潘卓華

潘卓華

潘卓華,男,博士,光遺傳學先驅。美國韋恩州立大學教授。1956年出生於中國浙江金華,1978年3月從浙江金華一中進入中國科學技術大學近代物理系學習,1982年獲得學士學位。1984年獲中國科學院生物物理所碩士;1990年獲紐約州立大學布法羅分校博士學位。隨後擔任美國韋恩州立大學醫學院解刨學和細胞生物學系教授,2011年出任該校Kresge眼科研究所眼科學Edward T. and Ellen K. Dryer講席教授。潘教授也是RetroSense Therapeutics首席科學家。2001年獲得韋恩州立大學醫學院傑出教授研究獎;2004年獲得該校Career Development Chair獎。2004年2月,潘卓華成功將光敏通道蛋白(Channelrhodopsin)添加到視網膜神經元中,通過光照改變細胞活性。為此,美國國立衛生研究院(NIH)授予他30萬美元的資助,並稱讚:這是一項是史無前例的革命性技術。2016年,媒體發表文章對潘卓華表示關注,認為光遺傳學一定會拿到諾貝爾獎,而潘卓華由於學術論文發表過程中受到不公正待遇。

基本信息

個人簡介

潘卓華,男,1978年3月從浙江金華一中進入中國科學技術大學近代物理系學習(774),1982年獲得學士學位。1984年獲中國科學院生物物理研究所碩士;1990年獲紐約州立大學布法羅分校博士學位。隨後擔任美國韋恩州立大學醫學院解刨學和細胞生物學系教授,2011年出任該校Kresge眼科研究所眼科學EdwardT.andEllenK.Dryer講席教授。潘教授也是RetroSenseTherapeutics首席科學家。
2001年獲得韋恩州立大學醫學院傑出教授研究獎;2004年獲得該校CareerDevelopmentChair獎。

個人英文網站 http://anatomy.med.wayne.edu/profile.php?id=44606

教育背景

1978-1982年學士,中國科學技術大學,合肥,中國。

1982-1984碩士,生物物理研究所,中國科學院,北京,中國。

1986-1990博士,紐約州立大學布法羅分校,布法羅,紐約。

1990-1991年博士後,紐約州立大學布法羅分校,布法羅,紐約。

研究方向

潘博士的研究主要集中在遺傳學的方法開發治療引起的光感受器變性失明。視力恢復光的策略是基於基因轉換光敏感的感光細胞的視網膜內層神經元為理念,從而使視網膜光敏感度的感光細胞死亡後。用重組腺相關病毒載體表達一種微生物視紫紅質,channelrhodopsin-2(CHR),從綠色藻類中提取。潘博士的研究小組在視網膜變性動物模型中證實了這一策略的可行性。

在潘博士的實驗室開發的光遺傳基因治療已授權給一家生物科技公司,RetroSenseTherapeutics。RetroSense的第一代的基因治療產品已收到來自美國FDA進行臨床試驗。

