孙海汐，生物信息学博士，华大生命科学研究院主任科学家、首席导师，中国科学院大学研究生导师。研究方向为生物信息学，开发了多个多组学、单细胞与时空组测序相关的生物信息学分析技术，构建了多套人与动植物生理、病理过程的多组学图谱。基础研究与企业研发经历丰富，在Cell等期刊上发表SCI论文50余篇、生物信息方法学著作2章，授权发明专利3项、获批软件著作权9项。目前的研究聚焦于基因调控网络在细胞命运决定中的作用，主要包括：1）非编码RNA介导的转录及翻译调控；2）组蛋白修饰介导的表观遗传调控；3）转录因子结合与染色质可及性介导的基因表达调控；4）细胞空间位置与组织结构介导的互作网络调控。
科研之路：跨学科探索与实践
从顶尖学术机构到产业研发前沿，他积累了深厚的跨领域科研底蕴。2017年加入华大后，他带领团队在多组学领域取得系列突破，从前噬菌体预测工具开发到新冠病毒机制解析，再到植物时空图谱构建。跨学科的探索与实践，清晰地展现了其扎实的科研积淀与创新能力。
他于2013年博士毕业于中科院遗传发育所生物信息学专业。此后，他先后在美国洛克菲勒大学完成博士后训练，并在新加坡世界500强企业丰益国际有限公司担任研发科学家，积累了丰富的跨领域科研经验。2017年9月，他正式加入华大，主要负责生物信息分析工作，带领团队开展多物种、多组学的数据挖掘与工具开发，致力于从海量生物数据中解析生命规律。在华大从事生物信息分析期间，他几乎每一个课题都是跨团队、跨学科合作的成果。与来自不同领域的科学家交流，使他得以持续接触全新的科学问题与思维方式。正是这些宝贵的合作经历，让他深刻认识到，开发具有广泛适用性的核心分析技术，才是支撑多学科创新、驱动科研突破的关键所在。
沃土育才，交叉融合：在华大的平台与协作中前行
华大“以项目带人才”的培养模式令他印象深刻。这种模式不以资历背景取人，而是为每一位有志者提供参与前沿课题的机会。在这里，只要具备解决问题的能力，就能在实战中快速成长，直至成为该领域的专家。这套平等、开放的人才机制，为所有研究者提供了一个极为广阔的职业发展与深造平台。孙海汐老师建议同学们：一是多读文献、主动思考，善于提出问题；二是加强科研方法和分析能力的训练，夯实基本功；三是学会面对失败，锻炼抗压与坚持的心态；四是积极参与团队合作与学术交流，拓宽视野，提升综合素质。
从微观密码到生命图谱：他的科研突破之路
自加入华大以来，他带领团队在多个研究方向取得系统性突破：2019年开发前噬菌体挖掘工具Prophage Hunter，实现精准预测；2020年解析新冠患者血浆RNA特征，揭示非编码RNA对炎症风暴与病毒翻译的调控机制；2021年通过多组学分析阐明中间态干细胞特征；至2022年，率先构建拟南芥叶片单细胞时空表达图谱，精细解析叶片亚细胞类型的转录组差异，为植物发育研究提供重要资源。
科研突破 | 首个拟南芥叶片单细胞时空图谱
2022年，结合植物细胞壁染色与高分辨率Stereo-seq时空组测序技术，孙海汐老师与合作者夏科科老师率先在植物体系中构建了真正意义上的单细胞水平的拟南芥叶片时空表达图谱，在保留细胞空间位置信息的同时获取了单细胞转录组数据，突破了传统单细胞RNA测序的细胞空间信息缺失与细胞类型偏倚等问题。通过对近1.4万个高质量叶片单细胞的空间转录组分析，该研究成功区分了表皮、叶肉、维管以及保卫细胞等主要细胞类型，并在此基础上进一步解析了上、下表皮细胞等细胞亚型之间的转录组差异。研究还发现叶片不同空间区域的细胞具有明显的功能分化特征，并基于空间分布重建了维管细胞和气孔保卫细胞的发育轨迹。这项工作标志着植物单细胞空间转录组研究迈入新阶段，为理解植物器官发育、功能分区与环境响应提供了新思路。该成果以封面文章形式发表于《Cell》子刊《Developmental Cell》，从数据分析到初稿完成仅用一个月，充分体现了团队在时空组学领域的技术创新与高效协作能力。
SpotGF算法：为空间转录组数据精准“降噪”
2024年10月16日，孙海汐老师与张博涵老师合作的最新成果以封面文章形式发表于《Cell》子刊《Cell Systems》。该成果介绍了时空转录组去噪算法SpotGF，阐释了这套算法如何识别并过滤噪声基因，有效降低时空组数据中的噪声，并避免新的假阳性信号。华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq可在原位捕获基因表达，但由于实验及分析过程中易引入噪声，开发高效去噪算法至关重要。为此，团队基于最优传输理论开发了SpotGF算法，能够定量识别并过滤因分子扩散导致的无效基因，同时保留有效基因的原始表达，避免引入新假信号。SpotGF算法在多项性能指标上优于Magic、SpotClean等常用方法，能显著提升Stereo-seq等数据的聚类效果，更精准地鉴定细胞类型特征基因。该算法有效提升了空间转录组数据的信噪比，使细胞聚类、注释等关键分析更加可靠，为解析基因调控网络及细胞互作提供了有力支持。值得一提的是，《Cell》子刊《STAR Protocols》的编辑也向团队发出了撰稿邀请，希望SpotGF能够被科研界更广泛的使用。
感悟 & 寄语
孙海汐老师认为，一名优秀的科研工作者需具备多重关键素质。好奇心与探索精神是提出科学问题、实现持续创新的根本动力；而坚韧的毅力与解决问题的能力，则是在面对挫折与质疑时仍能持续推进研究的保障。此外，扎实的科研训练、清晰的逻辑思维、开放的心态以及良好的合作沟通能力同样不可或缺。对于即将毕业的学生，他建议从四方面着重培养相关能力：勤读文献、主动思考以提升科学提问能力；夯实研究方法与数据分析基础；建立积极面对失败的心理韧性；并主动参与团队合作与学术交流，拓展视野、提升综合素养。
他山之石，可以攻玉
关于如何平衡科研的深度与广度，他认为二者并非对立，而是相辅相成。他建议学生在专业领域追求深度，做到“术业有专攻”，以此建立提出重要科学问题的能力；同时在技术层面拓展广度，掌握跨学科的通用方法与工具。“他山之石，可以攻玉”，多学科的技术视野往往能催生新的研究思路与方法创新，从而反哺专业领域的纵深探索。
