性别: 男
职称: 副教授
学历: 博士
个人主页: https://yongsen-ruan.com/
电子邮件: ruanys3@mail.sysu.edu.cn
导师类型: 博士生导师
学科方向:
0710-生物学
0860-生物与医药
0710Z1-生物信息学 
 

 

研究方向

本课题组的研究重点是结合进化基因组学、数学统计学、机器学习和计算生物学的方法，以全面理解各种进化过程。具体包括以下三个主要研究方向：

病毒的适应性进化

  • 我们的研究主要关注冠状病毒、非洲猪瘟、流感等病毒的适应性进化。研究目标是理解这些病毒的起源、跨物种传播、宿主体内和宿主间的进化动态以及新兴毒株的传播机制。通过深入研究病毒的适应性进化，我们希望为常见疫病的生物防治提供理论支持和科学依据，从而提升公共卫生防控策略的有效性。

微生物基因型到表型的功能预测与验证

  • 我们利用先进的机器学习技术构建基因型到表型预测模型，重点研究如何基于基因组序列准确预测病毒的表型特征。这些特征包括病毒的传播能力、组织嗜性以及与宿主受体的结合能力。我们的目标是为疫苗和药物的开发提供关键数据支持，从而提高应对新兴传染病的能力，增强公共卫生防控措施的科学性和有效性。

传统进化过程的理论研究

  • 我们致力于通过结合进化生物学方法、数学建模和机器学习技术，深入探讨传统进化过程的理论问题。研究方向包括探讨突变率、个体遗传漂变、上位效应（即基因间的相互作用）、适应性景观（fitness landscapes）以及 Hill-Robertson 效应（即连锁不平衡和选择作用之间的相互作用）等对进化现象的影响。通过这些研究，我们希望揭示驱动进化的基本机制，并为进化生物学理论的发展提供新的视角。

 

招生与合作

  • 本课题组欢迎对进化生物学、生物信息学和人工智能方向感兴趣的博士后、博士生和硕士生加入，同时也欢迎本科生到课题组实习或进行毕业设计。我们期待与有志之士合作，共同推进科学研究和技术创新。

 

个人经历

教育经历

  • 2011.09 - 2015.07   2023白菜网址官网大全，600全讯白菜官方网站，生物技术专业，理学学士学位
  • 2015.09 - 2020.08   2023白菜网址官网大全，600全讯白菜官方网站，生物化学与分子生物学专业（导师：吴仲义教授），理学博士学位

工作经历

  • 2020.11 - 2022.10   2023白菜网址官网大全，600全讯白菜官方网站，博士后（合作导师：施苏华教授），博士后创新人才计划
  • 2022.11 - 2024.05   2023白菜网址官网大全，600全讯白菜官方网站，特聘副研究员
  • 2024.06 - 至今         2023白菜网址官网大全，600全讯白菜官方网站，副教授（博士生导师）

 

讲授课程

  • 本科生及研究生课程：《人工智能与生物学应用导论》
  • 本科生课程：《生物计算机程序设计语言》

 

学术成就

   近年来，以冠状病毒为研究对象，围绕病毒的跨物种传播与起源、爆发与流行、变异的全球演进动态以及病毒宿主内外的适应性进化机制展开了深入研究，取得了以下成果：(1) 创新地引入分支过程理论构建病毒跨物种传播进化模型，首次提出并验证了新冠病毒在欧亚两地独立平行传播的新假说，革新了传统流行病学模型对起源和爆发随机动态性的认识。(2) 提出并引入新方法，突破了传统模型在描述病毒异质性传播动态方面的局限，有效评估了疫情爆发的奠基者效应，为疫情防控提供理论支撑。(3) 提出并验证病毒在人群的正反馈失控演化新模型，解析了变异的全球适应性进化新机制，并系统阐述了病毒进化与高级生物进化的区别。(4) 首次系统揭示了病毒在宿主内和宿主间的拮抗演化特性，为流行变异株的起源和发生研究提供新的研究思路。这些研究开发并提出了新的方法和理论模型，揭示了病毒跨物种传播及其在新宿主适应性进化的新模式和机制，革新了流行病学和病毒进化领域的研究思路和认知，为疫苗和药物的研发以及新传染性疾病的防控提供了重要的理论基础。

