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在山大,他让枯燥的生物数学开花

发布时间:2018-09-06  来源:民进山西省委会

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  孙桂全,是山西大学复杂系统研究所的教授,博士生导师,疾病防控的数学技术与大数据分析山西省重点实验室副主任,主要从事种群和传染病斑图形成机理研究,以及一些具体的传染病(如狂犬病和H7N9禽流感等)控制措施。近五年,在国内外重要学术期刊发表SCI论文40余篇,1篇论文入选“中国百篇最具影响国际学术论文”,10篇论文入选“ESI高被引论文”(7篇第一作者,2篇通讯作者),5篇论文入选“ESI热点论文”,在科学出版社出版网络动力学合著1部,以第一完成人于2017年获得山西省科学技术奖(自然科学类)一等奖。主持国家自然科学基金项目3项,山西省优秀青年基金1项,参与国家自然科学基金重点项目1项,获得“山西省青年拔尖人才”、“山西省高校优秀青年学术带头人”、“山西省高等学校131领军人才”和“博士后国际交流计划”。2018年,入选享受政府特殊津贴推荐名单。

  自从2010年加入中国民主促进会以来,他从未懈怠政治思想的学习,深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和中共十九大精神,不断提高自身理论思想水平并以此作为行为指导。他立足本职工作,积极参加民进组织的各种活动,投身于社会主义的建设当中。2018年6月24日,“民进山西省委会学习十九大精神、做时代新人先进事迹宣讲报告会”在临汾市举行。他作为先进代表参加了此次会议。作为一名民进成员,他坚决拥护中国共产党的领导,坚持中国共产党领导的多党合作和政治协商制度,坚持党对统一战线的领导以及坚定不移地走中国特色社会主义政治发展道路,不断加强自身建设,遵守国家法律法规,认真履行各项职能,为社会做贡献。同时我将致力于“疾病防控的数学技术与大数据分析”的研究,以期引领和支撑生物数学、数据科学和计算机科学等相关学科的发展,服务于国家战略和山西省地方经济,促进健康医疗和疫病防控与大数据的融合及应用。

  他从事研究的领域是生物数学,以数学方法研究和解决生物问题,并对与生物学有关的数学方法进行理论研究。他最先涉足的领域是生态斑图的研究领域,立志用生态斑图刻画生物种群空间结构,为濒危物种保护、种群传染病预防与控制提供新的理论和方法。但是当时这个方向研究成果还很少,可以借鉴的理论和方法几乎没有,研究工作一度陷入困境,但是他没有放弃,他通过查阅大量文献了解到美国加州大学河滨分校终身教授、美国人类生态科学院院士、普利高津金奖的获得者Larry Li是这个领域的开拓者,他便大胆地联系Larry Li,把自己已有的研究成果和未来研究的思路告诉了Li教授,并诚恳地求教。2008年,Li教授决定出全资邀请孙桂全在硕士研究生期间以初级专家的身份访问美国加州大学河滨分校。回国后,他们也一直保持合作,并合作完成了由高等教育出版社出版的《生物入侵的数学模型》一书。并且他率先基于反应扩散方程提出了“斑图”(pattern)概念,定量刻画个体空间分布与参数之间的关系,于2008年发表山西高校和科研院所第一篇“中国百篇最具影响国际学术论文”,在2009年荣获第六届中国青少年科技创新奖(这是中国学生科技创新最高奖项,全国每年约100人获得,是该届山西省大学生组唯一获得者)。

  近年来,传染病防控问题已成为中国乃至世界关心的重点问题之一,从2009年的H1N1猪流感、2013年的H7N9禽流感、2014年的埃博拉、2015年的登革热到2016年的寨卡,传染病的影响日趋严重。为社会做贡献是民进的优良传统,他决心以自己的一技之长,从民生出发,研究传染病的防控,解决社会民生问题。在研究传染病防控问题的过程中,为了尝试从不同角度建立传染病传播动力学模型,他曾邀请数十名来自不同领域的朋友吃饭,其中有研究气候变化的、有研究水下机器人的,甚至还有研究电影史的。在饭桌上,他要求每个朋友在动筷子之前至少提出5种传染病可能传播的途径,这曾引得朋友们对我一度“怨声载道”,不过也正是因为这样,他才能发现一些平时自己想不到的关键细节。他在2009年,发表有关H1N1的疾病防控,基于网络动力学模型,估算出有85%的流感患者并没有去就医;在2013年,针对H7N9禽流感,率先基于动力学模型,推测原始传染源最可能是候鸟;在2014年,针对广东登革热,研究得到输入型病例进入广东过早和干预不及时是其爆发的主要原因;2014年的西非埃博拉病毒,准确地预测了埃博拉爆发的最终规模和高峰时间,以及定量地刻画控制措施的有效性。此外他与中国动物卫生与流行病学中心合作起草全国动物疫病流行病学调查方案,为农业部提供布鲁氏菌病防控建议,并参与研发集数据库、模型库和可视化于一体的系统平台,应用于山西省疫控中心、中国动物卫生与流行病学研究中心等单位。

  在他初窥生物数学门槛的时候,他的导师靳祯教授就曾说过:“科研没有捷径,做学问也没有捷径,只有一步一个脚印才是正途。”他一直在身体力行地做着这件事情,而且也在把作学术的精神传给他的学生。在他看来,做学术研究要做到以下三点:第一点,要做到厚积而薄发。必要的知识储备和基本功的训练是搞好科研的前提条件;第二点,要找到科学问题,并加以创新,而创新是推动科研发展的不竭动力;第三点:要学会共同探索,不断学习新的东西。科研道路是神秘而又广阔的,集众人的智慧、新的知识和新型科技去不断探索、不断发现,这也是能在科研道路上越走越远的关键保证。同时做学术研究一定要有坚韧的意志品质,有坚韧的科研精神,对科研有一颗敬畏之心,“坚持”是做学术搞科研的制胜法宝。

  在传授学生知识的过程中,比起直接告诉学生结论,他更注重以授之以渔的方式培养学生自身的敏锐的科研意识,让学生有自己的思考过程:科学问题是什么?研究手段是否新颖?结论如何表征?他曾遇到过基础很不好的学生,但是他并没有放弃,因为他知道没有教不好的学生,只有不会教的老师。针对不同的学生,用不同的方法,当遇到专业知识不好的学生,他会耐心地讲解引导;遇到英语功底薄弱的学生,他会找出好的英语科研文章让学生去读;遇到计算机编程不好的学生,我会手把手地去教。并且对于每个学生的第一篇论文,他都会不厌其烦地修改,直到自己满意为止。如果遇到自己不太熟悉的领域,他会竭尽所能,寻找各种途径,把学生送出去学习交流。在已毕业的6名研究生中,有3名研究生获得“国家奖学金”,2名研究生获得“山西省优秀硕士论文”,2名研究生获得“山西省研究生创新项目”,并且所有毕业研究生均有SCI论文发表。总之,他会倾其所有的去帮助每一位学生,让学生快速地成长起来,让学生具备相关的科研能力,走出一条属于自己的科研道路。

  “路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,他会坚持初心,以满腔的热情在学术研究这片热土上谱写自己的人生篇章。

作者:     责任编辑:张润天