随着计算能力的高性能化以及在广泛领域中的可能性不断拓展，建模技术已在众多学科领域得到应用，其中尤以生命科学与医学两大领域最为显著。从原始生殖细胞的发育、胚胎初期细胞迁移等生物学分析，到癌症发生、免疫学、皮肤疾病进展等医学问题，数学被认为在这些领域中拥有无限的应用潜力。
李圣林（Sungrim Seirin-Lee）教授正是在这些研究领域中处于领军地位的学者之一。她在日本使用的名字是Seirin，是在京都大学人类生物学高等研究所（ASHBi）进行研究的韩国学者。此次，她向我们分享了在日本的科研经历，在数学、生物学及医学领域的工作，国际人才环流的重要性，以及对自身领域的未来展望。
从纯数学走向生命科学与医学交汇处的旅程
李圣林（Sungrim Seirin-Lee）教授出生在韩国，在釜山大学完成了数学专业的本科及硕士学业。她最初来到日本是因学生时代与丈夫相遇后随其移居至丈夫的祖国，是为了家人而并非为了学术。在异国的最初四年里，她忙于适应日本的生活，学习日语及照顾家庭。正是在这段日常生活中，Seirin教授逐渐对生命科学产生了兴趣。“我旁听了许多日本数学家的讲座与演讲，内容都将英国著名数学家艾伦·图灵（Alan Turing）的研究与生物学领域联系了起来。图灵的理论极其优美，用数学解释生物现象的理念令我深受震撼。这促使我决心研究数理建模中的模式形成领域。”
为实现这一目标，她决定继续深造，并获得了日本学术振兴会（JSPS）奖学金进入冈山大学攻读环境科学博士学位。Seirin教授展现出卓越的学术能力，仅用两年便完成课程并获得了博士学位。她的勤奋在之后的职业生涯中多次得到了印证。尽管学业时间较短，她在获得奖学金期间还赴英国牛津大学留学。她表示，数学研究所沃尔夫森数学生物学中心的菲利普·K·迈尼（Philip K. Maini）教授对她的研究产生了很深刻影响，其“专注钻研自己真正想做的课题”的态度至今仍激励着她。
此后，她以博士后身份继续从事研究，并获得了JSPS的另一项奖学金，并以研究员的身份在多种研究环境下积累了经验。这段经历被她形容为童话般的“金发女孩效应”。起初她在东京大学研究生院数理科学研究科从事研究，她发现该机构偏重纯数学，因此转至国立研究开发法人理化学研究所多细胞系统形成研究中心，但又感到研究过度偏向生物学方向。后来，随着长子的出生，她暂停了工作，之后转到了广岛大学。在此开展研究时，发现数学与生物学融合的“恰到好处”，便在广岛大学开展研究直至博士后生涯的结束。
自2014年起，她在广岛大学任职，2017年晋升为副教授、2020年成为教授，职业发展迅速。2021年，她受邀在ASHBi开设自己的研究室，便转职到京都大学。自此，Seirin教授开始专注于数理生物学与医学研究。始终保持研究热情的她2023年开始在京都大学研究生院医学研究科兼任教职，并参与了国立研究开发法人科学技术振兴机构（JST）的CREST、PRESTO等多项研究资助项目。
京都大学的ASHBi （供图：李圣林教授）
“数学在临床医学中拥有无限潜力”
数理生物学旨在通过数学模型，以数学的方式描述生物学过程。简言之，即用模型与数值模拟呈现生物体的过程与发展。在医学领域，这一方法可延伸至疾病及其他临床问题的建模，例如预测症状与病程进展。
当被问及具体研究方向时，Seirin教授表示她的研究课题覆盖面非常广泛，并介绍说：“目前我参与的项目涵盖分子与细胞生长、群体动态、皮肤疹几何学分析等领域，也包括使用建模的临床医学项目。数学在临床医学中拥有无限可能。”她将数学知识应用于解决生命科学与医学中的各类问题。当前的研究课题均与人类疾病密切相关，如肾病、皮肤病及免疫学的建模等。然而，这并不意味着Seirin教授完全脱离了生物学研究。她仍在从事发育生物学高阶模型研究，构建细胞3D模型并开发适应领域需求的新建模方法。
Seirin教授面临的最大课题之一，是生物学与医学领域在目标上的差异。传统的数学与科学旨在理解事物的“原因”及背后基础原理。即通过研究分析特定现象背后的机理，目的是再现导致该结果的产生过程。而医学领域的目标则不同，医生更关注药物或疗法带来的健康结果。但由于人体实验受严格限制，很多甚至无法实施，该领域的进展往往更为困难。
Seirin教授近期的一项研究实例。该研究利用数学建模来证明皮疹及其发展背后的根本性机制。（供图：李圣林教授）
