授课语言
中文
早申请费用
21,580
位置
上海
X ACADEMY
全球开拓者峰会
-
2025.07.23 - 08.05
主修课 X-Core
主修课 X-Core
主修课 X-Core
生物物理、结构生物与生物信息：人工智能在生物中的应用
Biophysics, Structural Biology, and Bioinformatics: AI Approach to Bio
COURSE INTRO
课程简介 01
COURSE INTRO
课程简介 01
没有蛋白质，就不可能有生命。蛋白质折叠成独一无二的美丽三维结构堪称是生物学上最大的谜团之一，揭示蛋白质功能的奥秘更是理解生命过程、开发新型药物和推进生物工程的关键。随着全基因组和基因测序技术的飞速发展，蛋白质数据大量积累，数据分析毋庸置疑成为解锁蛋白功能的核心途径。在科技不断突破的今日，也许人工智能将成为加速人类打开生命科学之门的那把钥匙。
「BioX 生物物理、结构生物与生物信息：人工智能在生物中的应用」将带领你运用 AI 工具和计算方法，进行蛋白质的序列分析、功能预测、序列生成及结构优化，并特别关注其在药物开发和工业应用中的广阔前景。与此同时，你也将通过学术论文研读和跨学科讨论，深入思考 AI 在蛋白质科学中的应用潜力与伦理考量。最终你将有机会完成一个结课项目，围绕特定功能蛋白的设计和预测展开，从问题分析、实验设计到结果展示，体验完整的科研课题流程。
没有蛋白质，就不可能有生命。蛋白质折叠成独一无二的美丽三维结构堪称是生物学上最大的谜团之一，揭示蛋白质功能的奥秘更是理解生命过程、开发新型药物和推进生物工程的关键。随着全基因组和基因测序技术的飞速发展，蛋白质数据大量积累，数据分析毋庸置疑成为解锁蛋白功能的核心途径。在科技不断突破的今日，也许人工智能将成为加速人类打开生命科学之门的那把钥匙。
「BioX 生物物理、结构生物与生物信息：人工智能在生物中的应用」将带领你运用 AI 工具和计算方法，进行蛋白质的序列分析、功能预测、序列生成及结构优化，并特别关注其在药物开发和工业应用中的广阔前景。与此同时，你也将通过学术论文研读和跨学科讨论，深入思考 AI 在蛋白质科学中的应用潜力与伦理考量。最终你将有机会完成一个结课项目，围绕特定功能蛋白的设计和预测展开，从问题分析、实验设计到结果展示，体验完整的科研课题流程。
COURSE OUTCOME
课程产出 02
COURSE OUTCOME
课程产出 02
将有机会围绕特定功能蛋白的设计与预测开展并完成一个结课项目，体验完整的科研课题申请与执行流程。内容包含问题分析、实验设计、AI 工具选择，以及结果分析和展示等。
*最终产出的类型与内容，以探索者在参与顶点项目 X-Capstone 后的成品为准
将有机会围绕特定功能蛋白的设计与预测开展并完成一个结课项目，体验完整的科研课题申请与执行流程。内容包含问题分析、实验设计、AI 工具选择，以及结果分析和展示等。
*最终产出的类型与内容，以探索者在参与顶点项目 X-Capstone 后的成品为准
POTENTIAL OPPORTUNITIES
发展方向 03
POTENTIAL OPPORTUNITIES
发展方向 03
结构生物学家、生物信息学家
结构生物学家、生物信息学家
COURSE CONTENTS
课程内容 04
COURSE CONTENTS
课程内容 04
蛋白质的 AI 驱动功能预测
蛋白质序列分析
序列生成与结构设计
Python 和 R 数据分析工具
序列对齐与隐马尔科夫模型
AI 算法的伦理与应用考量
蛋白质的 AI 驱动功能预测
蛋白质序列分析
序列生成与结构设计
Python 和 R 数据分析工具
序列对齐与隐马尔科夫模型
AI 算法的伦理与应用考量
PREREQUISITES
前置要求 05
PREREQUISITES
前置要求 05
需要高中生物与一定计算机/编程基础，推荐 Python 或者 R 语言基础。
*在开课前的预习阶段，导师与学术领袖将帮助完成前置要求学习。
需要高中生物与一定计算机/编程基础，推荐 Python 或者 R 语言基础。
*在开课前的预习阶段，导师与学术领袖将帮助完成前置要求学习。
"XA 给我自己带来了什么， CS 素养的提高自是不必说，我更感谢的是，能让我遇到最顶尖最优秀的一批同龄人。我见到了活生生的 MIT，CIT 学生，请教了无所不能 debug 的助教，也收获了一堆桌游好友。或许说自己的梦想是改变世界是会被人笑话的，但 XA 给了我把梦想化为现实的底气。
这条路好长，去的地方有诗和理想。昨天留下的一滩泪和汗，造就现在的我越倔强越勇敢。这是 XA 带给我教会我的：我们永远都还可以更勇敢一点。"
Haiyi Jin 探索者
复旦大学
"XA 给我自己带来了什么， CS 素养的提高自是不必说，我更感谢的是，能让我遇到最顶尖最优秀的一批同龄人。我见到了活生生的 MIT，CIT 学生，请教了无所不能 debug 的助教，也收获了一堆桌游好友。或许说自己的梦想是改变世界是会被人笑话的，但 XA 给了我把梦想化为现实的底气。
