饶毅回国后发表4篇Nature及子刊文章

8月16日，中国科学院对外公布了2011年中科院院士初步候选人名单，相比于5月首次公示候选人名单中的314人，半数以上的人已被淘汰。其中包括享有国际盛誉的神经学科学家、北大生命科学院院长饶毅。根据生物通编辑在著名国际科技数据资源网络（NCBI)上搜索得的结果，以2007年9月饶毅全职回国起始，饶毅回国后以中国机构作为科研参与单位所发表的研究论文有30多篇。其中最具有影响力的当属分别于2008年和今年发表在Nature及其子刊上的4篇文章。

　　

8月16日，中国科学院对外公布了2011年中科院院士初步候选人名单，相比于5月首次公示候选人名单中的314人，半数以上的人已被淘汰。其中包括享有国际盛誉的神经学科学家、北大生命科学院院长饶毅。8月17日，饶毅即在科学网的博客上发表博文称“从今以后不候选中国科学院院士。”饶毅落选事件一时间引发前所未有的争议，清华大学生命科学院院长施一公、学术打假名人方舟子均第一时间对饶毅表示支持。

2007年，时年45岁的饶毅从美国西北大学归国担任北大生命科学学院院长，他也是北大首位通过全球招聘任职的院长。当时在国内科学界引起了不小的反向，被认为是中国科技界吸引力增强的标志之一。近年来，饶毅因屡次对中国学术圈的“学术不端”、“片面追求论文数量”等现象发声，而受到高度注目和争议。公众对于其在回国后在科学研究方面取得的成果似乎却不是很清楚。

根据生物通编辑在著名国际科技数据资源网络（NCBI)上搜索得的结果，以2007年9月饶毅全职回国起始，饶毅回国后以中国机构作为科研参与单位所发表的研究论文有30多篇。其中最具有影响力的当属分别于2008年和今年发表在Nature及其子刊上的4篇文章。

Li X, Gao X, Liu G, Xiong W, Wu J, Rao Y (2008). Netrin signal transduction and the guanine nucleotide exchange factor DOCK180 in attractive signaling. Nature Neurosci 11:28-35

细胞迁移(cell migration)是炎症反应（inflammatory response）的必要组成部分，同时为防止细胞渗透到健康组织中，对白细胞运输（leukocyte trafficking，生物通注）过程进行合适的调控。Netrins是与层粘连蛋白相关的、高度保守的小分子分泌蛋白家族成员，在细胞迁移和轴突导向活动中具有重要的作用，其同源物在多种模式动物中均已发现。Netrins分为2个亚家族：netrins和netrin-Gs，其中的netrin-G亚家族各成员之间具有高度的相似性。

在Netrin行使功能，进行信号传导的过程中需要小GTP酶（GTPase，生物通注）：Rac1，然而目前在这一领域中，Rac1如何在netrin途径中受到调控仍然是一个谜。

在这篇文章中，饶毅等人为解开这一谜团，将目光聚焦到了一种称为DOCK180的蛋白身上，DOCK180蛋白可诱导细胞向正确方向迁移，是一个引导性Rho GTPases核苷交换因子（nucleotide exchange factors，生物通注），在2005年的一篇文章中，研究人员发现DOCK180蛋白有可能用于研制阻止肿瘤转移的药物和治疗关节炎和哮喘等免疫紊乱性疾病（生物通注）。

经过一系列的实验，研究人员将这种蛋白与netrin信号传导联系了起来，发现了两者关联的证据。他们的实验表明Netrin能促进一种包含有DOCK180蛋白和netrin受体（在结肠癌DCC中缺失，生物通注）的蛋白－蛋白相互作用复合物的形成，同时抑制DOCK180蛋白会减少Rac1的活性——通过netrin作用。

研究人员还发现在脊椎动物神经元中，DOCK180蛋白被敲除之后，netrin诱导的轴突生长和轴突导向（attraction）都会受到影响，因此DOCK180在体内扮演的角色就可以通过在神经管（neural tube，生物通注）中其需要commissural轴突的突出得以证明。

这些研究证明netrin刺激在DCC中使DOCK180增多，从而激活了小GTP酶，说明了DOCK180在介导神经元对netrin-1的导向应答（attractive responses，生物通注）中的重要作用。

Zhou C, Rao Yong, and Rao Y (2008). A subset of octopaminergic neurons are important for Drosophila aggression. Nature Neurosci 11:1059-1061.

