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[科学中国人]2010:《Science》的中国声音

发布日期:2011-05-23访问次数: 信息来源:中国农业大学字号:[ ]

( 2011年05月18日 报道)
《Science》为国际上著名的自然科学综合类学术期刊,由爱迪生投资1万美元于1880年创办,总部设在美国华盛顿特区,1894年成为美国最大的科学团体美国科学促进会(The American Association for the Advancement of Science,AAAS)的官方刊物,为周刊,全年共51期,是具有科学新闻和学术期刊双重特点的国际性周刊,也是世界上传播范围最广的科学刊物之一,以发表具有重要意义的原创性科研报告为主,2009年影响因子为29.747,5年平均影响因子为31.052。

《Science》杂志发表的论文涉及所有科学学科,特别是物理学、生命科学、化学、材料科学和医学中最重要的、最激动人心的研究进展。据统计,发表的论文中60%有关生命科学,40%是属于物理科学领域的。每年《Science》杂志还出版大约15期专辑,展示某一专门领域的最新成果,例如生物技术、寄生虫学、纳米技术、计算机技术等。除高水平的论文外,每期专辑还发表有关科技职业的专题文章和以不同国家、地区为对象的专栏。

除了为发表全世界最好的科学论文和报道全球最好的科学新闻而努力外,《Science》杂志还有三个特别重要的目标:

将《Science》杂志和科学带入更多的发展中国家的科学工作者的家中和实验室里;

帮助世界各地青年科技工作者更多地了解今后十年最重要的科技发展趋势、最新的科学仪器和技术以及科技职业的选择;

用电子手段传播科技信息,进一步提高信息质量,并且通过与发展中国家和发达国家的团体合作利用计算机互联网传送杂志,降低发行成本。

2010年度,我国本土科研团队(不含客座或兼职教授)共在《Science》发表18篇研究性论文,其中10篇为本土科研团队独立完成,3篇有其他国家科学家参与,5篇为国际合作完成(共通讯作者)。研究内容涵盖细胞代谢调控、细胞周期调控、生殖生物学、神经生物学、DNA复制、基因组、生物成像、分子病理、农业土壤、转基因农业、量子化学、量子物理、纳米化学、认知科学等学科领域。

赵国屏

中国科学院院士 复旦大学生命科学院

1948年8月出生于上海。1982年毕业于复旦大学生物学系。1990年获美国印第安那州普度大学生物化学系博士学位。1990年至1992年,在该校做博士后研究。1992年至1994年,任上海Promega(普洛麦格)公司生产经理。1995年起任中国科学院上海植物生理研究所微生物次生代谢调控实验室副主任、主任,并晋升为研究员。1996年任中国科学院上海植物生理研究所副所长。1997年任中国科学院上海生物工程研究中心主任。1999年任中国科学院上海生命科学研究院副院长。现任国家人类基因组南方研究中心执行主任,生物芯片上海国家工程中心主任等职务。

赵国屏院士是著名的分子微生物学家,在微生物重要基因克隆、结构与功能的基础与应用研究、微生物基因组学研究,以及SARS病毒分子流行病学和起源进化的研究等方面取得了重要成就,先后荣获国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖、上海市科技进步一等奖、二等奖、广东省科技进步特等奖、何梁何利科技进步奖等奖项。

赵世民

教授 复旦大学生命科学院

2000年获美国普度大学生物化学系博士学位。2000年至2002年任美国宝洁(Procter& Gamble)公司全球洗涤剂及亚洲固体清洁剂人体安全经理,科学家。2002至2006年任美国Life Sciences Inc. 公司技术总监、亚洲业务总监,主要负责生物酶制剂基因工程及相关产品,核酸诊断仪器试剂的开发和生产。2006年加入复旦大学生物医学研究院。主要从事蛋白乙酰化修饰对代谢酶活性的调控以及代谢中间化合物对细胞信号通路的调节。

