用統計學“戰勝”癌癥——記中國科學院數學與系統科學研究院、國家數學與交叉科學研究中心李啟寨副研究員

本刊記者 周珈慧

中國人民大學吳喜之教授說：“普遍意義的統計學不局限于某一個應用統計領域，社會對統計的這種認識是在長期的應用實踐中自然形成的。統計在每一個應用領域都有它自己的目標和特點, 如生物統計、統計質量控制、政府統計等等。各個應用統計領域既有個性又有共性，多數普遍應用的統計方法最初是為某一個應用領域而發展的，然后為其它領域所利用。”

的確，統計學是科學，也是藝術，還是一種思維方式的推理邏輯。現代科學技術和社會經濟的各個領域都存在著許多困難的統計學問題，如生命科學領域的醫藥衛生、基因組學、遺傳流行病、種群遺傳、進化與演變、大腦和神經系統的結構與功能等。近年來，中國科學院數學與系統科學研究院、國家數學與交叉科學研究中心李啟寨副研究員就在生物統計與統計遺傳學的研究中圍繞與癌癥相關的遺傳因素的統計分析做出了多方面的貢獻。

一門快速發展的學科

許多（統計）技術是在與應用領域的緊密聯系中發展起來的。可以預期，未來的重要貢獻將來自于那些熟悉特定應用領域的統計學家。

——美國國家自然科學基金委2002年工作報告

實際數據和問題是統計學發展的動力和源泉，也是統計學研究的起點和歸宿。這決定了統計學必須密切聯系實際、廣泛交叉結合，因此，統計學必然具有多學科的特性。這一點，李啟寨在初步接觸生物統計學研究時就有很深的感慨。博士期間，李啟寨還只是進行統計學的基礎理論知識學習和信號處理方面的研究，在導師李國英研究員的指導下，他開始投入到國際前沿熱點的交叉學科——生物信息學及生物統計的研究中，并通過自學生物學基本知識，以及去國內外深造學習，逐漸明確了統計遺傳學的研究方向。值得一提的是，他讀博士期間曾經在華大基因研究中心工作和學習過3年半，這為他以后的生物醫學統計的研究奠定了良好的基礎。

美國是當今世界上統計學最為發達的國家，它擁有世界上絕大多數的統計應用及大量優秀的統計學家；許多知名大學都有獨立于數學系的統計系，它還有許多與某些應用領域密切關聯的統計系，比如醫學院的生物統計系、管理學院或商學院的統計系及計算機和統計科學系等等。美國的實踐表明，在純數學系中的統計學家的發展受到極大的約束，許多著名大學的統計系都很興旺發達，而生物統計系又比統計系要緊俏。2006年8月份李啟寨來到美國國立衛生健康研究院(NIH)國家癌癥研究所(NCI)學習，并在美國喬治華盛頓大學學習了一門課《統計遺傳學》，這對李啟寨的后來研究起到了非常大的幫助。

在國內從事生物統計的學者也越來越多。令人欣慰的是，近幾年隨著改革開放的不斷深入，各方面的統計學家在教學、科研、人才等方面的交流不斷加強,去年統計學成為一級學科，見證了統計學在中國的發展前景，同時也看到了國家對統計學的重視。

一位側身踐行的學者

統計學始終是與應用聯系在一起的，其結果的重要性，即使是理論統計，強烈的取決于和該結果密切相關的一類應用。在這方面，它與除了計算數學之外的所有數學分支有顯著的區別。

——美國國家自然科學基金委2002年工作報告

2009年8月份李啟寨回到國內，與北京大學醫學部及國家納米科學中心的部分科研人員合作，李啟寨開展了全方位的項目研究。2009年12月13號，中國科學院數學與系統科學研究院與國家納米科學中心成立了納米技術與統計科學聯合實驗室；2010年11月24中國科學院成立國家數學與交叉科學研究中心，依托于中國科學院數學與系統科學研究院，國家數學與交叉科學中心的其中一個研究部是數學與生物醫學交叉研究部；依托于這些平臺，李啟寨在國內進行了“精神分裂癥的全基因組關聯研究”、“納米粒子抑制癌細胞的機制分析”等課題的研究，以及與美國國立衛生健康研究院國家癌癥研究所合作進行的前列腺癌、子宮頸癌等方面的統計研究。此外，在肺癌、風濕性關節炎、上海婦女染發與癌癥的關聯研究等方面也取得了很多成效。

在與實際相結合的研究中，李啟寨注意到，實際的課題往往需要探索新的統計學方法和算法；已有的方法和算法由于應用條件的限制，不能直接用來解決實際問題，許多方法甚至不再適用；由于海量數據，所給出的算法計算速度要快，否者由于時間的原因很難應用到實際中。此外，一位優秀的統計學家或統計工作者在解決實際問題時，光給出統計方法和算法還不夠，還需要進一步研究所給出方法的統計理論性質和算法的收斂速度。李啟寨還說，統計學在我國的潛力巨大，應用領域非常廣，統計學作為一項事業是一個龐大的系統工程，從常規方法的簡單應用、到重大前沿問題的探索研究、到高深理論的數學證明，以及數據的收集、貯存、整理、壓縮、傳輸、恢復和信息取，每個環節都不能少。

一套因材施教的方法

一門科學的發展不可避免地要走彎路, 有發展也有淘汰, 只要社會進步, 經濟發展, 中國統計科學的光明前途是可以預見的。

——中國人民大學大學吳喜之教授

李啟寨也非常注重人才的培養，目前已經培養了2名博士生；在讀碩士生2名，碩博連讀生1名。在采訪中，他說，作為一名即將從事統計工作的學者，首先要打好基礎，積累扎實的理論知識；其次應多思考，把統計學方法和理論應用于解決實際問題，多關心科學技術和社會經濟問題，特別是前沿領域的熱點問題；最后是學習用哲學觀點看待統計學中的學派、方法和爭論，努力培養溝通和表達能力。

統計學的應用領域非常廣，紐約時報曾經這樣報道過統計學：F o r Today’s Graduate, Just One Word:Statistics(The New York Times By STEVE LOHR, Published: August 5,2009 )。統計學作為一項事業，是一個龐大的系統工程。整體說，從常規方法的簡單應用、到重大前沿問題的探索研究、到高深理論的數學證明，以及數據的收集、貯存、整理、壓縮、傳輸、恢復和信息獲取，每個環節都不能少，這就給應用統計學者們提出了巨大的挑戰。

“只有知道結論在多大程度上是可信的，才有科學意義和實用價值。”這也是李啟寨的研究工作中的關鍵，而他的工作也將會給國家和社會帶來巨大的科學意義和使用價值。