争斗是同性社会性动物间的基本社会相互作用之一。寻找对争斗有重要作用的细胞、分析争斗的机理，有助于理解动物的社会性，为适当控制病态争斗、维护和谐提供基础。

周传等用遗传学的模式动物果蝇研究争斗的分子和细胞机理。他们发现，一种称为鱆胺的神经递质分子，对争斗很重要。神经递质是神经细胞之间、神经细胞和其他靶细胞之间的信号分子，一个神经细胞通过神经递质将信号传到下一个细胞。当动物不能合成鱆胺的时候，争斗降低，而走、嗅觉、求偶等其他行为不变。当用实验方法巧妙地使合成鱆胺的神经细胞不能活动时，争斗也很快下降；而在激活产生鱆胺的神经细胞时，争斗上升。这些结果表明争斗需要鱆胺，揭示了争斗的分子机理。他们还发现，在特定部位，有五个产生鱆胺的神经细胞对争斗很重要，只要这五个细胞能产生鱆胺，其他细胞没有鱆胺也不影响争斗，揭示了争斗的细胞机理。

Liu Y, Jiang Y, Si Y, Kim J-Y, Chen Z-F, and Rao Y (2011). Molecular regulation of sexual preference revealed by genetic studies of 5-HT in the brain of male mice. Nature 472:95-99

由北京大学生命科学学院饶毅教授领导的研究小组在近期的研究中探讨了哺乳动物的性取向选择问题，提出神经递质五羟色胺（5-HT）在其中的关键作用。这一研究成果公布在Nature期刊上。

五羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT），又称血清素，是一种重要的神经递质。其最早是Rapport等人（1941）从血清中分离出来，命名为serotonin。5-HT在自然界广泛存在，除了动物的血液和肠道外，两栖类、马蜂、蝎子和蛇的毒液、蟾蜍的皮肤、鱼的唾液腺，以及菠萝和香蕉等多种植物中都存在含量不等的5-HT。人体内90%的5-HT存在于消化道粘膜，8%～10%在血小板，仅有1%～2%存在于中枢系统中，另有一部分存在于各种组织的肥大细胞中。

在这篇文章中，研究人员通过实验解析了哺乳动物的性选择机制，他们首先比较了野生型的小鼠与缺失中枢性血清素（central serotonergic）神经元的小鼠，前者表现出对于雌性的更强烈兴趣（相对于雄性），而后者虽然没有表现出嗅觉或者信息素传感方面的缺失，但是却失去了性别选择的能力。

之后研究人员进一步通过敲除了Tph2相关基因——这一分子涉及大脑中5-HT合成过程中的关键第一步，证明了5-HT的作用，并且实验也表明如果在小鼠中注入5-HT，这些缺陷型小鼠将能恢复性选择能力。

目前还尚不确定这一机制是否也在其它哺乳动物，比如人类中同样起作用，但是有研究表明，在人类的核磁共振成像试验中发现，偏好异性与偏好同性的男性对五羟色胺的反应不尽相同。

希望通过进一步的研究，我们能更深入了解关系人类生存的这一重要机制，也许未来的父母在担心自己的子女性取向问题的时候，能多一些基础的了解和判断的证据。

Liu W, Liang X, Gong J, Yang Z, Zhang YH, Zhang JX and Rao Y. Social regulation of aggression by pheromonal activation of Or65a olfactory neurons in Drosophila. Nature Neuroscience, doi:10.1038/nn.2836, 2011 Jun. 19

来自北京生命科学研究所，北京大学，北京师范大学等处的研究人员在之前研究的基础上，发现了群养降低动物打架的分子和细胞机理，这项研究有助于理解群养社会经历对动物打架的影响，也提示了第一个可以用来减低打架的化学分子。这一研究成果公布在Nature Neuroscience杂志上。

文章的通讯作者是饶毅教授。在2008年，饶毅实验室的研究生周传在Nature Neuroscience发表的一篇论文，发现神经递质分子鱆胺对打架很重要，还附带提到：群养和单养也影响果蝇打架。

在这一基础上，饶毅实验室与张建旭、杨震实验室合作开展了进一步的研究，他们群养通过果蝇之间发送一个称为cVA的挥发性外激素分子，作用于另一果蝇的嗅觉系统，通过后者含Or65a受体的神经细胞，从而抑制打架。这些结果有助于理解群养社会经历对动物打架的影响，也提示了第一个可以用来减低打架的化学分子。

社会经历可以影响动物行为。比如在多数动物，独养和群养影响争斗性。独养长大的雄性相遇时打架多，群养长大的动物打架相对较少。这些现象，较为人们所熟知，在知其然。而科学家们希望知其所以然，就会问：社会经历如何影响行为？群养和独养动物打架为什么有差别？

在这篇文章中，研究人员发现了群养降低动物打架的分子和细胞机理，在神经生物学上，研究人员还有一个有趣的发现：短时间急性给予cVA通过Or67d增加果蝇打架，而长时间慢性给予cVA激活Or65a神经元而减少打架。也就是说，同一个外激素分子，在不同时程作用于不同受体细胞，最后起相反的作用。他们的分析还发现，cVA的作用，除了需要感觉神经元输入，还需要第二级信息处理区域的中间神经元，才能介导cVA对打架的抑制。

