潘卓华 :潘卓华

更新时间:2024-09-21 19:06

潘卓华,男,1956年出生于中国浙江金华,博士,光遗传学先驱。美国韦恩州立大学教授。1978年3月从浙江金华一中进入中国科学技术大学近代物理系学习,1982年获得学士

个人简介

潘卓华,男,1978年3月从浙江金华一中进入中国科学技术大学近代物理系学习(774),1982年获得学士学位。1984年获中国科学院生物物理研究所硕士;1990年获纽约州立大学布法罗分校博士学位。随后担任美国韦恩州立大学医学院解刨学和细胞生物学系教授,2011年出任该校Kresge眼科研究所眼科学Edward T. and Ellen K. Dryer讲席教授。潘教授也是RetroSense Therapeutics首席科学家。

2001年获得韦恩州立大学医学院杰出教授研究奖;2004年获得该校Career Development Chair奖。

个人英文网站 http://anatomy.med.wayne.edu/profilePHP?id=44606

教育背景

1978-1982年学士,中国科学技术大学合肥市,中国。

1982-1984硕士,生物物理研究所,中国科学院,北京,中国。

1986-1990博士,纽约州立大学布法罗分校,布法罗,纽约。

1990-1991年博士后,纽约州立大学布法罗分校,布法罗,纽约。

研究方向

潘博士的研究主要集中在遗传学的方法开发治疗引起的光感受器变性失明。视力恢复光的策略是基于基因转换光敏感的感光细胞的视网膜内层神经元为理念,从而使视网膜光敏感度的感光细胞死亡后。用重组腺相关病毒载体表达一种微生物视紫红质,channelrhodopsin-2(CHR),从绿色藻类中提取。潘博士的研究小组在视网膜变性动物模型中证实了这一策略的可行性。

在潘博士的实验室开发的光遗传基因治疗已授权给一家生物科技公司,RetroSense Therapeutics。RetroSense的第一代的基因治疗产品已收到来自美国FDA进行临床试验。

潘博士正在进行的研究旨在进一步开发和改进光基因技术恢复视力。

潘博士在美国韦恩州立大学医学院解刨学和细胞生物学系任教,教授医学神经科学课程,这是1年的医学院课程的一部分。此外,他还担任学校眼睛生命科学顾问。

所获奖励

韦恩州立大学医学院教师研究卓越奖,2001

韦恩州立大学职业发展椅奖,2004。

愿景希望奖励,2006。

董事会的州长教师表彰奖,韦恩州立大学,2007。

有远见的奖,希望的愿景,2009。

Edward T.和Ellen K. Dryer赋予•眼科Kresge眼科研究所,韦恩州立大学,教授2011。

达勒姆会议;公众演讲的“遗传学”,伯林,德国,2012。

戈登研究会议;会议主席“遗传学”,巴噶、意大利的临床应用,2014。

国际眼科研究协会(伊瑟尔)两年一次的会议;会议主席“光遗传学视力恢复”,三藩,CA,2014。

开放创新论坛和技术展示;开放式访谈“基因治疗的未来”,莫斯科俄罗斯,2015。

公开出版

pan, Z.-H. Differential expression of high- and two types of low-电压activated  currents in rod and cone bipolar cells of the rat retina. J. Neurophysiol. 83:513-527, 2000.

•Pan, Z.-H. and Hu, H.-J. Voltage-dependent Na+ currents in mammalian retinal cone bipolar cells. J. Neurophysiol. 84:2564-2571, 2000.

pan, Z.-H., Hu, H.-J., Perring, P., and Andrade, R. T-type ca(clo)2+ channels mediate neurotransmitter release in retinal bipolar cells. Neuron 32:89-98, 2001.

•Cui, J., Ma, Y.-P., Lipton, S.A., Pan Z.-H. Glycine receptors and glycinergic synaptic input at the axon terminals of mammalian retinal rod bipolar cells.  J. Physiol. 553:895-909, 2003.

pan Z.-H., Bi, A., Ma, Y.-P., Olshevskaya, E., and Dizhoor, A.M. Functional Expression of a Directly Light–Gated Membrane Channel in Mammalian Retinal Neurons: A Potential Strategy for Restoring Light Sensitivity to the Retina After Photoreceptor Degeneration. Invest. Ophthal摩尔 Vis. Sci.. 2005; 46(13):4631.

