2022年10月10日,由于COVID-19疫情英国G5院校留学,第六届亚洲-太平洋等离子体物理大会(Asia- on )在线上召开。该会议由亚太各国等离子体物理分会联合组成,为亚太地区规模最大的等离子体科学与技术领域国际会议。在会议开幕式上,北京大学空间物理与应用技术研究所研究员周煦之和博士后李莉分别获奖。
主办方亚太物理联合会( of Asia- )授予周煦之研究员“青年学者奖”(Young Award),以表彰他“在理解地球磁层中波-粒共振相互作用过程、磁尾重联出流锋面粒子爆发性的传输与加速过程、以及空间等离子体中跨尺度电磁结构形成与演化研究中做出的杰出贡献”(For his our of the wave- in the , the in flux , and the cross-scale – in space )。这一奖项旨在表彰在等离子体物理领域做出杰出贡献的亚太40岁以下青年科学家。
在会上美国物理博士后,周煦之研究员和李莉博士后在亚太等离子物理大会上获奖,北大空间所博士后李莉被授予“三十岁以下青年科学家奖”(U30 / Award),以表彰她“在地球磁层波动的跨尺度耦合、非线性相互作用研究方面做出的杰出贡献”(For the on of wave )。这一奖项旨在表彰在等离子体物理领域做出创新性研究的亚太30岁以下青年学生与研究人员。
图为周煦之研究员获得的奖牌。
获奖人介绍
周煦之,北京大学地球与空间科学学院研究员、博士生导师。2001年于北京大学取得理学学士学位,2008年于北京大学取得理学博士学位,同年赴美国加州大学洛杉矶分校地球物理与行星物理研究所美国物理博士后,历任助理研究员、副研究员,2013年出任美国航天局日球层客座研究“偶极化锋面在场向电流形成及磁层能量分配中的作用”项目负责人,2014年入选国家级人才计划(青年项目),并于同年回北京大学任教至今。研究领域为磁层物理与空间等离子体物理,主要研究方向包括地球内磁层中波-粒相互作用、内磁层-磁尾耦合动力学过程、空间等离子体中电磁结构的平衡与演化、磁场重联、月球与地球磁层的相互作用等。现已发表SCI论文百余篇,SCI总引用4000余次。曾获全国优秀博士学位论文奖、北京大学优秀班主任、北京大学青年教师教学基本功比赛二等奖、优秀教案奖、优秀指导教师奖。
李莉,北京大学地球与空间科学学院博雅博士后。2016年于南京航空航天大学取得理学学士学位,2021年于北京大学取得理学博士学位,在博士就读期间曾赴日本京都大学进行为期一年的访问研究,与大村善治教授合作开展非线性等离子体物理相关的工作。已发表SCI第一作者论文7篇。目前在中国博士后基金面上项目和国家自然科学基金青年项目的资助下,开展磁层物理与空间等离子体物理领域的研究工作,主要研究方向为磁层中不同尺度波动的耦合以及非线性波-粒相互作用。
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文案:周煦之、李莉
排版:林荣、罗哲楷
美国博后,2021年诺贝尔生理学或医学奖被授予两位美国科学家
2021年诺贝尔生理学或医学奖被授予美国科学家大卫·朱利叶斯(David )和阿登·帕塔普蒂安(Ardem ),理由是他们“发现了温度和触觉受体”。
David ,1955年出生于美国纽约。1984年从加州大学伯克利分校获得博士学位,并曾在哥伦比亚大学做博后。1989年加入加州大学旧金山分校,目前为该校教授。
Ardem美国博后,1967年出生于黎巴嫩贝鲁特。1996年从加州理工学院获得博士学位,并曾在加州大学旧金山分校做博后。2000年加入斯克利普斯研究所,目前为该所教授。2014年至今美国top30名校留学,他也是霍华德休斯医学研究院的研究人员。
人类对热、冷和触觉的感知能力对生存至关重要,支撑着我们与周围世界的互动。在日常生活中,我们认为这些感觉理所当然,但神经冲动是如何产生的,从而使温度和压力可以被感知?今年的诺贝尔生理学或医学奖得主解决了这个问题。
大卫·朱利叶斯利用辣椒素(一种从辣椒中提取的刺激性化合物,能产生灼烧感)来识别皮肤神经末梢上对热做出反应的感应器。阿登·帕塔普蒂安利用压力敏感细胞发现了一种对皮肤和内部器官的机械刺激作出反应的新型感应器。这些突破性的发现引发了热烈的研究活动,使得人们对神经系统如何感知热、冷和机械刺激的理解迅速增加。两位获奖者指出,在人们理解感官与环境之间复杂的相互作用时,存在着关键的缺失环节。
我们如何感知世界?
