物理学院 School of Physics, Nanjing University

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物理学院第 201705 期工作简报(2017-5-23)(院办)

2017年05月23日

 
南京大学物理学院工作简报
第201705期(总第264期)
南京大学物理学院 2017-5-23

 
1、PNAS发表王炜教授课题组在细胞信号转导动力学研究的最新成果
物理学院王炜教授课题组在细胞肿瘤抑制机制的动力学及其调控方面取得重要成果,揭示出多条信号通路如何动态协作,确保细胞对促癌信号的监测和恰当响应。他们的论文“Modeling the response of a tumor-suppressive network to mitogenic and oncogenic signals”于2017年5月8日在美国科学院院报PNAS在线发表(http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1702412114)。该工作是王炜课题组与美国Rice大学J.N. Onuchic教授等同行的合作成果,研究生田欣瑜、黄博为论文共同第一作者,刘锋教授、Onuchic教授和王炜教授为共同通讯作者。
结合基因表达调控和信号转导来研究细胞的应激反应既是细胞生物学的前沿课题,也是多学科交叉的热点课题。限于当前的实验技术条件,从单细胞水平阐明这些反应的分子机制仍然是巨大的挑战。即使能做到单细胞水平的测量,往往也只能给出某些时间点上的测量数据,而生物反应过程本身却是动态变化的。因此,建立相关生物过程的动态分子网络模型,模拟计算并刻画其动力学,从而揭示其调控机制,是重要的创新研究方式。采用这样的定量计算系统生物学研究方法,王炜课题组在细胞如何应答DNA损伤、低氧、端粒缩短等方面已经做出了系列创新工作(如PNAS,106,12245 (2009);PNAS, 108, 8990 (2011)等文章)。最近,他们提出新的模型,在细胞肿瘤抑制的动力学和调控机制方面取得重要进展。

图1:细胞肿瘤抑制网络图。A)网络中的信号流;B)含3个模块的网络构成。
 

图2:信号分子动力学和细胞命运抉择。A)关键信号分子在不同血清浓度下的动力学; B)3种细胞命运的分布相图。

正常细胞含有一套精准的肿瘤抑制机制,能够识别癌信号,并通过诱导细胞周期阻断或凋亡来抑制细胞的异常增殖。尽管人们对肿瘤抑制网络的信号通路有了较明确的认识,但对其运作机制还了解甚少。其中一个基本的问题是,在异常促增殖信号(如源于E1A癌蛋白过表达)和生长因子(促细胞增殖)共同作用下,细胞是如何应答的?为此,王炜他们构建了含有三个模块的信号转导分子网络模型,分别描述细胞周期进程调控、p53活化和细胞凋亡等过程(如图1所示),开展数值模拟,刻画了网络对生长因子和E1A癌蛋白的响应特性。他们结合刻画网络的动力学,得到了一系列重要结果:1)发现网络通过ARF蛋白的“全或无”表达来区分正常和异常的促增殖信号;2)揭示了网络中重要信号分子,如p53、E2F1、Akt、p21、caspase-3等在不同情形下的动力学和功能(图2A);3)阐明了细胞命运抉择的分子机制,揭示了细胞增殖、细胞周期阻断、凋亡等不同命运对促存活和促凋亡信号强度的依赖关系(图2B);4)发现了细胞凋亡的诱导经历可逆转到不可逆转的过程,并结合细胞色素c释放和caspase-3活化的两相动力学给出了解释。这些结果给出了细胞肿瘤抑制过程的动态信号处理图像,以及蛋白质动力学对网络抑癌功能的调控机制。该工作对人们了解细胞的肿瘤抑制机制具有重要的科学意义,为恢复和调控肿瘤细胞的肿瘤抑制功能的应用研究提供了重要线索。
该工作得到国家自然科学基金、科技部973计划等项目和人工微结构科学与技术协同创新中心的支持。
(南京大学新闻网http://news.nju.edu.cn/show_article_12_45562)
 