关于AI等与该领域相关的其他课题，Seirin教授表示：“我们会使用AI，但若AI无法解决，就要人来接手。一开始的数据量太小，小到无法作为AI训练数据。最大的问题在于沟通。由于数据不足，并且科学家、医生与产业界专家的目的各不相同，导致研讨会等场合产业界和学术界之间存在壁垒。”她希望未来能突破这一瓶颈，并提及与英国牛津大学、美国俄亥俄州立大学保持着紧密关系，今后将继续推进合作。
关于国际人才环流
在日本与英国都从事过科研工作的Seirin教授对比了两国的差异：“我在韩国已是多年前的事，现状变化太大不便评价。但英国与日本的最大区别在于合作方式。英国研究者常跨领域轻松交流并促成合作，而日本的合作更模式化，若无具体合作构想，就连开会都难以进行。不过，若能适应日本的沟通风格，寻找到合作伙伴相当简单。”
接收线上采访的李圣林教授
关于在日本生活及工作方面遇到的困难，Seirin教授坦言：“最困难的是接受自己将永远作为外国人生活的形态。日本文化与我的成长环境有着很大不同，在日本建立自我身份认同非常重要。”她投入大量时间学习日语、努力结交本地朋友并融入当地文化，并认为这是她成功的一个重要因素。
谈及日本作为科研基地的优势，她指出：“日本有许多‘御宅族’型研究者（‘御宅族’是指痴迷于某一方面的人），他们对自身领域充满热情。在日本，做自己想做的研究非常容易，研究人员可以自由选择研究课题。”这与许多国家要求资助项目聚焦特定领域形成鲜明对比，日本科学家屡获“搞笑诺贝尔奖”也印证了这一点。
李圣林教授和她研究室的成员。ASHBi 是一个真正的国际型研究所，研究和管理都用英语进行，她经常在研究室的午餐和休息时间与研究所成员进行深入交流。
ASHBi本身也极具吸引力。Seirin教授介绍说：“ASHBi是一个高度国际化的机构，外籍人员在这里能获得非常充足的支持。行政人员均以英语工作，对外国学者极其友好。” ASHBi举办的研讨会与活动对国际研究者尤其具有吸引力。现在她研究室的一名成员就是因为被研讨会的国际氛围打动，会后立即投递简历，成为了博士后。该研究所的国际环境与尖端技术使日籍与外籍人员双方受益，成为展现国际人才环流受益的典范。
Seirin教授对数理生物学及医学领域的研究者给与了中肯的建议：“请从事能让自己感到幸福的研究，并投身于真正想探索的课题。同时，要向周围的前辈学者学习，汲取他们的研究精神与哲学。若有机会，将这些收获融入自己的研究中。”对于希望在日本参与国际人才环流的人，她则建议：“学习日语！出去与当地人交流，了解日本文化。这在工作中与他们合作时将大有裨益。日本有许多优秀的‘御宅族’型研究者，我也想成为其中一员！这里充满着追求理想研究的自由。”她的寄语不仅凸显了国际科研环境与人才环流的优势，也为有意在日本从事研究的人提供了范例。
为未来建模：数理生物学与医学的前景
展望未来，Seirin教授表示将致力于多领域发展，“在京都大学，我将全力推动数理建模与皮肤科学的进步，同时也对参与研究相关的新创企业与衍生项目充满兴趣”。她参与的研究项目涵盖广泛，但大多聚焦于疾病治疗机制的解析，她还尤其关注未来产学协作的可能性，例如ASHBi与公司共同举办的研讨会等项目。
关于相关领域的未来技术趋势，Seirin教授认为，相比某项特定技术，生命科学中数理科学与数据科学的融合才是真正驱动该领域创新的核心。“从基础生物学与数理建模的结合，到基础生物学、临床医学与数理科学及数据科学的更广泛融合，这一趋势将持续深化。数据科学的新浪潮必将带来深远影响。”
追求研究目标的信念、对学生的帮助与指导、对国际活动的热忱——这些特质共同成就了Seirin教授在三个看似不同却紧密关联的领域获得成功。我们期待未来将进一步见证她在数理生物学与医学领域的突破性成果。
李 圣林（Sungrim Seirin-Lee）：
采访/撰文：JST亚洲·太平洋综合研究中心 2025年3月27日
翻译：JST客观日本编辑部
【英语链接】
● Science Japan
Mathematical modelling at the junction of math, medicine, and life science: An interview with Professor Sungrim Seirin-Lee of Kyoto University
【日语链接】
● Science Portal Asia Pacific
数学、医学、生命科学の接点での数理学モデリング： 京都大学の李聖林教授へのインタビュー
