作為大學研究人員，暑假通常是最忙碌的。他三周以前剛剛結束美國加州大學爾灣分校的訪問回到北京。在美國短短一個半月的訪問期間，他與合作者就幹細胞分化的分子機制和胚胎重編程等問題進行合作研究。回到國內以後他陸續參加學術會議、指導學生研究工作、修改研究論文、同時還在堅持一線的研究工作。

　　“我從小就喜歡數學。後來受到林家翹先生的影響，開始對生物感興趣。我的科研分為兩個階段。以前是數學，進入清華大學周培源應用數學研究中心後，是生物。”

　　他曾希望成為一名數學家，他畢業于北京航空航太大學應用數學專業，曾應用莫澤爾扭轉定理給出了一維拉格朗日系統在週期激勵下週期解的穩定性判據；建立了二階多項式系統的微分伽羅華理論和可積性判據；對線性時滯隨機微分方程解的H無窮性質進行開創性的研究並且給出了特徵函數的明確定義……

　　然而，他卻于10幾年前毅然轉向新興的系統生物學領域的研究工作。他就是清華大學周培源應用數學研究中心副研究員、博士生導師雷錦誌。

　　從數學到生物

　　“二十世紀的應用數學研究物理，二十一世紀的應用數學應該研究生物。”雷錦誌清晰地記得林家翹先生的話語。

　　2002年，清華大學周培源應用數學研究中心（以下簡稱“中心”）成立，林家翹是中心的名譽主任。2003年，雷錦誌通過面試，正式成為中心的一員。

　　“最初選擇北京航空航太大學應用數學專業，是因為我曾在一本科普雜誌上看到一篇關於數學是怎麼應用到飛機設計上的文章，我覺得這才是數學真正有用的地方。上大學時通過《自然科學中確定性問題的應用數學》這本書第一次知道林先生和他的工作。後來在一次學術報告會上受到林先生的影響，我開始對生物感興趣。我的科研分為兩個階段，進入中心以前是數學，進入中心後是生物。” 雷錦誌説。

　　“複雜多變的生命現象背後也許存在簡單的規律”。在科研工作中，雷錦誌與黃克孫教授合作建立了模擬蛋白質折疊的自避回歸遊走模型和並提出了被國際學者命名為Huang-Lei公式的具有普適意義的描述蛋白質結構彈性能量的唯象公式；對形態生成素濃度梯度的魯棒性問題做了系統研究並從數學上闡明瞭在果蠅翅膀發育中非受體蛋白對調控魯棒性的重要性，對調控果蠅翅膀發育過程中貌似多餘的調控通路的作用給出了定量説明。

　　雷錦誌説，這就好比在飛機設計過程中，雖然伯努利原理可以解釋飛機為什麼可以在天空飛翔，但是為了飛機飛行的可靠性還需要增加很多控制措施。對生命過程魯棒性的研究就是要揭開這些保證可靠性的控制措施的機理。

　　獲得如此多的科研成就，雷錦誌的秘訣是“嚴謹性”，“這點是受了林先生的影響。為了向我解釋科學的含義，林先生特意讓我從字典找出science這個詞，然後逐一細讀其解釋，還給我解釋‘科學’與‘技術’的區別。生命是精細的，任何細節都要進行嚴謹的證明，做學問切忌‘拿來主義’。”林先生的科學理念影響了雷錦誌的一生。

　　致力於揭示生命背後的規律

　　“以前的生物學研究更多是依賴描述性的語言，而現在對實驗結果的定量研究變得越來越重要。對這些實驗數據進行解讀和探索數據背後的內在規律成為生命科學研究中迫切需要解決的問題。”雷錦誌説。

　　為了充實國內造血系統動力學方面研究不足的情況，雷錦誌及其科研團隊通過國家自然科學基金資助，開展對造血系統動力學分析與控制策略的研究。

　　針對該研究，他應用非線性動力學的理論和方法，研究描述造血系統調控機制的高維時滯非線性動力系統的複雜動力學行為，並結合動態血液病的臨床治療研究對非線性行為的控制策略。

　　隨著該項目研究的逐漸深入，非線性動力學的推廣、擴充和深入發展得到了進一步的推動，這將幫助人們更加系統地了解造血系統的複雜行為和在不同的參數激勵下系統動力學行為的響應，為了解特定動態血液病的病理和設計合理可行的控制治療方案建立理論基礎，同

　　用數學處理癌症問題

　　時增進了解人體生命系統調控機制的動力學和控制策略，拓展倣生學在力學與控制中的應用。

　　“通過這些研究工作所揭示的造血系統動力學規律，在治療相關疾病的時候就可以結合每個病人自身的生理條件和臨床表現的動態過程對治療過程進行個人定制，在合適的時間給予合適劑量的藥物以達到最優的控制效果和降低治療費用。”雷錦誌説。

　　“早在2004年，Robert Weinberg就提出了‘用數學處理癌症問題’。”雷錦誌説，“用數學處理癌症是巨大的挑戰也充滿機會，除了從分子到組織行為等各層次建立相應的數學模型，還需要對不同尺度模型的整合。”

　　雷錦誌希望建立計算模型模擬急慢性髓性白血病的産生和發展過程的動力學。在認識到這對生命系統本身調控機制的認識、複雜系統可計算建模的建立、複雜模型的高效計算方法等難題的情況下，雷錦誌及其科研團隊迎難而上首先建立並研究造血幹細胞增殖與分化調控的隨機動態規劃模型。

　　項目中，他們將研究建立細胞內部基因調控網路與細胞間相互作用關係之間的關聯；根據由隨機動態規劃模型所得到的細胞間調控關係的定量表示，並結合已有的調控關係通過逆向工程方法，建立細胞內基因調控網路；建立表觀遺傳調控關係與基因調控網路相互作用的量化模型。

　　“通過這樣的研究工作有望把宏觀的組織器官的生理功能與細胞內的微觀基因表達與分子調控之間建立聯繫，可以幫助人們更好地了解宏觀變化的微觀機制。” 雷錦誌説。

　　雷錦誌團隊的研究工作將不僅為複雜生物系統的可計算建模開創了新的建模思路，而且在生命科學領域通過對幹細胞系統再生過程的研究，探索複雜多樣的生物現象背後的一般性調控策略。

　　生命體是複雜的，而複雜的生命是漫長的自然選擇的産物。雷錦誌認為，在漫長的自然選擇過程中所遵循的基本原則是打開探索複雜生命的鑰匙，這一基本原則可以貫穿于胚胎發育、組織功能進化、癌症發生等不同的生命過程中，也是他在研究工作中不斷思考的科學問題。他希望借助於數學的定量與邏輯思維，可以幫助人們探索和了解這一基本原則。