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伯克利生物系的华裔科学家

（世界著名大学探秘——伯克利加州大学4）

叶明

伯克利加州大学分子与细胞生物学系（Department of Molecular and Cell Biology，University of California at Berkeley，简称MCB）的教学和研究活动涉及细胞生命的分子结构和过程，以及它们在活生物体的功能、繁殖和发育中的作用。就学科而言，该系涵盖了广泛的专业领域，包括生物化学，生物物理学，分子生物学，结构生物学，遗传学，基因组学，生物信息学，细胞生物学，发育生物学，肿瘤生物学，微生物学，免疫学，发病机制和神经生物学。

MCB全系在册人数137人，其中在聘教授 107 人（霍华德休斯医学院医学研究所研究员18人，诺贝尔奖得主3人），讲师4人，校内其他单位的兼职教授11人，此外还有名誉教授11人 ，荣誉教授4人 。其中，华人教授7人，刚好一个零头；按本科毕业学校来看， 伯克利加州大学（1人），中国科学技术大学（3人），北京大学（1人），清华大学（1人），台湾清华大学（1人）。

Robert Tjian：天才的领导者 

Robert Tjian（1949年-)，现任MCB生物化学讲座教授，兼旧金山加州大学生物化学及分子生物学教授。1991年当选美国国家科学院院士，美国霍华德·休斯医学研究所( Howard Hughes Medical Institute，HHMI)主席。Robert Tjian是伯克利加州大学李嘉诚生物医学和健康科学中心的首任主管教授，继任者是2020年诺奖得主、MCB教授杜德拉。

Robert Tjian

Robert Tjian 1949年生于香港，祖籍浙江绍兴。父亲钱子宁，实业家，前中原造纸厂创办人、厂长，系吴越王钱镠三十二世孙。1971年，Robert Tjian获得美国伯克利加州大学文学士学位。1976年，获得哈佛大学哲学博士学位。之后，在长岛的冷泉港分子生物学实验室博士后研究三年。1979年，伯克利加州大学生物化学助理教授。1987年，Robert Tjian成为HHMI研究员。

Robert Tjian主要研究能够促使基因启动或停止的生化通道。2011年，钱泽南發現了一种能够修复DNA，使干细胞具有多能性（即分化成為各种组织的能力）的蛋白合成物。Robert Tjian的目标是深入了解多能性的分子基础。他的研究具有促進对能够在临床应用的胚胎干细胞功能的开发。Robert Tjian在MCB工作了四十多年，在破解人类基因组方面有开创性的贡献，在真核基因转录装置的结构和功能上的研究也同样著称于世。

饶毅在2002年10月曾撰文《二十一项值得获诺贝尔生理或医学奖的工作及科学家》 中指出：“Mark Ptashne (美国纽约凯特菱癌症研究中心Sloan Kettering),基因调控的机理，发现第一个转录因子：原核细胞(细菌)的lamda抑制子。可以单独，也可和Bob Tjian (UC Berkeley)得。”                                                                                                                                                                                                                                                                      

汤森路透2014年引文预测桂冠显示，在生理学或医学领域中，Robert Tjian：出生在香港的华裔科学家。加州大学伯克利分校，霍华德•休斯医学研究所，生物化学、生物物理和结构生物学教授；获奖理由：真核基因转录及基因调控方面的发现。

在美国科学界有一个“加州钱氏三杰”，另外两位是指钱永健(Roger Y. Tsien,1952-2016)，圣地亚哥加州大学教授生物化学家，诺贝尔奖获得者；钱永佑 （Richard Tsien），斯坦福大学教授, 曾在斯坦福创立美国第一个分子生理学系，是钱永健的亲哥哥。他们的祖籍都是浙江绍兴，先辈都来自中国浙江的士大夫阶层，在那里“钱”（Tsien，现在比较常用拼音为Qian）是一个相当常见的姓氏。他们和钱镠大有联系，所以都是远房亲戚。

Qiang Zhou：传染病研究专家

Qiang Zhou现为MBC的生物化学教授，研究专长和兴趣在HIV基因表达的生化、转录延伸、Tat激活、转录延伸阶段、 HIV复制、抗HIV治疗等。

       Qiang Zhou

Qiang Zhou对控制HIV基因表达的分子机制很感兴趣。具体来说，研究了HIV病毒编码的重要调节蛋白Tat及其宿主细胞辅助因子如何在转录延伸阶段调节HIV基因表达。Tat及其辅助因子的生化功能对HIV复制至关重要，可能成为抗HIV治疗的潜在靶点。研究HIV转录延伸的Tat激活也将揭示延伸阶段基因调控的一般机制，这是一个仍然知之甚少的重要控制步骤。