这条路好长，去的地方有诗和理想。昨天留下的一滩泪和汗，造就现在的我越倔强越勇敢。这是 XA 带给我教会我的：我们永远都还可以更勇敢一点。"
Haiyi Jin 探索者
复旦大学
"XA 给我自己带来了什么， CS 素养的提高自是不必说，我更感谢的是，能让我遇到最顶尖最优秀的一批同龄人。我见到了活生生的 MIT，CIT 学生，请教了无所不能 debug 的助教，也收获了一堆桌游好友。或许说自己的梦想是改变世界是会被人笑话的，但 XA 给了我把梦想化为现实的底气。
这条路好长，去的地方有诗和理想。昨天留下的一滩泪和汗，造就现在的我越倔强越勇敢。这是 XA 带给我教会我的：我们永远都还可以更勇敢一点。"
复旦大学
MENTORS
往届导师 06
MENTORS
课程导师 06
郑杰 Jie
2021 学术导师
上海科技大学 信息科学与技术学院副教授
曾于美国国立卫生研究院 (NIH) 下属国家生物技术信息中心 (NCBI) 从事博士后研究。上海科技大学信息科学与技术学院智能医学信息研究中心主任、招生委员会主任，新加坡南洋理工大学计算机科学与工程学院助理教授，新加坡科技研究局基因组研究所客座研究员。郑杰博士已发表 50 多篇杂志论文（其中 14 篇影响因子在 5 以上）及 40 多篇会议论文。他还担任过多个国际学术会议程序委员和审稿人（包含两个会议的程序委员会共同主席），并每年多次为核心期刊审稿。他在新加坡主持完成 3 个国家级科研项目，并参与其他 10 多个合作项目。2015 年郑博士作为数学建模教练的南洋理工大学团队在国际基因工程大赛（iGEM）获得金牌。他还获得 2017 年国际生物信息学大会（InCoB）最佳论文奖（金牌）。郑博士曾连续两次获得南洋理工大学“优秀教师奖”提名。他的研究方向为数据科学、健康医疗大数据、人工智能。
张力烨 Liye
2021 学术导师
上海科技大学 生命科学与技术学院 助理教授、研究员、博士生导师
研究方向侧重于理解生物组学大数据背后的含义，其中最感兴趣的是通过解读基因组数据来达到精准医疗的目的。研究组的长期目标是运用数学模型来解释和预测复杂的生物学现象，特别是与人类疾病相关的表型。目前实验室工作集中于以下两个方向： 1. 开发基于 DNA / RNA / 表观遗传学信息的分子标记物来区分和预测疾病的亚型和患者对于药物治疗的不同反应，并进一步整合多种数据分析和功能验证来研究这些重要分子标记物背后的生物学机制。 2. 与其他以实验科学为重点的研究组进行长期合作。通过对于多种组学数据分析挖掘和统计分析，结合新的算法和分析方法的开发，来得到基于数据的机理和猜想，去辅助和指导功能验证，并最终更好的理解人类疾病中的机理。与 Ruslan Afasizhev 实验室有着长期持续的合作。
郑杰 Jie
2021 学术导师
上海科技大学 信息科学与技术学院副教授
曾于美国国立卫生研究院 (NIH) 下属国家生物技术信息中心 (NCBI) 从事博士后研究。上海科技大学信息科学与技术学院智能医学信息研究中心主任、招生委员会主任，新加坡南洋理工大学计算机科学与工程学院助理教授，新加坡科技研究局基因组研究所客座研究员。郑杰博士已发表 50 多篇杂志论文（其中 14 篇影响因子在 5 以上）及 40 多篇会议论文。他还担任过多个国际学术会议程序委员和审稿人（包含两个会议的程序委员会共同主席），并每年多次为核心期刊审稿。他在新加坡主持完成 3 个国家级科研项目，并参与其他 10 多个合作项目。2015 年郑博士作为数学建模教练的南洋理工大学团队在国际基因工程大赛（iGEM）获得金牌。他还获得 2017 年国际生物信息学大会（InCoB）最佳论文奖（金牌）。郑博士曾连续两次获得南洋理工大学“优秀教师奖”提名。他的研究方向为数据科学、健康医疗大数据、人工智能。
张力烨 Liye
2021 学术导师
上海科技大学 生命科学与技术学院 助理教授、研究员、博士生导师
研究方向侧重于理解生物组学大数据背后的含义，其中最感兴趣的是通过解读基因组数据来达到精准医疗的目的。研究组的长期目标是运用数学模型来解释和预测复杂的生物学现象，特别是与人类疾病相关的表型。目前实验室工作集中于以下两个方向： 1. 开发基于 DNA / RNA / 表观遗传学信息的分子标记物来区分和预测疾病的亚型和患者对于药物治疗的不同反应，并进一步整合多种数据分析和功能验证来研究这些重要分子标记物背后的生物学机制。 2. 与其他以实验科学为重点的研究组进行长期合作。通过对于多种组学数据分析挖掘和统计分析，结合新的算法和分析方法的开发，来得到基于数据的机理和猜想，去辅助和指导功能验证，并最终更好的理解人类疾病中的机理。与 Ruslan Afasizhev 实验室有着长期持续的合作。
ACADEMIC LEADS
往届助教 07
ACADEMIC LEADS
课程助教 07
赵子渊 Ziyuan
2019、2021 学术助教
哈佛大学 博士在读
哈佛大学 化学与物理学专业辅修数学本科
高中时在人大附中和朋友们首创 iGEM 队伍，最后获得金奖。高一时获英美高中生物奥赛金奖。17 年秋于北大医学院天然及仿生药物实验室开展关于中性核酸脂质材料的研究，18 年夏于约翰霍普金斯大学学习蛋白质工程基本方法。来到哈佛以后开始广泛探索 STEM 各学科领域的基础知识及思维模式，20 年夏在哈佛医学院 Gunawardena 实验室开展关于单细胞学习机制的理论研究，21 年春在和 Gershman 教授合作探究草履虫趋电性行为相关的神奇现象。
