2010：《Science》的中国声音（下）

本刊记者 王银凤

2010：《Science》的中国声音（下）

本刊记者 王银凤

《Science》杂志现任主编Bruce Michael Alberts博士，1938年生于美国伊利诺伊州芝加哥市，毕业于美国哈佛大学获得生物化学学士学位。1965年获得哈佛大学博士学位。普林斯顿大学任职10年后，1976年就职加州大学旧金山分校至今。1993至2005年连任两届美国国家科学院院长。曾任国际科学院(InterAcademy)的共同主席及美国细胞生物学学会(American Society of Cell Biology)的主席。迄今为止，共发表研究论文150余篇，美国一本最主要的教科书——《细胞的分子生物学》(Molecular Biology of the Cell)的原创作者，对染色体复制起关键作用的蛋白复合物研究做出重要贡献。2008年3月，出任《Science》主编。

《Science》杂志每周发表约20篇论文，竞争十分激烈。由于版面所限，很多高水平论文在没有得到同行评议之前就被退回。每年，大约有7000篇论文稿件投到《Science》编辑部，但是只有15%左右能被录用，其中70%来自美国，其余来自欧洲和亚洲。目前，《Science》编辑部正在增加美国之外的论文稿件的发表比率。投稿被录用的原则是论文必须对科技进步有大范围。来稿必须简洁明了，应让不同学科的读者看懂。《Science》优先考虑内容新颖，且具有跨学科意义的文章。

稿件首先被分配到在华盛顿或英国剑桥的《Science》文稿编辑手中。大多数来稿还须经一两名审稿编委会（Board of Reviewing Editors）成员就其是否适合在《Science》上发表打分。审稿编委会成员都是仍在从事科研工作的相应领域的专家。《Science》的编辑在决定是否送来稿做同行评议时，会参考审稿编委打的分。编委认为不适合发表的来稿不再送同行评议，编辑将在两三个星期内将其退还给作者。一般情况下，只退插图，不退文稿本身。

进入同行评议过程的稿件将被送交两名或几名外部审稿人（outside reviewers）。送审之前，编辑部会通知审稿人并要求其在两周内将审稿意见返回。审稿人会被告知，不得利用审稿的特权泄露或利用稿件内容。《Science》的同行评议是匿名的。责任编辑从技术角度、文章对其学科本身的重要性、其所具有的普遍科学意义以及与其他正在考虑或已经考虑发表的文章比较，来对稿件进行选择。选用稿件时，编辑会优先考虑内容新颖并具有普遍意义的文章。《Science》也试图保持其各学科内容的平衡。

原则上被选用的稿件，编辑部要求作者根据审稿人意见修改稿件，并按照编辑的意见在文字上适当改动，以使文章的表述更准确、清楚，还要严格遵守文章的篇幅限制。文章被录用后，编辑还要进一步加工以提高准确性和条理性，必要时还会压缩内容。

吴孔明研究员 中国农科院植物保护研究所

1964年生于河南省固始县。1984年毕业于河南农业大学植物保护系。1987年获浙江农业大学农学硕士学位。1987年至1992年，河南省农业科学院植物保护研究所工作。1994年获中国农业科学院农学博士学位。现为中国农业科学院植物保护研究所所长兼植物病虫害生物学国家重点实验室主任、研究员。并任国家转基因生物安全委员会委员、农业部科学技术委员会委员等职。

长期从事棉花害虫生物学与控制技术研究工作。先后获得国家和省部级科技奖励8项，主持完成的“棉铃虫区域性迁飞规律与监测预警技术的研究与应用”于2007年获国家科技进步2等奖。1998年获国务院政府特殊津贴，1999年被农业部授予有突出贡献的中青年专家荣誉称号，2006年获第九届中国青年科技奖和国家杰出青年基金，2007年入选人事部“新世纪百千万人才工程”。先后主持科技部攀登计划植保项目“棉铃虫迁飞扩散规律研究”专题（1994-1998）；973计划植保项目“植物-害虫-天敌间的协同进化机制”（2000-2004）；“九五”863计划“Bt棉花害虫发生规律及控制技术”课题（1998-2000）；“十五”863计划“Bt棉花生态安全性”课题（2001-2003）；国家“九五”科技攻关计划“棉花主要病虫害综合防治技术”课题（1999-2000）；“十五”科技攻关计划“棉花重要病虫害可持续控制技术”课题（2001-2003），Rockefeller基金会课题（2003-2004）和美国USDA课题（2003-2004）等10余项研究项目。先后获国家和省部级科技成果奖励7项，在国内外学术刊物上发表研究论文120余篇，其中SCI国际刊物论文17篇