Qiang Zhou是中国科学技术大学生物学学士（1981-1986年），洛山矶加州大学分子生物学博士（1986-1992年），麻省理工学院做博士后（1993－1996年），1997－2002年，MBC助理教授（1997－2002年），副教授（2002－200年），2007年起任教授。

Kunxin Luo：发育生物学

Kunxin Luo，现为MBC的细胞与发育生物学教授 。

Kunxin Luo

1982考入中国科学技术大学生物系分子生物学专业，1992年于圣地亚哥加州大学获博士学位，主要研究方向为发育和癌症调控机制中的信号转导通路。研究专长及兴趣：信号转导途径，受体激酶调控机制，乳腺上皮细胞分化调控，乳腺癌发生。

Kunxin Luo对转化生长因子β (TGFb)受体下游的信号转导通路以及这些通路在调节乳腺上皮细胞分化和乳腺癌发生中的作用感兴趣。我们希望了解TGFb如何诱导广泛的生物活性，并识别TGF β受体信号通路的成分。2012年Kunxin Luo入选AAAS会士。

Na Ji：诺奖得主Eric Betzig的夫人

Na Ji现为MBC神经生物学副教授。主要致力于开发显微镜方法以实现更清晰，更深，更快的体内组织成像。Na Ji在生物成像方面取得了显著的研究成果，首次提出了将自适应光学用于生物成像，开拓了自适应光学显微镜高分辨生物活体成像领域。她现为 Biomedical Optical Express的副主编，目前的研究兴趣包括发展活体成像光学技术，神经回路信号输入输出解析等。

              Na Ji

Na Ji的父亲张林是扬州中学1965届高中毕业生，考取北京大学物理系。大学毕业后，任职于安徽省蚌埠市职工大学。Na Ji是小女儿，随母姓吉，出生于安徽蚌埠，小学就读于蚌埠大庆路小学，初中、高中就读于蚌埠一中。1995年，Na Ji考入中国科技大学化学物理系，1999年7月，Na Ji在中国科学院化学研究所分子反应动力学实验室跟孔繁敖老师做毕业论文，一直做到2000年6月。大学毕业时，Na Ji获得了中国科技大学本科生最高荣誉---郭沫若奖学金（2000届）。出国留学时，Na Ji是以满分的成绩通过GRE考试，据说这个成绩也是全亚洲第一个满分。Na Ji到伯克利加州大学化学系之后选了物理系的华裔科学家沈元壤先生（庄小威的博士导师）作导师攻读物理学博士学位，研究界面非线性光谱。在加州大学伯克利分校取得博士学位之后，她也许是打定了主意要步庄小威的后尘，先做非线性光谱，后做生物成像。2006年，作为一位优秀的生物物理学家，Na Ji加入HHMI珍妮莉亚研究园区（Janelia　Research Campus0），从事生物成像研究。

在HHMI珍妮莉亚研究园区，Na Ji遇到了他的真爱--Eric Betzig，之后步入婚姻殿堂。Eric Betzig获得诺奖后，Na Ji与Eric Betzig一同出席诺奖颁奖典礼。

Yang Dan：从物理学到神经生物学

Yang Dan现任MBC神经生物学讲座教授，主要从事神经及脑科学研究。研究哺乳动物的大脑如何处理视觉信息，以及视觉体验生成神经迴路的方法。

     Yang Dan

Yang Dan在北京长大，生活在大学宿舍环境里。当她还是个小女孩的时候，特别想当一名芭蕾舞演员，而且为了能够用脚尖站立，她还弄坏了好几双鞋。后来她转变方向想成为科学家的时候，她的父母大大地松了口气。她的父亲是大学教授，一位物理学家，引领杨丹走向数学的海洋并培养了她阅读的兴趣。当Yang Dan上小学的时候，已经有了很大的阅读量并展现出了比高年级同学更出色的数学运算能力。这开了个好头，而且一旦她认为自己擅长做什么，她就会在这件事上花费很多的时间精力。当然，后来在Yang Dan的学生时代和研究生涯中，也遇到很多优秀的老师与前辈，给了她很多的帮助与鼓励，让她能够不断突破自我砥砺前行。

在1985-1989年，Yang Dan本科就读于北京大学物理系，1989-1995在到哥伦比亚大学Mu-ming,Poo实验室研究神经递质分泌和突触可塑性的细胞机制。1995-1997年，她与Clay Reid，Joseph Atick和Torsten Wiesel一起在洛克菲勒大学和哈佛医学院的视觉系统中进行了有关信息编码的博士后研究。Torsten N. Wiesel是1981年诺贝尔医学和生理学奖得主，曾任哈佛大学医学院教授，洛克菲勒大学校长，Wiesel教授长期从事生理—神经生物学基础研究以及眼科基础、临床研究，是世界杰出生理学和眼科学的领头人物之一，在视觉科学领域做出过里程碑式的贡献，至今依然在该领域有着重大影响。

