张瀚

2020年06月04日 17:07  点击:[]

基本信息

姓名:张瀚

性别:

所属部门:智能工程系、自动化系

行政职务:智能工程系系主任

职称:教授

学历:博士

所学专业:控制理论与控制工程

办公电话:85358726

电子邮件:zhanghan@nankai.edu.cn

研究方向:机器学习与数据挖掘、深度学习及优化方法、图学习、生物信息大数据、医学影像处理

个人简介

智能工程系主任, 博士生导师                                                                                                                          

--2005年毕业于威尼斯7798cc自动化系,获博士学位

--2009年2月-2010年12月 美国佐治亚大学University of Georgia生物信息研究所 博士后,合作导师 国际著名计算生物学家AAAS\IEEE Fellow 徐鹰(Ying Xu)教授.

--2011年6月-2011年8月 美国佐治亚大学生物信息研究所 访问学者

--2015年6月-2015年9月 美国莱斯大学(Rice University)统计系与电子计算机系 访问学者,合作导师 统计机器学习专家、NSF CAREER 奖获得者Genevera Allen副教授

--2018年12月受邀访问日本理化研究所(RIKEN)与山梨大学。

--2024年7月至今 日本京都大学高级研究学者

张瀚教授从事统计机器学习与图学习、组学数据处理与分析、医学图像处理等方面研究,获2022年天津市自然科学一等奖(2/3)。近年来以第一作者与通讯作者(含并列)在Nature Methods、《美国国家科学院院刊》PNAS、Nucleic Acids Research、Bioinformatics、Knowledge-Based Systems、Information Sciences、ESWA、Briefings in Bioinformatics、IEEE TIM等知名SCI期刊发表学术论文三十余篇,包括2020 ESI 0.1%热点与高被引论文1篇,单篇最高SCI引用1500次以上,入选斯坦福全球2%顶尖科学家年度科学影响力榜单(2021年)。

近几年研究室学生获国家奖学金、陈省身奖学金(唯一特等奖、一等奖、新生奖等)、腾讯犀牛鸟精英人才计划、国际会议最佳学生论文奖、研究生学术榜样、威尼斯7798cc优秀毕业生、校五四青年奖章提名奖及威尼斯7798cc优秀本科毕设等荣誉二十余次。毕业生部分出国前往美国北卡大学教堂山分校计算机系与生物信息系、南加州大学、俄亥俄州立大学、印第安纳大学、佐治亚大学与日本京都大学等国际知名院校留学,部分工作于华为、中兴、字节跳动、阿里、百度、腾讯、美团、季华实验室与招商银行软件开发中心、中国证券登记结算公司等大型IT或互联网公司。博士毕业生部分入职央企与高校教职,部分前往宾夕法尼亚大学等国际著名学术研究机构做博士后。

研究室欢迎并招收有志于机器学习、深度学习、数据科学研究的人工智能专业、控制科学与工程专业、运筹学与控制论专业硕士研究生。招收人工智能专业、控制科学与工程专业、运筹学与控制论专业博士研究生,有志于读博的同学可以直接邮件联系,近三年研究室国家公派留学联合培养博士生名额充足。

       数据智能研究室简介:数据科学与计算智能研究室前身组建于20世纪90年代,原计算智能与金融系统研究室,研究室曾获国家科技进步三等奖、天津自然科学一等奖与二等奖等多项国家级、省部级奖励,培养大批信息行业高级人才与行业领军人才,如用友金融公司总经理、软通动力集团助理总裁、国泰君安部门总经理等。近年来专注于数据科学与人工智能的前沿问题研究,在国际顶级期刊Nature Methods、《美国国家科学院院刊》PNAS上刊登研究论文,并与美国莱斯大学、普渡大学、印第安纳大学、日本理化学研究所与京都大学等高水平研究机构建立紧密的学术联系,研究室还与用友等著名大数据公司建立了合作联系,部分成果为北方网报道。            

科研项目、成果、获奖、专利

      2022年天津市自然科学一等奖(杨建益、张瀚、胡刚)

主持在研项目:

--蛋白质组学数据处理与表示的人工智能方法研究,No.92470124,国家自然科学基金重大研究计划培育项目(负责人)

--基于可解释深度学习的复杂组学数据分析的关键方法研究,No.62373200,国家自然科学基金面上项目(负责人)

--国家社科基金重大项目:大数据背景下医患关系的分析与政策研究:18ZDA087(子课题负责人)

已结题项目:

--面向神经疾病的高通量异构组学数据集成分析的关键方法研究,No.61973174, 国家自然科学基金面上项目(负责人)

