论的研究方法，借助网络的概念和复杂网络的研究手段，将生物体中各种分子及其相互作用加以抽象，组成一个包含多个体、多层次相互作用的复杂网络。这是一门涉及生物学、医学、计算机学、生物信息学等多学科交叉的研究领域，这在有些人看来既枯燥又繁琐，但这些在赵兴明看来却是充满了“趣味”。
“读万卷书，行万里路”是赵兴明为自己定下的目标，在国外游历多年之后，他最终还是选择叶落归根，回到祖国发展。没有什么豪言壮语，只是在他内心深处有那么一个朴实的声音：国家培养了我，总要为国家做出些成绩来！不可否认，当下国内的科研环境充满了浮躁和压力，有不少科研工作者本身并不热衷于做研究，只是将其看作为养家糊口的谋生工具而已。那么，这只是一份工作，却做不成事业。在赵兴明看来，搞科研就像攀登珠峰，首先你要有一颗不断征服的雄心，还要有发现风景的眼睛，自然能在风雪兼程中找到坚持的乐趣。
老药新用：网络生物学大显身手
赵兴明时刻在思考怎么利用数学和计算机的方法来构建一个生物网络，怎么用这个网络把分子之间的关系描述出来，怎么挖掘网络里所蕴含的知识，从而用来识别疾病基因，进而可以在药物研发方面大展身手。
在过去10余年中， 国际上新药研发成功率出现明显下降。导致研发新药研发失败的主要原因是药物的有效性和安全性这两大问题。尽管随着我国对生物医药领域的投入增多，国内研发的硬件条件得到了很大的提高，但相对于新药研发的巨额投入而言，仍然不得不认真思考如何利用有限的资源实现成果产出最大化和研发风险最小化这一关键问题。新药物研发成本的增长和成功率的降低，使得药物重新定位逐渐成为各大药物公司和科研机构最重要的新药物开发模式之一。药物重新定位（repositioning/repurposing）指的是发现旧药物新疗效的技术，因而也被称为老药新用，就是利用相关的技术方法对已有的药物进行重新筛选、组合或改造从而发现其未知新用途的过程。
赵兴明给我们举了一个著名的老药新用的例子是沙立度胺（thalidomide），该药物最初用于治疗孕妇早晨恶心，由于其严重的副作用被禁用；后来，该药物被发现可以用来治疗麻风结节性红斑并作为ENL药物于1998年重新上市，最近该药物又被发现可以用来治疗二型糖尿病。相比于从零开始的新药研发, 药物重新定位基于已有药物的重新开发能够节省大量前期研发投入并大大缩短研发周期，因此越来越受到政府部门、制药企业、学术机构等各方面的关注。
尽管药物重新定位已经不是一个新的概念并蕴含着巨大的潜力，但是药物新疗效的发现并不是一件容易的事情。比如，大多数重新定位的药物其新用途与其最初的目的很少有明显的关系，这使得药物重新定位有种让人无从下手的感觉。赵兴明认为，在药物重新定位的研究过程中，应当系统地综合考虑疾病产生的分子机制及其所涉及和影响的分子网络特征，以及药物所影响的分子网络特征，这将会大大提高药物重新定位的准确率。在过去的3年里，赵兴明和他的团队针对“药物重新定位”开展了深入的研究，最近他在乳腺癌药物重定位方面取得了很大进展，他针对乳腺癌所识别的药物，不仅在多个乳腺癌细胞细胞系上得到了验证，而且可以很好地抑制小鼠体内的肿瘤生长。
向脑科学研究进军
随着脑科学研究日益成为当今世界具有学科交叉和综合特点的重要科学前沿，赵兴明也表示，希望今后能以计算系统生物学为桥梁，进行脑科学方面的相关研究。大脑作为生物体内结构和功能最复杂的组织，需要从分子、细胞系统、全脑、和行为等不同层次进行研究和整合，才有可能提示其奥秘，其复杂性远远超出了我们目前的认识能力。在未来的研究中，脑科学必将和信息学结合起来，将不同层次的数据进行分析整合、建模和仿真，绘制出脑功能、结构和神经网络图谱，从而解决目前脑科学所面临的海量数据问题。这块研究的“处女地”，一定会让系统生物学背景的赵兴明大有用武之地。
赵兴明最喜欢这样一句话：登临珠穆朗玛顶峰的心情是喜悦的，但过程是痛苦的。只有很少的人可以登上顶峰。为什么？因为这些人享受痛苦，敢于坚持。
这位年轻有为的科研工作者，具有冷静的头脑和对未来的憧憬。在系统生物学研究的道路上，赵兴明面对着重重压力，已经走过了最艰难的初级阶段，即将步入到他的黄金时代。他笃信：只要拥有对科研工作的热爱和对未来理想的坚持，必定可以越过重重险阻，最终到达胜利的顶峰。
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