人们如何感知周围的环境?这一问题是人类面临的最大谜团之一。几千年来,人类的感官机制一直激发着科学家的好奇心,例如,眼睛是如何感知光的?声波是如何影响内耳的?不同的化合物是如何与鼻子和嘴中的感受器相互作用产生嗅觉和味觉的?人们也有其他方式来感知周围的世界。想象一下在炎热的夏天赤脚走过一片草坪。你可以感受到太阳的热量,风的爱抚,还有脚下的草叶。这些对温度、触觉和运动的印象对于人们适应不断变化的环境至关重要。
17世纪,法国哲学家笛卡尔(Rene )设想存在将皮肤不同部位与大脑连接起来的线。这样,一只脚碰到明火就会向大脑发送一个机械信号(图1)。后来的发现揭示了专门的感觉神经元的存在,它们记录了周围环境的变化。1944年,约瑟夫·厄兰格( )和赫伯特·加瑟( )获得了诺贝尔生理学或医学奖美国博后,2021年诺贝尔生理学或医学奖被授予两位美国科学家,因为他们发现了不同类型的感觉神经纤维可对不同的刺激做出反应,例如,对疼痛和非疼痛触摸的反应。从那时起,科学家证明了神经细胞是高度专门化的,可用于识别和传导不同类型的刺激,允许对周围的环境有细微的感知;例如,人们通过指尖感受表面纹理的差异,或者分辨令人愉悦的温暖和令人痛苦的灼热。
尽管如此,在大卫·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安的发现之前,人们对神经系统如何感知和解释周围环境的理解仍然包含一个根本未解决的问题:在神经系统中,温度和机械刺激是如何转化为电脉冲的?
图2哲学家笛卡尔想象热如何向大脑发送机械信号的插图。
科学升温了!
20世纪90年代后期,美国加州大学旧金山分校的大卫·朱利叶斯通过分析化合物辣椒素是如何导致人们接触辣椒时产生灼烧感的,看到了重大进展的可能性。人们已经知道辣椒素可以激活神经细胞,引起疼痛感,但这种化学物质究竟是如何发挥这种功能的,仍是一个未解之谜。朱利叶斯和同事创建了一个由数百万个DNA片段组成的文库,这些片段与表达能对疼痛、热和触摸做出反应的感觉神经元中的基因相对应。朱利叶斯与合作者推测,该基因库中应该包含一个DNA片段,编码一种能够对辣椒素做出反应的蛋白质。他们在培养的细胞中表达了这些通常对辣椒素没有反应的个体基因。经过艰苦的搜索,他们发现了一个能够使细胞对辣椒素敏感的基因(图3)。
辣椒素敏感基因已经找到了!进一步的实验表明,该基因编码了一种新的离子通道蛋白,这一新发现的辣椒素受体后来被命名为TRPV1。当朱利叶斯研究这种蛋白质对热的反应能力时,他意识到他发现了一种热感受器,这种感受器在感觉疼痛的温度下被激活(图3)。
图3 大卫·朱利叶斯使用辣椒中的辣椒素来识别TRPV1,这是一个由让人痛苦的灼热激活的离子通道。此后科学家发现了其他相关的离子通道,现在人们了解了不同的温度是如何在神经系统中诱发电信号的。
TRPV1的发现是一个重大突破,引领了解开其他温度敏感受体的道路。大卫·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安各自独立地使用化学物质薄荷醇来识别TRPM8,一种被证明能被寒冷激活的受体。另外还发现了与TRPV1和TRPM8相关的离子通道,并发现它们可被一系列不同的温度激活。许多实验室通过使用缺乏这些新发现基因的基因操纵老鼠来进行研究,以研究这些通道在热感觉中的作用。大卫·朱利叶斯发现TRPV1是一项突破,它让人们了解了温度差异是如何在神经系统中诱发电信号的。
压力下的研究!