潘博士正在進行的研究旨在進一步開發和改進光基因技術恢復視力。

潘博士在美國韋恩州立大學醫學院解刨學和細胞生物學系任教,教授醫學神經科學課程,這是1年的醫學院課程的一部分。此外,他還擔任學校眼睛生命科學顧問。

所獲獎勵

韋恩州立大學醫學院教師研究卓越獎,2001

韋恩州立大學職業發展椅獎,2004。

願景希望獎勵,2006。

董事會的州長教師表彰獎,韋恩州立大學,2007。

有遠見的獎,希望的願景,2009。

EdwardT.和EllenK.Dryer賦予•眼科Kresge眼科研究所,韋恩州立大學,教授2011。

達勒姆會議;公眾演講的“遺傳學”,伯林,德國,2012。

戈登研究會議;會議主席“遺傳學”,巴噶、義大利的臨床套用,2014。

國際眼科研究協會(伊瑟爾)兩年一次的會議;會議主席“光遺傳學視力恢復”,三藩,CA,2014。

開放創新論壇和技術展示;開放式訪談“基因治療的未來”,莫斯科,俄羅斯,2015。

公開出版

•Pan,Z.-H.Differentialexpressionofhigh-andtwotypesoflow-voltage-activatedcalciumcurrentsinrodandconebipolarcellsoftheratretina.J.Neurophysiol.83:513-527,2000.
•Pan,Z.-H.andHu,H.-J.Voltage-dependentNa+currentsinmammalianretinalconebipolarcells.J.Neurophysiol.84:2564-2571,2000.
•Pan,Z.-H.,Hu,H.-J.,Perring,P.,andAndrade,R.T-typeCa2+channelsmediateneurotransmitterreleaseinretinalbipolarcells.Neuron32:89-98,2001.
•Cui,J.,Ma,Y.-P.,Lipton,S.A.,PanZ.-H.Glycinereceptorsandglycinergicsynapticinputattheaxonterminalsofmammalianretinalrodbipolarcells.J.Physiol.553:895-909,2003.
•PanZ.-H.,Bi,A.,Ma,Y.-P.,Olshevskaya,E.,andDizhoor,A.M.FunctionalExpressionofaDirectlyLight–GatedMembraneChannelinMammalianRetinalNeurons:APotentialStrategyforRestoringLightSensitivitytotheRetinaAfterPhotoreceptorDegeneration.Invest.Ophthalmol.Vis.Sci..2005;46(13):4631.
•Bi,A.,Cui,J.,Ma,Y.-P.,Olshevskaya,E.,Pu,M.,Dizhoor,A.M.,andPanZ.-H.Ectopicexpressionofamicrobial-typerhodopsinrestoresvisualresponsesinmicewithphotoreceptordegeneration.Neuron50:23-33,2006.
•Zhang,Y.,Ivanova,E.,Bi,A.,andPan,Z.-H.EctopicexpressionofmultiplemicrobialrhodopsinsrestoresONandOFFlightresponsesintheretinaafterphotoreceptordegeneration.J.Neurosci.29:9186-96,2009.
•Lu,Q.,Ivanova,E.,andPanZ.-H.CharacterizationofGFP-expressingretinalconebipolarcellsina5-HTR2atransgenicmouseline.Neurosci.163:662-668,2009.
•Ivanova,E.,Hwang,G.-S.,Pan,Z.-H.,andTroilo,D.EvaluationofAAV-mediatedexpressionofchop2-GFPinthemarmosetretina.Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.51:5288-5296,2010.
•Zhang,Y.,Ivanova,E.,Bi,A.,andPan,Z.-H.EctopicexpressionofmultiplemicrobialrhodopsinsrestoresONandOFFlightresponsesintheretinaafterphotoreceptordegeneration.J.Neurosci.29:9186-96,2009.
•Wu,C.,Ivanova,E.,Cui,J.,LuQ.andPan.Z.-H.ActionpotentialgenerationatanAIS-likeprocessintheaxonlessretinalAIIamacrinecell.J.Neurosci.31:14654-14659,2011.
•Ivanova,E.,Lee,P.,andPan,Z.-H.Characterizationofmultiplebistratifiedretinalganglioncellsinapurkinjecellprotein2-cretransgenicmouseline.J.Comp.Neurol.521:2165-80,2013.
•Wu,C.,Ivanova,E.,Zhang,Y.,Pan,Z.-H.AAV-mediatedsubcellulartargetingofoptogenetictoolsinretinalganglioncells.PloSOne,8(6):e66332,2013.
•Pan,Z.-H.,Ganjawala,T.H.,Lu,Q.,Ivanova,E.,andZhang,Z.ChR2mutantsatL132andT159withimprovedoperationallightsensitivityforvisionrestoration.PloSOne,9(6):e98924,2014.
•Pan,Z.-H.,Lu,Q.,Bi,A.,Dizhoor,A.M.,andAbrams,G.W.Optogeneticapproachestorestoringvision.Ann.Rev.VisionSci.1:185-210,2015.

光遺傳學先驅

光遺傳學被認為是數十年來神經科學的最大突破,為治癒帕金森、盲人和慢性病提供了可能。

然而,它的創始人又是誰呢?9月1日,美國健康醫療專業媒體《STAT》採訪了這位可能是光遺傳學第一人的科學家——美國韋恩州立大學教授潘卓華(中國科學技術大學774校友)。

很多神經生物學家沒聽說過潘卓華,中國人不知道潘卓華。

用於光與大腦研究的小鼠用於光與大腦研究的小鼠

早在2004年2月,潘卓華成功將光敏通道蛋白(Channelrhodopsin)添加到視網膜神經元中,通過光照改變細胞活性。為此,美國國立衛生研究院(NIH)授予他30萬美元的資助,並稱讚:這是一項是史無前例的革命性技術。

潘花費了2004年的一個夏季來找出如何把光敏感通道蛋白放進活眼當中。他決定用病毒,即感染眼睛中的細胞,並潛入光敏感通道蛋白的DNA中。他的同事,AlexanderDizhoor是薩魯斯大學(SalusUniversity)的教授,設計了光敏感通道蛋白DNA,並將這種基因添加到一個蛋白上,能在藍光下發出綠色的螢光,所以他們可以一直跟蹤光敏感通道蛋白。
在2004年7月,潘將病毒注射給第一隻小鼠。五周后,他檢查了小鼠的視網膜看看是否起效。當他看到了一片綠色的海洋時——它們的細胞膜中的成千上萬個神經節細胞有著與光敏感通道蛋白偶聯的綠色蛋白質。當他在其中一個細胞中插入電極並打開照射燈的時候,這些細胞出現了明顯的電活性。光敏感通道蛋白起效了。這僅僅是第一步,但卻是具有革命性的一步——這意味著潘的方法也許讓盲人恢復視力。

