中國科學(xué)院 院士
北京大學(xué)未來技術(shù)學(xué)院 教授
北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)南京轉(zhuǎn)化研究院 院長
北京大學(xué)國家生物醫(yī)學(xué)成像科學(xué)中心 主任
國家十三五重大科技設(shè)施“多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施” 首席科學(xué)家
報告題目:科技鑄器,開啟腦科學(xué)研究新范式
腦科學(xué)研究包括“讀、釋、寫、仿”四個方面,是一門高度交叉的新興前沿學(xué)科。為開發(fā)“讀、釋、寫、仿”工具,團隊于2017年成功研發(fā)了2.2克微型化雙光子顯微鏡,實現(xiàn)了在自由行為小鼠觀察大腦神經(jīng)元活動,開啟腦科學(xué)研究的新范式。2021年,第二代微型化雙光子顯微鏡問世,實現(xiàn)了三維空間中近千個神經(jīng)元的功能成像,開啟了在自由行為動物研究大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的新范式。2023年成功研發(fā)了2.17克的微型化三光子顯微鏡,首次實現(xiàn)對自由行為中小鼠的大腦全皮層和海馬神經(jīng)元功能成像,為揭示大腦深部神經(jīng)機制提供了又一利器。為支撐中國的“腦計劃”,我們建設(shè)了“南京腦觀象臺”,由相關(guān)領(lǐng)域?qū)<翌I(lǐng)銜,正在開展腦科學(xué)“探索計劃”項目,主題涉及皮質(zhì)工作記憶、睡眠、自閉癥、抑郁癥、神經(jīng)藥理學(xué)和神經(jīng)元再生等。作為國之重器,“多模態(tài)跨尺度生物醫(yī)學(xué)成像設(shè)施”(國家十三五重大科技基礎(chǔ)設(shè)施)的建設(shè)正在如火如荼地展開,預(yù)期于今年底投入試運行,2024年完成國家驗收。依托此成像大設(shè)施,已啟動“早鳥項目”,面向全國科技界滾動征集合作立項建議,計劃在未來3-5年內(nèi)發(fā)起生命科學(xué)包括腦科學(xué)領(lǐng)域的大科學(xué)計劃,充分發(fā)揮“科技航母”的戰(zhàn)略價值。大科學(xué)時代的生命科學(xué)特別需要新的工具,需要新型的研究平臺。未來,更多新工具的開發(fā)以及新范式的探索,特別是大科學(xué)時代有組織科研的新范式,將為提升我國生物醫(yī)學(xué)研究的整體水平,尤其是原始創(chuàng)新能力,實現(xiàn)高端生物醫(yī)學(xué)儀器裝備的“中國創(chuàng)造”提供強有力的戰(zhàn)略支撐和保障。
個人簡介
程和平院士長期致力于鈣信號、線粒體生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究,以及高端生物醫(yī)學(xué)儀器的自主創(chuàng)制。主要學(xué)術(shù)貢獻為 ① 發(fā)現(xiàn)細胞鈣信號基本單位—“鈣火花”(Calcium Spark),原始論文曾被譽為100多年來十篇最杰出的心肌研究論文之一; ② 發(fā)現(xiàn)線粒體 “超氧炫”又稱“線粒體炫”(Mitoflash),揭示其在能量代謝、學(xué)習記憶及衰老生物學(xué)中的信號功能;③率團隊研發(fā)2.2克微型雙光子顯微鏡,實現(xiàn)了在自由活動小鼠觀察大腦神經(jīng)元活動,開啟腦科學(xué)研究的新范式。該項成果獲“2017年中國科學(xué)十大進展”,并入選Nature Methods“2018年度方法”。此外,獲國際心臟學(xué)會“Research Achievement Award”(2016),國家自然科學(xué)獎二等獎 (2017),何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎(2020),北京大學(xué)2021年度國華杰出學(xué)者獎(2021),中國專利優(yōu)秀獎(2022)等。