--面向功能与注释的蛋白质分类与识别的智能方法研究,21JCZDJC00140天津市自然基金重点项目(负责人)

--国家自然科学基金项目海外及港澳学者合作研究基金-碳水化合物活性酶家族分类与深度注释的生物信息工具研究和开发:31728013(中方负责人)

--智能计算平台子课题,NO.2018YFB0204304 国家重点研发计划项目,参与人

--天津市应用基础与前沿技术研究计划项目: 基于大肠埃希菌的染色体超螺旋折叠边界研究:15JCYBJC18900(负责人)

--国家自然科学基金项目: 基于本体的计算机病毒自适应建模方法研究 项目批准号:61004086        (负责人)

--教育部博士点基金: 复杂网络下基于语义建模的智能病毒防御技术研究,课题号200800551024(负责人)

--天津市自然科学基金: 基于保守混沌系统的密码新理论与新方法研究,项目号:07JCYBJC14700,   (负责人)

研究室开发重要软件、数据库、服务器最新地址:

scMHNN: https://github.com/zhanglabNKU/scMHNN

LR-GNN: https://github.com/zhanglabNKU/LR-GNN

MGEGFP: https://github.com/zhanglabNKU/MGEGFP

HDMC: https://github.com/zhanglabNKU/HDMC

VGAELDA: https://github.com/zhanglabNKU/VGAELDA

ATTCry: https://github.com/zhanglabNKU/ATTCry

GDASC: https://bioinfo.nankai.edu.cn/

DASC: https://github.com/zhanglabNKU/DASC

TDAN: https://github.com/zhanglabNKU/TDAN

dbCAN2: http://bcb.unl.edu/dbCAN2/

dbCAN-seq: http://bcb.unl.edu/dbCAN_seq/index.php

eCAMI: https://github.com/zhanglabNKU/eCAMI

pHMM-tree: http://bcb.unl.edu/pHMM-Tree/source/index.php

APIN: https://github.com/zhanglabNKU/APIN

撰写论文、专著、教材等

近期论文:*为通讯作者,#为并列第一作者)

1.Wei Li, Fan Yang, Fang Wang, Yu Rong, Linjing Liu, Bingzhe Wu, Han Zhang*, Jianhua Yao*, scPROTEIN: A Versatile Deep Graph Contrastive Learning Framework for Single-cell Proteomics Embedding , Nature Methods, DOI : 10.1038/s41592-024-02214-9.影响因子48

2. Xiongwen Quan, Guangyao Hou, Wenya Yin, Han Zhang*A multi-modal and multi-stage fusion enhancement network for segmentation based on OCT and OCTA images, Information Fusion, 2024, PII: S1566-2535(24)00372-5, DOI: 10.1016/j.inffus.2024.102594.

3. Chuanze Kang, Han Zhang*, Yanbin Yin, A dual-modality complex-valued fusion method for predicting side effects of drug-drug interactions based on graph neural network, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 10.1109/JBHI.2024.3422673. SCI小类一区

4. Xiangxin Zhan, Yanbin Yin and Han Zhang∗, BERMAD: batch effect removal for single-cell RNA-seq data using a multi-layer adaptation autoencoder with dual-channel  framework,Bioinformatics,doi: 10.1093/bioinformatics/btae127.

5. Mingjing Han, Han Zhang*, KAGNN: Graph neural network with kernel alignment for heterogeneous graph learning, Knowledge-Based Systems, 289 (2024) 111561, https://doi.org/10.1016/j.knosys.2024.111561.

6. Mingjing Han, Han Zhang*, Wei Li, Yanbin Yin. Semantic-guided graph neural network for heterogeneous graph embedding, Expert Systems with Applications, 2023, doi:10.1016/j.eswa.2023.120810. SCI一区top期刊

7. Wei Li, Bin Xiang, Fan Yang, Yu Rong, Yanbin Yin, Jianhua Yao∗,and Han Zhang*. scMHNN: a novel hypergraph neural network for integrative analysis of single-cell epigenomic, transcriptomic and proteomic data, Briefings in Bioinformatics, 2023, DOI: 10.1093/bib/bbad391. SCI小类一区top期刊

8. Qingqing Zhao, Han Zhang*, Mengyao He, Wei Li, Chuanze Kang, Mingjing Han, Graph pooling via Dual-view Multi-level Infomax, Knowledge-Based Systems, 260(2023)1-15. doi.org/10.1016/j.knosys.2022.110089. SCI一区top期刊

9. Mengyao He, Qingqing Zhao, Han Zhang*et al. Graph Representation Learning via Redundancy Reduction. Neurocomputing, 533, 161–177. doi:10.1016/j.neucom.2023.02.062.

