8月15日上午，2023年江蘇省研究生“生命科學(xué)基礎(chǔ)與前沿進展”暑期學(xué)校正式在東南大學(xué)四牌樓校區(qū)東南院104教室開課。

生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長潘玉峰教授主持了開幕式，向暑期學(xué)校邀請的魯伯塤教授、劉妍教授、徐寧龍研究員、Henry Sun教授、胡霽教授、謝維教授和王蘇教授、曾令武老師、李郭成老師等專家表示熱烈歡迎。整期暑期學(xué)校將圍繞“發(fā)育生物學(xué)”和“腦科學(xué)”兩個主題，以講座方式介紹發(fā)育生物學(xué)和腦科學(xué)的基礎(chǔ)、前沿與未來，潘玉峰教授表示，暑期學(xué)校的籌辦離不開江蘇省教育廳的資助和學(xué)校的大力支持，邀請到權(quán)威專家作報告，一定會給同學(xué)們帶來許多啟示，也希望同學(xué)們積極提出問題，跟老師們有所交流，真正發(fā)揮暑期學(xué)校作為生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等相關(guān)專業(yè)研究生的良好學(xué)習(xí)平臺的作用。

一、夯實基礎(chǔ)——《發(fā)育生物學(xué)》課程講授

東南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院王蘇教授以演繹推理歸納為引，從基因型到表型解釋了發(fā)育生物學(xué)的兩大研究目標(biāo)。從單細胞到高級哺乳動物、從水生到陸生的許多動物發(fā)育例子介紹基因發(fā)育特性和與環(huán)境互作關(guān)系，又聯(lián)系發(fā)育上的特異性與疾病，以科學(xué)思考的角度引導(dǎo)學(xué)員尋找問題的實質(zhì)并嘗試設(shè)計實驗驗證。王蘇老師介紹的發(fā)育生物學(xué)的專業(yè)術(shù)語與幾種動物胚胎發(fā)育特殊過程，融入了各種先進論文知識，使學(xué)員們受益良多。

臺灣著名發(fā)育生物學(xué)家Henry Sun教授給學(xué)員帶來了精彩的《發(fā)育生物學(xué)》課程。

孫教授分別以“調(diào)控環(huán)路”、“發(fā)育生物學(xué)中的簡單系統(tǒng)”和“細胞間相互作用”為題，從簡單的通路出發(fā)，介紹了“必要條件”與“充分條件”的因果關(guān)系；用“反應(yīng)擴散模型”解釋了為何自然界會出現(xiàn)各種各樣具有規(guī)律的圖案；又以果蠅、線蟲等模式生物為例，講述了信號傳遞的方式與過程。他強調(diào)，信號傳導(dǎo)具有特異性，取決于配體/受體結(jié)合的時空分布。學(xué)員們深刻感受到：正因為有如此多樣的調(diào)節(jié)方式，才讓生物體保持穩(wěn)定性，能夠抵抗環(huán)境的波動。

在接下來的課程中，孫教授聚焦“體軸分化”向同學(xué)們講述了胚胎的發(fā)育過程。孫教授用一系列模式動物，以果蠅、非洲爪蟾和小鼠為例，向大家介紹了體軸形成的過程與其中參與的信號通路以及生物體軸分化過程中位置信息與形態(tài)發(fā)生素的重要作用。通過果蠅翅膀分化模型，同學(xué)們了解到其中的信號分子如Dpp、Hh等構(gòu)成的信號通路如何調(diào)控翅膀的發(fā)育。

最后，孫老師重點講解了神經(jīng)系統(tǒng)，向同學(xué)們介紹了神經(jīng)系統(tǒng)的組成，以及它們之間如何連接。以視覺系統(tǒng)為例，講述了神經(jīng)元軸突與樹突的定向投射及其中涉及的信號分子，同時給同學(xué)們講解了神經(jīng)系統(tǒng)可塑性相關(guān)內(nèi)容。課程內(nèi)容豐富多彩，受到同學(xué)們的一致好評。

