從清華博士畢業(yè)即加入復(fù)旦任獨(dú)立PI，三年內(nèi)在國(guó)際頂尖期刊發(fā)表十余篇研究成果，擔(dān)任30余種權(quán)威期刊審稿人，31歲晉升復(fù)旦大學(xué)副教授。

在復(fù)旦大學(xué)類(lèi)腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院，從事空間組學(xué)AI算法研究的原致遠(yuǎn)，似乎天生就是“科研圣體”。

天賦之外，唯有熱愛(ài)與堅(jiān)守可抵漫長(zhǎng)科研路。無(wú)數(shù)個(gè)難眠的夜晚，數(shù)不盡未知的挑戰(zhàn)，對(duì)科研的赤子之心支撐著原致遠(yuǎn)行穩(wěn)致遠(yuǎn)。

沒(méi)有博后和海外經(jīng)歷，在“隨機(jī)游走”中錨定未來(lái)

每周抽一天，早九點(diǎn)到晚九點(diǎn)，是原致遠(yuǎn)與團(tuán)隊(duì)的固定組會(huì)檔期——一對(duì)一交流，每人一小時(shí)，雷打不動(dòng)。即便當(dāng)前團(tuán)隊(duì)規(guī)模已經(jīng)擴(kuò)展到十余人，這個(gè)傳統(tǒng)卻依然保留。

原致遠(yuǎn)和學(xué)生一對(duì)一交流

31歲的原致遠(yuǎn)，3年內(nèi)在多個(gè)國(guó)際頂尖期刊發(fā)表一系列研究成果，今年剛升為復(fù)旦大學(xué)副教授。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)所深耕的空間組學(xué)領(lǐng)域，是國(guó)際學(xué)界競(jìng)爭(zhēng)激烈的前沿陣地。

空間組學(xué)是在基因組學(xué)和單細(xì)胞測(cè)序的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，可以在保留細(xì)胞空間位置信息的同時(shí)，精確檢測(cè)單個(gè)細(xì)胞中分子表達(dá)信息。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就像是一個(gè)“照相機(jī)”，可以給細(xì)胞拍一張“超清全景照片”，不僅能看清每個(gè)細(xì)胞里所有基因和蛋白在做什么，還能知道它們?cè)诮M織“社區(qū)”中的精確位置。這張“超清全景照片”，可以直接揭示疾病的組織微環(huán)境，從而為精準(zhǔn)診斷、新藥研發(fā)和療效預(yù)測(cè)提供傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法獲取的關(guān)鍵空間信息。

“我走上空間組學(xué)這條路，像是一場(chǎng)命中注定的‘隨機(jī)游走’”，原致遠(yuǎn)回憶道。

但現(xiàn)在看來(lái)，那看似隨機(jī)的每一步，都踩在了時(shí)代交叉學(xué)科發(fā)展的脈搏上。他意識(shí)到，真正的前沿創(chuàng)新，可能就誕生于這種不同學(xué)科思想碰撞的“邊緣地帶”。

高考后，原致遠(yuǎn)本來(lái)第一志愿打算學(xué)數(shù)學(xué)，但卻陰差陽(yáng)錯(cuò)被計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)錄取。既來(lái)之則安之，在本科學(xué)習(xí)中，他逐漸喜歡上這個(gè)專(zhuān)業(yè)。大三時(shí)，同大多數(shù)學(xué)生一樣，原致遠(yuǎn)保研、留學(xué)兩手抓。參加清華自動(dòng)化系夏令營(yíng)時(shí)，他在和生物信息學(xué)國(guó)際大牛張奇?zhèn)ソ淌诘慕涣髦忻壬藢?duì)交叉學(xué)科的興趣，并選擇了清華直博。

在張奇?zhèn)ソ淌诘膶?shí)驗(yàn)室，原致遠(yuǎn)開(kāi)始了自己的博士生涯。這是一個(gè)兼具生物學(xué)與信息學(xué)背景的實(shí)驗(yàn)室。前兩年，原致遠(yuǎn)沒(méi)有被限定研究方向，不斷摸索和嘗試，雖然沒(méi)有明確的結(jié)果產(chǎn)出，但大大鍛煉了他的探索能力和獨(dú)立思考。

博士第三年，原致遠(yuǎn)加入了一個(gè)和化學(xué)系的交叉研究課題，研究細(xì)胞的空間代謝，這是他在博士期間最重要的課題?！爱?dāng)時(shí)這個(gè)研究比較前沿，國(guó)際上也沒(méi)有什么技術(shù)路徑可借鑒，得靠自己摸索?！?/span>