10. Mingjing Han, Han Zhang*, Multiple Kernel Learning for Label Relation and Class Imbalance in Multi-label Learning, Information Sciences, 2022, 613:344-356. SCI一区top

11. Wanwan Huang, Han Zhang*, Zeyuan Li, Yanbin Yin, Mutual Information Estimation-Based Disentangled Representation Network for Medical Image Fusion, 2022 IEEE International Conference on Bioinformatics and Biomedicine (BIBM), 最佳学生论文奖(会场唯一)Best Student Paper.

12.Wanwan Huang, Han Zhang*, Huike Guo, Wei Li, Xiongwen Quan, Yuzhi Zhang. ADDNS: An Asymmetric Dual Deep Network with Sharing Mechanism for Medical Image Fusion of CT and MR-T2, Computers in Biology and Medicine. doi.org/10.1016/j.compbiomed.2023.107531. SCI小类一区

13.Minghe Li, Huike Guo, Keao Wang, Chuanze Kang, Yanbin Yin, Han Zhang*AVBAE-MODFR: a novel deep learning framework of embedding and feature selection on multi-omics data for pan-cancer classification, Computers in Biology and Medicine. 177 (2024) 108614, doi.org/10.1016/j.compbiomed.2024.108614

14.Xiongwen Quan, Xingyuan Ou, Li Gao, Wenya Yin, Guangyao Hou, Han Zhang*. SCINet: A Segmentation and Classification Interaction CNN Method for Arteriosclerotic Retinopathy Grading. Interdisciplinary Sciences: Computational Life Sciences. 2024, DOI :10.1007/s12539-024-00650-x. SCI

15. Mingjing Han, Han Zhang*, Huan Wang, and Yanbin Yin, Hierarchical Semantic Augmentation Graph Neural Network for Drug-Disease Association Prediction, 2023 BIBM, regular paper, CCF B类会议

16. Xiongwen Quan, Xia Guo, Han Zhang*, Mingjing Han, Zeyuan Li, and Yanbin Yin, Unsupervised Feature Selection by Fusing Spectral Clustering and Locality Preserving Projection, 2023 BIBM, regular paper, CCF B类会议

17. Wanwan Huang, Han Zhang*, Yu Cheng, Xiongwen Quan, DRCM: A Disentangled Representation Network based on Coordinate and Multimodal attention for Medical Image Fusion, Frontiers in Physiology,2023, 14, doi:10.3389/fphys.2023.1241370, SCI二区top期刊

18. Mengyao He, Qingqing Zhao, Han Zhang*. Multi-sample dual-decoder graph autoencoder, Methods, 2023, 211,31-41, DOI:10.1016/j.ymeth.2023.02.002

19. Yuzhou Ma, Han Zhang*, Chen Jin, Chuanze Kang. Predicting lncRNA-protein interactions with bipartite graph embedding and deep graph neural networks, Frontiers in Genetics,2023, doi.org/10.3389/fgene.2023.1136672. SCI

20. Guan Hou#, Yuhao Jian#, Qingqing Zhao, Quan Xiongwen and Han Zhang*. Language Model based on Deep Learning Network for Biomedical Named Entity Recognition. The 21th Asia Pacific Bioinformatics Conference(APBC). CCF C类会议regular paper. 推荐至Methods. doi: 10.1016/j.ymeth.2024.04.013.

主要论文:

1. Han Zhang#, Tanner Yohe#, Le Huang, Sarah Entwistle, Peizhi Wu, Zhenglu Yang, Peter Busk, Ying Xu, Yanbin Yin. dbCAN2: a meta server for automated carbohydrate-active enzyme annotation. Nucleic Acids Research, 2018, 46 (Web Server issue) :W95-W101. SCI一区top期刊影响因子19.160 (2019 ESI 0.1% 热点,高被引,SCI引用1500).

