探索不止碩果迭出 無私奉獻展望未來

肖延勝+王永梅

風(fēng)雨兼程的科研道路上，他頑強地行進著，面對艱難險阻，沒有猶豫和退縮。幸運之神垂青熱愛科研的人士，付出了大量時間和精力的他，終于迎來了豐收的累累碩果，成為我國科研界令人矚目的后起之秀。

他，就是華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、國家青年千人計劃入選者高尚邦。多年來，高尚邦致力于神經(jīng)環(huán)路功能與行為的研究，接連發(fā)現(xiàn)了一系列有趣而重要的科學(xué)問題，受到了神經(jīng)生理和生物物理學(xué)界同仁的高度關(guān)注。

勤奮求學(xué) 努力探索

出生于1981年的高尚邦，1999年以優(yōu)異的成績考取華中理工大學(xué)（華中科技大學(xué)前身）。他刻苦攻讀，2003年順利取得學(xué)士學(xué)位，并于同年在本校開始攻讀博士學(xué)位。2006年，因科研能力出眾，高尚邦被推薦選派到中國科學(xué)院生物物理研究所聯(lián)合培養(yǎng)。2008年博士畢業(yè)，獲得生物物理學(xué)博士學(xué)位。

在攻讀博士期間，高尚邦的科研活動積極、涉及課題廣泛。主要工作體現(xiàn)在：1）大鼠背根神經(jīng)元失活性BK通道的組成、調(diào)節(jié)與功能；2）Na+激活K+通道在大鼠背根神經(jīng)元上的通道特性與可能的生理功能；3）傳統(tǒng)中藥白附子中藥用成分-腦苷脂對大鼠肺動脈平滑肌上Ca2+激活Cl-通道的藥理學(xué)阻斷機制；4）Ca2+釋放激活的Ca2+通道（CRAC）結(jié)構(gòu)與功能等。為此，他在博士期間就發(fā)表了6篇SCI論文，科研能力嶄露頭角。

初獲成功 再接再厲

博士畢業(yè)后，高尚邦獲得了多倫多大學(xué)西奈山醫(yī)院Lunenfeld-Tanabaum研究所早期學(xué)者獎（ERA），在該研究所開展博士后工作，從事分子神經(jīng)環(huán)路功能與行為學(xué)的研究。2008—2015年，高尚邦在國際頂尖水平專業(yè)學(xué)術(shù)雜志如Neuron、 PNAS、Nature Communications、EMBO J等上，發(fā)表了9篇論文。特別是近五年來，成功運用分子生物學(xué)、電生理、光遺傳學(xué)和光學(xué)成像等技術(shù)研究動物行為的神經(jīng)環(huán)路與分子機制，取得的科研成果受到了學(xué)術(shù)界的高度重視和認(rèn)可，并多次受邀在國際專業(yè)學(xué)術(shù)會議上做報告。這首先體現(xiàn)在高尚邦對秀麗隱桿線蟲（C.elegans）動作電位的研究上。動作電位是神經(jīng)元信號傳導(dǎo)和肌肉收縮的電生理基礎(chǔ)，由電壓門控Na+通道觸發(fā)。1998年線蟲的全基因組序列解碼后，發(fā)現(xiàn)基因組中缺乏電壓門控Na+通道基因（Bargmann，1998），因此推測線蟲可能根本不能產(chǎn)生動作電位。高尚邦通過改進線蟲在體解剖方法和細(xì)胞記錄溶液，驚奇地發(fā)現(xiàn)線蟲的體壁肌肉細(xì)胞上確切存在經(jīng)典的全或無動作電位的發(fā)放。該動作電位的啟動需要EGL-19/L-CaV電壓門控鈣通道，而終止動作電位需要SHK-1/Kv1電壓門控鉀通道。在生理功能方面，高尚邦證明單個動作電位即可以引起線蟲體壁肌肉細(xì)胞收縮。結(jié)合光遺傳與電生理技術(shù)，還發(fā)現(xiàn)，線蟲通過興奮型運動神經(jīng)元釋放乙酰膽堿（ACh）觸發(fā)肌肉細(xì)胞動作電位發(fā)放導(dǎo)致肌肉收縮，通過抑制型運動神經(jīng)元釋放γ-氨基丁酸（GABA）抑制動作電位則會引起肌肉松弛，從而很好地解釋了線蟲節(jié)律運動的神經(jīng)環(huán)路與分子機制。這項科研成果首次確定了秀麗隱桿線蟲能夠發(fā)放動作電位，提供了線蟲運動環(huán)路雙向節(jié)模式的直接證據(jù)，顯示肌肉細(xì)胞通過整合神經(jīng)系統(tǒng)的逐級模擬信號輸入，以全或無的數(shù)字信號輸出控制運動。這項科研成果在PNAS上發(fā)表，并得到編輯兼審稿人的美國科學(xué)院院士Cori Bargmann博士的高度評價，她說“該發(fā)現(xiàn)必將成為領(lǐng)域之經(jīng)典”。