代谢酶的乙酰化协调碳源的利用和代谢

赖氨酸乙酰化调控许多真核细胞的细胞进程,但是其在原核细胞中的功能却不为人所知。复旦大学生命科学学院赵国屏院士和赵世民教授领导的科研团队发现,在沙门氏菌(Salmonella)中,作为对不同碳源的响应,中心代谢酶被广泛而有差异地乙酰化,并伴随着细胞生长和代谢流的变化。控制糖酵解和糖异生方向以及柠檬酸和乙醛酸循环分支的关键酶的相对活力全都是由乙酰化调控。这种调节主要通过一对赖氨酸乙酸转移酶和脱乙酰酶来控制,这对酶的表达与生长状态相协同。可逆的代谢酶乙酰化确保细胞可以通过即时感应细胞能量状态和灵活地改变反应速率或方向来响应环境变化。这也表明在从细菌到哺乳动物代谢调控机制极为保守。

译文引自:Science 327, pp1004-1007

张福锁

教授 中国农业大学资源与环境学院

1960年10月出生,陕西省凤翔县人,1982年毕业于西北农学院土壤农化系,1985年在北京农业大学土化系获硕士学位,1989年获德国Hohenheim大学博士学位。1990年2月从中国农业大学农学博士后流动站出站,现任中国农业大学资环学院院长、教授、博士生导师,国际植物营养学会常务理事,北京市自然科学基金委员会副会长,中国植物营养与肥料学会常务理事兼青年委员会主任等职。

1992年获中国青年科技奖,同年获霍英东基金会优秀青年教师基金;1993年获国家自然科学基金会优秀中青年专项基金和国家教委首批跨世纪人才基金;1994年获国家自然科学基金委首批国家杰出青年基金,同年获国家教委科技进步一等奖(排名第一)和二等奖(排名第二)各1项及北京市“五四”青年奖,1997年获农业部科技进步二等奖(排名第四),1998年获国家科技进步三等奖(排名第四),2002年获北京市科技进步二等奖(排名第一)。

中国的土壤因为化肥而变酸

中国的农业耕种自20世纪80年代初以来大大加强了,成为世界上最大的谷物生产国,而这在很大程度上是因为种植者增加了对化肥的使用。新的发现暴露了在中国使用含氮化肥的一个严重的缺点:它使得土壤的酸度显著增加,而这又会在长时间后降低它们的支持生命的能力。在自然界的酸性土壤占了世界上没有冰覆盖的土壤的约30%,它们常常与生物多元性和生产力水平低下有关。高度使用含氮化肥会促使土壤酸化。在中国,含氮化肥的使用率,特别是对谷类作物和诸如在温室系统中生长的蔬菜类经济作物来说,其含氮化肥的使用率与北美和欧洲相比都显得相当高。我们收集了2000-2008年间发表的所有有关表层土pH的数据及6组土壤的1980年及2000年另外两组数据。对所有这些数据的分析显示,从1980年至2000年,在中国的主要作物生产地区的土壤酸化有了大幅的增加。这种大规模土壤酸化可能会威胁到农业的可持续性,并会影响营养物质的生物化学循环以及土壤中的毒性成分。

译文引自:Science 327, pp1008-1010

杨崇林

研究员 中国科学院遗传与发育生物学研究所

1998年获北京大学博士学位。1998年至1999年,为意大利国际高等研究学院分子神经生物学实验室访问学者。1999年至2005年,先后在马里兰大学和多伦多大学从事博士后研究。2005年入选中国科学院“百人计划”。