2. Le Huang, Han Zhang*, Peizhi Wu, Sarah Entwistle, Xueqiong Li, Tanner Yohe, Haidong Yi, Zhenglu Yang, Yanbin Yin*. dbCAN-seq: a database of carbohydrate-active enzyme (CAZyme) sequence and annotation. Nucleic Acids Research, 2018, 46(Database-Issue): D516-D521. SCI一区top期刊,影响因子19.160SCI引用194

3. Yanbin Yin#, Han Zhang#, Victor Olman, Ying Xu. (2010) Genomic arrangement of bacterial operons is constrained by biological pathways encoded in the genome. Proc Natl Acad Sci USA PNAS, 107(14): 6310-6315 (*equal contribution),《美国国家科学院院刊》

4. Chuanze Kang, Han Zhang*, Zhuo Liu, Shenwei Huang, Yanbin Yin. LR-GNN: a graph neural network based on link representation for predicting molecular associations. Briefings in Bioinformatics, 2021, doi.org/10.1093/bib/bbab513SCI一区top期刊,影响因子13.994

5. Wei Li, Han Zhang*, et al. MGEGFP: a multi-view graph embedding method for gene function prediction based on adaptive estimation with GCN. Briefings in Bioinformatics 23(5), 2022. SCI一区top期刊,影响因子13.994

6. Wanwan Huang, Han Zhang*, Xiongwen Quan, Jia Wang. A Two-level Dynamic Adaptive Network for Medical Image Fusion, IEEE Transactions on Instrumentation & Measurement, 71, 2022, 5010917. SCI二区top

7. Jia Wang, Xiao Wang, Han Zhang*. Domain-aware Multi-modality Fusion Network for Generalized Zero-shot Learning. Neurocomputing, 488 (2022) 23–35. SCI二区top期刊

8. Xiao Wang, Jia Wang, Han Zhang*, Shenwei Huang, Yanbin Yin. HDMC: a novel deep learning based framework for removing batch effects in single-cell RNA-seq data. Bioinformatics, 2021doi.org/10.1093/bioinformatics/btab8212021SCI小类一区top期刊

9. Haidong Yi, Ayush.raman, Han Zhang*, Genevera Allen,Zhandong Liu*. Detecting hidden batch factors through data adaptive adjustment for biological effects. Bioinformatics, 2018,34(7):1141-1147, 2021SCI小类一区top期刊

10. Xiao Wang, Haidong Yi, Jia Wang, Zhandong Liu, Yanbin Yin, Han Zhang*. GDASC: A GPU parallel based web server for detecting hidden batch factors. Bioinformatics,2020, 36(14),4211–4213, 2021SCI小类一区top期刊

11. Shi, Zhuangwei, Zhang, Han*, Jin, Chen, A representation learning model based on variational inference and graph autoencoder for predicting lncRNA-disease associations, BMC Bioinformatics,2021, 22(1): 589:1-589:11. SCI

12. Chen Jin, Zhuangwei Shi, Han Zhang*, and Yanbin Yin, Predicting lncRNA protein interactions based on graph autoencoders and collaborative training. 2021 BIBM,regular paper. CCF B类会议

13. Chen Jin, Jianzhao Gao, Zhuangwei Shi, Han Zhang*. Attcry: attention-based neural network model for protein crystallization prediction. Neurocomputing, 2021, 463, 265-274.SCI二区top期刊

14. Wei Li, Han Zhang*, Qingqing Zhao, Jian Liu, and Yanbin Yin, Adversarial Dual-Channel Variational Graph Autoencoder for Synthetic Lethality Prediction in Human Cancers. 2021 BIBM, regular paper. CCF B类会议

15. Wei Li, Qingqing Zhao, Han Zhang*, Xiongwen Quan, Jing Xu, and Yanbin Yin,Bayesian Multi-scale Convolutional Neural Network for Motif Occupancy Identification, 2020 BIBM, regular paper. CCF B类会议

16. Luyang Huo, Han Zhang*,Xueting Huo,Xueqiong Li,Yanbin Yin*. pHMM-tree: Phylogeny of Profile Hidden Markov Models .Bioinformatics, 2017,33(7), 1093-1095, 2021SCI小类一区top期刊

17. Jing Xu, Han Zhang*, Jinfang Zheng, Philippe Dovoedo, Yanbin Yin. eCAMI: simultaneous classification and motif identification for enzyme annotation. Bioinformatics,2020,36(7),2068–2075, 2021SCI小类一区top期刊

18. Zhang Han, Huo Xueting, Guo Xia, Su Xin, Quan Xiongwen*, Jin Chen. A disease-related gene mining method based on weakly supervised learning model. BMC Bioinformatics,2019, 20-S(16): 589:1-589:11. SCI,影响因子2.213CCF BBIBM会议regular paper推荐).

19. Wei Li , Yanbin Yin , Xiongwen Quan, Han Zhang*. Gene Expression Value Prediction Based on XGBoost Algorithm. Frontiers in Genetics, 2019, DOI: 10.3389/fgene.2019.01077.( SCI引用154).

20. Xin Su, Jing Xu, Yanbin Yin, Xiongwen Quan, Han Zhang*. Antimicrobial Peptide Identification Using Multi-scale Convolutional Network. BMC Bioinformatics, 2019,20(1): 730. 

