魏冬青教授 简介

现任上海交通大学生物信息与生物统计系教授，博士生导师，常务副主任。Springer期刊"Interdisciplinary Sciences – Computational Life Sciences"主编，"J. Atomic and Molecular Physics" Managing Editor，"Molecular Simulation"等9家杂志编委。

主要从事两个方向的研究：生物信息学和计算物理学
1、生物信息学：开发了分子模拟与计算机辅助药物设计软件SAMM，构建了小分子数据库(1500万)，中药有效成分数据库，药物靶标数据库，以及细胞色素P450酶多态性基因型-表型相关性数据库。把支持向量机和神经网络等非线性方法开发了统计预测模型以及基于web的软件工具并应用到药物构效关系，药物代谢动力学和基因表型相关性的研究中。利用同源建模的方法预测出了多个蛋白质的3D结构，丰富并完善了由序列到结构的结构生物信息学方法。系统开展了重要膜蛋白(Alpha7, PLN, M2 of Influenza A and B)，DNA-蛋白体系(Sox2-Oct1-Hoxb1)，以及重要工业用酶(脂肪酶T1 lipase)的分子动力学模拟研究，提出了DNA转录的Tethered-Hopping 模型，和药物小分子调控离子通道开关以及脂肪酶高温活性的分子机制。以蛋白(靶标)结构为基础开展了药效团/数据库搜索，对接，分子与蛋白相互作用和分子动力学模拟等系列工作。将现代计算机药物设计方法和中药有效成分等数据库应用到药物设计和分子优化的实践中，病毒(SARS,HIV,H5N1,H1N1)和老年痴呆等疾病的药物设计。在抗SARS药物研究中取得了较为突出成绩，完成了一种抗SARS八肽的设计，合成和生物活性评估。发现了花椒有效成分gx-50对人类老年痴呆受体α7有抑制作用，经过大量的实验证明有可能成为先导化合物。对CYP450酶进行了系列研究，从不同人的基因多态性出发，研究酶对药物代谢动力学的规律，对个性化用药和药物设计进行了初步探索。被多个杂志邀请撰写评述文章，参与哈佛，MIT联用研究生教材的一个章节("Automation in Genomics and Proteomics: An Engineering Case-Based Approach")。
最近在A型流感病毒M2跨膜蛋白质子通道分子调控机制的研究中取得重要进展，成果发表在化学领域著名学术期刊《美国化学会志》(Journalof the American Chemical Society)上。2008年《自然》(Nature)杂志曾同时发表了两篇文章，报道了A型流感病毒M2跨膜蛋白质子通道的结构，分别由X-ray和NMR获得，但是配体结合位点则完全不同，一个在通道中间(P-binding site)，而另外一个在通道表面靠近C端的位置(S-binding site)，这引发了诸多的科学争议。采用分子动力学和自由能计算的方法计算了通道的抑制剂金刚乙胺结合到离子通道两个位点处的自由能，发现通道中间的结合位点比通道表面的结合位点从能量上更加稳定，但需要跨越的能垒远远高于结合到通道表面的位点，因此，通道中间的结合位点是热力学位点，对抑制通道起主要作用。通道表面的结合位点是动力学位点，药物更容易结合，同时也更容易解离。这项研究工作解释了上述看似相互矛盾的实验现象，同时有助于阐释药物调控离子通道的机理，对于药物设计有一定的指导作用。

2、计算物理学：最近取得突破进展，采用量子分子动力学的方法模拟了固体硝基甲烷爆炸的全过程，从而理论上全面了解其爆炸反方应的机理。人类使用炸药已有千年的历史，但至今爆炸机理仍不清楚。所以这是该领域的里程碑式的成果，论文发表在物理学最顶级的杂志Phys. Rev. Letter之上。最主要的学术成绩是首次从理论上证明了铁电液晶的存在，论文发表在《物理学评论快讯》以及《物理学评论》上，并被广泛引用(400多次)。它解决了统计物理上长期困扰的问题，这个问题是1916年由玻恩(Max Born)提出来的，即偶极相互作用可能形成方向有序的液体状态。他使人们认识到这个简单的体系包涵复杂的相结构和有趣的物理现象。同时这一发现开拓了液晶研究的新领域，即研究近球状分子形成的铁电液晶，著名的物理学家M. E. van Leeuwen and B. Smit指出( Phys. Rev. Lett. 71, 3991-3994 (1993))魏和Patey关于软球的分子动力学模拟代表了最重要的贡献，它证明了偶极相互作用力单独可以生成方向有序的液体状态，在高密度时变成铁电固体，也是首次证明了向列铁电液体的存在。

主持国家863项目：“药物代谢酶SNPs与药物的类药性一体化预测软件的研究与开发”，两个国家自然科学基金项目， 完成5个国家自然科学基金项目以及2个省部级重点项目。 作为大会主席主持召开2008年理论与计算化学国际会议(TACC 2008)，第二届IEEE生物信息学及生物医学工程大会( Bioinformatics and Biomedical Engineering Conferences， 2009)，以及2009和2010年计算与系统生物学国际会议( International Conference on Computational and System Biology)。

至今发表SCI文章150多篇，编写专著5本，11篇邀请评述文章，参与13篇专著的有关章节编写。这些工作为国际同行所广泛引用和正面评述，经SCI检索，已累积引用超过 3000次，最高单篇引用200次，130次以上4篇，50次以上20篇，共有33篇引用33次以上的文章，故H因子约为33，是国内同行中引用较高的学者之一。

代表性论文，著作：
●  1. IF: 7.33-Jing Chang, Peng Lian, Dong-Qing Wei*, Xiang-Rong Chen, Zizheng Gong and Qingming Zhang, “Thermal decomposition of the solid phase of nitromethane: Ab initio molecular dynamics simulations”, Phys. Rev. Lett. 105, 188302 -188305(2010).
●  2. IF: 8.58-Ruo-Xu Gu, Limin Angela Liu*, and Dong-Qing Wei*, “Equilibrium of four binding states of anti-viral drug rimantadine in M2-lipid bilayer system”, J. Am. Chem. Soc., 133 (28), 10817–10825(2011).
●  3. Cited 204 times, IF: 2.59 - K. C. Chou, D. Q. Wei, and W.Z. Zhong, “Binding Mechanism of Coronavirus Main Proteinase With Ligands and its Implication to Drug Design Against SARS”, Biochemical and Biophysical Research Communications, 308, 148(2003).
●  4. Cited 197 times, IF: 7.33 - D.Q. Wei and G.N. Patey,“Orientational Order in Simple Dipolar Liquids: Computer Simulation of a Ferroelectric Nematic Phase”, Phys. Rev. Letter, 68, 2043,(1992).
●  5. Dong-Qing Wei, Xijun Wang(editors), “Theory and Application of Computational Chemistry”, AIP Conference Proceedings Volume 1102, American Institute of Physics Press, 2009. ISBN: 978-0-7354-0637-7.