细胞程序性死亡又称细胞凋亡,是多细胞有机体生长和发育过程中最重要的生命现象之一。通过程序性死亡,多细胞有机体可抑制细胞的过量增殖,清除衰老和畸形细胞以维持健康细胞的正常数量。细胞凋亡对组织和器官发育、免疫耐受性以及神经细胞的生长与发育等起着决定性的作用。大多数重大疾病均与细胞凋亡的失调直接或间接相关。譬如,神经退行性疾病包括老年痴呆症、帕金森氏综合症和亨廷顿氏综合症等均源于神经系统细胞的过量凋亡;反之,细胞凋亡不足通常是各类癌症的直接原因。现已发现,细胞程序性死亡在进化上是一个非常保守的过程。在从原生动物线虫到高等动物人的多细胞生物中,细胞程序性死亡的相关基因十分保守且调控途径基本相似。因此,研究线虫的细胞程序性死亡能够使我们更好地了解人体细胞凋亡的调控机制。

杨崇林实验室主要以秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)为模式,运用正向和反向遗传、生化以及细胞生物学等综合手段,探索细胞程序性死亡的调控规律。同时寻找能特异性地结合人体细胞凋亡因子的小分子化合物,包括小分子RNA 适配物和天然化合物等,从化学遗传学的角度研究细胞凋亡的调控机制。

Retromer参与调亡细胞吞噬受体的调控

程序性细胞死亡对多细胞生物的个体发育、组织和器官的动态稳定起着极为重要的作用。细胞经内部自杀程序而凋亡后,必须快速而准确地被相邻细胞或专职的吞噬细胞所清除。在这一过程中,已凋亡的细胞首先被吞噬细胞内吞而形成吞噬小体,吞噬小体进而在吞噬细胞内经过一系列的变化后成熟,其所含的凋亡细胞最终被溶酶体降解。凋亡细胞的正确清除可以避免因细胞内含物外渗而引发自身免疫反应。此外,神经系统中受损伤的细胞也通过相似的机制而得以清除。凋亡细胞的清除障碍会引发诸多自身免疫疾病,如持久性炎症和致命性狼疮等。秀丽线虫是研究程序性细胞死亡及凋亡细胞清除机制的重要模式动物。研究发现吞噬受体从吞噬小体上的释放需要一个在细胞内部负责蛋白质逆向运输的复合体retromer的参与。当retromer复合体的各个亚基发生突变后,线虫体内凋亡细胞的数量显著增加。通过四维显微追踪及透射电镜分析,在retromer突变体中增多的凋亡细胞缘于凋亡细胞的清除障碍。进一步研究发现,retromer复合体主要通过吞噬受体CED-1来发挥作用。当凋亡细胞被吞噬时,吞噬细胞膜上的吞噬受体CED-1随着凋亡细胞一起内陷进入到吞噬小体上。而后retromer复合体可能通过与CED-1的蛋白质直接相互作用,使CED-1从吞噬小体上释放并重新回到吞噬细胞的细胞膜上,从而使该受体得以循环利用。当retromer发生功能缺失性突变时,CED-1将与吞噬小体一起被运送到溶酶体而被降解,造成吞噬细胞上的受体缺乏并引起凋亡细胞的清除障碍。

译文引自:Science 327,pp1261-1264

杨学明

研究员 中国科学院大连化学物理研究所

1962年10月11日生于浙江省德清县。1985年获中国科学院大连化学物理研究所理学硕士学位。1991年获美国加州大学圣巴巴拉分校哲学博士学位。1991年至1993年,美国普林斯顿大学化学系博士后。1993年至1995年,美国加州大学伯克莱分校化学系及美国劳伦斯伯克莱国家实验室做博士后。1995年,应诺贝尔化学奖获得者李远哲教授的邀请,杨学明在台湾中央研究院原子与分子科学研究所任副研究员,并成为终身研究员。现任中国科学院大连化学物理研究所所长助理、研究员,分子反应动力学国家重点实验室主任,973项目首席科学家, 2006年当选美国物理学会会士(Fellow),获得中国科学院杰出科技成就奖,何梁何利科学与技术进步奖,首届周光召杰出青年基础科学奖。2010年获陈嘉庚化学奖。

