用统计学“战胜”癌症——记中国科学院数学与系统科学研究院、国家数学与交叉科学研究中心李启寨副研究员

本刊记者 周珈慧

中国人民大学吴喜之教授说：“普遍意义的统计学不局限于某一个应用统计领域，社会对统计的这种认识是在长期的应用实践中自然形成的。统计在每一个应用领域都有它自己的目标和特点, 如生物统计、统计质量控制、政府统计等等。各个应用统计领域既有个性又有共性，多数普遍应用的统计方法最初是为某一个应用领域而发展的，然后为其它领域所利用。”

的确，统计学是科学，也是艺术，还是一种思维方式的推理逻辑。现代科学技术和社会经济的各个领域都存在着许多困难的统计学问题，如生命科学领域的医药卫生、基因组学、遗传流行病、种群遗传、进化与演变、大脑和神经系统的结构与功能等。近年来，中国科学院数学与系统科学研究院、国家数学与交叉科学研究中心李启寨副研究员就在生物统计与统计遗传学的研究中围绕与癌症相关的遗传因素的统计分析做出了多方面的贡献。

一门快速发展的学科

许多（统计）技术是在与应用领域的紧密联系中发展起来的。可以预期，未来的重要贡献将来自于那些熟悉特定应用领域的统计学家。

——美国国家自然科学基金委2002年工作报告

实际数据和问题是统计学发展的动力和源泉，也是统计学研究的起点和归宿。这决定了统计学必须密切联系实际、广泛交叉结合，因此，统计学必然具有多学科的特性。这一点，李启寨在初步接触生物统计学研究时就有很深的感慨。博士期间，李启寨还只是进行统计学的基础理论知识学习和信号处理方面的研究，在导师李国英研究员的指导下，他开始投入到国际前沿热点的交叉学科——生物信息学及生物统计的研究中，并通过自学生物学基本知识，以及去国内外深造学习，逐渐明确了统计遗传学的研究方向。值得一提的是，他读博士期间曾经在华大基因研究中心工作和学习过3年半，这为他以后的生物医学统计的研究奠定了良好的基础。

美国是当今世界上统计学最为发达的国家，它拥有世界上绝大多数的统计应用及大量优秀的统计学家；许多知名大学都有独立于数学系的统计系，它还有许多与某些应用领域密切关联的统计系，比如医学院的生物统计系、管理学院或商学院的统计系及计算机和统计科学系等等。美国的实践表明，在纯数学系中的统计学家的发展受到极大的约束，许多著名大学的统计系都很兴旺发达，而生物统计系又比统计系要紧俏。2006年8月份李启寨来到美国国立卫生健康研究院(NIH)国家癌症研究所(NCI)学习，并在美国乔治华盛顿大学学习了一门课《统计遗传学》，这对李启寨的后来研究起到了非常大的帮助。

在国内从事生物统计的学者也越来越多。令人欣慰的是，近几年随着改革开放的不断深入，各方面的统计学家在教学、科研、人才等方面的交流不断加强,去年统计学成为一级学科，见证了统计学在中国的发展前景，同时也看到了国家对统计学的重视。

一位侧身践行的学者

统计学始终是与应用联系在一起的，其结果的重要性，即使是理论统计，强烈的取决于和该结果密切相关的一类应用。在这方面，它与除了计算数学之外的所有数学分支有显著的区别。

——美国国家自然科学基金委2002年工作报告

2009年8月份李启寨回到国内，与北京大学医学部及国家纳米科学中心的部分科研人员合作，李启寨开展了全方位的项目研究。2009年12月13号，中国科学院数学与系统科学研究院与国家纳米科学中心成立了纳米技术与统计科学联合实验室；2010年11月24中国科学院成立国家数学与交叉科学研究中心，依托于中国科学院数学与系统科学研究院，国家数学与交叉科学中心的其中一个研究部是数学与生物医学交叉研究部；依托于这些平台，李启寨在国内进行了“精神分裂症的全基因组关联研究”、“纳米粒子抑制癌细胞的机制分析”等课题的研究，以及与美国国立卫生健康研究院国家癌症研究所合作进行的前列腺癌、子宫颈癌等方面的统计研究。此外，在肺癌、风湿性关节炎、上海妇女染发与癌症的关联研究等方面也取得了很多成效。

在与实际相结合的研究中，李启寨注意到，实际的课题往往需要探索新的统计学方法和算法；已有的方法和算法由于应用条件的限制，不能直接用来解决实际问题，许多方法甚至不再适用；由于海量数据，所给出的算法计算速度要快，否者由于时间的原因很难应用到实际中。此外，一位优秀的统计学家或统计工作者在解决实际问题时，光给出统计方法和算法还不够，还需要进一步研究所给出方法的统计理论性质和算法的收敛速度。李启寨还说，统计学在我国的潜力巨大，应用领域非常广，统计学作为一项事业是一个庞大的系统工程，从常规方法的简单应用、到重大前沿问题的探索研究、到高深理论的数学证明，以及数据的收集、贮存、整理、压缩、传输、恢复和信息取，每个环节都不能少。

一套因材施教的方法

一门科学的发展不可避免地要走弯路, 有发展也有淘汰, 只要社会进步, 经济发展, 中国统计科学的光明前途是可以预见的。

——中国人民大学大学吴喜之教授

李启寨也非常注重人才的培养，目前已经培养了2名博士生；在读硕士生2名，硕博连读生1名。在采访中，他说，作为一名即将从事统计工作的学者，首先要打好基础，积累扎实的理论知识；其次应多思考，把统计学方法和理论应用于解决实际问题，多关心科学技术和社会经济问题，特别是前沿领域的热点问题；最后是学习用哲学观点看待统计学中的学派、方法和争论，努力培养沟通和表达能力。

统计学的应用领域非常广，纽约时报曾经这样报道过统计学：F o r Today’s Graduate, Just One Word:Statistics(The New York Times By STEVE LOHR, Published: August 5,2009 )。统计学作为一项事业，是一个庞大的系统工程。整体说，从常规方法的简单应用、到重大前沿问题的探索研究、到高深理论的数学证明，以及数据的收集、贮存、整理、压缩、传输、恢复和信息获取，每个环节都不能少，这就给应用统计学者们提出了巨大的挑战。

“只有知道结论在多大程度上是可信的，才有科学意义和实用价值。”这也是李启寨的研究工作中的关键，而他的工作也将会给国家和社会带来巨大的科学意义和使用价值。