中国大面积种植转基因棉花造成盲蝽大爆发

在中国北方一项长达十年的研究中发现，种植转基因棉花来杀死它的主要害虫棉铃虫，但却可能导致其它昆虫的大量爆发。上世纪90年代初期，棉铃虫爆发严重打击了棉花的产量和经济效益，使用杀虫剂控制棉铃虫会对环境造成危害，造成每年数千例的中毒死亡事件，1997年，中国政府大力推广种植转基因棉花，它能产生一种来自绿芽孢杆菌（Bt）的毒素，可以有效杀死棉铃虫。盲蝽是盲蝽科一些昆虫的统称，以前在中国北方只是一种数量较少、危害并不严重的害虫。但是，研究人员发现自从1997年以来它们的数量增加了12倍。现在盲蝽成了北方地区的主要害虫。盲蝽的数量大量增加与大规模种植Bt转基因棉花有很大的关系。这与引进Bt转基因棉花之后农田里使用广谱杀虫剂减少有关，盲蝽对Bt毒素并不敏感，当农民不再使用杀虫剂后它们就开始兴盛蔓延。盲蝽的爆发迫使农民重新使用杀虫剂，目前他们使用杀虫剂的数量已经达到引进Bt转基因棉花前的2/3。由于蝽科虫子会吃范围广泛的植物，这种害虫现在第一次成为对其它作物（其中包括葡萄、苹果、桃子和梨）的一种威胁。这些发现证明，针对某一特别害虫的害虫控制政策的改变会导致其它非目标性害虫的扩散，由此可见在贯彻大面积的病虫害治理策略之前分析这些可能性的重要性。译文引自：Science 328, 1151-1154.

图1. 本项研究在中国北方的观测点。

方 忠研究员 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室

戴 希研究员 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室

磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应

反常霍尔效应是固体基本迁移过程，起源于自旋轨道耦合。在量子反常霍尔绝缘体中，自发磁矩与自旋轨道耦合共同引起拓扑非平凡电子结构，导致无外部磁场的量子化反常霍尔效应。基于最早原理计算，我们预测辉碲铋矿石半导体Bi2Te3、Bi2Se3和Sb2Te3当与过渡金属元素（铜或铁）将形成磁场有序绝缘体。与必须依赖自由载子斡旋磁耦合的传统弱磁场半导体相比，这种磁场次序引起了以精确Chern数为特征的拓扑电子结构，霍尔电导以e2/h为单位被量子化（e为一个电子的电荷，h为Planck常数）。

图2. 交换场增强下子带频结构的演变。

汪 建研究员 深圳华大基因研究院

1954年出生。1987年获北京中医药大学中西医结合硕士学位，1988年至1989年，美国德克萨斯大学博士后。1989年至1990年，美国爱荷华大学博士后。1990年至1994年，美国华盛顿大学高级研究员。1994年6月回国创建北京GBI生物技术有限公司，任董事长、总裁。现任中国科学院遗传所人类基因组中心执行主任、北京华大基因研究中心执行主任、北京华大蛋白质有限公司董事长、北京基因组研究所副所长、深圳华大基因研究院院长。

王 俊研究员 深圳华大基因研究院

1977年生。1997年毕业于北京大学，2002年获得北京大学生物信息学博士学位。1999年至今从事基因组学，生物信息学研究，组织实施了家蚕、家鸡、家猪、水稻、炎黄等多个重大基因组计划，在基因组组装，基因注释，比较基因组，基因进化，表达分析等方面取得多项研究成果。2008年获国家杰出青年基金，先后获得“中国科学院杰出科技成就奖”、“中丹合作科学奖”，“新世纪百千万人才工程国家级人选”、“中国科学院重大创新贡献奖”等多项荣誉。现任华大基因执行总裁、深圳华大基因研究院常务副院长，丹麦奥胡斯大学人类遗传学研究所/南丹麦大学人类遗传学生化及分子生物学系、北京大学生命科学学院客座教授。

