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悼念周傳:指導(dǎo)過老師的學(xué)生

周傳雖然曾經(jīng)是我的研究生,但他當(dāng)時就指導(dǎo)過我。

     中國科學(xué)院動物研究所研究員周傳(198433日至2022210日)不幸病逝。

     2003年,我主持的生物研究生課程(BIO2000)從中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院擴展到北大、清華。我講第一堂課,北大和清華有少數(shù)本科生也旁聽。

清華念大三的周傳和北大同年的王立銘不僅來聽課,后來開始聯(lián)系,討論科學(xué)。

     我給周傳的第一個建議是,到中國科學(xué)院生物物理研究所,跟徐濤學(xué)習(xí)TIRF技術(shù)。而安排王立銘去上海跟研究生蔣輝。

立銘回北京后,我建議周傳和立銘檢測果蠅是否對磁場有感應(yīng)。我安排他們跟當(dāng)時還在生物物理所的唐世明老師學(xué)習(xí)用果蠅做行為實驗。

動物是否有磁感應(yīng),是一個長期有爭議的科學(xué)問題。我的想法是,如果果蠅有磁感應(yīng),可以通過遺傳學(xué)方法篩選相關(guān)基因,找到磁感應(yīng)的機理,之后可能還開發(fā)磁感應(yīng)的分子調(diào)控神經(jīng)細胞活性(現(xiàn)在的說法可稱為“磁遺傳學(xué)”)。之前,國外有過對果蠅磁感應(yīng)的研究,但很少、無共識。周傳和立銘在生物物理所掙扎了一段時間,沒有得出明確結(jié)論。

周傳在北生所饒實驗室

     2005年從清華本科畢業(yè)后,周傳通過生物物理所錄取而加入我在北京生命科學(xué)研究所建立的實驗室。北生所的實驗室當(dāng)時草創(chuàng)。我自己做研究生的六年中有五年(1986-1991)做過果蠅研究,但到2005年已經(jīng)很長時間沒有做果蠅,而且我從來沒有建立過果蠅的實驗室。我從加拿大請饒勇教授(非親戚)幫忙,而國內(nèi)依賴新招的學(xué)生。周傳和立銘對建立果蠅實驗室起了很大作用。還有中國農(nóng)大的一位學(xué)生王路鵬。

     我建議他們?nèi)搜芯磕芊裾T導(dǎo)果蠅產(chǎn)生抑郁癥。抑郁癥發(fā)病率很高,而機理不明確,藥物治療效果有限。如果可以用果蠅建立抑郁癥模型,那么就可以利用果蠅的強大遺傳學(xué)和分子生物學(xué)手段,探索抑郁癥的分子機理,甚至因此開發(fā)治療抑郁癥的新藥。他們?nèi)藦氖裁词且钟舭Y開始,進行了概念和實驗的探討,他們設(shè)計了一些行為范式,也做了一些藥物和遺傳突變操控。但是,我們探索的果蠅抑郁癥模型,是否算數(shù),我們信心不足、沒有定論。

在這個過程中,周傳決定用果蠅做社會行為:打架。他自己先讀文獻,提出做打架,然后和我討論這一研究領(lǐng)域的意義,需要回答的問題,以及實驗方法。我被他說服了。

我實驗室有過果蠅打架的研究,是周傳帶動建立的。

我在給他的每一封推薦信寫明:

我實驗室后來有近十年研究的內(nèi)容之一是社會行為的分子機理,周傳的想法是這些研究的起點。而且,社會行為的機理研究有幾年是我實驗室的主要研究領(lǐng)域。所以,周傳等于是指導(dǎo)了我,帶動了全實驗室。

為了自大,我們有時候稱自己研究“分子社會學(xué)”。

     周傳(2008)第一篇論文發(fā)表在Nature Neuroscience,只有三位作者,周傳后面兩位都是老師,所以全部實驗都是周傳一人做的。周傳發(fā)現(xiàn),鱆胺分子對于果蠅的打架很重要,他通過分子生物學(xué)操作遺傳突變,發(fā)現(xiàn)降低果蠅神經(jīng)遞質(zhì)分子鱆胺可以降低打架,增加鱆胺可以增加打架。通過遺傳學(xué)操縱,他確定五顆神經(jīng)元中的鱆胺對于打架重要。

