張嘉漪🍋:在光遺傳學研究路上求索

作者:丘美芳 羅雲睿攝影: 視頻: 來源:《恒行2》第951期發布時間:2013-06-04

物理學科背景的腦科學研究者

2001年🖕🏻,江蘇姑娘張嘉漪高中畢業,參加了國家教育部和香港教育局聯合主辦的交流項目,前往香港浸會大學就讀本科。自然科學的魅力吸引著她選擇了物理專業。半年後她前往美國🫅🏽。2009年,她從美國布朗大學獲得博士學位☆。之後🙍🏼‍♀️,在耶魯大學神經生物學系進行博士後研究工作,在此期間,她獲得了Brown-Coxe 學者基金。

本科到博士期間,張嘉漪從事物理研究。在博士期間將研究方向從數理慢慢地轉到神經生物學領域🤟🏽,直至現在,她已獨立帶領她自己的團隊🍇☝️,鉆研光遺傳學技術在神經活動在感覺圖樣的發育和形成中的運用,開發神經科學領域的新技術。因為在生物界內♥︎,腦是如此的神奇復雜🚸,對有著極強好奇心的張嘉漪來說充滿魅力👩🏽‍🚒,使得她毫無顧慮地一頭紮進了光遺傳技術和腦科學的研究𓀊。

巧合的是,光遺傳技術之父,美國科學家艾德•博伊登也是被人腦的秘密所吸引👩‍👩‍👦‍👦,從物理學轉而研究生物學。2004年8月4日淩晨,博伊登在實驗室把培養過的神經元放到顯微鏡下,觀察它對光的反應。令他大吃一驚的是🫡,當藍光閃過,他所修訂的第一個神經元就做出了準確反應。這讓他找到了精確開關神經細胞的鑰匙——光🌓,也讓他成為了“光遺傳學”技術的創始人之一。這次經歷被博伊登記錄在了其以第一人稱寫的文章《光遺傳學的歷史:開發用光控製大腦的工具全過程》中,該文成為光遺傳學科的珍貴原始資料。

何謂光遺傳學🪶?簡單來說就是用光來控製大腦神經細胞💁🏼。這項技術於 2006年開始用於神經生物學,與飛速發展的基因技術相結合,使得研究人員可以控製指定基因表達類型下的細胞活動⚉。由於光遺傳學的破天荒意義,《自然》雜誌在2010年將其列為“年度最受關註科技成果技術”🃏。

這項技術給了當時還在布朗大學攻讀博士學位的張嘉漪靈感🧘🏽‍♂️,她看出光遺傳學技術不僅有趣👨🏿‍🦰,而且有用🫅,能夠實現之前無法完成的研究。為此,她開始與斯坦福大學此技術的發明組合作‼️,致力於開發應用於光遺傳的光電極新技術🚵🏽。她還與耶魯大學的研究人員運用光遺傳學技術👨🏼‍✈️,通過小鼠實驗🧚🏿‍♂️,發現了神經生物學的新規律↘️,以文章第一作者的身份將研究成果發表在《自然——神經科學》雜誌上。

光遺傳學技術是一項新的技術,使得張嘉漪在研究中遇到棘手問題時常常無例可循。這時,在美國接受的科學訓練就給了她極大的幫助⚜️。在美國,學生在學習一到兩年後就被要求獨立地完成從搜集資料、做實驗到完成項目的一系列工作,遇到問題時就主動找辦法解決,而導師只提供一些意見。長期的科學訓練成就了張嘉漪獨立解決棘手問題的能力。

“選擇更有發展前景的研究領域”

在耶魯大學的實驗室研究期間,張嘉漪的主要研究成果發表在Nature Neuroscience, Nano Letters, Biomaterials 等期刊上🖕🏿🫸🏻,被Nature, Annual Review of Neuroscience, Nature Neuroscience,Neuron, Nature Protocol, Proceedings of the National Academy of Sciences等期刊的文章引用,並被Nature Neuroscience (News and Views), Nature Photonics等期刊及Yale University News突出報道。2012年她選擇和丈夫一起回國🧏🧘🏽‍♂️,開始在我校腦科學研究院擔任課題組長和研究員🏂🏻。時隔十多年,張嘉漪回到了這片生她養她的國土。