高尚邦在科研中善于觀察，勤于思考，他又發(fā)現(xiàn)線蟲運動節(jié)律活性的維持需要NCA鈉漏電流通。nca（lf）突變體能夠正常啟動和終止運動，但不能維持長時間節(jié)律運動。組織特異性恢復(fù)實驗證明NCA主要在運動前中間神經(jīng)元發(fā)揮作用。之前，他剛剛和同事鑒定了一個嶄新的分子nlf-1，特異性介導(dǎo)NCA通道從神經(jīng)元內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上膜，從而調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮與節(jié)律運動。在體記錄線蟲神經(jīng)元活性是線蟲電生理研究的最難點，高尚邦積累多年解剖學(xué)和電生理全細(xì)胞封接技術(shù)，成功記錄了線蟲運動前中間神經(jīng)元AVA的全細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)敲除NLF-1減少AVA神經(jīng)元上鈉離子漏電流，超級化AVA的靜息電位。這一系列有趣的發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家能夠以嶄新的視角對人類NCA相關(guān)疾病展開全面深入的研究。他也因系列精彩科學(xué)發(fā)現(xiàn)和重要學(xué)術(shù)貢獻入選國家第十二批“千人計劃”青年人才。

再接再厲 鑄就輝煌

2015年底，高尚邦任職于華中科技大學(xué)，帶領(lǐng)自己的課題組開始致力于更深入了解神經(jīng)環(huán)路功能與機制、神經(jīng)疾病相關(guān)的重大前沿科技問題的研究，更多的腦科學(xué)奧秘等著他去探索。若沒有一顆砥礪前行的心，他就不會走到成功的今天；若沒有一份對科研事業(yè)發(fā)自內(nèi)心的熱愛，他就不可能迎來燦爛的明天。正因為在科研道路上堅定執(zhí)著的追求，高尚邦才能在科學(xué)探索的道路上勤勉務(wù)實，一路高歌。他在十幾年如一日地進行科研期間，憑著自己的興趣和理想譜寫了美好的科研篇章。

高尚邦是幸運的，他的努力得到了回報。樂于奉獻、探索不止的他，取得了累累碩果。但他明白，科研之路漫漫而修遠(yuǎn)，以前的成績已經(jīng)歸零。要想在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域取得更多更偉大的發(fā)現(xiàn)，還需要不斷付出自己更多的努力。現(xiàn)在，高尚邦已經(jīng)有了更清晰的目標(biāo)，決心致力于解釋和所有動物息息相關(guān)的運動CPG的分子機制與功能機理的研究，為我國和世界的神經(jīng)科學(xué)研究做出更大的貢獻。

專家簡介

高尚邦，1981年出生。2003年，畢業(yè)于華中科技大學(xué)（原華中理工大學(xué)）生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，教授、博士生導(dǎo)師、第十二批國家“青年千人計劃”入選者、多倫多大學(xué)Lunenfeld-Tanenbaum研究所博士后，現(xiàn)任職于華中科技大學(xué)。博士期間，發(fā)表SCI論文6篇。博士后工作期間，發(fā)表論文9篇。近5年發(fā)表代表性論文5篇。

高尚邦實驗室主要致力于運動的產(chǎn)生、維持及其調(diào)節(jié)的神經(jīng)環(huán)路與分子機制，離子通道疾病分子機制及其治療，神經(jīng)系統(tǒng)極端條件下的工作原理、分子機制與應(yīng)用的研究。