学术报告会

学术报告（一）

题目：多学科交叉策略推动心脏病学发展——通过构建多尺度的心脏数学模型对心律不齐机制和疗法发展的探索与实践报告

报告人:宋震

时间:2021年5月18日 上午 9:00-10:30

地 点:S6-305

摘要：心脏病一直都是主要的威胁生命的健康问题，心脑血管方面的疾病已经是全球的头号死因。其中，心律不齐导致的心室（心房）颤动一直都是致死的一种主要形式。报告的第一部分将会简要介绍如何以临床问题为核心，基础实验数据为依据，建立基于GPU并行计算的多尺度多物理态的心脏电生理系统，通过计算机仿真结合数理理论探索心律不齐现象背后的各种机制问题。在报告中，会通过例证解释我们如何在心脏电生理的仿真中利用GPU并行计算并结合其他数值计算方法来大幅提高模型的运算效率。报告的第二部分我将介绍如何运用计算机技术搭建仿真平台，并运用此平台进行一般性药物的心脏毒性检测和抗心律不齐药物的研发。届时也将简要介绍美国FDA将采用心脏计算模型辅助药物心脏安全检测的新动态。最后，探讨传统计算仿真建模和人工智能在心脏电生理领域的结合需求和几个可能的应用项目。

报告人简介：宋震博士现任鹏城实验室虚拟现实院士工作室副研究员，博士生导师。本科毕业于中国科学技术大学近代物理系，后赴美国东北大学师从著名理论物理学家Alain Karma 教授攻取物理学博士，博士期间获得美国心脏协会 Predoctoral Fellowship资助，主要工作是通过计算机建模结合数学物理理论对心脏细胞中钙介导的心律不齐的机制进行研究，此项工作以第一作者发表在国际顶级期刊《PNAS》。博士毕业后加入UCLA 医学院心脑血管科主任 JamesWeiss 教授和心脏计算实验室主任屈支林教授共同主持的实验室进行博士后期间的工作，继续对心脏电生理系统开展深入并更贴近临床医学的研究工作，并于 2018 年获得科研序列教职（助理研究员）。研究兴趣是对生物系统进行计算机仿真建模，建立数学物理理论，对相关的生理和病理问题背后的机制和原理进行探索和解答。目前主要的研究对象是心脏电生理，线粒体的钙循环、新陈代谢、信号通路等。从事科研工作以来，在包括《PNAS》》（JCR 一区，中科院分级顶刊），《Circulation》（JCR 一区，中科院分级顶刊），《PLOS Computational Biology》（JCR一区，中科院分级顶刊），《Biophysical Journal》（JCR 一区，Cell 子刊，中科院分级顶刊），《Heart Rhythm》（JCR 一区，中科院分级顶刊），《Journal of Molecular and Cellular Cardiology》（JCR 一区）等国际一流期刊上共发表同行评议论文 20 余篇。在国际学术会议上先后 4 次作讲台口头报告，并担任10 余种国际知名刊物（如《PLOS Computational Biology》，《Biophysical Journal》，《Physical Review E》，《Scientific Reports》等）的长期审稿人。

学术报告（二）

题 目：QT心律失常的非线性动力学

报告人: 黄晓东

时 间 : 2021年5月18日 上午 10:30-12:00

地 点 : S6-305

摘要：长QT综合症是一类可能导致恶性心律失常的疾病，其典型表现为心电图的QT时间间期异常延长。生理医学的研究发现，该症候群心律失常机制涉及心肌系统的多尺度活动，在细胞尺度表现为早后去极化（细胞膜电位维持在高处振荡），进而在组织尺度引起早搏（非正常搏动而源自系统内部的额外激发），最终扰乱正常电信号传播而发生心动过速及室颤。心肌组织是一个耦合非线性振子，从非线性动力学、斑图动力学的角度，可以解释其多尺度上的涌现行为。本报告介绍近年来在长QT症心律失常动力学机制方面的研究进展：（1）早后去极化的参数条件和与之相应的分岔类型的振幅方程;（2）早搏的若干可能机制，以及其与早后去极化之间的关联；（3）长QT心律失常对应的可能斑图，以及影响其形成和发展的参量，这部分的讨论可能解释实际临床观测结果。

报告人简介：黄晓东，华南理工大学物理与光电学院副教授，师从北京师范大学胡岗教授攻读博士学位，在美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）从事博士后研究，长期从事非线性动力学和心律失常斑图动力学的研究，主持国家自然科学基金青年项目1项，在Physical Review E,Chaos,PLOS COMPUT BIOL等重要期刊发表论文二十多篇。

华北水利水电大学数学与统计学院

郑州市复杂系统建模与高性能计算实验室

2021年5月17日