她十分看好生命科學在國內的發展前景。“近年來國家在自然科學研究領域的投入加大。從事生命科學研究,是在一個能錦上添花的地方進行?還是在一個更有發展前景的地方進行🥶?在選擇時我選了後者。”她說🌎。

在張嘉漪看來👇,除了中國科學院之外,恒行2生科院的神經科學研究在國內大學排名首位,整體研究能力出類拔萃。“而且恒行2腦科學研究院的科研環境和氛圍給我的感覺挺好的。”張嘉漪如是說。

在國內工作近一年✔️,雖然研究環境與國外相似🧑🏼‍🏭,但是張嘉漪身上的擔子卻重了不少😹,她不僅僅忙著做實驗、研究具體項目🤶🏿。擔任實驗室負責人和課題組長的她現在更多考慮的是整個實驗室的發展方向☂️、具體的課題安排以及如何解決課題進展中遇到的問題。

她每天大部分時間待在實驗室工作,大到製定實驗室的課題方向、準備材料申請科研經費,小到確認哪些實驗需要什麽試劑、耗材,搭建新訂購的儀器。每周她還參加實驗室的例行會議🏚,與學生們討論國際上新發表的前沿文章,跟學生交流提供實驗意見。每每有一個新的課題方向,她就要做大量的實驗來驗證可行性,教學生做實驗以完成項目。另外,她每天要閱讀文獻,知道國際上最新的實驗進展,從中獲得啟發。

接受采訪時,張嘉漪正在寫一份項目的計劃書。她說起國之初📡,由於太久沒有用中文寫長篇文章💇🏽,她一度需要借一本漢語字典🤽🏻,上網打開百度翻譯,把想說的英文翻譯成中文。“第一份(中文)計劃書的語言不通順👨🏻‍🔬,但現在好一點了。”她說,“實驗室剛成立不久🍃🧙‍♂️,我現在主要的目標就是爭取時間🌱,保證這些項目順利發展,早出一些研究成果。”

張嘉漪的實驗室以光遺傳學技術為主,她希望通過這個技術解決精神疾病相關的問題🧛🏻‍♀️,如抑郁症、癲癇病等這些在臨床上還沒有較好治療方法的疾病。同時解決基礎領域的問題,了解神經環路的基本構造和工作原理。但她也深知“一個實驗室的能力是有限的,我們還是希望解決在這個大範疇某一領域的具體問題”🧖。

現在她將關註重點放在了視覺系統🥎,一方面探究視覺系統裏面的環路的工作機製🏌️‍♂️,比如視覺系統如何整合和處理不同的視覺信息,著重於信息如何從視網膜傳遞到視覺中樞;另一方面🎅🏼,嘗試建立多發性硬化症小鼠視覺系統模型🪲,從而研究這個疾病是如何發生發展的。這些研究工作都還剛剛開始,也將成為她和實驗室未來工作的重點👳🏿‍♀️。為了進行這些研究🩹,她積極開展與其他實驗室的合作和申請項目經費,先後與韓國國立首爾大學的一個神經工程實驗室👮🏿、香港一個研究神經系統理論的實驗室等建立合作。實驗室項目“神經活動對小鼠眼優勢發育的影響及其機製”入選2012國家自然科學基金項目🎷。

回國之初🤌,張嘉漪曾接受過《北京科技報》、《中國青年報》的采訪,介紹光遺傳學技術。後來一位抑郁症患者打電話向她咨詢這項技術有沒有臨床的應用。從這件事上,張嘉漪感受到科普的重要性🤾。讓更多人了解到這項技術和這個工作,不僅可以幫助早日推進該項技術在臨床上的應用,而且可能吸引更多青年投身自然科學研究領域👨🏿‍🔧,為今後中國科技產業提供人才支持。

 

製圖:實習編輯🫛:責任編輯:

相關文章

文化校歷

新聞分類

推薦視頻

圖說恒行2

新聞排行

周排行 月排行

  • 聯系我們
    fudan_news@163.com
    021-65642268
恒行2平台专业提供:恒行2平台恒行2恒行2娱乐等服务,提供最新官网平台、地址、注册、登陆、登录、入口、全站、网站、网页、网址、娱乐、手机版、app、下载、欧洲杯、欧冠、nba、世界杯、英超等,界面美观优质完美,安全稳定,服务一流🕠,恒行2平台欢迎您。 恒行2平台官網xml地圖