主要开展以下几方面的工作:基元化学反应的微观机理的研究,包括化学反应过渡态、共振态动力学机理以及化学反应过程的非绝热动力学;分子光化学动力学机理的研究,特别是大气化学以及星际化学中相关分子光化学过程的探索;复杂体系动力学的研究,如燃烧化学以及气相化学沉积过程的动力学机理等;表面化学反应动力学以及表面光化学反应动力学研究,主要是催化反应以及光催化过程特别是光催化制氢过程中的微观机理。

张东辉

研究员 中国科学院大连化学物理研究所

1967年出生于浙江。1989年毕业于复旦大学物理系,1994年获纽约大学物理系博士学位。先后在纽约大学,芝加哥大学从事博士后研究。1997年在新加坡国立大学计算科学系任教。2000年升为副教授。2004年任中国科学院大连化学物理研究所研究员。先后获新加坡杰出青年科学家奖(2000),新加坡国家科学奖(2003),国家自然科学基金海外及港澳青年学者合作研究基金(2003), 国家杰出青年科学基金(2006)。张东辉研究员致力于发展有效的理论与计算新方法研究发生在气相、团簇、固体表面、以及生物分子中的原子分子运动、反应、能量转移等动力学问题。

F+HD反应分波共振的过渡态光谱

化学反应中的共振态是短暂束缚于反应过渡区附件的量子态。由于共振态对所描述的化学反应势能面异常敏感,它提供了一种从实验上直接探测反应势能面的手段,而它的研究也就成为了动力学领域的一个重要课题,也是世界公认的难题。

在化学反应过渡态领域,分波共振和带有很好旋转的量子键共振态在反应动力学中起统治作用,但一直缺乏实验直接证据。我们通过高解析度测量碰撞能和不同微分截面观察到了F+HD→HF+D反应单分波共振,并提供一个F+HD→HF+D过渡态的光谱探针。我们的数据与高级理论运算结果相一致,这证明该探针对引导贝克曼反应的微量子机制因子的敏感性。

译文引自:Science 327, pp1501-1502

朱冰

研究员 北京生命科学研究所

1992年毕业于浙江大学。1995年获中国水稻研究所硕士学位。1999年获中国科学院上海植物生理研究所博士学位。1999年至2002年,瑞士弗雷德里克-米歇尔研究所博士后。2002年至2006年,美国霍华德-休斯医学院博士后。2006至今任北京生命科学研究所研究员。

研究主要集中在表型遗传学的生物化学机理。众所周知,各种不同的体细胞均具有同一基因组,然而却各自表达不同类的基因。近年来的许多研究工作表明染色质的各种共价修饰,如组蛋白修饰和DNA甲基化修饰,对基因表达的表型遗传学调控起着重要作用。染色质修饰的多样性以及对这些修饰的识别为细胞提供了一套遗传信息的检索系统。用生物化学手段分离纯化与染色质修饰有关的各类蛋白质复合体,研究它们的生物学功能和作用机理。

陈涉

研究员 北京生命科学研究所

1995年毕业于武汉大学。1998年获中国科学院生物物理所硕士学位。2000年获美国爱荷华州立大学食品科学与技术专业硕士学位。2001年至2003年任美国德州大学西南医疗中心(达拉斯)助理研究员。2003年至2004年任美国MDS Proteomics公司助理研究员。2004年至今任北京生命科学研究所蛋白质组中心主任。

北京生命科学研究所蛋白质组中心筹建于2004年,并于2005年初正式投入运行。中心的核心组成部分为生物质谱实验室,为研究所各实验室提供高质量的生物质谱分析服务。服务内容包括蛋白质和多肽分子量测定,蛋白质的鉴定,蛋白质翻译后修饰的分析与鉴定,复杂蛋白质混合样品的分析,以及蛋白质组的比较定量研究。中心还致力于开发新的基于生物质谱的蛋白质组技术平台,并将这些技术平台应用于基础生物学的研究。

