科研喜讯 | 医学院王冠宇教授在《生物化学杂志》发表研究论文，建立全局理论以揭示生化反应新的数学规律
刺激-响应曲线是生物医学领域常用的数据表示方法，其横坐标一般以刺激物浓度的对数作为单位。为什么要使用对数坐标？从目的论的角度来说，这是因为刺激物浓度的有效范围一般非常宽广，横跨多个数量级，需要通过对数变换对横坐标进行压缩。除了这个目的论原因以外，对数变换是否反映了深层次的生化原理？这个问题可能只有少数人考虑过，相关文献中缺乏相应的讨论。
11月28日，香港中文大学（深圳）医学院王冠宇教授在国际知名学术期刊《生物化学杂志》Journal of Biological Chemistry上发表了题为“A more holistic view of the logarithmic dose-response curve offers greater insights into insulin responses”的研究论文。
在论文中，王冠宇教授以全局视野考察剂量响应，建立了涵盖分子、细胞、机体多个生物学层面的数学模型，综合运用数理统计原理（大数定律、中心极限定理）对模型进行了数学分析，发现了对数剂量响应的深层次原因是细胞信号传导的逐级相乘放大。这个乘积放大导致细胞响应阈值呈现对数正态分布。作为细胞响应阈值的概率密度函数的积分，剂量响应曲线就是一个累积对数正态分布函数。该数学模型建立了单细胞阈值响应与机体缓变响应之间的联系，揭示了对数变换的存在理由，解释了对数剂量响应曲线所具有的诸多优良性质，揭示了生物超敏性的新机制（同质性诱导的敏感性）。该模型为激素反应、药物的协同作用等重要生物过程提供了新的见解。
文章链接：https://www.jbc.org/article/S0021-9258(24)02539-0/fulltext
本论文作者王冠宇教授衷心感谢来自国家自然科学基金、国家重点研发计划、深圳-香港技术革新合作区、深圳市孔雀团队的资助。
王冠宇教授
副教授、校长学者
王冠宇教授现任香港中文大学（深圳）医学院副教授、中国运筹学会|计算系统生物分会常务理事、中国生化及分子生物学会|分子系统生物专业委员会委员。曾担任美国德克萨斯大学休斯顿健康科学中心博士后及研究助理教授、美国莱斯大学生物工程系研究员、美国乔治华盛顿大学物理系研究助理教授、南方科技大学副教授。王教授以第一或通讯作者在SCI期刊Proc Nat Acad Sci USA, Phys Rev Letts, J Biol Chem, J Roy Soc Interface (2), iScience (3), IEEE Transactions (2), Trends Immunol, Sci Bull, Theranostics等上发表论文六十多篇；并著有《复杂疾病分析之数学视野》这一学术专著。
王教授主要致力于生物医学重大问题的研究，建立以生物实验为主要手段，以科学计算、数学分析、物理思维推理为辅的学术体系。他创造了“异病同究”的研究框架及分析方法，加深了人们对疾病本质及衰老过程的理解，为疾病间的关系和疾病的预防治疗提供了新的研究思路。最新研究范例包括对癌症、糖尿病、肥胖症等复杂疾病的整体分析及高精度定量实验；对大规模生物网络和细胞信号通路数理逻辑的解析；对生物大分子的全原子动力学模拟。