50个人类外显子基因测序揭示高原适应

通过将50个藏族人与低海拔汉族人群、高加索人群的基因进行比对后发现，发现了藏族人群适应高原环境的关键基因。研究显示,一系列基因在藏族人群的高原适应中发挥作用，其中“EPAS1”基因可能起着关键作用。藏族人群特有的“EPAS1”基因不同于汉族人群，正是这种遗传基因阻止了藏族人血红蛋白浓度的过度升高，降低了各种高原性疾病发生的可能性。由于“EPAS1”基因与缺氧及血红蛋白生成密切相关，对这一基因的研究还有可能对某些血液性疾病的治疗带来突破，并且还可应用于运动员的筛选等方面。

弓背蚁与印度跳蚁基因组比较

在佛罗里达弓背蚁（Camponotus floridanus）的群体中，只有蚁后才会产下受精卵；当该蚁后死亡时，该蚂蚁的群体也随之死亡。该蚁群中的其它蚂蚁或是主要工蚁或是次要工蚁，它们有着不同的生理学和行为学差异。相反，在印度跳蚁(Harpegnathos saltator) 的群体中，蚁后与工蚁的身体差别没有那么明显，而且在蚁后死亡时，某个工蚁会进而成为蚁后。研究人员对这两种蚂蚁的基因组进行了测序，并对基因表达进行了比较，发现了可能与诸如RNA介导的信号转导和甲基化等基因调节的表观变化有关的差异。研究人员认为，这一研究除了对造成这两种蚂蚁的不同等级间存在分子差异的原因提供了线索之外，它还建立了一个研究衰老和行为的表观遗传学的新的实验模型。

图3. 基于单拷贝蛋白最大相似性分析的蚂蚁蛋白组进化树(左)，与其他昆虫的同源关系（右），人作为对照。

黄 俊教 授 浙江大学生命科学研究院

2001年毕业于南开大学生命科学学院。2006年获得北京大学细胞生物学博士学位。2006年至2009年美国耶鲁大学医学院博士后。2009年7月至2009年12月美国安德尔森癌症研究中心博士后。2010年至今，浙江大学生命科学研究院教授、研究员，博士生导师。

主要研究癌症发生的分子机制。维持基因组的稳定对于细胞存活并抑制肿瘤的发生起着重要作用。为此，细胞建立了精密的分子信号传导通路如DNA损伤监测点（DNA Checkpoint）和DNA修复通路（DNA Repair）并通过它们之间的相互协调来保持基因组的稳定。然而，DNA checkpoint)如何同DNA repair，特别是同源重组 (Homologous Recombination)修复之间进行协调还不清楚。因此，深入研究这些信号通路不仅能够促进我们了解肿瘤的发生机制，而且对于进一步的药物治疗都具有重要的意义。

FAN1以FANCI-FANCD2的方式促进DNA链间交联修复

DNA交联损伤的检测和修复主要由一组FA (Fanconi anemia)蛋白来完成。FA蛋白得名于一种罕有的常染色体遗传病：范可尼贫血症，在范可尼贫血症的病人中，FA蛋白以各种突变体形式存在，因而导致DNA交联损伤无法得到修复。患有范可尼贫血症的病人会在年幼时发病，出现严重的再生障碍性贫血症状，癌症，以及多发性先天畸形。FA蛋白包括分别由FANC-A，B，C，E，F，G，L和M组成的FA核心复合体以及FANCI和FANCD2组成的ID复合体。在DNA交联损伤产生后，FA核心复合体被上游的蛋白激酶ATR所激活，从而单泛素化底物FANCI和FANCD2。一直以来，科学家们认为修饰后的ID复合物可能通过招募特定的关键蛋白，完成对交联处DNA的识别和核苷酸的切除，从而得到适合重组修复的DNA底物。然而，对这一重要的DNA损伤修复信号通路的研究却因为这一关键蛋白的缺失而停滞不前。FA途径的中心事件是FANCI-FANCD2（ID）蛋白复合物的单泛肽化。浙江大学生命科学研究院黄俊教授和美国M.D.安德森癌症中心陈俊杰教授合作表征了一个先前未识别的促进链间交联修复的核酸酶，FA相关核酸酶1。该酶同时具有泛素结合活性的锌指结构域以及核酸酶内切酶结构域的，通过与泛素分子的直接相互作用，FAN1被活化的ID复合体招募到DNA交联损伤位点，并通过其内切核酸酶的活性对损伤位点进行剪切，从而得到适合重组修复的DNA底物。用siRNA对FAN1的表达进行阻断后，细胞表现出对引起DNA双链间交联的药物如MMC极度敏感, 这一现象与范可尼贫血症病人体内的FA蛋白突变细胞完全一致，进一步证明了FAN1在FA信号通路中关键作用。这一研究成果填补了DNA交联损伤修复通路遗留的一个最大空缺，并为范可尼贫血病人的诊断和治疗提供了一个新的分子靶标。