外激素是同种动物个体之间进行交流的重要信号分子。在调节动物生理和行为方面起着重要作用。果蝇的外激素主要是分布在表皮的烃类物质。cVA化学全名为11-cis-vaccenyl acetate，是雄果蝇特异的外激素。以前知道它通过Or67d刺激雄性打架、诱导雌性接受雄性、抑制雄性对雄性的交配企图，没有预计它还能抑制雄性打架，现在知道它能抑制和增加雄性打架靠的是不同的时程和受体神经元。

饶毅实验室刘薇薇和梁新华实验发现cVA的时程不同，对打架的作用相反，而且用的受体神经元不同。当Or67d嗅觉神经元被杀死或是暂时失活，果蝇的攻击水平大大降低；而即时升高Or67d嗅觉神经元的活性则可以使果蝇更好斗。另一方面，长时程cVA曝露 会抑制雄蝇的打架。单独饲养的雄蝇比群养的雄蝇更加好斗；但单养的雄蝇如果长期接触到群体雄蝇的气味，他们的攻击水平会降低。由于cVA是唯一已知的成年雄蝇特异的挥发性的外激素。刘薇薇和梁新华检测cVA会不会参与群养对打架的影响。她们发现，长期cVA曝露会抑制果蝇打架。进一步实验表明，Or65a嗅觉神经元介导了 cVA减少打架的作用。在长时程cVA曝露期阻断Or65a嗅觉神经元的递质传递，就会去除到长时程cVA的打架抑制效应。在单养的果蝇中，如果人为地长期升高Or65a嗅觉神经元的活性，可以模拟cVA长期曝露的效果，使果蝇的攻击水平降低。

Or67d和Or65a这两条嗅觉通道可能存在着由中间神经元介导的侧向抑制作用，刘薇薇、梁新华的实验表明位于果蝇嗅叶的中间神经元确实参与到了果蝇攻击行为可塑性的调节当中。中间神经元到底怎样介导了这两个嗅觉通道之间的侧向抑制？目前并不清楚。

高等动物，包括人，群养长大的也比独养长大的冲突少，其生物学机理不明，起作用的分子、细胞就更不清楚。

饶毅教授简介

在三位美国科学院院士(斯坦福大学的A. Goldstein教授、圣迭哥加州大学T. Bullock教授、和中国科学院副院长、美国科学院外籍院士冯德培教授) 推荐后, 饶毅于1985至1991年在旧金山加州大学读研究生,1986年起随美国科学院士Y. N. Jan和L. Y. Jan教授做博士论文研究,用遗传学和分子生物学手段,研究果蝇神经发育的分子机理。1991至1994年在哈佛大学的生物化学和分子生物学系作博士后, 随美国科学院士D. A. Melton教授,研究脊椎动物神经诱导的分子机理。1994至2004年任教于华盛顿大学解剖和神经生物学系。2004年起任西北大学医学院神经科教授、西北大学神经科学研究所副所长。实验室研究方向是高等动物发育的分子信号。2007任北京大学生科院院长。目前主要工作是细胞迁移的分子机理。

任国际刊物的编委: 美国的Journal of Neuroscience《神经科学杂志》、日本的Neuroscience Research 《神经科学研究》、瑞士出版香港科技大学主编的NeuroSignals《神经信号》、荷兰出版美国主编的Developmental Brain Research 《发育脑研究》、中国的《科学通报》(Chinese Science Bulletin) 、英国的生命科学网络评论刊物Faculty of 1000 《千位教授》。主持过由美国国家科学基金、美国国立卫生研究院等支持的Gordon国际会议。

1996年起,在周光召教授和许智宏教授支持下,兼中国科学院上海生命科学中心研究员,并发起中国香山会议与美国戈登会议的联合会议。1997年在中国科学院主持过“分子发育神经生物学”暑期讲习班。1998年在北京大学参与讲授“发育遗传学”暑期班。1999年在路甬祥教授支持下,和浦慕明、吴建屏、鲁白、梅林等一道推动中国科学院神经科学研究所建立、任理事会成员。2000年起主持中国科学院上海生命科学研究院分子生物学和细胞生物学研究生课程、参与神经生物学课程。2001年起在路甬祥教授支持下,主持中国科学院生命科学论坛、有规律地促进国际专家权威与中国生命科学界的交流和合作。2002年起在香港科技大学讲授“分子和细胞神经生物学” 研究生课程。2002年起任中国科学院上海交叉学科研究中心副主任。SIAS被英国的《自然》和美国的《科学》称为中国推进学科交叉的新措施。

1996年起,发表过有关科学史的文章,1999年起任香港中文大学中国文化研究所主办的《二十一世纪》杂志编委、2003年起任中国科学院自然科学史研究所主办的《科学文化评论》杂志编委、和《科技中国》杂志编委。2002年起兼中国科学院自然科学史研究所科学史专业博士生导师。

所在实验室主页：http://thalamus.wustl.edu/raolab/website/