会议摘要（Abstract）

        我们计划在2024年12月于清华三亚国际数学论坛（TSIMF）举办第六届生物信息学和生物物理学中的算法和数学TSIMF国际会议。

        第六届生物信息学和生物物理学中的算法和数学TSIMF国际会议将汇集来自数学、生物统计学、化学、生物化学、生物物理学和分子/细胞生物学的研究人员，共同探讨如何将这些多样化的学科联系起来，并推动数学在解决生物物理学和生物信息学前沿问题中的应用。

        现代生命科学的一个重要趋势是，随着现代生物技术的出现，传统学科（如生理学、植物生物学、神经科学等）正在从宏观现象学过渡到基于分子结构的微观生物科学。与此发展并行，21世纪生命科学的一个主要特征是其从现象学和描述性学科向定量和预测性学科的转变。数学驱动的生物研究革命性机会已经出现。近年来，关于在分子和细胞尺度上的自组织生物系统的实验探索，包括SARS-CoV-2、分子马达和阿尔茨海默病中的蛋白质等，成为科学发现和创新的主导力量。然而，自组织生物系统的过度复杂性带来了定量描述的根本挑战，因为涉及过程的维数过高且过程复杂。能够有效减少自由度数量并建模复杂生物系统的数学方法在生物科学中变得越来越受欢迎。多尺度建模、流形提取、序列分析、拓扑简化、降维和机器学习技术被引入，以减少生物系统的复杂性，同时保持对感兴趣的分子和细胞的基本和充分描述。

        本次研讨会的主题将涵盖生物物理学和生物信息学中的各种数学模型及其在具体研究问题中的广泛应用。示例主题包括人类基因组的比较分析和分子进化、细菌耐药机制、基因组变异多态性、重要疾病的基因组关联、单细胞测序分析、高通量基因测序分析、基于微分几何的多尺度模型、生物分子的拓扑简化、GLMY同源性、自然向量、Yau-Hausdorff距离、几何代数、DNA、RNA和蛋白质的结理论、隐溶剂模型、泊松-玻尔兹曼方程、广义Born模型、极化连续体模型、积分方程模型、密度泛函方法、泊松-能斯特-普朗克方程、微观-宏观模型、连续-离散模型、微流控、生物分子运输、多尺度布朗动力学、电动学、电流体动力学、量子力学、分子力学和粗粒度模型。重点将放在上述模型、理论和方法在精准医学、病毒和微生物灾害的早期预警、基因组学、蛋白质组学、时空单细胞转录组数据处理的大数据数据库构建和检索技术、制药软件技术、DNA包装、DNA-蛋白质相互作用、蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-配体相互作用、生物科学的数学AI、生物科学的拓扑深度学习、单细胞RNA序列分析、空间转录组数据、多组学分析、离子通道动力学、纳米孔膜中的离子运输、合理药物设计、药物发现和递送、大分子自组装和分子马达的动力学方面的应用。

举办意义(Description of the aim)

会议目标

        开发能够有效利用当前计算能力的多尺度数学模型。
        提升我们对人类基因组和生物分子结构、功能、动态和运输复杂性的理解。
        促进数学家、生物信息学科学家、生物物理学家和分子生物学家之间的新联系、互动和合作。
        提供一个交流生物信息学和生物物理学研究方法和成果的论坛。
        促进“生物学向数学”的信息流动，即向生物学研究生和近期获得博士学位的毕业生介绍新的生物启发数学模型。
        向研究生、博士后和初级教师介绍该领域和主题，帮助培训下一代该领域的研究人员。
        增强女性、代表性不足的少数族裔和残疾人士在分子基础数学生物学研究中的参与度。

会议影响

        目前，数学科学家在生物物理学和生物信息学领域工作的主要障碍是缺乏分子和细胞生物学知识，而生物学家的主要障碍则是疏于对过去几十年中发展起来的现代数学工具和技术的了解。这个研讨会系列旨在帮助弥合生物学家和数学科学家之间的差距，促进他们的合作。在这一领域，理论家和实验人员联合开发解决复杂问题的方案，具有巨大的整合跨学科研究潜力。这个研讨会系列将充当催化剂，充分利用这些协同作用，并创建一个合作网络，在本次研讨会结束后继续支持该领域的未来学术活动。

以往成就

        清华三亚国际数学论坛（TSIMF）年度“生物信息学和生物物理学中的算法和数学”研讨会系列自2018年至2023年已成功举办五届。前两届研讨会和最近的一届（2023年）在三亚线下举行，而第三届和第四届研讨会分别于2020年12月和2021年12月通过Zoom在线举行。

        为了记录这些CMBB研讨会，2018年至2022年间在期刊《信息与系统通讯》（Communications in Information & Systems, CIS）上发表了四期特刊：https://www.intlpress.com/site/pub/pages/journals/items/cis/_home/_main/index.php。这四期特刊中分别发表了6篇、10篇、7篇和5篇论文。第五届研讨会的特刊将于2024年在CIS上发表。

        这些以往的CMBB研讨会及相关特刊吸引了更多数学和生物学领域的人士参与生物物理学和生物信息学的建模与计算，并促进了他们之间的进一步合作。基于我们以往的成功成就，我们有信心提议的TSIMF研讨会系列将激发数学和计算的新研究方向，以应对生物物理学和生物信息学中的各种挑战。

参与人数

        在下方的初步拟邀参与者名单中，我们列出的人数超过了50人。但是并非每位受邀者都会接受我们的邀请。此外，我们将采用先到先得的原则，以确保最终参会人数不会超过50人。