图4. 依赖于ZNF结构域和ID复合体单乙酰化的FAN1精确定位。

邵 峰高级研究员 北京生命科学研究所

1996年毕业于北京大学技术物理系应用化学专业。1999年获得中国科学院生物物理所分子生物学硕士。2003年获得美国密西根大学医学院生物化学博士。2003年至2004年美国加州大学圣地亚哥分校医学院博士后。2004年至2005年哈佛大学医学院博士后。2005年至2009年北京生命科学研究所研究员。2009年至今，北京生命科学研究所高级研究员。

研究兴趣集中在病原细菌感染宿主和宿主先天性免疫防御的分子机制。对于细菌感染来说，通过特殊的分泌系统向宿主细胞中注入毒素效应蛋白是病原细菌普遍采用的重要致病机制。这些效应蛋白往往以非常有效的方式作用于宿主信号转导中的关键分子，使其发生功能紊乱。效应蛋白的作用有利于细菌在宿主中的生存和进一步感染。我们的研究以多种临床上常见的病原菌为模式，着眼于发现并揭示效应蛋白在抑制真核细胞重要信号转导通路中的一些新的、较为普遍的生物化学机制。实验室最近的研究工作在这方面取得了一系列的突破和发现。1) 来源于Shigella、Salmonella和植物假单胞杆菌的OspF家族三型分泌系统效应蛋白通过一种崭新的磷酸化苏氨酸裂合酶的活性，特异性地、不可逆地“去磷酸化”宿主MAPK激酶并使其失活,从而抑制宿主细胞因子的表达。2)Legionella的四型分泌系统效应蛋白LegK1能模拟宿主中的IKK激酶而磷酸化IκBa蛋白，并诱导其被泛素化和降解，进而激活NF-κB通路并对巨噬细胞凋亡产生抑制作用。3) 三型分泌系统效应蛋白CHBP（Burkholderia）和Cif（E. coli）特异性地修饰（脱氨）泛素和泛素样蛋白NEDD8中Gln-40。这种修饰能有效地阻断宿主泛素-蛋白酶体通路并导致诸如细胞周期等重要细胞生理过程发生功能紊乱。

细菌效应分子家族诱导的泛素/NEDD8的谷氨酰胺脱氨基作用和功能异常

来自类鼻疽杆菌的CHBP和来自致病性大肠杆菌的Cif是一类具有木瓜蛋白酶催化结构域的三型分泌效应蛋白，这类效应分子具有阻断宿主细胞周期的活性。北京生命科学研究所邵峰研究员所领导的团队发现CHBP是真核生物泛素途径的潜在抑制子。在体外和类鼻疽杆菌细胞内，CHBP作为脱酰胺酶可以特异性并有效地对泛素和类泛素NEDD8的Gln40脱氨基。脱氨基的泛素分子丧失了形成泛素链的活性。Cif选择性脱NEDD8的氨基，这消除了Cull-RING型泛素连接酶（CRLs）的活性。在大肠杆菌细胞内，泛素化和依赖泛素的多种CRL底物的降解被Cif抑制。在真核细胞中直接异位表达脱氨化的NEDD8能够模拟致病性大肠杆菌的感染作用，这些作用包括Cullin底物的特异性积累，细胞周期运转受到抑制，以及细胞出现很强的应力纤维。

图5. 在EPEC感染过程中，NEDD8脱酰氨基与Cif诱导的细胞病变效应相关联。

夏国良教 授 中国农业大学生物学院

1983年毕业于宁夏农学院畜牧兽医系。1988年获得北京农业大学动物生理生化博士学位，从事生殖内分泌学的研究。1991年至1994年，公派到丹麦国家教学研究医院（Rigshospitalet）生殖生物学实验室做博士后研究工作，师从国际著名胚胎学家Anne Grete Byskov教授。从事胚胎卵巢中卵细胞的发育和调节的研究。1994年回到母校中国农业大学工作，并在当年破格提升为教授。教育部长江学者奖励计划特聘教授，国家杰出青年基金获得者。现任中国农业大学生物学院教授，博士生导师。中国农业大学国家“211工程”项目“畜禽细胞与分子生物学实验室”负责人。

