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进化所首期《生物大数据分析》实践课成功开设

发布者:赖艺畅发布时间:2021-09-07浏览次数:26

2021828日至95日,由中国海洋大学海洋生物多样性与进化研究所主办,所内进化基因组学实验室承办,面向校内生命学科硕博研究生的《生物大数据分析》实践课程首次成功开办,并取得了令人鼓舞的授课效果。该课程由进化所成员龙红岸教授牵头组织,全程得到了海洋生物多样性与进化研究所、水产学院、教育部-华为产学合作协同育人项目、南京诺唯赞生物科技股份有限公司、武汉贝纳科技服务有限公司等大力协助。

全体合照


组学技术为生物学提供了一把牛刀,但产出的大量数据却因分析软硬件技术门槛高,外包服务商良莠不齐,导致数据堆积和缺乏深度个性化分析。授课团队期望为非生信背景实验室扫清部分技术障碍,与零基础研究生分享针对大数据分析的学习方法与操作技术,结课时可独立进行基本的生物大数据分析和结果解释,以修课学生为桥梁,为有需求的实验室引入技术火种,最终推动中国海洋大学泛生命学科研究水平的整体提升。

一个人可以走得很快,一群没有私心的人才能走远。授课团队由进化所高性能服务器运维团队、进化基因组学课题组全体师生、华为智能计算总监、多位生物公司核心研发人员共计26人组成(进化所18人)。自2020年底开始,授课团队进行了精心的筹备,制定课程大纲,规划课程,集中研讨了授课内容、教学形式和全流程资源配置,再加上专业指导和多方赞助支持,形成了一套完整的授课体系。为提高师生比以达到良好的学习效果,修课学生均需自学指定的Linux教材且由授课组成员一对一严格考核掌握程度,经过简历申请、面试和Linux现场考查三轮筛选,最终有34名学员成功入选,绝大多数学员来自不同实验室。

课程进行期间,进化所向所有学员开放了IEMB-1服务器,华为更是从服务器软硬件以及运行费方面提供了大力支持。此外,水产学院开放了多媒体教室与音响文印等,南京诺唯赞生物科技股份有限公司、武汉贝纳科技服务有限公司为免费提供了高质量的基因组文库构建和测序服务。正是这些来自四面八方的专业支持形成了课程的坚强后盾,让同学们直接接触到大数据分析的上下游分工链条与不易。

授课团队中的进化所师生


上课过程中,同学们学习热情高涨,操作认真,并结合自身研究方向积极提问,与授课人员及助教有着良好的互动。学习内容涵盖了从虚拟机和服务器的使用与软件安装、生物大数据的产出实验、基因组组装注释、基于转录组测序的表达量差异分析、比较基因组学、扩增子分析、宏基因组学等生物大数据分析原理与技术。

课程表

日期

时间

课次

授课内容

8.28(周六)

8:30-11:30

1

课程介绍与互动

  

13:30-16:30

2

计算机硬件发展简史

  

17:30-21:30

3

生物大数据的产出与预处理

8.29(周日)

8:30-10:00

4

数据库使用、脚本案例实际操作-预热

  

10:00-11:30

5

虚拟机使用、重测序数据比对等

  

13:30-16:30

6

数据可视化-R绘图、系统发育树构建等

  

18:00-20:30

7

细菌基因组的组装和注释

8.30(周一)

18:00-21:00

8

真核生物基因组的从头组装

8.31(周二)

18:00-21:30

9

真核生物基因组的结构与功能注释

9.1(周三)

18:00-21:30

10

比较基因组学与共线性分析

9.2(周四)

18:00-21:30

11

扩增子常识与分析

9.3(周五)

18:00-21:30

12

宏基因组常识与分析

9.4(周六)

8:30-11:30

13

转录表达差异分析

  

14:00-16:00

讲座

二代测序一站式解决方案(南京诺维赞科技股份有限公司-赵静)

  

16:10-17:10

课程总结

课程结业与调查反馈

9.5(周日)

9:30-11:30

讲座

(线上)鲲鹏高性能与并行计算(华为智能计算总监-何均宏)

  

14:00-15:00

讲座

第四代测序技术科研进展及场景化应用探讨(武汉贝纳生物科技服务公司-创始人/CEO-宋驰)

  

经过九天的学习,同学们不仅了解了高性能服务器的架构体系及生态环境,也掌握了生物大数据分析相关技能及学习方法,能进行分子、基因组和群落各层次的基本大数据分析,并扩大了自己的科研朋友圈。其中史琛榆、陈盼盼、刘荣华、谷承翔、袁庆祥五名同学表现突出,被评为白金学员,其余所有同学被评为黄金学员。

白金学员


为实验室引入技术火种,打造同学心目中的实用型金课是《生物大数据分析》实践课的开课初衷,也是授课团队将一直秉承的理念。首次开课虽有不足,但通过总结与反馈得到的诸多建议为课程指明了清晰的改进方向。相信未来的《生物大数据分析》课程将会不断升级,为更多的同学带来掌握上手技能的机会,成为同学们心目中的实用型金课!也希望本课程能抛砖引玉,启发更多课程改革,共同推进中国高等教育质量的持续提升。