•Bi, A., Cui, J., Ma, Y.-P., Olshevskaya, E., Pu, M., Dizhoor, A.M., and pan Z.-H. Ectopic expression of a microbial-type rhodopsin restores visual responses in mice with photoreceptor degeneration. Neuron 50:23-33, 2006.

•Zhang, Y., Ivanova, E., Bi, A., and Pan, Z.-H. Ectopic expression of multiple microbial rhodopsins restores ON and OFF light responses in the retina after photoreceptor degeneration. J. Neurosci. 29:9186-96, 2009.

•Lu, Q., Ivanova, E., and pan Z.-H. Characterization of GFP-expressing retinal cone bipolar cells in a 5-HTR2a transgenic mouse line. Neurosci. 163:662-668, 2009.

•Ivanova, E., Hwang, G.-S., Pan, Z.-H., and Troilo, D. Evaluation of AAV-mediated expression of chop2-GFP in the marmoset retina. Invest. Ophthal摩尔 Vis. Sci. 51:5288-5296, 2010.

•Wu, C., Ivanova, E., Cui, J., Lu Q. and pan Z.-H. Action potential generation at an AIS-like process in the axonless retinal AII amacrine cell. J. Neurosci. 31:14654-14659, 2011.

•Ivanova, E., Lee, P., and Pan, Z.-H. Characterization of multiple bistratified retinal ganglion cells in a purkinje cell protein 2-cre transgenic mouse line. J. Comp. Neurol. 521:2165-80, 2013.

•Wu, C., Ivanova, E., Zhang, Y., pan, Z.-H. AAV-mediated subcellular targeting of optogenetic tools in retinal ganglion cells. PloS One, 8(6):e66332, 2013.

•Pan, Z.-H., Ganjawala, T.H., Lu, Q., Ivanova, E., and Zhang, Z. ChR2 mutants at L132 and T159 with improved operational light sensitivity for vision restoration. PloS One, 9(6):e98924, 2014.

pan, Z.-H., Lu, Q., Bi, A., Dizhoor, A.M., and Abrams, G.W. Optogenetic approaches to restoring vision. Ann. Rev. Vision Sci. 1:185-210, 2015.

光遗传学先驱

光遗传学被认为是数十年来神经科学的最大突破,为治愈帕金森病、盲人和慢性病提供了可能。

然而,它的创始人又是谁呢?9月1日,美国健康医疗专业媒体《STAT》采访了这位可能是光遗传学第一人的科学家——美国韦恩州立大学教授潘卓华(中国科学技术大学774校友)。

很多神经生物学家没听说过潘卓华,中国人不知道潘卓华。

早在2004年2月,潘卓华成功将光敏通道蛋白(Channelrhodopsin)添加到视网膜神经元中,通过光照改变细胞活性。为此,美国国立卫生研究院(NIH)授予他30万美元的资助,并称赞:这是一项是史无前例的革命性技术。

潘花费了 2004 年的一个夏季来找出如何把光敏感通道蛋白放进活眼当中。他决定用病毒,即感染眼睛中的细胞,并潜入光敏感通道蛋白的 脱氧核糖核酸 中。他的同事,Alexander Dizhoor 是萨鲁斯大学(Salus University)的教授,设计了光敏感通道蛋白 DNA,并将这种基因添加到一个蛋白上,能在蓝光下发出绿色的荧光,所以他们可以一直跟踪光敏感通道蛋白。

在 2004 年 7 月,潘将病毒注射给第一只小鼠。五周后,他检查了小鼠的视网膜看看是否起效。当他看到了一片绿色的海洋时——它们的细胞膜中的成千上万个神经节细胞有着与光敏感通道蛋白偶联的绿色蛋白质。当他在其中一个细胞中插入电极并打开照射灯的时候,这些细胞出现了明显的电活性。光敏感通道蛋白起效了。这仅仅是第一步,但却是具有革命性的一步——这意味着潘的方法也许让盲人恢复视力。

潘卓华并不知道,他当时正与世界各地多家实验室赛跑。谁料本是最早完成实验的潘卓华,先后在《自然》《自然-神经科学》(Nature 神经科学)《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)等期刊的文章投递屡屡遭拒,并未引起重视。

杂志编辑回应称其文章应用狭窄,只解释了光敏通道蛋白在恢复视觉上的应用,而非普遍应用。也有人说,潘卓华的国别、学校排名等都是被忽视的原因。有人说:他如果来自名校,故事可能不同。

2005年,当相似的成果由美国斯坦福大学的卡尔·戴瑟罗斯(Karl Deisseroth)和麻省理工学院的艾德·博伊登( Ed Boyden)发表在《自然-神经科学》之后,轰动一时,并被《纽约时报》称为光遗传学史上的重大突破。

相较于美国学者获得的高额资金与媒体聚焦,潘卓华在十年间获得资助有限仅够维持研究。当《STAT》问对于当年经历的看法时,他称赞了美国学者,说只是如果自己的文章发表更早,他们就能获得更多的认可了。

现在,潘卓华还在从事光遗传学的研究,说:“我的实验室很小,我们的主要兴趣在于让人们重获光明。”

大写的“悲剧”和不公平?