二、思維進階——“腦科學(xué)”系列講座

   南京醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院劉妍教授給大家?guī)砹恕?/span>量身定制你的大腦》的專題講座。從古代孫悟空拔毛變猢猻的克隆構(gòu)想到世界首例克隆羊多利的誕生，再到2018年中科院首次使用體細胞的核作為供體獲得克隆猴“中中”和“華華”，驗證了克隆的可實現(xiàn)性。劉教授重點聚焦iPSC（誘導(dǎo)多能干細胞），向大家一一介紹了IPS的來源、功能、獲取IPS的方法及證明得到的細胞是IPS的方式。利用iPSC模擬人類大腦，使體外類器官串聯(lián)達到自組裝多腦區(qū)類器官的結(jié)果研究多腦區(qū)間的投射及其信息傳遞。人腦類器官的血管化和脈絡(luò)叢化尚是目前的難點和熱點，如果哪天類腦能達到完全3D仿真人腦的效果那利用iPSC技術(shù)形成類腦并進行個體的精準(zhǔn)醫(yī)療和重建大腦，那么量身定制大腦將不是天方夜譚。

復(fù)旦大學(xué)魯伯塤教授為同學(xué)們帶來了主題為《遺傳性神經(jīng)退行性疾病》的講座。魯老師先從遺傳和環(huán)境對智商的貢獻各有多少這一問題出發(fā)，鼓勵同學(xué)們自己設(shè)計實驗，探索大腦功能背后的因果關(guān)系，又介紹了利用稀疏染色看到神經(jīng)元的實驗方法和神經(jīng)退行性疾病的相關(guān)概念。魯老師把重點聚焦到亨廷頓舞蹈癥上，在神經(jīng)退行性疾病中，亨廷頓病是單基因遺傳這一特點賦予了它獨特的研究優(yōu)勢，如可以通過基因測序早期診斷、方便構(gòu)建模型、可考慮基因治療等。魯老師的精彩講解，讓同學(xué)們受益匪淺，同時也希望亨廷頓舞蹈癥這一神經(jīng)退行性疾病在未來可以攻克，為患者和家屬帶來新的希望。

 東南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院潘玉峰教授以《認識你自己——從本能到情緒》為主題，介紹了“本能行為受到的基因和環(huán)境的調(diào)控”、“用動物模型研究高級腦功能”和“從行為的腦機制到認識你自己”三個部分，用動物和人的行為開篇，從本能的定義出發(fā)，介紹相關(guān)科學(xué)家故事，從單基因能否調(diào)控復(fù)雜的行為這一問題入手，聚焦合適的動物模型舉例，提示同學(xué)們科學(xué)的基本素養(yǎng)是善于發(fā)現(xiàn)和提出科學(xué)問題；又進階到復(fù)雜行為，以情緒為例，通過動物模型的假怒實驗和恐懼模型等講解，總結(jié)情緒的共有特征。最后，談及情緒管理，潘教授希望同學(xué)們認識到情緒是腦的功能，正向情緒或負向情緒、大小、持續(xù)性、泛化都是正常的；掌握情緒的規(guī)律，是可以有效調(diào)節(jié)情緒的。

 中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所高級研究員徐寧龍以《大腦智能的算法與神經(jīng)環(huán)路實現(xiàn)》為主題。徐寧龍研究員以圖例形式生動形象的展示了大腦從感知到?jīng)Q策的智能算法的改變，談及自己實驗室相關(guān)研究進展：利用神經(jīng)環(huán)路光學(xué)記錄和光學(xué)操控技術(shù)，結(jié)合動物行為學(xué)范式，發(fā)現(xiàn)來自眶額葉的反饋信息支持聽皮層對聽覺分類標(biāo)準(zhǔn)的編碼，這種神經(jīng)環(huán)路運算符合基于任務(wù)狀態(tài)推斷的強化學(xué)習(xí)計算模型，可實現(xiàn)基于任務(wù)規(guī)則的靈活信息分類。最后，徐寧龍研究員介紹了如何在單神經(jīng)元水平上完成整合任務(wù)規(guī)則與感知輸入從而做出抉擇的機制研究?？偟膩碚f，本次講座內(nèi)容豐富、深入、讓同學(xué)們對于基于知識的靈活認知行為的神經(jīng)環(huán)路運算原理有了初步認知。

曾令武老師以《生物醫(yī)藥行業(yè)格局與職業(yè)發(fā)展》為主題給大家分享了相關(guān)內(nèi)容。以2023年影響生物與醫(yī)藥行業(yè)內(nèi)外部九大因素引入，介紹了我國創(chuàng)新藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。學(xué)員們充分認識到，受時代發(fā)展水平和成本投入情況限制，我國創(chuàng)新藥產(chǎn)業(yè)與發(fā)達國家相比仍有差距，產(chǎn)業(yè)內(nèi)競爭非常激烈，靶點扎堆、覆蓋度低。這也意味著我國醫(yī)藥企業(yè)探索國際化之路道阻且長，新的機遇也在不斷出現(xiàn)。如在數(shù)字科技的賦能下，藥企將利用互聯(lián)網(wǎng)進行藥品信息的有效推廣。曾老師也詳細介紹了在擇業(yè)時對崗位的側(cè)重和就業(yè)時將面臨的挑戰(zhàn)，啟發(fā)了學(xué)員們應(yīng)當(dāng)早積跬步，多讀文獻、多做實驗，提前積累行業(yè)認知，以期在生物醫(yī)藥行業(yè)盡一份力，發(fā)一份光。