研究结果已发表科研论文90余篇，其中在国内外重要的SCI源期刊中发表学术论文30余篇。论文被国外引用200余次。主编《生殖生物学》专著一部。除此之外还担任中国农业大学学报编辑委员会副主任、主编，中华中西医杂志常务编委、动物学杂志编委，中国农业大学国家“211工程”项目“畜禽细胞与分子生物学实验室”负责人。中国生殖生物学会副理事长、中国生理学会理事、中国动物学会教学工作委员会委员，中国畜牧兽医学会动物生理生化学会副理事长。中国科学院动物所国家重点“生殖生物学国家实验室”学术委员会委员，内蒙古大学“哺乳动物胚胎工程及生物技术”教育部重点实验室学术委员会委员等学术工作，宁夏大学“分子生物学及生物技术”教育部重点实验室学术委员会副主任。

研究方向：促性腺激素刺激卵母细胞成熟过程中的作用途径及机理，促卵母细胞成熟物质(MAS)对猪卵母细胞成熟质量影响的研究，MAS对初级卵泡或腔前卵泡内卵母细胞成熟的研究，转基因生产的FSH、LH对卵泡发育和卵母细胞成熟和胚胎发育的影响，胚胎卵巢卵细胞/卵泡发育机制及胚胎卵巢体外再生（Reorganization）的研究。

小鼠卵母细胞中粒层细胞配体NPPC及其受体NPR2维持减数分裂

现代生物技术在动物繁殖领域及人类辅助生殖的应用中，成熟卵母细胞的质量至关重要。以往研究发现，正常卵巢卵泡中的卵母细胞一直停滞于减数分裂的前期，不能成熟，只有在促性腺激素周期性排卵前峰的作用下才能成熟和排卵。卵母细胞成熟的机制一直是生殖生物学研究的重点。什么原因抑制了卵母细胞的成熟，一直是一个未解之谜。日前，由中国农业大学农业生物技术国家重点实验室夏国良教授课题组和美国Jackson研究所John Eppig教授课题组合作，利用自发突变小鼠模型开展研究。他们发现，卵泡中的颗粒细胞分泌 C-型钠肽，该物质通过其受体 NPR2产生 cGMP阻止卵母细胞内cAMP的降解，从而抑制了卵母细胞的成熟。只有当周期性促性腺激素峰出现时下调了C-型钠肽的分泌，才能解除其对卵母细胞成熟的抑制，进而引起卵母细胞的成熟和排卵。他们的研究结果证实，C-型钠肽及其受体NPR2缺失将导致卵泡中卵母细胞的提前成熟。这一研究为揭示卵母细胞成熟的分子机制提供了重要的理论依据；对于揭示促性腺激素精确调控卵母细胞成熟与排卵的同步化，以及雌性的正常受精等机理具有重要的生物学意义；为今后人类卵巢早衰和卵巢多囊症的发病机理研究提供重要的理论参考；同时也为动物高效繁殖技术的应用奠定重要基础。

图6. Npr2cn-2J/Npr2cn-2J和NppClbab/NppClbab基因突变小鼠卵巢的囊状卵泡中捕获到的不能保持减数分裂的细胞。

刘 力研究员 中国科学院生物物理研究所

1989年毕业于南开大学。1996年获中国科学院生物物理研究所博士学位。1997年，获洪堡奖学金在德国维尔兹堡大学做博士后。1999年入选中科院“百人计划”。负责承担了科技部973项目子课题、国家基金委杰出青年基金项目和中国科学院知识创新方向性项目等。

主要研究方向：以果蝇为模型，在“基因、脑、行为”的框架下，采用分子遗传学、细胞生物学和行为学相结合的方法，主要研究（1）学习记忆及基本认知过程的细胞分子机制；（2）神经系统特定结构的功能以及与行为的关系。