科学网博主、新加坡国立大学副教授张洛欣为潘卓华这位小人物鸣不平,“没背景的小人物都有一个黎明前的一段黑暗”。海外华人学者集中的未名空间网友maxdna将潘卓华的成果总结为:

早在ChR2在2003年9月报道发表后。2004年2月潘卓华就发现ChR2 能激活RGC(retinal ganglion cell)。潘卓华申请了美国NIH(国立医学研究院)30万美元基金。2004年8月他用病毒实现了在大鼠眼睛里的在体表达,并且能被光激活。

伟大的科学发现之后是一系列悲剧的开始:

2004 年11月25日他向著名的《自然》投稿被拒。编辑建议他转投更细分专业领域的《自然-神经科学》杂志。

接着转投《神经科学杂志》也被拒!

2005年初,他的成果再投《神经科学杂志》,再次被拒。

2005年5月他在IVOS( Association for Research in Vision and Opthamology)会议上介绍了自己的成果。他的讲座只持续了15分钟。

2005年8月 《自然-神经科学 》发表了艾德·博伊登和 卡尔·戴瑟罗斯以及张峰的光遗传学文章。

2006年4月他的文章才终于被Neuron接受。

都被遗忘:在中国与科大

2005年,当相似的成果由美国斯坦福大学的卡尔·戴瑟罗斯和麻省理工学院的 艾德·博伊登发表在《自然-神经科学》之后,轰动一时,并被《纽约时报》称为光遗传学史上的重大突破。

2005年至今,戴瑟罗斯获得1800万美元的基金;博伊登拿到的超过1000万美元。他们都成为科学明星,多次获奖,暴露在聚光灯下,名利双收。潘卓华只在过去十年拿到了300万美元——STAT News说这只够勉强维持运营。

对于这一切,潘卓华心静如水。当《STAT》问对于当年经历的看法时,他坚持称赞了美国学者“毫无疑问,他们做了杰出的工作”。他也平静地说:我也很幸运。虽然如果自己的文章发表更早,故事可能不同。现在,潘卓华还在从事光遗传学的研究,说:“我的实验室很小,我们的主要兴趣在于让人们重获光明。”

潘卓华在哪儿都不为人注意,更有趣的是,或许一大半中国科大774同班同学都不记得他。中国科大新创校友基金会联络了三位科大774同班同学。另一位男生对这位四五年的同学抱歉地说“没有记忆”。另一位博闻强记的女生说:“记不清了。我印象中潘是一个话很少、少年时就很老成的人,理论物理专业。你请万东查查,774家谱他最门儿清。”

她笑称:“我没有评价了,整个大学期间我没与他说过一句话。我想774的女生他能说出名字的不会超过5个。”

原物理学院院长刘万东教授(774)是唯一记得潘卓华的人“潘卓华是金华市人,父亲在金华一中工作,他妹妹都毕业于该校。”当新创基金会请刘万东教授给出他脑海里所有的潘卓华的记忆时,这位文采极好的教授说:“老实,不善交往。”

中国科大774科学家璀璨若繁星,有两位中科院院士赵政国谢心澄;五位美国物理学会会士周冰陈剑平何小刚、赵政国、谢心澄。潘卓华低调的隐身在他小小的实验室,醉心于光遗传学研究——他是纯粹的科学人。

媒体关注

2016年,媒体发表文章对潘卓华表示关注,认为光遗传学一定会拿到诺贝尔奖,而潘卓华由于学术论文发表过程中受到不公正待遇。

光遗传学(optogenetics)是近几十年来神经科学领域最大的突破之一。然而它的第一位发明者,默默无闻的华人科学家潘卓华却因为学界的种种规则被埋没了。

参考资料

一定拿诺奖的光遗传学和被遗忘的潘卓华.澎湃网.2016-09-03

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