PhD Position in Generative Modeling of Human Development and Disease

Als gemeinsames Projekt der Universität Basel und der Universitätsspitäler Basel bringt das Department of Biomedicine (DBM) grundlegende und klinische Wissenschaftler zusammen, um das Verständnis von Gesundheit und Krankheit voranzutreiben. Wir sind Heimat von mehr als 67 Forschungsgruppen und über 800 Mitarbeitern an sechs Standorten im Herzen von Basel. Unser kollaboratives und internationales Umfeld fördert Innovation, Exzellenz und wirkungsvolle Forschung. Schließen Sie sich unserer Gemeinschaft an und helfen Sie, die Zukunft der Biomedizin zu gestalten.

Das Computational Cellular Dynamics (CCD) Lab, geleitet von Marius Lange, ist eine neue Forschungsgruppe am Department of Biomedicine und dem Basel Research Centre for Child Health (BRCCH). Wir entwickeln generative Modelle dafür, wie menschliche Gewebe sich entwickeln, reifen und regenerieren, und was bei Krankheiten schiefgeht, mit einem Fokus auf die Gesundheit von Kindern. Die Gruppe beginnt im Januar 2027.

Ihre Position

Sie werden generative Modelle auf Basis von Einzelzell- und räumlichen Genomikdaten entwickeln, aus Sequenzierung und Bildgebung, und diese auf die menschliche Entwicklungs- und Krankheitsbiologie anwenden. Mögliche Forschungsrichtungen umfassen:

• Generative Modelle der Zell-Zell-Kommunikation: Über die beschreibende Ligand-Rezeptor-Analyse hinausgehen zu Modellen, die vorhersagen und helfen zu verstehen, wie Zellen auf Signalisierungsreize reagieren.
• Gemeinsame Modelle von Regulation und Dynamik: Fluss- und diffusionsbasierte Modelle der zellulären Dynamik sind ausdrucksstark genug, um jede Quelle mit jedem Zielzustand zu verknüpfen, aber sie versagen darin, die zugrunde liegenden regulatorischen Prinzipien zu lernen. Wir arbeiten an Regularisierung, Training mit zeitlich aufgelösten Störungen und Linienverfolgungsdaten sowie multimodalen Ausgaben, um diese Modelle in Richtung biologischer Mechanismen einzuschränken.
• Interventionsdesign und kontinuierliches Lernen: Über die Vorhersage von Störungsergebnissen hinaus: Interventionen entwerfen, die Zellen in einen gewünschten molekularen Zustand lenken, und trainierte Modelle aktualisieren, wenn neue Daten eintreffen, in Richtung eines Lab-in-the-Loop-Setups.

Diese Richtungen bauen auf unserer früheren Arbeit zu zellulären Dynamiken, Regulation und Datenintegration auf: scVelo, CellRank, CellRank 2, moslin, moscot und RegVelo. In Zusammenarbeit mit Partnern an den Krankenhäusern, Universitäten und Instituten in Basel generieren wir unsere eigenen Daten auf den neuesten räumlichen und Einzelzellplattformen.

Ihr Profil

Erforderlich:

• MSc in Informatik, Mathematik, Physik, Ingenieurwesen, computergestützter Biologie oder einem verwandten quantitativen Bereich
• Praktische Erfahrung mit biologischen Daten
• Starke Python-Kenntnisse und Erfahrung mit PyTorch oder JAX, zusammen mit dem statistischen Fundament, um über die verwendeten Modelle nachzudenken
• Ein GitHub-Konto mit von Ihnen geschriebenem Code
• Fließendes Englisch

Wünschenswert:

• Erfahrung mit Einzelzell- oder räumlichen Genomikdaten
• Beiträge zu Open-Source-Wissenschaftssoftware

Wir bieten Ihnen

• Eine vollständig finanzierte vierjährige PhD-Position (100 %) in einer neuen Forschungsgruppe mit großzügigen Ressourcen für sowohl Berechnung als auch Datengenerierung
• Ein kollaboratives und unterstützendes Forschungsumfeld, mit Zugang zu pädiatrischen und erwachsenen klinischen Proben durch Krankenhauskooperationen in Basel. Wir fördern eine dynamische und unterstützende Teamkultur, die Vielfalt und Inklusion schätzt
• International wettbewerbsfähiges Gehalt und soziale Leistungen gemäß den Regeln der Universität Basel; Einschreibung in das Internationale PhD-Programm in Biomedizin, mit Kursen, Fähigkeiten-Training und Karriereentwicklung
• Eines der dichtesten Lebenswissenschafts-Ökosysteme Europas: Neben der Universität und ihren Krankenhäusern beherbergt Basel ETH Zürichs D-BSSE, das Botnar Institute of Immune Engineering (BIIE), das Friedrich Miescher Institute (FMI), das Institute of Molecular and Clinical Ophthalmology Basel (IOB), das BRCCH, wo dieses Labor sitzt, und zwei globale Pharmaunternehmen, alles innerhalb weniger Kilometer, in einer internationalen Stadt an der Grenze zu Frankreich und Deutschland mit hoher Lebensqualität.

Bitte laden Sie Ihre Bewerbung über die Online-Plattform hoch. Diese sollte Folgendes enthalten:

• Ein Motivationsschreiben, in dem Sie Ihre Forschungsinteressen, Ihre Eignung für das Profil und warum Sie sich bewerben, darlegen (max. eine Seite)
• Eine kurze Beschreibung eines Forschungsprojekts, an dem Sie beteiligt waren, z.B. Ihr MSc-Projekt, mit Angabe der Begründung, des Hauptergebnisses und Ihres Beitrags (max. eine halbe Seite)
• Ein Lebenslauf
• Ein Link zu Ihrem GitHub-Konto
• Eine Kopie Ihres aktuellen MSc-Transkripts
• Kontaktdaten von mindestens zwei Referenzen (bereit, Empfehlungsschreiben auf Anfrage bereitzustellen), einschließlich Ihrer Beziehung zu ihnen

Die Position ist ab dem 1. Januar 2027 oder später nach gegenseitiger Vereinbarung verfügbar. Die Überprüfung der Bewerbungen beginnt sofort und wird fortgesetzt, bis die Position besetzt ist. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an Prof. Dr. Marius Lange (marius.lange.lab@gmail.com).

Die Universität Basel ist ein Arbeitgeber, der Chancengleichheit und Familienfreundlichkeit fördert und sich durch Vielfalt zur Exzellenz verpflichtet.