一、项目背景
德国马克斯•普朗克科学促进协会（Max planck society for the advancement of science,以下简称马普所）成立于1948年，一直是德国科学技术的心脏，至今共有35位科学家获得诺贝尔奖。目前，马克斯·普朗克国际研究学院开展的研究领域包括：天文学、天体物理学、化学、发展生物学、进化生物学、固态研究、遗传学、地质研究、免疫学、感染生物学、信息学、气候研究、认知研究、复杂系统、文化学、材料科学、数学、医学、微生物学、神经生物学、生态学、植物研究等。2013年由泰晤士报高等教育增刊的全球科研机构的排名中，马克斯·普朗克研究所名列第一位，技术研究专项排名第一。此科研实验室位于德国马克斯•普朗克科学促进协会下属心肺研究所，主要从事生物医学大数据分析，表观遗传学机制探索及其在疾病和生物发育过程中的作用。
二、项目说明
面向对象：适用于申请生物化学，医学，遗传学，生物信息学等方向出国留学，以及所有对生物医学相关理论与研究方法感兴趣，想获得实践认知的同学
专业背景：生物，数学，化学，物理，统计，计算机、医学科学等相关专业
科研形式：实地科研或者远程线上科研，导师授课+实战练习结合，完成课题学习，选题，研究实战以及报告撰写。
实地科研：寒暑假期间，前往德国马普所，每期时长为4周（针对假期不足4周的同学，可以采取实地+远程相结合的方式） 每日实验室报道时间9am-5pm
远程科研：学生和导师约定开始时间，线上交流进行科研学习和探讨，每期时长4-12周，具体根据学生完成任务的进度确定完成时间。
科研过程：
Phase 1：课题基础知识学习，课程+文献阅读
Phase 2：确定研究课题，讨论研究思路以及研究进展
Phase 3：汇报答辩+报告撰写
科研导师：实验室主任Von Gu以及研究所科研团队导师
三、项目/研究介绍Research
癌症免疫疗法的表观遗传学机制探索，免疫疗法是癌症治疗的最新手段，并于近期获得诺贝尔生理医学奖。但是最近的临床治疗结果显示，并不是所有病人都能受益于免疫疗法。科学家们发现免疫疗法只对某些病人有效。本课题将综合生物信息学，癌症生物学，表观遗传学揭示病例个体差异背后的分子机制，并为以后的免疫疗法提供重要的指导建议。
器官再生的生物学机理探索，心脏疾病导致的死亡排在全部死亡原因之首，心脏疾病致死率高的原因是心肌细胞的不可再生性。本课题将综合运用生物信息，分子生物学，遗传学等研究方法揭秘心肌细胞不可再生之谜，并尝试运用基因编辑的技术对心肌细胞进行重编程，使其重获可再生的功能。
环境对生物个体的影响非常显著，过去的研究发现母亲在怀孕期间的主动吸烟或被动吸入二手烟，她们的后代在肺癌和哮喘的发病率上相比于不吸烟的对照组，都有显著增加。但是吸烟对母体的影响是怎么传递给下一代的分子机制至今还不清楚。德国的医疗体系完整保存了孕妇的吸烟状况，血液标本，以及孩子出生时的脐带血标本，和后续数年的跟踪随访的血液标本。这批特殊的人群健康医疗大数据对这个课题的进一步研究提供了非常宝贵的资源，我们将充分利用这个资源开展综合分析，为隔代遗传的分子机制提出新的见解。
科研计划及安排
Step 1: background introduction in epigenetics, cancer biology, immunology and bioinformatics.
Step 2: Testable hypothesis generation
Step 3: Data generation and analysis to test the hypothesis
Step 4: Assay writing and project presentation
阅读资料
Goldberg AD, Allis CD, Bernstein E. Epigenetics: a landscape takes shape. Cell. 2007 Feb 23;128(4):635-8. doi: 10.1016/j.cell.2007.02.006. PMID: 17320500.
Christoph Bock, Thomas Lengauer, Computational epigenetics, Bioinformatics, Volume 24, Issue 1, 1 January 2008, Pages 1–10, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btm546
Hanahan D. Hallmarks of Cancer: New Dimensions. Cancer Discov. 2022 Jan;12(1):31-46. doi: 10.1158/2159-8290.CD-21-1059. PMID: 35022204.
Mellman, I., Coukos, G. & Dranoff, G. Cancer immunotherapy comes of age. Nature 480, 480–489 (2011). https://doi.org/10.1038/nature10673
工具:
https://software.broadinstitute.org/software/igv/
http://bio-bwa.sourceforge.net/
四、项目收获
◆ 深入学习该领域知识和研究方法，积累科研经历和经验；
◆ 完成学术科研报告或者科研论文；
◆ 优秀学员将获得导师推荐信，助力世界名校申请；
◆ 学术成果有机会在专业国际学术期刊或EI/CPCI国际会议收录发表；
◆ 积累学术领域人脉；
◆ 有机会参加校内的讲座/专家研讨/学术活动等。