黄彦清 Joey
2020 学术助教
哈佛大学 计算机科学与生物医学工程专业
高中参加了多次科研项目，在国家纳米科学中心探索过 Q11 和 KLVFFAE 多肽链的自组装和共组装；在佛罗里达大学 SSTP 项目与实验室创造一个培养对生菜水域系统的生物反应器和微生物群的组成和功能分析。在生物信息之外对信息安全感兴趣并多次参加白帽黑客比赛。
赵子渊 Ziyuan
2019、2021 学术助教
哈佛大学 博士在读
哈佛大学 化学与物理学专业辅修数学本科
高中时在人大附中和朋友们首创 iGEM 队伍，最后获得金奖。高一时获英美高中生物奥赛金奖。17 年秋于北大医学院天然及仿生药物实验室开展关于中性核酸脂质材料的研究，18 年夏于约翰霍普金斯大学学习蛋白质工程基本方法。来到哈佛以后开始广泛探索 STEM 各学科领域的基础知识及思维模式，20 年夏在哈佛医学院 Gunawardena 实验室开展关于单细胞学习机制的理论研究，21 年春在和 Gershman 教授合作探究草履虫趋电性行为相关的神奇现象。
黄彦清 Joey
2020 学术助教
哈佛大学 计算机科学与生物医学工程专业
高中参加了多次科研项目，在国家纳米科学中心探索过 Q11 和 KLVFFAE 多肽链的自组装和共组装；在佛罗里达大学 SSTP 项目与实验室创造一个培养对生菜水域系统的生物反应器和微生物群的组成和功能分析。在生物信息之外对信息安全感兴趣并多次参加白帽黑客比赛。
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X ACADEMY
全球开拓者峰会
-
2024.07.25 - 08.06
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21,580
X ACADEMY
全球开拓者峰会
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2024.07.25 - 08.07
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主修课师生比怎么样？
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OUR CIVILIZATION WAS BUILT ON TECHNOLOGY. OUR CIVILIZATION IS BUILT ON TECHNOLOGY. TECHNOLOGY IS THE GLORY OF HUMAN AMBITION AND ACHIEVEMENT, THE SPEARHEAD OF PROGRESS, AND THE REALIZATION OF OUR POTENTIAL. FOR HUNDREDS OF YEARS, WE PROPERLY GLORIFIED THIS – UNTIL RECENTLY. WE, AT X ACADEMY, ARE HERE TO REVITALIZE THAT SPIRIT. TO US, THE FUTURE IS A CANVAS OF VAST POSSIBILITY, PAINTED WITH THE BRUSHES OF INNOVATION, CREATIVITY, AND OPTIMISM. WE BELIEVE IN A FUTURE WHERE TECHNOLOGY CONTINUES TO BE THE BACKBONE OF ADVANCEMENT, NOT JUST IN MATERIAL TERMS BUT AS A MEANS TO ELEVATE HUMAN EXPERIENCE AND CONSCIOUSNESS. WE ARE THE FUTURE OPTIMISTS, THE DREAMERS, THE MAKERS, AND THE DOERS. WE STAND READY TO COLLABORATE, TO INNOVATE, AND TO BUILD A BETTER TOMORROW WITH YOU. JOIN US, AS WE EMBARK ON THIS JOURNEY TO IGNITE THE FLAMES OF PROGRESS AND TO CHERISH THE TECHNOLOGY THAT MAKES IT POSSIBLE. IT IS TIME, ONCE AGAIN, TO RAISE THE TECHNOLOGY FLAG. IT IS TIME TO BE TECHNO-OPTIMISTS. WITH X ACADEMY, LET'S BUILD A BRIGHTER FUTURE TOGETHER.
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