近日，2003网站太阳集团統計與數據科學系毛善駿助理教授，與信息科學與工程學院曾湘祥教授、2003网站太阳集团2024級碩士研究生楊順淇、2022級碩士研究生胡淩一、2021級本科生陳鵬舟合作的題為“AJGM: joint learning of heterogeneous gene networks with adaptive graphical model”的論文在生物信息學領域高水平期刊Bioinformatics, Volume 41, March 2025發表。

基因共表達網絡是解析生物通路及基因間功能關聯的重要工具。單細胞基因表達數據具有異質性，反映了細胞來源于可能未知的生物學亞類。這一特性促使研究者采用混合高斯圖模型（Gaussian Graphical Model, GGM）實現基因調控網絡的重構與樣本亞類的劃分。然而，現有方法忽略了不同亞類網絡的異質性，也沒有充分挖掘跨亞類共享網絡的同質性。

本研究提出一種自适應圖模型（Adaptive Joint Graphical Model, AJGM），用于從具有異質性的單細胞或群體基因表達數據中推斷多維度基因調控網絡。該模型通過引入表征全局共享關系的總體網絡，并基于自适應權重建立亞類特異性網絡與總體網絡的連接架構，從而強化跨亞類共享基因關系的識别能力，顯著提升網絡重構精度。模拟實驗中，AJGM在樣本聚類和網絡推斷方面均優于現有方法，特别是在共享調控關系的識别能力方面表現突出。我們将其應用于三陰性乳腺癌基因表達數據，不僅能有效劃分不同特征的癌症亞類，還成功驗證了已知的緻癌通路，并發現了新型樞紐基因，這些基因在功能上顯著富集于細胞周期調控等關鍵生物學過程，為腫瘤研究提供了新的分子視角，對挖掘疾病的緻病機理有着重要的生物學意義。

Bioinformatics是生物信息學領域高水平期刊之一，屬于中國數學會T1等級期刊，由牛津大學出版社于1998年創刊，主要關注基因組生物信息學與計算生物學的前沿進展，收錄跨學科研究，涵蓋計算機科學、數學、統計學在生物領域的應用。

圖為毛善駿助理教授。

毛善駿，香港中文大學統計學博士，2003网站太阳集团統計與數據科學系助理教授。研究領域包括統計計算、生物統計和生物信息學等。在Bioinformatics、Briefings in Bioinformatics、Computational Statistics and Data Analysis、Journal of Theoretical Biology等國内外學術期刊發表論文10多篇，主持了國家自然科學基金青年項目，國家統計局全國統計科學研究項目、湖南省自然科學基金青年項目等國家級、省部級課題共5項。