在導(dǎo)師指導(dǎo)下，原致遠(yuǎn)和團(tuán)隊(duì)其他成員成功開(kāi)發(fā)出單細(xì)胞空間代謝組分析新方法，結(jié)合了高空間分辨率成像質(zhì)譜和一組AI算法，可以進(jìn)行多尺度組織微環(huán)境量化與解析。該項(xiàng)技術(shù)后來(lái)被成功轉(zhuǎn)讓?zhuān)糜谂R床及科學(xué)研究。Nature Methods期刊評(píng)論稱(chēng)“這項(xiàng)研究表明質(zhì)譜成像空間代謝組進(jìn)入亞細(xì)胞時(shí)代”。

博士畢業(yè)之際，原致遠(yuǎn)也糾結(jié)過(guò)是繼續(xù)從事科研還是去業(yè)界工作。同院系很多畢業(yè)生選擇了去互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)，原致遠(yuǎn)也拿到了某大廠(chǎng)offer，但他仍然很難割舍對(duì)科研的興趣。最終，在與導(dǎo)師和師兄的交談中，他決心留在學(xué)術(shù)界潛心研究。

經(jīng)導(dǎo)師推薦，他結(jié)識(shí)了復(fù)旦大學(xué)類(lèi)腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院院長(zhǎng)馮建峰教授。這次相識(shí)宛若千里馬遇上伯樂(lè)，馮教授非常看好原致遠(yuǎn)的科研潛力。

“我們沒(méi)有簡(jiǎn)單地用海外經(jīng)歷、博士后資歷這些硬性指標(biāo)去衡量他，而是更看重他博士期間展現(xiàn)出的巨大原創(chuàng)潛力、對(duì)前沿方向的敏銳嗅覺(jué)以及獨(dú)立解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。”馮建峰坦言，“我們相信，給這樣的年輕人一個(gè)獨(dú)立的起點(diǎn)和充分的信任，就是最好的支持?！?/span>

在馮建峰的引薦下，2022年9月，既沒(méi)有博士后經(jīng)歷、也沒(méi)有海外留學(xué)經(jīng)歷的原致遠(yuǎn)以青年副研究員身份破格加入復(fù)旦，開(kāi)啟了他的“第二人生”。

原致遠(yuǎn)的入職是復(fù)旦大學(xué)和類(lèi)腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院在青年人才引進(jìn)上的一次“破格”實(shí)踐。復(fù)旦近年來(lái)深入實(shí)施“大人才戰(zhàn)略”，不拘一格引才、用才、育才，集聚一批像原致遠(yuǎn)這樣的青年英才。

從單槍匹馬到匯聚英才，在“無(wú)人區(qū)”定義新問(wèn)題

初到復(fù)旦，原致遠(yuǎn)度過(guò)了一段“單槍匹馬”的科研時(shí)光。

作為青年副研究員，沒(méi)有博士生名額，沒(méi)有科研團(tuán)隊(duì)，他一個(gè)人做實(shí)驗(yàn)、改代碼、寫(xiě)論文，常常在辦公室通宵達(dá)旦，甚至鋪上行軍床過(guò)夜。

即使“創(chuàng)業(yè)維艱”，原致遠(yuǎn)也“不改其樂(lè)”。雖然在旁人看來(lái)是高強(qiáng)度的工作，但對(duì)原致遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)只是平凡的“日拱一卒”。

皇天不負(fù)有心人，短短2年時(shí)間，原致遠(yuǎn)“深入一線(xiàn)”的一作研究陸續(xù)在國(guó)際頂刊開(kāi)花結(jié)果，建立了系列AI算法和工具，針對(duì)空間組學(xué)數(shù)據(jù)稀疏性高、數(shù)據(jù)規(guī)模大、批次效應(yīng)嚴(yán)重等問(wèn)題提出了解決方案。這些算法也產(chǎn)生了諸多臨床和科學(xué)應(yīng)用價(jià)值，例如發(fā)現(xiàn)了與哺乳動(dòng)物大腦衰老密切相關(guān)的細(xì)胞互作機(jī)制、識(shí)別了驅(qū)動(dòng)三陰性乳腺癌亞型的特異性微環(huán)境等。