Yang Dan自1997年以来一直在MBC任教。她的实验室运用了包括电生理学、图像学和光遗传学等多种科技来研究大脑全面的神经调节状态和皮层计算的微电路。Yang Dan的研究主要集中在两个方面：控制睡眠的神经回路和大脑额叶皮层施加自上而下执行控制的机制。她确定了在快速眼动（REM）和非REM睡眠的产生中起关键作用的神经元细胞类型，然后测量局部突触相互作用并绘制远程连接，在脑组织样本中工作。他们通过研究执行PFC依赖性任务的行为小鼠来研究前额叶皮层功能（PFC）。

Yang Dan曾经获得阿尔弗雷德·斯隆研究学者奖（Alfred P. Sloan research fellowship）、贝克曼青年学者奖（Arnold and Mabel Beckman Young Investigator Award）和神经科学研究协会的神经科学创新奖等奖项。

2008年开始至今，Yang Dan是HHMI研究员。2018年杨丹当选美国科学院院士。

Lin He：天才奖得主

Lin He现为MCB的细胞与发育生物学副教授，她是研究副教授（Research Associate Professor of Cell and Developmental Biology），主要从事研究微型核醣核酸(microRNA)与癌症关系方面的研究，是世界上最先发现miRNA在肿瘤形成中重要功能的学者之一。

Lin He

Lin He从小就表现出她在生物科学领域的天赋，她曾两次获得北京市初中化学竞赛一等奖、全国数学竞赛优胜奖、全国化学竞赛一等奖、第42届美国数学竞赛优胜奖及诺和诺德奖学金等多项奖励。

1992年，北京师大附中毕业后， Lin He保送入清华大学生物科学与技术系，1997年毕业获学士学位。随即进入斯坦福大学医学院(Stanford Medical School) 攻读博士学位，主要研究在色素基因和神经病理学的关系，2003年获得博士学位。

之后在纽约冷泉港实验室(Cold Spring Laboratory)做博士后，将重点转移到一个全新的领域，集中在microRNA的项目。博士后期间，Lin He以第一作者在《自然》(Nature)文章，解析miRNA肿瘤新研究中称：MicroRNAs(miRNAs)是一类分布广泛的小的非编码蛋白质的RNAs，其功能是负调控基因表达。这文章的共同作者包括何星月( Xingyue He，音译)，通讯作者为来自Rosetta Iharmatics(默克公司全资子公司)Michele A . Cleary博士，以及冷泉港实验室的Gregory J. Haon教授。miRNAs调节了多种生物学信号通路，生物信息学数据显示，每个miRNA可以调节数百个靶基因，这也表明miRNAs可能影响所有的信号途径。研究表明miRNAs可以抑制重要的肿瘤相关基因的表达，可能在癌症的诊断和治疗中起重要作用。肿瘤是由于细胞不受控制的增殖，受到损伤的细胞不能正常死亡引起的。细胞有几种保护措施，保证在发育过程中和成体中的细胞通过一种协调的机制，进行正常的分裂，分化，和死亡。多种调控因子通过基因表达的开关，调节细胞分裂和分化。在肿瘤，被称为肿瘤抑制基因和癌基因表达失调。大多数肿瘤抑制基因和癌基因都是从DNA 转录成RNA，然后翻译成蛋白质，行使其生物学功能。最近的证据表明非编码蛋白的RNA分子，被称为miRNAs，也可以起到肿瘤抑制基因和癌基因的作用。虽然miRNA在1993年已经被发现，但到了2000年才被发觉在哺乳动物身上有新的调节作用。

2008年Lin He加入伯克利加州大学，成为MCB助理教授。同年，Lin He成为修雅尔学者(Searle Scholar)（又译为塞尔学者奖，该奖项每年只颁发给化学和生物科学领域的15名研究人员。该奖将在未来三年内为每位学者提供30万美元的科研资助，用来支持有非常突出表现的年轻科学家，进行独立研究。

2009年，Lin He因为研究miRNA在肿瘤形成与治疗中的作用做出了重要贡献，获得了美国麦克阿瑟基金会“天才奖” （MacArthur Fellows），成为了继哈佛大学庄小威和加州大学陈路之后第三位获得这一奖项的华人女科学家。