虽然温度感觉的机制正在逐步展开,但机械刺激如何转化为人们的触觉和压力感仍不清楚。此前,研究人员在细菌中发现了机械传感器,但在脊椎动物中,触觉的潜在机制仍不清楚。在美国加州拉霍亚的斯克里普斯研究中心工作的阿登·帕塔普蒂安希望找出由机械刺激激活的难以捉摸的受体。
阿登·帕塔普蒂安和同事首先发现了一种细胞系,当单个细胞被微管戳到时,它会发出可测量的电信号。他们假设机械力激活的受体是一个离子通道,进一步鉴定了72个编码可能受体的候选基因。这些基因被逐个灭活,从而在被研究的细胞中发现了负责力敏的基因。经过艰苦的研究,帕塔普蒂安和同事成功地识别出了一个基因,该基因的沉默使细胞对微管的戳不敏感。人们发现了一种全新的、完全未知的力敏离子通道,并将其命名为“压电1”,这个词来源于希腊语中的“压力”(í;piesi)。通过与压电1的相似性,人们发现了第二种基因,并将其命名为压电2。科学家发现感觉神经元表达了高水平的压电2,进一步的研究证实压电1和压电2通过对细胞膜施加压力直接激活离子通道(图4)。
图4 帕塔普蒂安使用培养的机械敏感细胞鉴定一个被机械力激活的离子通道。经过艰苦的工作,确定了压电1。基于与压电1的相似性,人们发现了第二个离子通道(压电2)。
帕塔普蒂安的这一突破促使他所在团队和其他团队发表了一系列论文,证明了压电2离子通道对触觉至关重要。此外,压电2被证明在重要的身体位置和运动感知,即本体感觉中发挥着关键作用。在进一步的研究中,压电1和压电2通道被证明可以调节其他重要的生理过程,包括血压、呼吸和膀胱控制。
恍然大悟!
今年的诺贝尔奖得主对TRPV1、TRPM8和压电通道的突破性发现,让人们了解了热、冷和机械力如何触发神经冲动,使我们感知和适应周围的世界。TRP通道是我们感知温度能力的核心。压电2通道赋予我们触觉和感知身体部位位置和运动的能力。TRP 和压电通道还有助于许多额外的生理功能,依赖于感知温度或机械刺激。今年诺贝尔奖得主的深入研究集中在阐明它们在各种生理过程中的功能。这一知识正被用于开发各种疾病的治疗方法,包括慢性疼痛(图5)。
图5 今年诺贝尔奖生理学或医学奖得主的重大发现解释了热、冷和触觉如何在人们的神经系统中启动信号。他们所确定的离子通道对许多生理过程和疾病都是重要的。
美国佐治亚大学博士后,喜报!市北企业省赛第一,海归博士一举折冠
“非常感谢各位专家评审和导师的认可、支持与关怀。这个奖项对我个人来说意义非凡!它不但意味着省市各级政府对留学归国人才的重视,更为我们这些从事新药研发的创业者提供了展现自我价值的舞台。”近日,荣获第五届“中国创翼”创业创新大赛选拔赛暨“齐鲁银行杯”第六届山东省创业大赛特等奖的“双靶标抑制剂的设计合成与抗肿瘤活性研究”项目创始人栾业鹏赛后感慨道。
作为市北区推荐参赛的“种子”选手,美国堪萨斯大学、佐治亚大学双博士后的栾业鹏带来的项目,成功代表市北区闯入山东省留学人员专项赛决赛,并在6月22日举办的山东省决赛中以全场第一的成绩荣膺特等奖!有机会代表山东省参加国家级创业大赛。
此次大赛选拔阶段,市北区人社局在全区广泛征集优秀创业项目和导师,经过层层选拔,共推荐16个项目和2位创业导师参加青岛赛区选拔美国佐治亚大学博士后,喜报!市北企业省赛第一,海归博士一举折冠,4个创业项目和2位创业导师成功晋级青岛赛区决赛。栾业鹏博士的企业青岛泰博恒生物医药科技有限公司是青岛(市北)博士创业园的入驻企业,从引进之初就受到市北区领导和园区的重视,为其提供了全生态的综合服务。博士创业园始终聚焦海外留学人才特别是高层次人才的引进,打造了“海外·人才回廊”品牌计划英国G5院校留学,目前园区累计入驻博士创业企业50家,其中海外留学博士创业企业20家。
据了解,近年来,市北区人社局高度重视项目招引和企业培育,着眼全区“2+6”特色产业体系布局,通过以赛搭台、以产引才,构筑聚才引智的新通道,打造高层次人才创业的聚集地。市北区人社局积极推选市北区优秀项目参加各类创新创业活动,全面助力2021中国(青岛)国际菁英创业创新大赛,经过多轮选拔、专家评审和项目路演,四个优秀项目获得奖项荣誉。其中荣获最具投资价值奖的青岛芝诺生物科技有限公司更是获得超千万元天使轮融资。组建创业城区建设专家导师队伍,充分发挥创业指导作用。持续优化创业孵化体系,进一步完善孵化功能,推动孵化基地专业化、特色化、产业化发展。
市北区人社局创业指导科科长王增超介绍:“未来美国佐治亚大学博士后,市北区将持续推进创业城区建设,同时,整合全区创新创业资源为企业提供导师赋能、载体赋能,激发创业带动就业内在动力。通过增强创新资源集聚力、产业创新策源力、创新人才吸引力,完善产业、资金、人才、技术、服务等要素相互融合的政策体系,全力打造一流营商环境。”