2023年，原致遠(yuǎn)作為一作兼通訊發(fā)表于Nature Methods上的論文圖示

科學(xué)研究是系統(tǒng)性、組織性的工作，尤其是對(duì)于學(xué)科交叉融合而言。在個(gè)人高效產(chǎn)出的同時(shí)，原致遠(yuǎn)也積極展開(kāi)各類(lèi)合作，積累了很多組建團(tuán)隊(duì)的有益經(jīng)驗(yàn)。

和國(guó)內(nèi)外各課題組的合作過(guò)程中，許多老師對(duì)原致遠(yuǎn)對(duì)科研能力高度評(píng)價(jià)，將學(xué)生送來(lái)學(xué)習(xí)，使得原致遠(yuǎn)以聯(lián)合培養(yǎng)的形式組建了一支來(lái)自天南海北的研究隊(duì)伍。其中，不僅有復(fù)旦的學(xué)生，還包括上海交通大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、山東大學(xué)、京都大學(xué)、莫納什大學(xué)等高校的博士生，專(zhuān)業(yè)涵蓋計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、自動(dòng)化、生物醫(yī)學(xué)工程、軟件工程等，大家線(xiàn)上線(xiàn)下協(xié)同工作?！斑@些都離不開(kāi)類(lèi)腦院靈活的組建團(tuán)隊(duì)制度和院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持”，原致遠(yuǎn)說(shuō)。

課題組學(xué)生在辦公

雖然團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自不同國(guó)家、不同學(xué)校、不同專(zhuān)業(yè)，但大家在科研專(zhuān)業(yè)方面的配合度極高，工作產(chǎn)出效率斐然。這支年輕的團(tuán)隊(duì)幾乎每日都要進(jìn)行兩三次頭腦風(fēng)暴，辦公樓的會(huì)議室儼然成了思想碰撞的“戰(zhàn)場(chǎng)”。

來(lái)自山東大學(xué)的博士生鄒麒回憶道：“當(dāng)時(shí)原老師帶領(lǐng)我和另外三位同學(xué)一起做研究，因?yàn)殡x得近，大家發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后可以立馬討論，效率很高。雖然很累，但每天過(guò)得挺開(kāi)心。”

集體組會(huì)上學(xué)生匯報(bào)研究進(jìn)展

空間組學(xué)的研究尚處于藍(lán)海階段，還有大片“無(wú)人區(qū)”待發(fā)掘。“容易被看到的科學(xué)問(wèn)題大家基本都擠著去做了，而真正有意思的是去開(kāi)辟一片無(wú)人區(qū)，定義全新的問(wèn)題。”原致遠(yuǎn)認(rèn)為，自己做的研究不僅是在和國(guó)內(nèi)學(xué)者同臺(tái)競(jìng)技，更是和國(guó)際上最頂尖的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行智力賽跑。

目前，團(tuán)隊(duì)的另一項(xiàng)突破性工作，是結(jié)合組學(xué)與病理大模型，用普通病理切片來(lái)預(yù)測(cè)細(xì)胞中數(shù)千種基因表達(dá)，這項(xiàng)成果已被國(guó)際頂級(jí)期刊接收。該技術(shù)有望在乳腺癌、阿爾茲海默癥等疾病的精準(zhǔn)診斷中發(fā)揮重要作用。

“i人”導(dǎo)師育人有訣竅，不做熟練的“科研工匠”

生活中的原致遠(yuǎn)，是個(gè)典型的“i人”（注：性格內(nèi)向的人），各大場(chǎng)合基本“非必要不社交”，熟悉他的人都習(xí)慣了他的不茍言笑。大家明白，原老師嚴(yán)肅的外表下，藏著一顆溫暖的心。

與學(xué)生交流時(shí)，原致遠(yuǎn)常常是主動(dòng)發(fā)起話(huà)題的那一方。由于年齡差小，他與學(xué)生之間更多是亦師亦友的關(guān)系。

在培養(yǎng)學(xué)生的過(guò)程中，原致遠(yuǎn)摸索出了一套方法。“第一個(gè)課題手把手帶，第二個(gè)逐步放手，第三個(gè)讓他們自己探索。”雖然這樣很花精力，但原致遠(yuǎn)認(rèn)為，這對(duì)學(xué)生成長(zhǎng)最有效。“我希望我的學(xué)生未來(lái)不僅僅是熟練的‘科研工匠’，更是能獨(dú)立定義問(wèn)題、敢于挑戰(zhàn)權(quán)威的‘科學(xué)家’”，他道，“把這種探索和批判性思維的精神傳遞下去，比發(fā)幾篇論文重要得多?！?/span>

