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自动化南山青年学术论坛第十九讲成功举办
Mon, Jul 8 2019 15:30   审核人:

为加强学术交流与合作,活跃学术氛围,201976日上午,自动化学院南山青年学术论坛邀请来自美国Allen脑科学研究院的彭汉川教授于在自动化学院341会议室,为在场的师生作了题为“Industrial Level Full Neuron Morphology Screening of Whole Brains”的学术报告,报告由自动化学院赵世杰老师主持,自动化学院张拓、杜磊,医学研究院张欣等青年教师,与在场硕士、博士研究生共30余人认真听取了报告。

彭汉川教授毕业于东南大学,目前在美国艾伦脑科学研究所领导一个脑科学大数据研究组,也是新成立的东大-艾伦联合研究中心主任,美国生物医学工程院会士(AIMBE Fellow)。他的研究工作主要集中在脑科学和医疗应用中的大数据采集、管理、可视化、分析、知识挖掘、结构功能模型、人工智能应用等前沿研究。彭博士曾任美国霍华德休斯研究所的图像大数据挖掘研究组组长,并担任美国华盛顿大学、美国佐治亚大学等院校兼职/客座教授等。彭博士是国际生物图像信息学年会的发起人和现任指导委员会主席,兼任国际脑信息学年会的指导委员会共同主席。彭博士获得美国科学院2013年度最佳论文奖Cozzarelli Prize2010 DIADEM Award等多个奖项。他在高性能计算软件硬件系统、智能算法、大脑三维地图和脑重建研究等方面上的工作多次在国际一流杂志上发表,如被广为采用的多维影像大数据可视化和分析平台挖三维系统 (Vaa3D, Nature Biotechnology, 2010; Nature Protocols, 2014), BrainAligner (Nature Methods, 2011), UltraTracer (Nature Methods, 2017), SmartScope (Nature Communications, 2014), mRMR (IEEE-TPAMI, 2005), 3D Virtual Finger (Nature Biotechnology 2010; Nature Communications, 2014), SmartACT (Scientific Reports, 2015), TeraFly (Nature Methods, 2016),多种模型动物全脑三维地图(Nature Methods, 20092011; Cell, 2009; Cell Reports, 2012; Nature, 2014)“BigNeuron” initiative (http://bigneuron.org; Neuron, 2015),等等。他是机器学习和数据挖掘领域里常用的 minimum-Redundancy Maximum-Relevance (mRMR) 特征选取算法(IEEE TPAMI 2005)的发明人。

在报告中,彭汉川教授为了使不同方向的同学们对所讲内容有更深刻的理解,首先介绍了他之前所做的工作,在对人脑的探索中,是如何一步一步从较大的尺度向更细微的神经元进行探索的,并介绍了该研究过程的重要意义。接下来,彭汉川教授介绍了他发明的用于脑科学大数据采集、处理和分析的技术手段,包括一系列对神经元进行跟踪和可视化的算法、软件和硬件系统,尤其是全细胞膜片钳技术,使得对神经元生理信息的研究精度和自由度更高,范围更广;而Ultra tracer这一框架使得各种不同的计算方法都可以对无限大的数据量进行计算,Vaa3D(挖三维)软件系统可以对生物图像大数据进行实时的可视化和分析,使得对3D/4D/5D生物图像大数据的数据挖掘更加简单可靠,并且可免费下载并开源;其次,彭汉川教授分享了他利用这些技术手段从事线虫-果蝇-小鼠-人脑研究取得的丰硕成果和科研体会。最后,彭汉川教授介绍了由他领导的SEU-Allen Joint Center的发起背景和进展,中心是通过整合东南大学现有脑科学研究力量,并与美国艾伦脑研究所等多家著名机构合作,定位脑科学前沿领域,为全世界提供脑科学大数据资源, 将脑智能应用达到国际领先水平。在报告的最后,彭汉川教授的两名学生就细胞的重建过程中的细节问题为我们进行了更加细致地介绍。

报告结束之际,彭汉川教授还对现场的老师和同学们的疑问进行了解答。最后,赵世杰老师对彭汉川教授的学术报告进行了总结。在场的老师和同学们认真学习报告的精髓,进一步开拓了学术视野。

撰稿:王琦钰 审核:李伟林

 

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