三月的江南，春风拂面，在书院老师的带领下，上道书院的学生一行10人走进了上道书院2022级数学专业书院特聘导师陈洛南教授的工作所在地，我国生命科学领域最具实力的研究机构之一，中国科学院分子细胞卓越中心。
陈老师的主要科研范围是生物信息学、网络生物学、机器学习和人工智能的方法研究及在生物学及复杂疾病研究等领域的应用工作。包括：生物临界过程的量化方法和疾病（癌症、糖尿病、心脑疾病等）的早期预警研究、多组学数据的整合和生物分子网络研究、单细胞特异网络构建及其网络熵研究、网络标志物（疾病诊断及治疗）及动态网络标志物（疾病预后和预警）研究、基于小样本观测数据的预测理论和方法（机器学习及人工智能）、基于小样本数据的动态因果推断研究及各种生物信息学方法和应用研究等，仅仅是2020年以来陈老师的课题组就发表了九十多篇论文。
陈老师重点对学生介绍了数学建模和计算在健康状态定量检测中的重要作用和面临的挑战。健康状态的定量检测不仅能定量地表征健康程度；实现健康临界状态的精准预测，对人类健康及生存质量的改善也具有重要意义。与定量地诊断疾病人群疾病状态的传统医疗思路相比，健康状态的定量评估需要将生命系统表征为一个动力系统的演化过程。其中，在数学理论上如何刻画健康到疾病的临界状态，并利用实际的高维数据设计算法进行检测，是一个非常困难的问题，定量化理论及方法还未建立。研究团队在基于大数据的人体健康状态定量评估理论和方法上的尝试，特别是采用“生物过程的临界检测理论”和“动态网络标志物”(DNB)等系列理论来定量检测“未病”状态（动力学与统计学交叉的大数据理论）。
与每日面对的研究所实验室30多名研究生不同的是，这次介绍的内容是面向大学一年级数学和生命专业低年级的学生，如何向菜鸟们通俗地介绍自己的研究内容呢？陈老师采用了边介绍，边提问的方式，先跟大家介绍了1948年香农提出的“信息熵”概念，它解决了对信息的量化度量问题。信息量的度量就等于不确定性的多少，而生命是一个系统，一个细胞大概有2万个左右的基因，它们之间相互调控，形成了皮肤细胞、肺细胞等，形成了一个网络信息量，于是形成了2万个基因形成的信息量，从而产生了“网络信息熵”的概念。测量每一个细胞就产生了每个细胞的网络信息量，这就得到了人的势能景观。
为什么长江发源于海拔5000米的青藏高原却不能淹没低海拔的上海？
去医院看病，为什么进行分子检测，而不是进行系统(或网络)检测？
生命系统就如同长江，利用网络熵将各种数据融合后进行深度学习能够预测人类的未来健康，目前进行的各项研究如肠癌、直肠癌、胰腺癌、乳腺癌等等。 于是，陈老师提出了系统检测的概念，部分独立性和部分信息量的概念，建立了关系和网络，并且被验证了准确性，不仅仅是在分子层面，在社会关系层面也被证明是可以建立关系的。这就是 “动态网络标志物”(DNB)理论。
人的细胞一共有多少个？
人的身体有多少细菌，微生物？
人到底是微生物还是细胞？
不知不觉，大家渐渐地对陈老师的讲解听得入迷，仿佛喝了一壶陈年老酒。
讲解结束后，陈老师热情地带领大家参观了他的课题组并介绍了中科院建筑的历史。 时间转眼就过去了两个小时，期待与陈老师下次在上道书院的导师沙龙上见面！
在绿意盎然的春日里，我们终于到达了中国科学院生命科学研究所，有幸拜访了陈洛南教授。在此之前，我们一直很困惑，为什么陈洛南教授的研究方向是生命但却是我们数学导师组的导师。经过他的详细介绍以及答疑，我们得知他研究的是生命科学、数学和计算机的交叉领域。而他的DNB，细胞干性等研究内容也使我们大受震撼。这让我们对于数学在其他领域的应用有了进一步了解，也对交叉学科有了更深的体会。—数学专业朱思筠
“博而深，广而细”，我认为这六个字是对陈洛南教授的贴切描述。在中学时，我一直认为生物和数学是两种关联不大的学科。但是当我参观了中国科学院生命科学研究所，倾听了陈教授的细致讲解后，我深刻的体会到数学、人工智能与生物的结合可以迸发出巨大的活力，挖掘出无限的可能。比如可以预测生命健康的临界值的技术—DNB，一旦广泛运用到全球各地，将会极大延长人类寿命，为人类探寻自然真理创造机会。 —数学专业崔语馨
今天参观了陈洛南老师的实验室，印象最深的是陈老师对网络标志物诊断疾病的讲解。这让我对疾病诊断方法有了新的理解。另外中科院生命科学研究院的环境也非常好，建筑也很漂亮!-生命科学专业王悦盈
不同的角度，独到的见解，陈老师让我看到了一个计算系统下的生物学，以关系的连结而非单个分子的检测思考，收获良多！-生命科学专业赵天怡
本次参观让我了解到了生物学与信息科学结合的领域最新的研究方向，对于学科交叉和学科融合有了更加新颖具体的认识，也进一步启发了我的思考。-生命科学专业孙思言
陈老师的讲解让我打破了生物研究中寻找机制，建立数学模型的惯性思维，对复杂系统的研究有了更多的认识。-生命科学专业于景瑞
作为一名大二的学生，随着对生物学学习的加深，我越来越意识到生物学的广博。这次对陈洛南教授实验室的拜访，让我对计算生物学等交叉学科方向有了更清晰与更深入的理解。原来生物学不只有生物，还能运用计算机与数学的知识发现生物的许多奥秘。—21级生命科学贾梦涵发布
