刘洋彧
哈佛大学医学院助理教授、布莱根女子医院副研究员
刘洋彧博士现任哈佛大学医学院(HMS)助理教授和布莱根女子医院(BWH)副研究员。2009年至2012年,他在东北大学(NEU) 先后担任博士后和助理研究教授,研究主要方向是用控制论,图论和统计物理学来解决有关复杂网络控制的一些基本问题。他关于复杂网络的可控性和可观性的一系列工作曾被列为Nature封面故事,PNAS封面故事,并受到包括Nature, Science, Science News, Science Daily, WIRED等媒体广泛报道。他于2013年加入哈佛大学医学院。目前他实验室的研究重点是从生态学, 物理学,控制论,和深度学习的角度研究复杂微生物群落 。2016年,他的实验室在Nature上发表了关于人类微生物组的普适动力学的研究成果,并被 Nature, Nature Physics, Science Daily, Science News Line, Medical Research, Medical Press等媒体广泛报道。2017年,他的实验室在Nature Communications上发表了关于微生物群落的生态网络重构的新方法,该方法被 Science Daily, Science Newsline, Quanta Magazine, WIRED等媒体广泛报道。目前他已发表学术论文70余篇,并担任两个期刊的副编辑, 以及超过50个期刊的特约审稿人。
刘洋彧等:理解粪菌移植的生态学原理,辅助个体化益生菌设计
① 以粪菌移植(FMT)治疗复发性艰难梭菌感染为例,提出了一个基于群落生态学和生态网络的理论框架,可用于理解FMT疗效的生态学原理;② 用该框架对FMT进行模拟,预测了决定FMT疗效的多个关键因素,如FMT前的受体菌群多样性、供体和受体菌群的匹配性等;③ 基于该框架开发了一个算法,能用于设计个体化益生菌鸡尾酒配方以清除致病菌定植;④ 用FMT小鼠实验和临床试验数据对该框架进行验证,并揭示了网络效应在真实的微生物群落中普遍存在。
07-03
哈佛刘洋彧团队:找出最小驱动物种,撬动整个菌群
① 通过把现代控制论里的可达性推广到结构可达性,可构建一个系统、有效的菌群控制理论,获得对复杂菌群的控制能力;② 在该理论指导下,通过分析菌群生态网络结构可找到最小驱动物种集合,进而通过调控驱动物种的丰度实现对整个菌群状态的精确控制;③ 这一理论框架的可行性,得到随机构造的复杂菌群数值验证的肯定;④ 在限菌小鼠肠道菌群、海绵核心共生菌群的生态网络进行的数值演示,进一步验证了该理论模型的应用价值。
2019-03-06
张发明+刘洋彧:克罗恩病患者何时应接受第二次粪菌移植?
① 纳入第一次FMT治疗有效的克罗恩病(CD)患者69名,随访发现其维持临床反应的中位时间为125天;② 在疾病复发或有复发迹象前给予第二次FMT治疗,56名患者再次治疗后维持临床反应的中位时间为176.5天;③ 分析9名患者第一次FMT后肠道菌群和尿液代谢组的变化,发现FMT后患者菌群组成接近其供体,尿液代谢组也显著改变,7种代谢物较治疗前明显增加;④ 第二次FMT的维持疗效时间或许比第一次FMT长,推荐CD患者在第一次FMT后3个月接受第二次FMT。
2018-10-24
Nature:人体微生物动力学
① 人体内菌群是复杂的动态生态系统; ② 菌群生态动力学可用种群动力学模型中的生长速度、种内及种间相互作用等参数来描述; ③ 本文开发了一种针对人体内菌群生态动力学的算法; ④ 利用这种算法,作者发现不同人之间的肠道及口腔菌群动力学是相似的,而皮肤菌群动力学则主要受宿主环境影响。
2016-06-09
Nature:如何控制复杂网络
① 利用控制论的结构可控性概念,并基于其图论判据设计了在有向图上的最大匹配算法,可分析任意复杂的网络结构,并高效定位最小驱动节点集合;② 通过控制驱动节点可保证整个网络线性动力学系统的结构可控性;③ 用空腔法解析最小驱动节点集合大小与网络拓扑结构的关系,发现驱动节点的数量主要取决于网络节点的度分布;④ 稀疏以及度分布不均匀的网络比密集和度分布均匀的网络更难控制;⑤ 在模型和实际系统中,驱动节点倾向于避免hub节点。
2011-05-12
哈佛大学医学院助理教授
布莱根女子医院副研究员
刘洋彧博士现任哈佛大学医学院(HMS)助理教授和布莱根女子医院(BWH)副研究员。2009年至2012年,他在东北大学(NEU) 先后担任博士后和助理研究教授,研究主要方向是用控制论,图论和统计物理学来解决有关复杂网络控制的一些基本问题。他关于复杂网络的可控性和可观性的一系列工作曾被列为Nature封面故事,PNAS封面故事,并受到包括Nature, Science, Science News, Science Daily, WIRED等媒体广泛报道。他于2013年加入哈佛大学医学院。目前他实验室的研究重点是从生态学, 物理学,控制论,和深度学习的角度研究复杂微生物群落 。2016年,他的实验室在Nature上发表了关于人类微生物组的普适动力学的研究成果,并被 Nature, Nature Physics, Science Daily, Science News Line, Medical Research, Medical Press等媒体广泛报道。2017年,他的实验室在Nature Communications上发表了关于微生物群落的生态网络重构的新方法,该方法被 Science Daily, Science Newsline, Quanta Magazine, WIRED等媒体广泛报道。目前他已发表学术论文70余篇,并担任两个期刊的副编辑, 以及超过50个期刊的特约审稿人。
2009,美国伊利诺伊大学(UIUC),物理学博士学位,博士论文专注于无序磁性系统中的相变研究
2009-2012,东北大学(NEU), 先后担任博士后和助理研究教授
2013,加入哈佛大学医学院
从生态学, 物理学,控制论,和深度学习的角度研究复杂微生物群落 。