依赖染色体组装的DNA复制期间组蛋白H3-H4四聚体的分裂

真核生物DNA与包括组蛋白在内的多种蛋白质组装成为染色质,染色质的结构给基因功能提供了遗传信息之外的另一层次的调控方式。北京生命科学研究所朱冰研究员和陈涉研究员领导的研究组,利用基于稳定同位素标记的定量质谱技术对DNA复制之后“新”、“旧”组蛋白的分配进行研究。以可诱导表达融合FLAG标签的组蛋白H3.1和H3.3的哺乳动物细胞系作为模式体系开展实验。在本项工作中,发现H3.1-H4组成的核心四聚体在DNA复制过程中保持完整。此结果暗示,新的组蛋白H3.1-H4可能以相邻核小体的已有修饰为模板,重新建立其修饰模式。还首次发现由组蛋白变体H3.3组成的H3-H4四聚体会发生相当量的“新”、“旧”重组。这种重组的生物学意义值得进一步探究。

译文引自:Science 328, pp94-98

陈竺

中国科学院院士 上海血液学研究所

1953年8月生于江苏镇江。1970年参加工作。1978年9月至1981年9月在上海第二医学院医疗系血液病学专业攻读硕士学位,1981年9月至1984年9月任上海第二医学院附属瑞金医院血液病研究室内科住院医师,1984年9月至1989年7月任法国巴黎第七大学圣路易医院血液中心实验室外籍住院医师并攻读博士学位,后做博士后研究。1989年7月后历任上海第二医科大学附属瑞金医院内科主治医师,上海血液学研究所分子生物学中心实验室主任、研究员,上海血液学研究所副所长、所长,国家人类基因组南方研究中心主任。2000年10月至2007年6月,任中国科学院副院长。

陈竺在血液学、分子生物学等领域有较高造诣,取得了突破性成果,曾获得法国抗癌联盟卢瓦兹奖、国家科技进步二等奖等多个奖项。

陈赛娟

中国工程院院士 上海血液学研究所 上海交通大学医学院

1951年5月出生上海市,原籍浙江省鄞县人。1975年毕业于原上海第二医科大学,1981年获医学硕士学位,1989年获法国巴黎第七大学科学博士。第三世界科学院院士,上海交通大学医学院教授、博士生导师,上海交通大学医学院附属瑞金医院终身教授。现任中国科协副主席,上海血液学研究所研究员、所长,医学基因组学国家重点实验室主任,十届、十一届全国人大代表。

三氧化二砷治疗APL的分子机制

早幼粒细胞性白血病(APL)是一种特殊类型的急性髓细胞性白血病,具有特征性的PML-RAR癌蛋白。上海交通大学医学院附属瑞金医院的陈竺院士和陈赛娟院士领导课题组发现三氧化二砷(俗称砒霜)直接与癌蛋白PML端的“锌指”结构中的半胱氨酸结合,诱导蛋白质发生构象变化和多聚化,继而发生SUMO化、泛素化修饰而被蛋白酶体降解。癌蛋白的降解最终导致白血病细胞走向分化和凋亡。使APL成为人类急性白血病分子靶向治疗取得临床治愈的成功范例。这一成果丰富了APL靶向治疗的理论,对于推动其它类型白血病和实体瘤的分子靶向治疗研究也具有十分重要的指导意义。

译文引自:Science 328, pp240-243

包信和

中国科学院院士 中国科学院大连化学物理研究所

1959年生于江苏省。1987年获复旦大学理学博士学位。1987年至1989年在复旦大学化学系任教。1989年至1995年,获洪堡基金资助在德国马普协会柏林FRITZ-HABER研究所进行合作研究。1995年至今,在中科院大连化学物理研究所工作,任催化基础国家重点实验室研究员,博士生导师,中国科学院研究生院教授。2000年8月至2007年2月,任中国科学院大连化学物理研究所所长。2009年3月至今,任中国科学院沈阳分院院长。

