MALAB

研究方向 Research Areas

围绕人工智能与合成生物学交叉前沿,实验室持续探索蛋白设计、基因编辑、复杂基因线路构建以及数据驱动的生命系统建模。

连接算法、分子工具
与生命系统设计

我们关注如何将计算模型真正转化为可操作的生物工程策略,并通过实验结果反向修正模型,实现从“预测”到“设计”再到“验证”的闭环。

当前研究既覆盖新型基因编辑工具与基因调控系统,也关注蛋白相互作用位点预测、DNA 处理机制分析以及复杂线路在疾病识别中的应用。

分子工具开发

围绕 Cas 系统、碱基编辑器和调控模块开展工程化设计

机器学习建模

利用深度学习处理蛋白复合物、序列和 DNA 编辑相关问题

复杂基因线路

结合元器件蛋白与调控逻辑构建可编程生物系统

计算生物学

从多维数据中解析规律,为实验设计提供指导

主要研究主题

蛋白设计与互作预测

AI for Protein Design

以蛋白结构、功能与相互作用为核心,发展可解释、可迁移、可用于实验设计的智能建模方法。

围绕蛋白结构与功能之间的关系,实验室开展蛋白设计方法、蛋白复合物挖掘以及相互作用位点预测模型研究,推动人工智能在蛋白工程中的应用。

相关工作服务于新型元器件蛋白发现、蛋白复合物解析和可设计生物分子的构建,也为后续复杂基因线路的实现提供基础工具。

深度学习模型

构建面向蛋白结构、互作位点与功能预测的模型

复合物挖掘

从宏基因组和大规模数据中寻找具有价值的蛋白复合物

复杂基因线路构建

Synthetic Gene Circuits

聚焦元器件蛋白、线路逻辑和细胞响应机制,构建面向真实场景的复杂生物调控系统。

我们希望利用宏基因组中挖掘得到的新型元器件蛋白,构建更复杂、更稳定、功能更丰富的基因调控线路,服务于疾病识别和细胞行为控制等问题。

研究强调从元器件功能、线路逻辑到细胞场景应用的整体设计,兼顾可解释性、可靠性以及实验可落地性。

元器件蛋白开发

寻找和工程化可用于线路构建的新型生物元件

肿瘤精准识别

将复杂线路用于疾病相关信号识别与响应

基因编辑与调控技术

Genome Editing

围绕编辑精度、可控性和应用范围,推动 Cas 系统与诱导型编辑工具的工程优化。

结合实验与计算方法,实验室持续推进 Cas 系统、split editor、inducible editor 及相关调控技术的开发,希望提升编辑精度、可控性和应用范围。

这部分研究与实验室已发表的 Cas9、CRISPR-ON、adenine base editor 以及 prime editing 相关工作形成连续积累。

编辑工具工程化

针对 Cas 系统与编辑器进行拆分、诱导与优化设计

性能与脱靶分析

结合数据分析评估编辑效率、特异性和 DNA 处理机制

数据驱动的生命系统建模

Computational Biology

通过多源数据整合与机制建模,为蛋白设计、编辑分析和系统级研究提供算法支撑。

面对复杂生命系统,实验室强调数据整合、过程建模与机制解析,希望从序列、结构与功能数据中提取可用于设计的新规律。

相关方向与项目布局密切结合,为蛋白互作位点预测、基因编辑过程解析和系统级设计提供基础理论与算法支撑。

多源数据整合

综合蛋白、序列与编辑实验数据建立统一分析框架

机制导向建模

从数据中提取关键机制,反向指导实验设计和工具优化

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