周傳的第二篇論文有幾位作者,但后面的也只是提供基因突變的果蠅品系,所以全部實驗也都是他一個人做的。他發(fā)現(xiàn)雄果蠅求偶被拒絕后如何適應(yīng)的分子機理。他發(fā)現(xiàn)鱆胺及其受體之一(OAMB)對求偶被拒后的適應(yīng)很重要。如果這些分子減少,雄蠅被拒絕后不停止求偶,繼續(xù)孜孜不倦地追求雌蠅(周傳等,J Neurosci,2012)。

     除這兩篇原始論文外,周傳還發(fā)表了一篇以他為通訊作者的評論。

2008年,周傳在中國科學(xué)院遺傳發(fā)育研究所交流自己的研究工作

他還有一篇很好玩的文章,一直沒有發(fā)表。他研究了酒精對果蠅打架行為的影響。他以引用“葡萄美酒夜光杯”開始。

周傳在昆明參加暑期班的業(yè)余活動

     顯然,科學(xué)研究對于周傳來說,既有意義,也很好玩。

     我給他的推薦信中寫道:在沒有導(dǎo)師在的情況下,只有高度獨立、特別有創(chuàng)造性、自律性的學(xué)生才能成功經(jīng)歷了周傳這樣的學(xué)生,才堅定了我全職回國的信心。

     周傳也喜歡教學(xué)。2009年,張翼、周傳、李冰峰同學(xué)曾以我的名義開“基因與行為”的課程。他們把課程開得比較難,要求選課學(xué)生每周讀五篇英文原始研究論文,而且要給每一篇論文寫一到兩頁的評論。嚇壞了一大批本科生和研究生,順帶也把我的名聲在北大生科院的本科生里面搞得相當(dāng)殘酷。一位本科在北大選修過這門課,后來在美國讀研究生獲博士學(xué)位的學(xué)生回憶:

     “我選過這門課。當(dāng)時要求學(xué)生每周讀五篇原始研究論文。 難的是每篇都要寫一兩頁的評論。相比之下,我在美國選類似的研究生課要求的是五篇中任選一篇寫評論。這是我選過的課業(yè)負擔(dān)最重的,當(dāng)時每周有一半的課余時間都在寫這門課的作業(yè),當(dāng)然這門課也系統(tǒng)地訓(xùn)練了我讀研究論文的方法。當(dāng)時北大有選課學(xué)生少于5人不能開課的規(guī)定,第二周的時候因為人太少差點開不了課。

后來我讀研究生開始當(dāng)助教以后回憶起來,覺得當(dāng)時周傳作為研究生(張翼作為本科生),在做自己的課題之余,需要從頭開始備這門課,每周的閱讀量是巨大的,我非常佩服。

后來好像只有六、七人從頭到尾學(xué)完了這門課,曾有一位最后無法完成作業(yè),自己主動提出得零分。

北大清華的本科生研究生可以開出比美國名牌大學(xué)研究生院還難的、對學(xué)生大有幫助的課程,讓我們對未來看到了希望、增強了信心。

     周傳在國內(nèi)讀研究生期間,經(jīng)常參加國際學(xué)術(shù)活動。2006年,研二的他到香港參加“分子和細胞神經(jīng)生物學(xué)Gordon會議”。2008年,他到美國冷泉港實驗室參加“分子神經(jīng)科學(xué)高級技術(shù)”暑期班。2009年,他參加冷泉港“果蠅神經(jīng)生物學(xué)會議”,并交流自己的原始研究,也順帶找博士后的實驗室。

2009年,周傳和張翼在美國冷泉港開會后從紐約回程,停芝加哥碰巧我同機回國

2009年,周傳獲北生所優(yōu)秀研究生獎,同年獲全國生物優(yōu)秀研究生競爭的首屆吳瑞獎。

周傳獲第一屆吳瑞獎學(xué)金

     周傳很幽默、能團結(jié)人,調(diào)動實驗室氛圍、凝集同學(xué)。我實驗室前期幾年很多活動,也經(jīng)常是周傳發(fā)起,實驗室因而好玩。他回國后,有時也發(fā)起我實驗室的活動。

      李冰峰同學(xué)回憶:

            “周傳的志趣高雅,喜歡書法、旅游,尤其喜歡古典音樂,盡管拉小提琴的水平一般,但對古典音樂的賞鑒卻很有品味,他經(jīng)??梢苑浅C鞔_的說出一段古典音樂的名字、作者、指揮、演奏者和版本,并且有著挑剔的審美偏好,比如貝多芬第九交響樂,他最推崇卡拉揚1963年版本的——盡管伯恩斯坦1989年的版本也許更知名。

