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当昆虫遇上大数据:看南农博士给昆虫画“族谱” | 瑞华杯大学生年度人物事迹展播

作者: 时间:2025-05-23 点击数:

在南京农业大学的科研舞台上,杜诗雨凭借不懈的努力和卓越的科研成果,成为了植物保护学院的骄傲。在组学大数据的时代浪潮中,她以细腻的观察力和坚定的科研意志,踏实走在昆虫系统发育基因组学的前沿,书写着属于她的科研传奇。

高考调剂:与昆虫的“意外相遇”

2014年夏天,杜诗雨填报高考志愿时,将室内设计列为第一选择。然而因分数调剂,她被农学专业“昆虫分类方向”录取。初入课堂,显微镜下的昆虫解剖结构和野外采样时笨拙挥动捕虫网的经历,一度让她对这个冷门专业感到迷茫。

转机出现在本科阶段的科研实践——她跟随导师深入山林开展昆虫调查,在日复一日的标本采集、分类鉴定中,她逐渐被微观世界里精妙的生物多样性震撼。

本科四年间,她的足迹遍布多省生态保护区,系统掌握了昆虫野外调查方法与分类学研究基础。那些曾令她手足无措的“六足小生灵”,最终成为叩开科研大门的密钥。

突围之路:她在基因组数据中“跑”出一条科研路

2021年,杜诗雨迈入南京农业大学植物保护学院的大门,成为教授张峰门下的一名博士研究生。刚入学不久,导师张峰抛出了一个他酝酿多年的研究设想——依托基因组大数据,探索六足总纲动物的分类与演化关系。“这项研究很有挑战性,但如果你愿意接手,我会全力支持。”张峰说。

面对这个需要处理海量基因组信息的“硬核”课题,杜诗雨没有退缩。这是一项高度依赖生物信息学技术的系统研究,面对陌生的高通量测序数据和复杂的算法流程,杜诗雨起初几乎一无所知:不会写代码、没用过生信工具、连命令行界面都看不懂。但她并没有被吓退,反而激发起强烈的学习欲望。

从数据质控、序列比对,到基因筛选与系统发育树构建,杜诗雨逐步掌握并完善了一整套生物信息学分析流程,为六足动物的演化研究奠定了计算基础。当其他同学还在为实验室资源紧张而苦恼时,她早已习惯在电脑前“跑码”,在数据的海洋中探索昆虫的演化奥秘。

截至目前,她已以第一作者身份发表科研论文5篇,博士阶段共计发表8篇SCI论文,其中3篇发表于中科院一区TOP期刊。在短短几年里,从“生信新手”到组学研究的实践者,她实现了一场真正意义上的硬核突围。

科研攻坚:破解演化生物学难题

2021年,杜诗雨的博士研究步入正轨,她面临的第一个难题,就是六足总纲的系统发育关系重建。她的博士研究以大规模基因组数据为基础,试图构建六足动物的系统发育树。然而,最初的组学分析结果却与传统的形态学认知存在显著矛盾。数据支持度低、进化趋势混乱,令她一度陷入困惑——这一矛盾如果无法解释清楚,整项研究就可能“站不住脚”。

“是不是哪里出错了?”她开始一遍又一遍地回顾流程,逐个比对参数设置,试图找出问题的源头。就在一个深夜,她刚准备休息时,脑海中突然闪现出一个细节,她立刻从床上爬起来,打开电脑,重新调出历史记录进行比对。终于,她找到了那个导致结果大幅变化的关键参数,揭示了之前分析中的盲点。

在导师张峰的指导下,她进一步优化模型设置,深入挖掘基因组信号,实现了与形态学结论的高度吻合。但科研的“过关斩将”远未结束——论文在投稿至国际顶级期刊时遭遇了前所未有的挑战。三位审稿人几乎一致否定了她的分析逻辑,指出“结果缺乏可信度、方法设计不严谨”,论文接连三次被拒。

她一度陷入低谷,但最终还是决定直面问题。她与导师反复讨论评审意见,逐条回应,重新设计分析路径,补充实验细节,不断修改完善。2024年8月,这篇曾几度被否定的论文终于被《美国国家科学院院刊》(PNAS)正式接收,并获得同期专文评论。很多人不知道,在这份光鲜成果背后,是她夜以继日地翻阅数据、一次次从失败中站起的坚持和韧性。

科研传承:学术资源共享与人才培养

作为系统发育基因组学领域的青年骨干,杜诗雨在深耕科研的同时,也积极推动学术资源共享与人才培养。

她连续四年担任全国系统发育基因组学培训班主讲人,累计为36所高校及科研机构的千余名师生提供前沿技术培训;主持10场昆虫分类学专题讲习班,以“理论+实操”模式破解传统分类学教学痛点;先后参与共15次国内外学术交流研讨会。

教学实践中,她既担任本科生课程助教,又跨语言指导巴西合作者完成实验分析,并助力3名研究生攻克课题难关。其足迹印证:真正的学术影响力,既在顶刊论文的字里行间,更在薪火相传的每一堂课与每一次协作中。

目前,杜诗雨已步入博士生涯的最后阶段,但她对科研的热情依然未曾减退。回顾过去十年的本硕博学习经历,杜诗雨始终怀揣一颗炽热的心,在组学“大数据”的研究领域中不断探索与创新。在这段科研旅程中,她不仅突破了诸多技术难关,更收获了无数启发与成长,逐步成长为一个能够独立思考并解决复杂问题的科研工作者。

展望未来,杜诗雨希望能够继续深耕这一领域,攻克更多的科研难题,推动组学与大数据研究的边界,为学术界贡献更多创新的力量。博士毕业后,她计划继续留在高校或科研院所,从事相关领域的研究工作,进一步实现自己的科研理想。

除了继续深耕学术研究,杜诗雨也渴望承担起培养年轻科研人才的责任。她希望能帮助学术界注入更多充满活力的新鲜血液,支持年轻学者们在科研道路上勇敢前行。她的经历印证了这样一个事实:在组学与人工智能深度融合的今天,跨学科的创新突破和多维证据链的构建,已成为解决传统生物学争议的关键。而将技术优势转化为公共科学资源,正是青年科学家在承担社会责任时的一种创新表达。

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