2016年9月23日，霍华德休斯医学研究所(HHMI)、西蒙斯基金会和盖茨基金会联合公布其首届早期学者奖(Faculty Scholars)获奖名单。其中，Lin He获奖的理由为:致力于哺乳动物基因组中具有重要功能的非蛋白编码单元的识别，然后对它们做什么、怎样工作、以及怎样加以控制进行表征。Lin He的研究聚焦于一类被称作“微观RNA”的可调节基因非编码RNA，以及一类被称为“向后转位子”的移动单元。二者均对学科发展和疾病方面有着广泛的影响。

2017年1月12日，国际顶尖学术期刊《Science》杂志上发表了伯克利加州大学Lin He研究团队的一篇研究论文，研究报道移除一种名叫miR-34a的微RNA，成功让老鼠胚胎干细胞表现出类似受精卵的发育特性，能够成功分化成胚胎组织和胚胎外组织。何琳表示，这一新的干细胞类型将帮助科学家从分子水平研究早期胚胎的首批发育情况，进而可用干细胞培育出更多组织。这项研究对再生医学和干细胞疗法具有重要意义。到现在为止，科学家很少能操纵诱导多能干细胞（iPSC）和胚胎干细胞（ESC）产生胚胎外细胞类型，例如胎盘细胞。正常的受精卵能够形成胚外组织和胚胎组织，当胚胎干细胞从小鼠或人类胚胎中收获时，这些细胞就已经被确定了身份，要么转化成为胚胎，要么转化成为胚外细胞系。这项最新研究发现从干细胞中去除一个特定的microRNA：miR-34a，就可以启动一个分子途径诱导内源性逆转录病毒，同时使iPSC和ESC在培养皿中始终形成胚外细胞。这一结果表明至少在体外，特殊的非编码RNA与基因组中的病毒元件协同工作，会限制干细胞潜力，如果去除这一因素，就能解除这种限制。Lin He副教授表示，“起初我们对这一研究结果有点怀疑。在这个实验中我们发现（胚胎干细胞）子代可以同时进入胚胎和胚外细胞系。这对我们来说是一个非常不可思议的发现。”miRNA是一类特殊的非编码RNA分子，研究人员会怀疑miRNAs参与了这一进程，是因为“microRNAs已被证明几乎参与了所有与发育和疾病相关的细胞和分子过程，”她说。当研究人员在体外敲除小鼠干细胞中的miR-34a时，发现这会引发一条奇怪的分子途径，同时增加了MERVL内源性逆转录病毒的表达，导致很少会生成胚外细胞的干细胞不断的生成这些组织细胞，这比目前的技术，如体细胞核转移（SCNT）效率更高。为何会出现这种情况呢？研究人员将焦点聚集在Gata2基因上，这是一个重要的miR-34a靶标，在内源性逆转录病毒表达自己和干细胞新发现的双向潜力中扮演了重要角色，研究人员将细胞中的Gata2敲除时，野生型胚胎干细胞没有收到影响，但缺失miR-34a的胚胎干细胞会出现MERVL内源性逆转录病毒表达中止。旧金山加州大学的干细胞研究专家Robert Blelloch（未参与该项研究）评价道，“这带来了很多可能性，不仅确定了一个调节多能性的新途径，而且可以作为入口点，鉴定这一分子途径中的其它组分。”这项研究不仅此处了调节多能干细胞状态的分子机制，同时也为研究干细胞全能性提供了一种强大的细胞培养实验系统。胚胎干细胞具有多潜能性，能够转变成为机体中任何类型的细胞，同时在过去几十年的研究中胚胎干细胞也给科学家们带来了很多惊喜，研究人员能够在实验室对其研究来阐明控制胚胎和胎儿机体特殊组织发育的遗传开关，同时胚胎干细胞还能够替换掉机体中损坏的组织，比如糖尿病患者的胰腺细胞或充血性心力衰竭患者心脏中的心肌细胞等，当然这些干细胞还能够帮助科学家们对早期阶段的遗传病进行研究探索。

Mu-ming,Poo：脑科学的领跑者

     Mu-ming,Poo

作为MCB的荣誉教授，Mu-ming,Poo（1948年-）是一位具有国际声望的神经生物学家，在美国与中国的科学界都具有极好的声誉。

Mu Ming Poo主要致力于了解细胞和分子机制如何作用于神经細胞树突和軸突的生成和维持，神经元的可塑性与生成，及神经迴路活动依賴的改變 。他研究神经活动如何影响神经迴路，以及這些机制与学习和成癮等行为模式間的关联。