他也很喜歡和人討論科學(xué),同樣很有品味,能夠從歷史的角度出發(fā)去思考問題,從而對別人的工作言簡意賅的做出到位的評價,最喜歡的口頭禪是insight(洞見)和trivial(微不足道)。

我認為研究神經(jīng)的,很難不對心理學(xué)和社會學(xué)感興趣;我和他居然不約而同的都看了很多這兩門學(xué)科的閑書,有許多共同的話題。

            和周傳共事的那段時光,我最喜歡的事情之一就是和他兩個人在古典樂的伴奏下,通宵的討論學(xué)術(shù)問題,或者說是智識問題。人生來孤獨,能遇此知己,三生有幸。

2010年從我實驗室畢業(yè)后,周傳去美國HHMIJanelia做博士后。在Bruce Baker實驗室研究果蠅求偶行為,發(fā)表三篇論文,并為其中一篇原始研究論文的通訊作者。

在美國做博士后期間的周傳

周傳在美國與同學(xué)合影

周傳在美國做博士后期間的Baker實驗室

在我實驗室期間,周傳結(jié)識一位北大本科生。她畢業(yè)后在美國讀研究生,也把自己的第一篇論文發(fā)表在Nature Neuroscience。他們當(dāng)時雖然分隔兩地,卻成功地喜結(jié)良緣。

2015年,周傳通過中國科學(xué)院的引才計劃到動物研究所任研究員,開始領(lǐng)導(dǎo)獨立實驗室。對于周傳來說,獨立很容易,因為他在我實驗室和Baker實驗室都很有獨創(chuàng)能力,不依賴老師。

中國科學(xué)院動物研究所周傳實驗室

回國后,周傳很快決定不僅做果蠅、也開始研究蚊子,用現(xiàn)代分子生物學(xué)和遺傳學(xué)研究蚊子。2016年,他獲得國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金。2018年,周傳獲科學(xué)院率先行動的百人計劃。

然而,正在他的事業(yè)揚帆起航的時候,周傳被診斷患病。

因為疾病的預(yù)后不佳、副作用大,周傳決定不治療,以便能夠擁有更多“健康”的時間。

在患病期間,他堅持進行科學(xué)研究。雙目失明后,不得不經(jīng)歷17個小時的手術(shù)治療。但他繼續(xù)指導(dǎo)實驗室的研究,與學(xué)生交流,直至完全不可能。有時需要妻子和母親記錄。在他病重后,他領(lǐng)導(dǎo)實驗室居然發(fā)表了一篇原始研究論文(Wu et al., 2020)、該學(xué)生獲得博士學(xué)位。周傳實驗室還有兩篇在投稿中(Wang et al.; Ma et al.。

周傳對科學(xué)有高度的熱情,對研究工作有堅韌的意志。

周傳的妻子,學(xué)業(yè)未完期間與周傳分居兩地。但無論周傳是健康、還是患病,一直堅持對周傳的關(guān)愛和支持。而在周傳患病后一直守護在旁,令人感動。

他們是北大、清華可以引以為自豪的有理想、有情操的學(xué)生。他們預(yù)示著我們國家未來后繼有人的希望。

2022213

清華大學(xué)2001級一班和北京生命科學(xué)研究所的同學(xué)悼念周傳

Chuan Zhou, Yong Rao, Yi Rao (2008). The Neurotransmitter Octopamine is Essential for Aggression in Drosophila. Nature Neuroscience 11:1059-67

Chuan Zhou, Hai Huang, Susy M. Kim, Hsuanwen Lin, Xianglan Meng, Kyung-An Han, Ann-Shyn Chiang, Jing W. Wang, Renjie Jiao, and Yi Rao (2012). Molecular Genetic Analysis of Sexual Rejection: Roles of Octopamine and Its Receptor OAMB in Drosophila Courtship Conditioning. Journal of Neuroscience 32:14281-14287.

Xinhua Liang, Yi Rao and Chuan Zhou# (2014). The Neuronal Basis of How Sexual Experience Modulates Male Aggression. National Science Review 1:473-474 (#corresponding author)

Alexander G. Vaughan, Chuan Zhou, Devanand S. Manoli, Bruce S. Baker (2014). Neural Pathways for the Detection and Discrimination of Conspecific Song in D. melanogaster. Current Biology 24:1039–1049

Chuan Zhou, Carmen C. Robinett, Geoffrey W. Meissner, and Bruce S. Baker (2014). Central Brain Neurons Expressing doublesex Regulate Female Receptivity in Drosophila. Neuron 83:149-63.