2、钱东奇校友捐设南大人工智能与量子物理基金
55日,南京大学人工智能与量子物理基金(简称钱东奇AIQ基金)捐赠设立仪式在南京大学仙林校区举行。科沃斯机器人股份有限公司董事长钱东奇、中国航天科工集团八五一一研究所党委书记李明,南京大学校长陈骏院士、副校长薛海林,学校相关部处以及物理学院、计算机系的师生代表等参加活动。活动由我校教育发展基金会秘书长张晓东主持。

揭牌
钱东奇董事长与薛海林副校长签署捐赠协议,并向南京大学教育发展基金会赠与捐赠支票。陈骏校长代表学校向钱东奇董事长颁发感谢状。陈骏校长、钱东奇董事长共同为“南京大学钱东奇人工智能与量子物理基金”成立揭牌。

签约

捐赠

颁发证书
仪式上,物理学院院长李建新介绍了钱东奇AIQ基金设立的缘起:钱东奇董事长与南京大学有着深厚的渊源,对学校和学院的发展多次给予大力支持。钱东奇AIQ基金的发起源于钱董对国际期刊上一篇机器学习与量子力学论文的关注。在与物理学院和学校沟通后,钱东奇欣然决定个人捐资一千万元设立此基金。钱东奇AIQ基金将专门支持南大物理学院与计算机系在人工智能与量子物理方面的交叉学科研究。学校也将提供相应配套资金,共同推进相关学科发展。
钱东奇董事长在致辞中回顾了自己在南京大学求学的难忘经历,介绍了自己选择实业报国的由来以及走出校园投身商海的心路历程。他说,经济发展的原动力来自技术进步,基础理论研究的突破是技术进步的基石,大学的综合水平则是基础理论研究的基本支撑。大学在辅助经济发展、支持创新创业的同时,重视基础理论的研究和储备以及基础学科人才的培养更是自己的使命和责任,南京大学在这方面做出了表率。AIQ基金设立的初衷就是要助推足够多的学者潜心于基础研究,为长远的未来夯实基础,期待其中的一部分人最终登上科学顶峰,摘取皇冠上的璀璨明珠。钱东奇表示,自己对量子物理学领域的研究和发展始终保有深厚情怀,对人工智能与量子物理彼此结合、互相促进的美好前景也抱有热切期待。他呼吁国家和社会给予基础研究领域的探索者们最大的敬意与足够的支持,相信中国将成为引领世界发展的火车头,相信自己的母校南京大学会在这一过程中发挥更大的作用。
陈骏校长代表学校向钱东奇董事长的慷慨善举表达了诚挚的谢意。他高度评价了钱东奇校友忧国忧民、实业报国、敢为人先的社会担当,称赞了其关心教育事业、重视基础研究的儒商风采。陈校长指出,钱东奇AIQ基金设立的出发点独特,关注点长远,体现了南大人特有的精神品质。基金所瞄准的方向与南大的发展理念特别是“双一流”建设的阶段性任务非常契合,对学校的学科发展具有非常现实的意义。它不仅有利于强化南大在基础学科研究优势,有助于寻找新的突破点,保持在世界学科排名中的上升势头,而且有利于交叉复合型人才的培养。在南大“三三制”体系中已设的交叉学科实验班基础上,有助于我们调动院系的创新意识、合作热情,瞄准量子计算等前沿学科方向,培养更多的复合型人才。陈校长希望所有南大人秉承学校“嚼得菜根,做的大事”校训,响应习近平总书记“立志做大事”的号召,像钱东奇校友一样拿出敢为人先、敢做大事的勇气和精神。他同时希望院系和学科团队敢于创新突破,勇于不断尝试,携手向科沃斯一样的具有战略眼光和社会责任的企业,汇聚更多的社会资源,占据学科研究的制高点。最后,他祝贺钱东奇基金的成功设立和启动,祝愿基金早日结出硕果实现目标宗旨。
仪式当天还举行了南京大学钱东奇人工智能与量子物理基金管理委员会第一次会议。会议通过了南京大学钱东奇AIQ基金管理委员会成员名单,推举钱东奇先生为管理委员会主任。会上研讨并确定了该基金的支持方向和具体的管理使用办法。
南京大学在物理学、计算机科学等相关领域具有雄厚的研究实力,不仅在国内名列前茅,在国际学术领域也位居前列,特别是在人工智能和量子物理学领域有着长期扎实的学术储备,拥有多个国家重点实验室,聚集了一批国内顶尖、国际知名的学者。在钱东奇校友捐设的“南京大学人工智能与量子物理基金”和学校配套资金支持下,相关院系学科将力争5-10年在人工智能与量子物理交叉学科领域达到国际领先水平。
钱东奇是南大杰出校友,先后获物理学、哲学学位,毕业后秉持“实业报国”理想投身商海,创办科沃斯机器人。钱东奇多次捐资支持南大教育事业发展。科沃斯机器人股份有限公司成立于1998年,是全球最早的服务机器人研发与生产商之一,在家用机器人领域的市场规模位居全球第二,公司基于对服务机器人行业的深入理解,率先在人工智能领域展开前沿探索,并得到业界的广泛关注。
(南京大学新闻网http://news.nju.edu.cn/show_article_1_45518
 
