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生命中心举办2015年度第四次PI学术交流会议

 

 

  2016年1月6日晚,带着刚刚步入新年的期待和兴奋,生命中心近60位PI在北京大学化学与分子工程学院参加了生命中心2015年度第四次PI学术交流会议。

 

 

  交流活动开始前,施一公首先对生命中心2015年和2016年的工作进行了简要的回顾与展望,尤其是对2015年11月底进行的第一次PI评估进行了概括的介绍,鼓励PI们继续做有意义的科研探索。

 

 

  学术交流的第一个主题为“Something New”,由生命中心PI颜宁主持。首先是清华大学电子系博士生导师鲍捷受邀做了题为“From a nano dot to an intelligent sensing toolbox”的报告。鲍捷深入浅出地汇报了多年来关于“量子点”的研究成果。量子点又称为“纳米晶”,粒径一般介于1到10纳米之间,具有诸如可调节带隙,很好的光稳定性,很好的生物相容性等优异的功能。并且,通过改变量子点的尺寸和化学组成可使其发射光谱覆盖紫外,可见光及红外区域。基于以上特点,鲍捷介绍了用量子点替代光栅作为新光谱仪的光谱分析器件:利用195种胶体量子点纳米材料和一个普通数码相机所用的图像传感器制成了新型微型光谱仪,能够检测小到1纳米的光谱位移。基于波长复用原理的胶体量子点光谱仪不再单独测量不同波长的光谱,而是用量子点滤光器和检测器同时测量多个光谱波段这项新颖的工作也是在国际上首次被报道。结合生命中心的研究,量子点光谱仪可与生物学多项领域相结合。生命中心欧阳颀、饶毅、王宏伟和颜宁等PI对其可能的功能,遇到的问题及研究方法进行了热烈的讨论。

 

 

    接下来,北京大学生命科学学院的谢灿研究员和PI们分享了他在磁感应课题方面的研究历程和结果,探讨了在研究过程中遇到的问题及待解决的一些问题。磁感应课题在2010年开始正式启动,谢灿根据大量的前期文献调研,结合当时已有的研究结果,提出了新的磁感应分子模型—生物指南针模型。该模型由两种蛋白构成:感磁蛋白在内部,感光蛋白(Cryptochrome,Cry)在外部,通过多聚形成一个棍状复合物,将光和磁偶联起来,从而感应磁场。研究团队通过理论模型的建立、全基因组筛选和双标签共表达纯化实验验证等方法,鉴定出磁受体蛋白 (Drosophila CG8198),并将它命名为MagR(Magnetoreceptor)。之后,通过负染电镜技术得到了Cry/MagR复合物的蛋白质结构,结合同源建模和分子对接(molecular docking)对生物指南针模型进行了阐述。还通过免疫荧光技术确定在鸽视网膜的细胞中有clCry4和clMagR的共定位表达。此外、研究组还对Cry/MagR复合物进行了磁性分析研究,尤其是在室温测量了MagR蛋白在溶液状态下的磁矩,证明Cry/MagR复合物不仅可以感应外界磁场,而且自身也带有磁性。MagR蛋白具有内在磁性这一特征,可被运用到多个领域,为磁感应领域带来了全新的切入点。此项研究由想象力推动,先有理论,再用实验一步步验证,是其最大的特色。但未来需要解决的问题也还很多,例如说Cry/MagR复合物是如何感应磁信号并传递到大脑的,Cry蛋白在其中起到的具体作用等等。

 

        谢灿报告后大家踊跃提问,颜宁针对实验设计思路、生化数据的可靠性、细胞及体内实验的缺失、以及实验结果的诠释等提出了比较尖锐的问题。其他老师也提出了很多问题和各自的解读,进行了较为充分的讨论,观点非常鲜明,气氛非常热烈。

 

        饶毅就谢灿报告表达了观点、并综合了多位科学家事先给他的不同意见、以及一些在场科学家的意见。饶毅指出谢灿的文章涉及三个问题:(1) MagR蛋白能够感应磁场;(2) MagR蛋白是磁蛋白;(3) MagR可能介导了动物磁导航。饶毅认为如果其中任何一个被证实,都是很大的突破。饶毅指出有不少人事先已经告诉他较多意见,饶毅将谢灿演讲的实验图片一一重现,逐一陈述相应的质疑。有些观点认为这些质疑就否定了谢灿发表的工作的核心,饶毅认为虽然谢灿目前只研究了前两个问题、还不能算证明了,但其思路和做法确实有很大的创新,而且目前也不能确定是错的,需要更多的实验室独立进行更多的实验才能证实或否定。应该鼓励创新,鞭策和加强严谨,等待检验。

 

 

  学术交流的第二部分由生命中心PI汪阳明主持,议题为“如何创造性地利用高通量测序”。测序技术从以Sanger法为代表的第一代测序技术到如今的高通量测序技术,经历了漫长的发展过程。时至今日,二代测序技术以其高通量、高精度、低成本的优势为生物学研究带来了前所未有的机遇。生命中心PI汤富酬总结了对于单细胞基因组学技术开发和应用的展望。单细胞测序自09年起始以来飞速发展,带来机遇的同时,也因其规模小、读长短、及无法保留三维空间信息等局限性给我们提出了挑战。单细胞基因组测序错误率很高,且针对肿瘤细胞单细胞测序课题成本太高,因此急需成本的下降。关于单细胞测序技术的未来发展,汤富酬提出了发展单细胞多组学平行测序技术和下一代单细胞转录组测序技术等方向。

 

 

  生命中心PI王建斌则向大家介绍了利用高通量测序的手段,在无创产前诊断,移植器官免疫抑制水平检测,细胞谱系追踪,DNA标记大分子相互作用和细胞数据存储等多个领域的开创性应用。与会PI如施一公、饶毅、汤超和孟安明等对这一议题发表了自己的看法,发言主要围绕以下几个问题展开:1.高通量测序在RNA splicing和RNA共价修饰方面的应用;2.技术层面扩增误差和测序误差之间的联系;3.利用细胞DNA存储数据后如何读取的问题。多数与会老师在肯定新一代高通量测序重要性的同时,也提出了一些自己对于学科发展方面的建议,希望能够合理使用高通量测序带来的便利,回归生物学本身。技术服务于研究,脚踏实地解决重要的生物学问题。

 

 

  会议最后,饶毅做总结发言,希望大家对中心以往工作的各方面多提建议,以便在今后不断提高,完善对PI们的服务。

 

 

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