南京江北新區(qū)生物醫(yī)藥公共服務(wù)平臺的李郭成副總經(jīng)理給同學(xué)們帶來了以《聚創(chuàng)新之能促生命健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展》為題的主題講座。李老師結(jié)合全球新藥研發(fā)熱點與趨勢以及國內(nèi)新藥研發(fā)情況與所面臨的困境，提出了目前醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)需求與CRO服務(wù)方向，新藥創(chuàng)制是關(guān)鍵與難點。為了讓同學(xué)們更清晰地了解到生命健康產(chǎn)業(yè)情況，以南京江北新區(qū)為例，著重介紹了“3+3+X”的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略定位以及“一基地一谷一區(qū)一中心”的生命健康產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局。最后，李老師也鼓勵同學(xué)們可以考慮創(chuàng)業(yè)，在南京江北新區(qū)生物醫(yī)藥公共服務(wù)平臺實現(xiàn)自己的科研理想。

   上?？萍即髮W(xué)的胡霽教授給同學(xué)們帶來了《腦科學(xué)：從歷史看未來》為題的講座。胡老師闡述了研究腦的科學(xué)意義和哲學(xué)意義，目前腦疾病引發(fā)的社會問題以及歷史上人類認識腦的過程和腦科學(xué)發(fā)展的過程。從細胞學(xué)說的建立，到高爾基和卡哈爾發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元。隨著科技的發(fā)展，人們可以使用電子顯微鏡、Brainbow等手段研究大腦神經(jīng)元的連接形態(tài)，可以使用胞外記錄、鈣成像、Neuropixels等方法研究神經(jīng)元的活動。最后胡老師詳細講述了神經(jīng)退行性疾病、神經(jīng)發(fā)育性疾病、精神疾病目前的研究進展。然而目前我們?nèi)匀蝗狈@些腦疾病和治療方案的認識，這也是腦科學(xué)研究的重點和難點。胡老師最后提出“人類大腦最大的挑戰(zhàn)就是理解人腦”的觀點。

東南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院謝維教授以《科學(xué)問題的凝煉與模式生物的選擇——自閉癥發(fā)病的機制研究》為主題，深入淺出地介紹了自閉癥研究的最新進展以及模式生物在這一領(lǐng)域的應(yīng)用。他提出了一系列科學(xué)問題，如基因變異與環(huán)境因素如何相互作用，以及大腦發(fā)育中的關(guān)鍵時期等，這些問題引導(dǎo)了自閉癥研究的方向。謝維老師又強調(diào)了應(yīng)用模式生物進行自閉癥研究的重要性。他提到，模式生物的遺傳和生物學(xué)相似性可以幫助科學(xué)家們更好地理解自閉癥的發(fā)病機制。這種方法有望揭示自閉癥的潛在機制，并為未來的治療方法提供新的思路?？偟膩碚f，謝維老師的講座為學(xué)員們提供了更深入的了解自閉癥研究的視角，并鼓勵學(xué)員們繼續(xù)探索這一神秘疾病的本質(zhì)。

三、結(jié)束語

“生命科學(xué)基礎(chǔ)與前沿進展”江蘇省研究生暑期學(xué)校旨在為生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等相關(guān)專業(yè)研究生提供一個良好的學(xué)習(xí)平臺，并促進相關(guān)高等學(xué)校和科研院校之間的學(xué)術(shù)交流與合作。通過本次暑期學(xué)校，同學(xué)們不僅系統(tǒng)學(xué)習(xí)了發(fā)育生物學(xué)的重要理論知識，以及腦科學(xué)的最新前沿進展，同時還領(lǐng)略了來自領(lǐng)域?qū)＜覀兊?/span>研究理念以及他們對生命科學(xué)的思考。最后，同學(xué)們通過問卷調(diào)查都高度評價了本次暑期學(xué)校，表示不僅僅學(xué)到了很多新的知識，更重要的是了解了很多生命科學(xué)的研究歷程、方法和思路，對今后的研究工作具有很大的啟迪作用。

                                                  圖文：生科學(xué)院

                                                  審核：董世坤