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著名生物物理学家庄小威院士做客“中国科大论坛”
    

1226日下午,美国国家科学院院士、美国艺术与科学学院院士、中国科学院外籍院士、哈佛大学化学与化学生物及物理学双聘教授庄小威做客“中国科大论坛”,在生命科学学院一楼报告厅做了题为Imaging the molecular and cellular world of life at the genomic scale”》的学术报告。报告会前,校党委书记舒歌群会见了庄小威院士,报告会由常务副校长潘建伟院士主持。会议开始,舒歌群书记向庄小威颁发了中国科大论坛纪念牌。

庄小威以其实验室开发的MERFISH技术为切入点,介绍了MERFISH的原理及其应用前景,并详细阐述了超高分辨率显微成像技术在组织细胞的空间分布和单细胞三维基因组学方面的研究进展。MERFISH成像和单细胞RNA测序(scRNAseq)技术都可以区分组织中不同的细胞类型,但MERFISH成像可以直接运用于完整的组织,从而提供不同细胞类型在组织中的空间分布信息。通过结合MERFISH和scRNAseq对下丘脑中150多个基因进行成像,可以区分不同神经细胞类型并构建空间分布图谱。在此基础上,可以研究特定细胞与行为之间的关系,比如通过追踪在特定行为过程中(育儿)高表达的基因和对应的细胞,可以知道控制该行为的神经细胞类型及其在脑组织中的分布。此外,庄小威教授还分享了超高分辨率显微成像在单细胞三维基因组学领域的研究进展。通过Hi-C等相关研究发现,染色质的高级结构可以分为A/B compartment、Topological Associating Domain (TAD)和Chromatin loop,染色质的超高分辨率显微成像的结果与Hi-C等得到的结果高度一致。此外,染色质的超高分辨率成像也揭示了TAD结构在单细胞水平的动态性。不同细胞中的TAD boundary不尽相同,染色质的不同区域均可作为TAD boundary,但CTCF和Cohesin结合的染色质区域作为TAD boundary的可能性较高,这一倾向性与群体细胞水平的TAD结构相吻合。染色质的三维成像一方面肯定了TAD在单细胞水平的存在,另一方面也揭示了TAD在单细胞中的存在可以不依赖于Cohesin。

庄小威不仅分享了自己的学术成果,而且还谈到她的研究思路,她是怎样想起去做MERFISH,介绍了该方法的优势、应用领域。新发展的方法弥补并拓展了她前面研究方法中的不足,从而取得了重大成果。

报告结束后,同学们就关心的学术问题积极提问,庄小威一一给予耐心解答。最后同学们涌上主席台,请庄小威签字合影。



庄小威,著名生物物理学家,美国国家科学院院士、美国艺术与科学学院院士、中国科学院外籍院士,哈佛大学化学与化学生物、物理学双聘教授。1987年考进中国科学技术大学少年班,1991年本科毕业后赴美国加州大学伯克利分校留学,1996年博士毕业后进入斯坦福大学从事博士后研究工作,师从朱棣文教授。2001年进入哈佛大学任教。2003年,庄小威凭借研究单个分子特性的杰出才能获得麦克阿瑟天才奖,是第一位获此荣誉的华人女科学家。2004年,她被美国《科技评论》杂志选为35岁以下的100名青年创新者。2005年被聘为美国霍华德·休斯医学研究所研究员;2006年被聘为哈佛大学化学和物理双学科正教授,并在哈佛大学建立了以自己名字命名的单分子生物物理实验室;2011年,获赛克勒国际生物物理学奖;2011年,受聘为中国科学技术大学大师讲席教授 ,担任生命科学学院国际科学咨询委员会成员。2012年当选为美国国家科学院院士;2013年8月,入选北京大学大学堂顶尖学者讲学计划,成为入选该计划的第二位学者。2015年2月,因发明了基于单分子荧光检测的超高分辨率成像方法(STORM)而获得美国科学院分子生物学奖 ;2015年12月,当选中国科学院外籍院士。2017年6月,获得瑞典卡罗林斯卡学院颁发的伦纳特·尼尔森奖。2018年10月,获得2019年度生命科学突破奖。

庄小威的主要研究工作为发展和使用单分子生物学及生物成像技术以及超高分辨生物成像技术,用以研究体外及活细胞中生物分子及其分子组装过程。在《Nature》《Science》《Cell》《Nature Methods》《Nature Biology》《Neuron》《PNAS》等学术期刊上发表多篇论文。截止到2015年,她发表的论文他引超过12600次,最高单篇他引超过2000次。


(生命科学学院)

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