       近五年来，以第一作者或共同通讯作者身份在 National Science Review、Molecular Biology and Evolution、Science Bulletin 等国际一流期刊发表了7篇SCI论文（近五年的影响因子均大于10）。获得“2021年北京市科学技术奖二等奖”，入选“2021年度博士后创新人才支持计划”，主持参与了多项国家级项目，并担任 Nature Communications、National Science Review、Molecular Biology and Evolution、Journal of Medical Virology、Virologica Sinica 和 BMC Cancer 等杂志的审稿人。

 

论文专著

代表性论文（#共同一作； *通讯作者），最新论文见 谷歌学术个人主页

 

  1. Hou M#, Shi J#, Gong Z, Wen H, Lan Y, Deng X, Fan Q, Li J, Jiang M, Tang X*, Wu C I*, Li F* & Ruan Y*. Intra- vs. Interhost Evolution of SARS-CoV-2 Driven by Uncorrelated Selection-The Evolution Thwarted. Mol. Biol. Evol. 40, doi: 10.1093/molbev/msad204 (2023).

  2. Ruan Y, Wen H, Hou M, Zhai W, Xu S & Lu X. On the epicenter of COVID-19 and the origin of the pandemic strain. Natl. Sci. Rev. 10, nwac286, doi: 10.1093/nsr/nwac286 (2023).

  3. Ruan Y#, Hou M#, Tang X#, He X, Lu X, Lu J*, Wu C I* & Wen H*. The Runaway Evolution of SARS-CoV-2 Leading to the Highly Evolved Delta Strain. Molecular Biology and Evolution 39, msac046, doi:10.1093/molbev/msac046 (2022).

  4. Ruan Y, Wen H, Hou M, He Z, Lu X, Xue Y, He X, Zhang Y P* & Wu C I*. The twin-beginnings of COVID-19 in Asia and Europe-one prevails quickly. National Science Review 9, nwab223, doi:10.1093/nsr/nwab223 (2022).

  5. Ruan Y, Luo Z, Tang X, Li G, Wen H, He X, Lu X, Lu J* & Wu C I*. On the founder effect in COVID-19 outbreaks: how many infected travelers may have started them all? National Science Review 8, nwaa246, doi:10.1093/nsr/nwaa246 (2021).

  6. Ruan Y, Wen H, He X & Wu C I*. A theoretical exploration of the origin and early evolution of a pandemic. Science Bulletin 66, 1022-1029, doi:10.1016/j.scib.2020.12.020 (2021).

  7. Ruan Y, Wang H, Chen B, Wen H* & Wu C I*. Mutations Beget More Mutations-Rapid Evolution of Mutation Rate in Response to the Risk of Runaway Accumulation. Molecular Biology and Evolution 37, 1007-1019, doi:10.1093/molbev/msz283 (2020).

  8. Wu C I*, Wen H, Lu J, Su X D, Hughes A C, Zhai W, Chen C, Chen H, Li M, Song S, Qian Z, Wang Q, Chen B, Guo Z, Ruan Y, Lu X, Wei F, Jin L, Kang L, Xue Y, Zhao G & Zhang Y P. On the origin of SARS-CoV-2-The blind watchmaker argument. Science China Life Sciences 64, 1560-1563, doi:10.1007/s11427-021-1972-1 (2021).

  9. Chen B#, Wu X#, Ruan Y, Zhang Y, Cai Q, Zapata L, Wu C I*, Lan P* & Wen H*. Very large hidden genetic diversity in one single tumor: evidence for tumors-in-tumor. National Science Review 9, nwac250, doi:10.1093/nsr/nwac250 (2022).

  10. Zhang L#, Qin Z#, Huang T, Tam B, Ruan Y, Guo M, Wu X, Li J, Zhao B, Chian J S, Wang X, Wang L & Wang S M*. Prevalence and spectrum of DNA mismatch repair gene variation in the general Chinese population. Journal of Medical Genetics, jmedgenet-2021-107886, doi:10.1136/jmedgenet-2021-107886 (2021).

  11. Ma F#, Lu G-A#, Chen Q, Ruan Y, Li X, Lu X* & Li C*. Dynamic global analysis of transcription reveals the role of miRNAs in synergistic stabilization of gene expression. Science Bulletin 65, 2130-2140, doi:10.1016/j.scib.2020.08.011 (2020).