主要从事表面化学与催化基础和应用研究。发现次表层氧对金属银催化选择氧化的增强效应,揭示了次表层结构对表面催化的调变规律,制备出具有独特低温活性和选择性的纳米催化剂,解决了重整氢气中微量CO造成燃料电池电极中毒失活的难题。发现了纳米催化体系的协同限域效应,研制成碳管限域的纳米金属铁催化剂和纳米Rh-Mn催化剂,使催化合成气转化的效率成倍提高。在甲烷活化方面,以分子氧为氧化剂,实现了甲烷在80℃条件下直接高效氧化为甲醇的反应;创制了Mo/MCM-22催化剂,使甲烷直接芳构化制苯的单程收率大幅度提高。

界面限域铁中心的催化氧化

纳米结构限域的配位不饱和金属原子是众多酶催化和均相催化反应的活性中心。在负载型多相催化体系中,实现可控制备具有类似酶结构特征的高效、稳定的活性中心,对多相催化的发展具有十分重要意义,也是对催化基础理论研究的一个巨大挑战。研究人员发现,在贵金属铂表面可以实现可控生长2.5纳米大小的规整单层氧化亚铁(FeO)岛,在这些纳米岛边缘形成一种配位不饱和的亚铁中心(CUF)。采用基于第一性原理的密度泛函理论对这一实验结果进行理论研究,发现单层氧化亚铁的稳定存在来源于Fe与Pt表面的强相互作用,并通过这种氧化物与金属界面的限域效应稳定了纳米岛边界上的CUF中心,这些亚铁活性位对分子氧具有较强的吸附能力(吸附能为-1.53 eV),但不吸附CO,从而解决了CO的中毒问题。进一步计算研究表明,吸附在CUF中心的分子氧在几乎不需要活化能的情况下便能迅速解离,生成高活性的原子氧物种,完成催化氧化反应。这种界面限域的CUF中心与金属载体协同作用,在分子氧的低温活化过程显示出非常独特的催化活性,应用于富氢气氛下一氧化碳选择氧化(CO PROX),在质子膜燃料电池(PEMFC)实际工作条件下(60-80度,水蒸气和CO2存在),成功地实现了燃料氢气中微量CO的高效去除。

译文引自:Science 328, 1141-1144

《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.

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

1970年生于湖北武汉。1991年毕业于华中理工大学(现华中科技大学)物理系。1996年获华中科技大学激光国家重点实验室博士学位。1996年至2003年,先后访问日本、美国等国的多个高等研究机构。2003年入选中科院“百人计划”并获择优支持,回国后在中科院物理研究所工作。2007年作为首席科学家承担科技部“量子调控重大研究计划”研究项目。2008年获得茅以升青年科技奖。2004年获得国家杰出青年科学基金。2003年发表在SCIENCE的文章,通过对反常Hall效应的研究,首次证明动量空间中磁单极的存在,受到国内外媒体的广泛关注。获得2000年日本原子技术联合研究中心(JRCAT)颁发的科研成果特等奖。2011年在上海市召开的第七届亚太物理学会协会全体会议上获得“杨振宁奖”。

主要从事计算凝聚态物理方面的研究,即利用现代的大规模并行计算机,通过计算和模拟的手段来研究材料的物性,探索微观系统的物理规律,预测材料的结构和物理性质及其相互关系,为新型材料的开发和应用、新型信息的存储和传输方式等提供科学的依据。

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

1971年生于浙江杭州。1993年毕业于浙江大学材料系。1999年获中国科学院理论物理研究所博士学位。1999年至2005年,先后在香港、美国等国的多个高等研究机构工作长期从事强关联理论及计算方面的研究工作。2005年入选中科院“百人计划”回国在中科院物理研究所工作,现任研究员、博士生导师。

主要研究方向为强关联体系的第一性原理计算、拓扑绝缘体理论。近年来工作重点集中在强关联材料的第一性原理计算和拓扑绝缘体材料的理论研究,成功地发展了针对强关联材料的LDA+Gutzwiller方法,预言了多种拓扑绝缘体材料并提出了在这类材料中进行磁性掺杂可能导致量子化的反常霍尔效应。

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)。

译文引自:Science 329, 61-64.