21. Le Huang, Bowen Yang, Haidong Yi, Amina Asif, Jiawei Wang, Trevor Lithgow, Han Zhang, Fayyaz ul Amir Afsar Minhas, Yanbin Yin*. AcrDB: a database of anti-CRISPR operons in prokaryotes and viruses. Nucleic Acids Research, 49 (D1) , pp.D622-D629. SCI一区top期刊, 影响因子19.160.

22. Haidong Yi, Le Huang, Bowen Yang, Javi Gomez, Han Zhang, Yanbin Yin*. Acrfinder: genome mining anti-crispr operons in prokaryotes and their viruses. Nucleic Acids Research.2020, 48 (W1) , pp.W358-W365. SCI一区top期刊, 影响因子19.160.

23. Xizeng Mao, Han Zhang, Yanbin Yin, Ying Xu*. The percentage of bacterial genes on leading versus lagging strands is influenced by multiple balancing forces. Nucleic Acids Research, 2012, 40(17):8210-8218. SCI一区top期刊, 影响因子19.160.

24. Qin Ma, Yanbin Yin, Mark A. Schell, Han Zhang, Guojun Li, Ying Xu*. Computational analyses of transcriptomic data reveal the dynamic organization of the Escherichia coli chromosome under different conditions, Nucleic Acids Research, 2013, 41(11), 5594-5603. SCI一区top期刊, 影响因子19.16027.

25. Shuo Gao, Li Gao, Xiongwen Quan*, Han Zhang, Hang Bai, Chuanze Kang.Automatic arteriosclerotic retinopathy grading using four-channel with image merging. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 2021, 208: 106274, doi.org/10.1016/j.cmpb.2021.106274

26. Hang Bai, Li Gao, Xiongwen Quan*, Han Zhang, Shuo Gao, Chuanze Kang, Jiaqiang Qi. OTNet: A CNN Method Based on Hierarchical Attention Maps for Grading Arteriosclerosis of Fundus Images with Small Samples. Interdisciplinary Sciences: Computational Life Sciences, 2021, doi.org/10.1007/s12539-021-00479-8SCI二区

27. Xingyuan Ou; Li Gao; Xiongwen Quan*;Han Zhang; Jinglong Yang; Wei Li. BFENet: A Two-Stream Interaction CNN Method for Multi-Label Ophthalmic Diseases Classification with Bilateral Fundus Images, Computer Methods and Programs in Biomedicine,2022SCI二区

28. 付垒朋, 张瀚*, 霍路阳.基于多类特征的智能恶意脚本检测算法[J] 《模式识别与人工智能》, 2015,28卷,12期(通讯作者) .

29. 张涛, 张瀚*, 付垒朋.基于模糊模式与决策树融合的脚本病毒检测算法[J] 《电子与信息学报》, 2014,V36(1): 108-113(通讯作者) ,EI.

30. Jicai HUANG, Han ZHANG; Bifurcations of periodic orbits in Three-well Duffing system with a phase shift. Journal of Systems Science and Complexity(2011) 24: 519-531.

31. 张瀚,王秀峰,李朝晖,刘大海,一种基于时空混沌的Hash函数构造,《物理学报》, Vol.54(9):4006-4011,2005.9 (EI :05389375776,SCI: 960DD).

32. 张瀚,王秀峰,李朝晖,刘大海,一种基于混沌系统及Henon映射的快速图像加密算法,《计算机研究与发展》, Vol.42(12):2137-2142,2005.12. (EI:06029638018)


      授权专利:OCT 和 OCTA 图像融合的视网膜血管图像分割方法 证书号202410642900.X

讲授课程

讲授课程

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本科生:概率论与数理统计、算法设计与分析、C++高级程序设计实验、计算理论、电力电子技术、建模与辨识

研究生:模式识别、现代控制论基础、深度神经网络

社会兼职

CCF高级会员,中国人工智能学会生物信息与人工生命专业委员会常务委员,中国计算机学会(CCF)生物信息专委会专委,中国自动化学会智能健康与生物信息专业委员会专委,中国生物信息学学会(筹)生物医学数据挖掘与计算专委会专委,天津市运筹学会理事,曾担任中国自动化学会青工委常务委员,以及多个国际会议Program Committee成员。

Journal Reviewer:Bioinformatics、Nucleic Acids Research、Briefings in Bioinformatics、Knowledge-Based Systems、TKDE、 IEEE TNNLS、PR、《控制理论与应用》以及Nature Computational Science等若干期刊审稿人。


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