潘的實驗室里的一個人眼模型潘的實驗室里的一個人眼模型

潘在韋恩州立大學的實驗室中潘在韋恩州立大學的實驗室中
潘卓華並不知道,他當時正與世界各地多家實驗室賽跑。誰料本是最早完成實驗的潘卓華,先後在《自然》《自然-神經科學》(NatureNeuroscience)《神經科學雜誌》(JournalofNeuroscience)等期刊的文章投遞屢屢遭拒,並未引起重視。

雜誌編輯回應稱其文章套用狹窄,只解釋了光敏通道蛋白在恢復視覺上的套用,而非普遍套用。也有人說,潘卓華的國別、學校排名等都是被忽視的原因。有人說:他如果來自名校,故事可能不同。

2005年,當相似的成果由美國史丹福大學的卡爾·戴瑟羅斯(KarlDeisseroth)和麻省理工學院的艾德·博伊登(EdBoyden)發表在《自然-神經科學》之後,轟動一時,並被《紐約時報》稱為光遺傳學史上的重大突破。

相較於美國學者獲得的高額資金與媒體聚焦,潘卓華在十年間獲得資助有限僅夠維持研究。當《STAT》問對於當年經歷的看法時,他稱讚了美國學者,說只是如果自己的文章發表更早,他們就能獲得更多的認可了。

現在,潘卓華還在從事光遺傳學的研究,說:“我的實驗室很小,我們的主要興趣在於讓人們重獲光明。”

大寫的“悲劇”和不公平?

科學網博主、新加坡國立大學副教授張洛欣為潘卓華這位小人物鳴不平,“沒背景的小人物都有一個黎明前的一段黑暗”。海外華人學者集中的未名空間網友maxdna將潘卓華的成果總結為:

早在ChR2在2003年9月報導發表後。2004年2月潘卓華就發現ChR2能激活RGC(retinalganglioncell)。潘卓華申請了美國NIH(國立醫學研究院)30萬美元基金。2004年8月他用病毒實現了在大鼠眼睛裡的在體表達,並且能被光激活。

偉大的科學發現之後是一系列悲劇的開始:

2004年11月25日他向著名的《自然》投稿被拒。編輯建議他轉投更細分專業領域的《自然-神經科學》雜誌。

接著轉投《神經科學雜誌》也被拒!

2005年初,他的成果再投《神經科學雜誌》,再次被拒。

2005年5月他在IVOS(AssociationforResearchinVisionandOpthamology)會議上介紹了自己的成果。他的講座只持續了15分鐘。

2005年8月《自然-神經科學》發表了艾德·博伊登和卡爾·戴瑟羅斯以及張峰的光遺傳學文章。

2006年4月他的文章才終於被Neuron接受。

都被遺忘:在中國與科大

2005年,當相似的成果由美國史丹福大學的卡爾·戴瑟羅斯和麻省理工學院的艾德·博伊登發表在《自然-神經科學》之後,轟動一時,並被《紐約時報》稱為光遺傳學史上的重大突破。

2005年至今,戴瑟羅斯獲得1800萬美元的基金;博伊登拿到的超過1000萬美元。他們都成為科學明星,多次獲獎,暴露在聚光燈下,名利雙收。潘卓華只在過去十年拿到了300萬美元——STATNews說這隻夠勉強維持運營。

對於這一切,潘卓華心靜如水。當《STAT》問對於當年經歷的看法時,他堅持稱讚了美國學者“毫無疑問,他們做了傑出的工作”。他也平靜地說:我也很幸運。雖然如果自己的文章發表更早,故事可能不同。現在,潘卓華還在從事光遺傳學的研究,說:“我的實驗室很小,我們的主要興趣在於讓人們重獲光明。”

潘卓華在哪兒都不為人注意,更有趣的是,或許一大半中國科大774同班同學都不記得他。中國科大新創校友基金會聯絡了三位科大774同班同學。另一位男生對這位四五年的同學抱歉地說“沒有記憶”。另一位博聞強記的女生說:“記不清了。我印象中潘是一個話很少、少年時就很老成的人,理論物理專業。你請萬東查查,774家譜他最門兒清。”

她笑稱:“我沒有評價了,整個大學期間我沒與他說過一句話。我想774的女生他能說出名字的不會超過5個。”

原物理學院院長劉萬東教授(774)是唯一記得潘卓華的人“潘卓華是金華人,父親在金華一中工作,他妹妹都畢業於該校。”當新創基金會請劉萬東教授給出他腦海里所有的潘卓華的記憶時,這位文彩極好的教授說:“老實,不善交往。”

中國科大774科學家璀璨若繁星,有兩位中科院院士趙政國謝心澄;五位美國物理學會會士周冰陳劍平何小剛趙政國謝心澄。潘卓華低調的隱身在他小小的實驗室,醉心於光遺傳學研究——他是純粹的科學人。

媒體關注

2016年,媒體發表文章對潘卓華表示關注,認為光遺傳學一定會拿到諾貝爾獎,而潘卓華由於學術論文發表過程中受到不公正待遇。

光遺傳學(optogenetics)是近幾十年來神經科學領域最大的突破之一。然而它的第一位發明者,默默無聞的華人科學家潘卓華卻因為學界的種種規則被埋沒了。

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