3、物理学专业顺利完成教育部评估中心专业认证现场考察
512日上午,南京大学物理学专业认证专家反馈会结束,这标志着筹备半年之久的我校物理学专业认证试点工作告一段落。作为我校首家接受教育部理科认证的院系,南京大学物理学院同时也是该类认证的全国试点之一。

见面会

据了解,理科专业认证是教育部评估中心在工程专业认证的基础上、为着力体现“学生为中心、成果为导向、持续改进为动力”的理科专业人才培养理念而开展的认证试点工作。南京大学物理学专业以2013版物理学专业人才培养计划作为试点认证依据,从学生为中心、成果为导向、持续改进几个方面具体体现“培养目标的达成度、社会需求的适应度、办学条件度支撑度、质量保障度有效度和学生与社会的满意度”的认证内涵,完成了南京大学物理学专业认证(第三级)试点自评报告和南京大学物理学专业状态数据分析报告。经教育部评估中心审核确认,2017年5月9-12日派遣专家组实地考察。
5月9日,教育部评估中心专家组及有关领导赶赴南京大学物理学院开展专业认证现场考察,并于5月10日上午召开专家见面会。南京大学副校长王志林出席会议并致欢迎词。学校校办、教务处、学工处、校督导组、就业创业指导中心、教师教学发展中心等职能部门负责人,物理学院党委、行政领导班子成员以及部分教师代表出席会议。王志林副校长对专家组表示欢迎。他强调,学校特别重视此次认证工作,希望学院以此为契机,系统总结、凝炼本科人才培养的经验和特色,以评促强、追求卓越;物理学院院长李建新代表学院向教育部专家组汇报物理学院专业情况。专家组对物理学专业高水平师资队伍、物理学专业多年来取得的成就表示赞赏,并就学校层面的本科教学相关问题进行集体访谈。
评估期间,根据认证要求,专家组现场听课,调阅教学资料、教学档案,考察基础物理实验室、近代物理实验室,并与物理学院领导、师生及教务处、国资处等部处机关负责人深度访谈。
经过为期3天的深入考察,5月12日上午,南京大学物理学专业认证专家意见反馈会在仙林校区召开,专业认证专家组,教育部评估中心领导,中科院院士、南京大学校长陈骏、副校长王志林、物理学院党委行政领导和教师代表、相关部处负责人与会。专家组组长陈敏教授代表专家组汇报调研结论,专家组通过考察达成一致意见,认为南京大学物理学专业依托学科综合优势,人才培养理念先进,在培养优秀人才方面成绩显著。高水平教师投入课堂教学、组织课程团队,有效促进了学生创新能力的培养。在校学生对教学满意度、认同率高,学生工作到位。专家组成员还就考察期间的认证意见逐一进行反馈,就认证理念的深化、多元应用型人才的培养、毕业要求的进一步细化、加强毕业生的跟踪调研等方面建言献策。
南京大学物理学院李建新院长集中回应了专家组意见,并表示将会进一步将南大物理的学科优势转化为教学优势,鼓励教师积极参与教学研究,持续加强质量保障机制建设。
王志林副校长表示,学校将围绕本次认证,以提高课堂质量为抓手,进一步深化“三三制”本科人才培养改革,配合院系落实专家组意见,为校内其它专业及全国高校提供示范。
陈骏校长感谢专家组的辛勤工作和宝贵意见。他表示,专家从第三方的角度考察我校本科教学,客观性和准确性强,具有很高的参考价值。希望学校本科人才培养工作进一步打通宏观、中观、微观,深入推进顶层设计落地院系、深入课堂。陈骏校长结合“双一流”建设背景提出以通过教育部专业认证为一流学科建设标准的设想,并寄语物理学专业追求国际一流,彰显南大人的雄伟与自信。