近期主要工作和进展：在自然界中，果蝇可以根据图形本身所具有的一些参数，如大小、颜色、重心高度和图形朝向等，来完成对相应视觉图形的识别并形成记忆。但是基于这种图形识别的结构基础是什么，也就是果蝇脑中神经元是如何构成功能回路来完成记忆的，我们却还不了解。最近其采用遗传学方法将特定的脑结构与功能联系起来，首次证明了果蝇中心脑区－扇形体结构，参与调节视觉图形的识别过程。扇形体内的两层水平平行片状结构由两组神经元的末梢分支构成，它们分别具有记忆图形的重心高度信息和记忆图形朝向信息的功能，从而使果蝇有效地分辨重心或朝向不同的图形。这一发现表明：果蝇个体很小，脑功能却相当复杂，其视觉记忆功能需要脑中特定神经元形成回路来完成。这项工作也使果蝇成为了研究神经结构和功能关系的模型之一。

两对中央的神经元在大脑控制果蝇天生的光倾向

动物行为是具有相当灵活性的，可以随着环境，营养状况，年龄等因素的变化而大幅度调整变化。但是，外在和内在的条件是如何改变动物的天性的？其神经基础并没有完全被人们所了解。高等动物包括人类，其行为习性和偏好都会随着外在因素如环境以及内在因素如年龄之类的变化而发生剧烈变化。比如，人类的爱和恨，常常会随着内在和外在的因素变化而发生转化。与此类似，无脊椎动物如果蝇的幼虫，随着年龄的变大，那些年幼时曾经喜欢呆在黑暗处的幼虫在年长后会偏好光线充足的地方。这种行为的变化可能是为了适应自身的需要，年长的幼虫需要离开他们年幼时一直需要的食物（它们呆在食物里面光线不足的地方）而寻找明亮处适合结蛹的地方。偏好行为是动物的最基本行为之一，但是对其神经元回路决定机制的了解却相对很少。我们的研究发现，增加这两对神经元的活性会促进幼虫的避光行为，而抑制这两对神经元的活性则能够逆转幼虫的避光行为为趋光行为。这项工作是在偏好行为的神经回路研究中第一次将神经元回路延伸到第三级神经元，为揭示果蝇幼虫光偏好行为乃至于其他偏好行为的神经元机制奠定了重要基础。

图7. 三个Gal4标记的神经节抑制引发的正向幼虫趋光性。

骆清铭教 授 华中科技大学生命科学与技术学院

1966年生于湖北。1986年毕业于西北电讯工程学院技术物理系。1986年至1993年在华中理工大学光电子工程系学习，先后获光学专业理学硕士和物理电子学与光电子学专业工学博士学位。1993年11月起在华中科技大学工作。1993年至1999年任光电子工程系讲师、副教授、教授，其间于1997年2月创建生物医学光子学研究中心。2000年8月起任生物医学光子学教育部重点实验室主任。1999年受聘教育部“长江学者奖励计划”特聘教授(首批)，2000年荣获国家杰出青年科学基金。1999年1月至2007年9月任生命科学与技术学院副院长、院长，2007年8月起任华中科技大学副校长。2007年当选国际光学工程学会会士(SPIE Fellow)。

长期从事信息光电子学与生物医学交叉的学科（生物医学光子学）研究，具体研究方向包括：1）面向重大疾病（如胰腺癌、Alzheimer disease 阿尔茨海默氏病）早期诊断与药物研发的光学分子成像研究，2）认知神经活动基本过程的光电成像研究。

获美国等国外发明专利4项，国家发明专利3项，主编专著1本，主编国际会议论文集5本。主持国家重大基础研究（973）前期研究专项、国家杰出青年科学基金和国家自然科学基金等省部级以上项目十余项。主要学术兼职有国务院学位委员会光学工程和仪器科学与技术学科评议组成员、国家“十五”863计划生物信息技术主题管理专家，科技部纳米科技重大专项专家委员会纳米生物和医药组成员，中国光学学会激光医学分会主任委员, 国际《Journal of Biomedical Optics》杂志编委，《光电子·激光》和《激光生物学报》副主编，《红外与毫米波学报》《Chinese Optics Letters》《中国医疗器械杂志》《中国激光医学杂志》《航天医学与医学工程》《CT原理与应用》等杂志编委，《国外医学—生物医学工程分册》特邀编辑。多次担任国际学术会议主席和学术委员会委员，两次担任香山科学会议执行主席。曾荣获第七届中国青年科技奖和全国优秀科技工作者称号。