Mu-ming,Poo 1948年出生于中国南京， 1970年台湾清华大学物理系毕业，1974年美国约翰斯霍普金斯大学获得博士学位。1974年至1976年先后在美国Woods Hole海洋生物研究所、美国Purdue大学生命科学系做博士后。1976 年在美国尔湾（Irvine）加州大学拿到助理教授的教职。之前，他申请过两份工作，第一份是联合国科教文组织的工作。“我想为世界的科学文化教育作点贡献，但是很可惜，我连面试的机会都没有得到。”（Mu-ming,Poo）；第二份是回母校任教，台湾清华大学校长亲笔回信：“年轻人立志报国是好事，此事交由沈君山院长办理。”不知什么原因，后来Mu-ming,Poo没有如愿以偿。

1981年，北京医学院和尔湾加州大学合作开办了一个讲习班，加州大学派遣Mu-ming,Poo副教授赴中国讲课，开始了长达40多年的帮助恢复和建设中国神经科学研究的工作。

1984年，时任尔湾加州大学生理系教授的Mu-ming,Poo以兼职身份参与筹建清华大学生物和生物工程系，并受聘兼任该系的主任。

其实，Mu-ming,Poo也对尔湾加州大学的学术环境也很不满意，对自己的研究成果不满意。Mu-ming,Poo想不应该继续在那里呆下去。但是，一个二流学校的终身职教授，要到一流学校去，通常不会立刻拿到终身职教授。但是，Mu-ming,Poo还是决定要找一个好的环境，就给耶鲁大学新成立的分子神经生物学系系主任打电话申请加盟。得到对方的允诺，但没有tenure trac的职位，只有non-tenure-track的research professor。 1985 年，Mu-ming,Poo还是冒险离开了尔湾加州大学到耶鲁大学医学院分子神经生物学系去了，但始终没有拿到终身教职。1988年，Mu-ming,Poo拿到了哥伦比亚大学终身职教授。

1988年7月至1995年12月，Mu-ming,Poo在美国哥伦比亚大学生物学系任教授，这一期间，培养了Dan Yang,Hongjun Song Mingguo Li等几位现在已是美国科学院院士、美国医学院院士的中国留学生。

1988年至1991年，Mu-ming,Poo参与筹建香港科技大学，并负责生物学科发展、招聘人才等工作。时任香港科技大学理学院院长、后任该校学术副校长的钱致榕教授是知名美籍物理学家，月哈斯霍普金斯大学物理系教授。Mu-ming,Poo在约翰斯霍普金斯大学物理系做博士研究生，曾在钱致榕副教授的实验室做过轮转。

1996年1月至2000年10月在美国圣地亚哥加州大学生物学系任Stephen W. Kuffler讲座教授。

2000年9月起，Mu-ming,Poo任伯克利加州大学MCB1933级讲座教授、2002-2006年起任MCB的神经生物学部主任。2009年，Mu-ming,Poo当选为美国科学院院士。2011年，Mu-ming,Poo当选中国科学院外籍院士。

1999年11月，隶属于中国科学院上海生命科学院（首任院长吴建屏）的神经科学研究所正式成立。Mu-ming,Poo任上海生命科学院神经所首任所长。

2009年，神经所组建脑疾病研究中心，开创性地建设了非人灵长类苏州食蟹猴基地、九亭绒猴基地、脑功能磁共振成像平台以及干细胞研究平台等，成为业内公认神经科学最前沿的地方。

2014年，中国科学院脑科学卓越创新中心在上海成立，Mu-ming,Poo被任命为中心主任兼首席科学家。

2017年Mu-ming,Poo放弃了美国国籍，恢复中国国籍。2018年，Mu-ming,Poo由外籍院士转换为中国国籍的中国科学院院士。

2020年9月，“全脑介观神经联接图谱”大科学计划由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任Mu-ming,Poo院士和海南大学校长骆清铭院士共同发起。本计划面向世界科学前沿，为解析高级认知功能的神经环路原理提供必要的支撑；面向人民生命健康，为重大脑疾病的诊断和治疗提供精确的神经环路靶点；面向经济主战场，为类脑计算和脑机智能技术提供创新架构和模拟的基础。

2021年9月，“中国脑计划”正式启动。中国脑计划是“脑科学与类脑科学研究”，其中涉及59个研究领域和方向。科技部指定Mu-ming,Poo为中国脑计划专家组总召集人，他同时还自任脑认知组的组长。Mu-ming,Poo相信“中国脑计划”，与欧美、日本的“脑计划”相比，将更为全面，是“一体两翼”的布局规划：即以研究脑认知的神经原理为“主体”，研发脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”。这将有可能带领中国的脑科学研究在未来10至20年实现跨越式发展。