专家组调阅材料

教育部高等教育教学评估中心副主任周爱军认为,本次反馈会不仅仅是一场交流反馈会议,更是物理教学改革、全面提高本科人才培养的研讨会。南大对本科人才培养的重视具有优良传统,教学改革成果斐然。他对南大物理学专业主动接受试点任务表示感谢,并希望此次认证能够在全校引起思想观念层面的变革,为形成适应新形势要求、匹配南大定位的人才培养新目标提供帮助。
(许昌、张春峰供稿)
 
4、南京大学115周年校庆物理学院学术报告会暨江苏省物理学会2017年春季学术会议在鼓楼校区举办
5月20日,南京大学115周年校庆之际,物理学院学术报告会暨江苏省物理学会 2017年春季学术会议在南京大学鼓楼校区召开。中科院院士、江苏省物理学会理事长祝世宁,中科院院士吴岳良,中科院院士陈仙辉,江苏省科学技术协会副主席徐春生,以及来自省内外30多家高校、科研院所的300多位物理学工作者参加了本次会议。
此次会议由江苏省物理学会和南京大学物理学院联合主办,南京大学科学技术协会协办,共设个8个分会场,以大会特邀报告、分会邀请报告、口头报告和张贴报告等形式开展交流,涉及原子分子物理与光学、材料生长与结构表征、量子材料与物理、电磁材料与物理、凝聚态理论与计算物理、电介质物理、新能源材料与物理等多个领域。同期举行2017年华东地区大学生物理学术交流营暨创新论坛。
在20日上午的开幕式中,吴岳良、陈仙辉、祝世宁三位院士把握热点国际科学前沿,结合有关科学研究成果,以翔实的数据和深入的分析,作了大会邀请报告。吴岳良详细解读了极小粒子与极大宇宙间的内在联系以及对引力本质的认识,阐述了引力波物理和引力宇宙的内涵,并介绍了空间引力波探测的特性和关键技术以及其研究的最新进展——“超时空统一场论”。承接着吴岳良的主题,祝世宁从引力波出发,由此展开阐述了爱因斯坦相对论的相关原理,介绍了如何用光学芯片的方法模拟宇宙黑洞,演示了黑洞对光的捕获以及所导致的时空弯曲和引力透镜效应,用小芯片演绎了大宇宙。陈仙辉则深入分析了固态离子导体场效应晶体管的研究与应用。
随后,近百场学术报告在各分会场同步进行。会议期间,与会代表们还进行了墙报交流。
(王寅龙供稿)
 

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