Chuan Zhou#, Romain Franconville, Alexander G. Vaughan, Vivek Jayaraman and Bruce Baker# (2015). Central Neural Circuitry Mediating Courtship Song Perception in Male Drosophila. Elife 4:e08477 (#corresponding author).

Fengming Wu, Bowen Deng, Na Xiao, Tao Wang, Yining Li, Rencong Wang, Kai Shi, Dong-Gen Luo, Yi Rao and Chuan Zhou (2020). A neuropeptide regulates fighting behavior in Drosophila melanogaster. Elife 9:e54229. Doi:10.7554/elife.54229.

Wang T, Jing BY, Deng BW, Shi K, Li J, Ma BX, Wu FM#, Chuan Zhou#Drosulfakinin signaling modulates female sexual receptivity in Drosophila. (under review) (#corresponding author)

Ma BX, Wang RC, Deng BW, Liu YH, Wang T, Wu FM#, Chuan Zhou#. Serotonin signal modulates female sexual receptivity in Drosophila. (under review) (#corresponding author)

饒實驗室哀悼周傳

以下是我保存的周傳2009年寫的沒有修改的草稿

Fighting drunk flies

The models of ethanol intoxication and tolerance in Drosophila have been established and the genetic mechanisms of that revealed recently. Locomotion or loss of body control as behavioral output has allowed rapid and reliable mutant characterization and facilitated mechanistic studies, whereas on the other hand, disadvantages are manifested by the inability of mimicking the repertoire of complex behaviors elicited or altered by alcohol in mammals and humans. One of the long noticed behavioral traits that are thought to be tightly and causally linked to alcoholism is aggression. Our ancestors had learned to rouse the aggressiveness of warriors with a cup of wine before they went out for a battle (Fig. 1). However, the destructive effect caused by alcoholism is also without doubt: 25% of the violent crimes have been thought to be committed by individuals of alcohol abuse In the USA. In spite of the importance of alcohol-aggression relationship, little is known about the mechanism with the exception of a few studies in mammals pointing out the involvement of dopamine and serotonin pathway.

We thus sought to establish the model of alcohol heightened aggression in Drosophila. Flies aged for 5 days in a group of 10 were exposed to either humidified air, ethanol vapor produced by diffusing air through a 95% alcohol solution (high level exposure), or a combination of the two (middle level exposure). The middle level exposure of ethanol vapor was achieved by mixing 45 flow units of air with 50 flow units of ethanol vapor. Interestingly, middle concentration of alcohol treatment could significantly increase the number of lunging, the most prominent fighting pattern in fruitfly fighting, and reduce the fighting latency (Fig. 2a, b). It should also worth noting that alcohol exposure of high concentration almost phenocopied that of middle concentration, which is a bit surprising because only low but not high dose of alcohol consumption is able to change aggression in mammals. There is a trend of increase in escalated fighting patterns which include holding, boxing and tussling after alcohol treatment, though not significantly (Fig. 2c). We also tested the effects of middle level alcohol exposure for different time courses. The results showed that 10 min is most effective to promote aggression, whereas 30 min of exposure is not able to significantly change the aggression indices, possibly due the sedation effect of enduring ethanol consumption (Fig. 3).

Hence our results suggest a potentially excellent model for studying the interaction between alcohol sensitization and aggression. It is still unclear that alcohol directly modulates the “aggression center” or indirectly effects on neurons which project excitatory or inhibitory afferents to aggression responsible neurons. It is also unknown whether the effect of alcohol on aggression is acute or long-lasting, or whether the chronic treatment of alcohol is as effective. It should be interesting to investigate whether genes implicated in alcohol intoxication are involved in alcohol heightened aggression or not. For example, CREB pathway has been proven to be a key regulator in behavioral plasticity of alcohol intoxication and in social experience regulated sleep. Since we have known that social experience also greatly influences aggression, it would be interesting to ask that whether CREB also play a role in modulation of aggression by alcohol or isolation (grouping) effects, and in what extent the repertoire of genes regulate alcohol heightened aggression and isolation induced aggression is the same or different. The power of fly genetics should allow us to identify the genes and biochemical pathways and neural circuits underlying this complex behavioral interaction.

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