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。

译文引自:Science 329, 75-78.

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。

译文引自:Science 329, 1068-1071.

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。

译文引自:Science 329, 693-696.

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。

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。

译文引自:Science 329, 1215-1218.

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。

译文引自:Science 330, 366-369.

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。

译文引自:Science 330, 499-502.

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。

译文引自:Science 330, 1404-1408.

董 奇 教 授 北京师范大学认知神经科学与学习研究所

1961年9月出生于重庆市。1982年毕业于北京师范大学心理系。1985年获北京师范大学心理学硕士学位。1988年获北京师范大学博士学位。1986年至1988年,美国肯特州立大学和伊利诺伊大学进修。1988年至1999年,任北京师范大学发展心理研究所副所长。1994年至1996年,美国斯坦福大学客座研究员和加州大学伯克利分校访问心理学家。1995年至2002年,北京师范大学教育与心理学学院副院长。1997年至2002年,北京师范大学心理健康与教育研究所所长。现任北京师范大学党委常委、副校长。

主要从事儿童青少年认知发展与教育、心理健康与教育、脑功能与心理发展方面的研究与教学工作。先后主持国家“八五”科技攻关项目、国家杰出青年基金项目、全国教育科学“九五”规划教育部重点项目、美国自然科学基金会项目、美国McArthur基金会项目等。

承担参与课题:国家攀登计划项目:儿童脑高级功能开发与素质教育若干重要问题的研究(2000-2004),杰出青年基金项目:个体大脑神经活动与心理、行为发展关系的研究(1998-2002),科技部973项目二级课题:数学认知、发展、障碍及其脑机制的研究(2003-2005),美国自然科学基金会:早期数学认知发展的文化生态条件的跨文化研究(2001-2003),美国W.T. Grant Foundation项目:青少年健康行为研究(2000-2004),美国McArthur基金项目:早期运动经验与个体心理发展(1994-1999)。

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.

沈 岩 中国科学院院士 中国医学科学院基础医学研究所

1951年10月19日生于北京。1984年毕业于北京市职工(业余)大学,1989年获中国协和医科大学生物化学硕士学位。现任中国医学科学院基础医学研究所研究员,国家人类基因组北方研究中心常务副主任。

主要从事人类遗传疾病基因识别、DNA诊断和疾病分子机理研究。与天津医科大学口腔医学院合作,在国际上首次发现牙齿涎磷蛋白基因突变导致遗传性乳光牙本质。与北大医院儿科合作,在国际上首次发现T型钙离子通道H基因变异与儿童失神癫痫发病有关。与北大医院皮肤科合作,在国际上首次发现钠离子信道a亚单位SCN9A基因突变导致红斑肢痛症。参加国际人类基因组计划中中国承担的1%(3号染色体短臂末端)基因组测序项目,担任项目执行组成员,负责国家人类基因组北方研究中心承担任务的组织领导和计划实施。

张 学 教 授 中国医学科学院基础医学研究所

1986年毕业于中国医科大学临床医学专业。1989年获医学硕士学位。1994年获医学博士学位,同年破格晋升为教授。1998被聘任为遗传学专业博士生导师。曾在日本国立癌中心研究所癌基因研究部研修,美国宾西法尼亚大学医学院遗传学系做博士后,美国哈佛大学医学院/麻省总医院做博士后,美国哈佛大学口腔医学院任Visiting Assistant Professor。现任中国医科大学细胞生物学研究所所长(兼),中国医科大学基础医学院医学基因组学教研室主任(兼)。中国医学科学院基础医学研究所—北京协和医学院基础学院医学遗传学系主任,中国医学科学院北京协和医学院院校长助理。

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 330, 1065.

(《科学中国人》杂志 2011年5月报道)





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