北京大學定量生物學中心

學術報告 

題    目: 空間組學技術算法和應用

報告人:  瞿昆

中國科學技術大學生命科學與醫學部教授

中國科學技術大學國際合作與交流部部長

中國科學技術大學港澳台辦公室主任

時    間: 9月18日（周一）13:00-14:00

地    點: 呂志和樓B101

主持人: 曾澤賢 研究員

摘 要:

空間轉錄組技術能夠在探測基因表達水平的同時獲得其空間位置信息，被廣泛應用于研究組織器官發育和疾病的發生發展過程。目前的空間轉錄組技術存在基因通量小或空間分辨率低等缺陷，使得研究者難以獲得單個細胞的完整轉錄組信息。因此，研究者開發了許多整合空間轉錄組和單細胞轉錄組數據的算法工具。然而，尚無系統的獨立研究來比較不同算法工具的性能。為了幫助研究者選擇合适的算法工具，我們設計了一整套标準分析流程，從準确性、魯棒性、計算資源等多個維度系統性評估了16種空間轉錄組和單細胞轉錄組數據整合算法在預測基因或細胞類型空間分布方面的性能。研究共收集了45對來源同一組織的空間轉錄組與單細胞轉錄組數據集以及32對模拟數據集。測試結果表明Tangram、gimVI和SpaGE在預測基因空間分布方面優于其他整合算法。此外，Cell2location、SpatialDWLS和RCTD在預測細胞類型空間分布方面更具優勢。最後，我們總結了每種算法的屬性、性能和适用性， 并建立了直接的定量标準，為研究人員進一步提升算法性能提供了參考；并在github上提供了整合空間轉錄組和單細胞轉錄組數據的分析流程，為生物學家提供了明确的使用指南。

報告人簡介：

瞿昆，中國科學技術大學生命科學與醫學部教授、博士生導師，中國科學技術大學國際合作與交流部部長兼港澳台辦公室主任。曾任美國斯坦福大學醫學院生物信息研究員、高級研究員和中心主任。2016獲國家創新人才青年項目，同年進入中國科學技術大學工作。長期緻力于通過生命科學與醫學、化學、數學和計算機科學的交叉融合，發展新型基因組學測序技術和生物大數據分析算法和軟件，尤其是單細胞組學和空間組學技術及其分析方法，系統性研究新冠肺炎、腫瘤、自身免疫病等重大疾病的免疫學緻病機理。具體研究領域包括：基于二代測序技術，開發超高通量單細胞多組學和空間轉錄組學測序技術，為多維度、系統性獲得重大疾病的組學信息提供工具。結合深度學習和人工智能，開發生物醫學大數據分析算法和軟件，為深度解析大規模疾病組學大數據提供算法支撐。利用組學技術和數據分析算法，研究腫瘤和自身免疫病等重大疾病的成因和演化。