不僅培養(yǎng)研究生，原致遠(yuǎn)也擔(dān)任騰飛書(shū)院及大數(shù)據(jù)學(xué)院本科生班導(dǎo)師。前不久，團(tuán)隊(duì)中年級(jí)最低的成員、來(lái)自復(fù)旦大學(xué)的2022級(jí)本科生韓創(chuàng)意，拿下了“國(guó)自然”本科生項(xiàng)目。

韓創(chuàng)意在大二時(shí)加入他的團(tuán)隊(duì)，當(dāng)時(shí)只能做簡(jiǎn)單的文獻(xiàn)匯報(bào)工作，隨著項(xiàng)目深入，在原致遠(yuǎn)悉心指導(dǎo)下，一步步承擔(dān)起獨(dú)立性研究，從理論和實(shí)踐層面上論證了單細(xì)胞大模型在空間組學(xué)數(shù)據(jù)上的泛化性。韓創(chuàng)意因此獲得“?政學(xué)者”榮譽(yù)，相關(guān)工作也被Nature Machine Intelligence發(fā)表。

韓創(chuàng)意和原致遠(yuǎn)交流中

既是低調(diào)務(wù)實(shí)的導(dǎo)師，更是能談天說(shuō)地的朋友。除了科研，原致遠(yuǎn)也是大家的貼心人。他常常叮囑學(xué)生不要熬夜，保持規(guī)律作息；學(xué)生生病，他會(huì)一連好幾天噓寒問(wèn)暖。團(tuán)隊(duì)里一名博士生即將畢業(yè)，對(duì)未來(lái)的職業(yè)發(fā)展猶豫不決，原致遠(yuǎn)給了他許多建議。

科研并不是生活的全部。原致遠(yuǎn)熱愛(ài)運(yùn)動(dòng)，游泳、打球是日常；喜歡讀書(shū)，從《東周列國(guó)志》到《天龍八部》都有涉獵。這些愛(ài)好成為他調(diào)節(jié)壓力的方式?！?strong>多個(gè)支點(diǎn)很重要。一個(gè)課題卡住了，就先放一放，換個(gè)心情換個(gè)思路。可能哪天在吃飯或者聽(tīng)音樂(lè)的時(shí)候，靈感就來(lái)了?！彼３Ｒ辉缵s到江灣校區(qū)游泳，再回到張江的辦公室開(kāi)啟忙碌的一天。

對(duì)于未來(lái)，原致遠(yuǎn)的視野不局限于任何一篇頂刊論文。他有個(gè)宏大的愿望，可能需要5-8年才能看到結(jié)果：構(gòu)建全腦的細(xì)胞“多模態(tài)數(shù)字孿生”，用海量數(shù)據(jù)和AI大模型技術(shù)模擬大腦中每個(gè)細(xì)胞的時(shí)空動(dòng)態(tài)，從而揭示諸多疾病的發(fā)病機(jī)制。

這個(gè)愿望，本質(zhì)上是對(duì)生命科學(xué)研究的終極思考。“我們現(xiàn)在的生物學(xué)研究，很大程度上還是‘描述性’的。我們看到A和B相關(guān)，但不知道它們?nèi)绾蜗嗷プ饔?，以及這個(gè)作用在時(shí)空上是如何動(dòng)態(tài)變化的?！痹逻h(yuǎn)說(shuō)，“我的夢(mèng)想是，利用AI大模型，將生物學(xué)從‘描述’推向‘預(yù)測(cè)’和‘模擬’。到那時(shí)，我們或許能在計(jì)算機(jī)里模擬阿爾茨海默癥是如何在大腦中一步步發(fā)展的，從而在真實(shí)疾病發(fā)生之前就進(jìn)行干預(yù)?！?/span>

這或許就是最好的科研——它始于一份純粹的熱愛(ài)，成于一個(gè)敢于“破格”的舞臺(tái)，最終指向一個(gè)照亮人類(lèi)未來(lái)的夢(mèng)想。

“這條路很長(zhǎng)，但值得用一輩子去探索”，原致遠(yuǎn)對(duì)此充滿(mǎn)信心。正如他對(duì)所有從事科研的年輕人的鼓勵(lì)：“找到自己熱愛(ài)的前沿研究方向，沉下去，一直做，總會(huì)等到開(kāi)花結(jié)果的那天?！?/span>

原致遠(yuǎn)課題組合照