2010年度国家科学技术奖励大会上，由骆清铭主持责的“生物功能的飞秒激光光学成像机理研究”项目，获2010年国家自然科学二等奖。

微光学分层成像法获得小鼠大脑的高解析图

神经解剖结构被认为是理解脑功能和功能障碍的基础。然而，已有的图像工具不能绘制中尺度水平神经回路的脑整体结构图。华中科技大学Britton Chance生物医学光子学研究中心骆清铭教授领导的课题组开发了一种微光学分层成像法（MOST, Micro-optical Sectioning Tomography）系统，该系统可以提供厘米级小鼠大脑完整的微米级分层成像。利用MOST，得到了高尔基染色的小鼠大脑整体三维结构数据，可以清楚地分辨神经元的分层成像和空间定位及神经突触的走向。研究发现临近的Purkinje细胞互相粘连在一起。显微光学切片层析成像系统有望用于构建不同脑疾病鼠全脑的图片，及鼠全脑内血管微循环的精细结构网。结合荧光鼠脑样本技术的进展，还可以高分辨地获得鼠脑功能连接图谱。此外，显微光学切片层析系统可以推广应用到对其他数厘米大小的昆虫、动物的胚胎、局部器官、植物、甚至某些材料等进行高分辨率三维结构成像。

图8. （A）微光学分层成像法的原理图，（B）切片原理图，（C）微光学分层成像法获得的图片堆栈。

董 奇教 授 北京师范大学认知神经科学与学习研究所

较大神经模式相似性与更好的记忆有关

重复学习可以提高记忆力，但是这种提高背后的神经机制却不为人所知。北京师范大学认知神经科学与学习研究所董奇教授与美国德州大学奥斯汀分校Russell Poldrack教授利用功能性核磁共振成像进行大脑活性的代表性的相似性分析。研究发现，经过多次学习，已被记住的脸和文字在很多大脑区域表现出较大的神经活动相似性，包括（但并不仅限于）那些平均活动与随后记忆相对应的区域。研究结果证明记忆力在相同的神经性表现被再次激活时（而不是在激活模式显得不同的时候）会更容易地保留在一个人的头脑中。当人在研究某东西或试图将其铭记住的时候，他们会产生不同的神经活动模式。在这一记忆编码时期的类似的神经活动模式上表明，在以后某个日子会有较大的可能性回想起该段记忆。那些看来不相同的神经活动模式被人 们记住的可能性不大。译文引自：Science 330, 97-101.

图9.神经模式相似性与词的自由回忆相关。

沈 岩中国科学院院士 中国医学科学院基础医学研究所

张 学教 授 中国医学科学院基础医学研究所

家族性痤疮γ-分泌酶基因突变

γ-分泌酶是由四个亚单位组成的膜内蛋白水解酶，主要参与β-淀粉样蛋白前体（APP）和Notch等重要跨膜蛋白的切割和水解过程。γ-分泌酶不仅是导致阿尔兹海默氏病关键因素之一，γ-分泌酶亚单位三个基因突变也是引发家族性反常性痤疮的“元凶”。反常性痤疮是毛囊的一种慢性炎症性疾病，多发于腋下、腹股沟和头面部，主要危害包括形成痛性皮肤脓肿及破相疤痕。经过长达6年的研究，对6个反常性痤疮汉族人家系的成员进行基因序列分析后发现，家族性反常性痤疮可由包括早老素-1在内的不同γ-分泌酶亚单位的编码基因发生功能丧失性突变而引起。在6个家系中，研究发现，1个有编码早老素-1的PSEN1基因的移码突变，2个有编码γ-分泌酶辅因子Pen-2的PSENEN基因的移码突变，3个有编码γ-分泌酶辅因子nicastrin的NCSTN基因的无义、移码、剪接突变。这项研究成果与研究小鼠所得出的结论相符合。小鼠皮肤γ-分泌酶灭活后，会影响Notch1信号通路，从而引起与反常性痤疮患者病变皮肤相似的组织病理改变。

译文引自：Science 329, 61-64.

译文引自：Science 329, 75-78.

译文引自：Science 329, 1068-1071.

译文引自：Science 329, 693-696.

译文引自：Science 329, 1215-1218.

译文引自：Science 330, 366-369.

译文引自：Science 330, 499-502.

译文引自：Science 330, 1404-1408.

译文引自：Science 330, 1065.

图10. 带有反常性痤疮相关突变的γ-分泌酶复合物的原理图。