新院士速写 | 复旦大学上海医学院马兰:将6月26日铭记于心的女科学家
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原标题:新院士速写 | 复旦大学上海医学院马兰:将6月26日铭记于心的女科学家

图说:中国科学院院士、复旦大学上海医学院教授马兰 采访对象供图
每年的6月26日,对于复旦大学上海医学院教授、脑科学研究院院长马兰来说,是一个重要的日子。这一天,是世界禁毒日。20多前年,当她从美国归来,就开始从事“药物成瘾机制”的研究。她曾说:“目标只有一个,研制出真正的戒毒药。”在复旦大学枫林校区,马兰和她的团队,完成了一篇篇不断解开毒瘾“密码”的论文,站在了学术研究的国际顶峰。在马兰的桌上,始终摆着一份原卫生部发布的吸毒人员分析表。
马兰介绍说,吸毒人员数量居高不下主要原因是戒毒难、复吸率极高。以前,人们往往认为“复吸”是心理因素“意志力差”所致,其实,据世界卫生组织的权威定义:“成瘾”是一种严重的、复发性的脑疾病。
于是,马兰和她的团队一层层剥开毒瘾之谜。“我们是从人体的生理机能出发,一步步来寻求成瘾答案的。”马兰说,其实不仅是“毒瘾”,“赌瘾”“酒瘾”等都与脑的生理机能有关。吗啡、杜冷丁、海洛因等药物都归称阿片类物质,这些物质通过结合脑内的阿片受体发挥作用。经过最初几年努力,马兰的团队发现:毒品作用与阿片受体后,使人产生记忆并引发依赖感,是由于脑内蛋白激酶起了关键作用。
记者曾经问马兰:“你的研究发现是否意味着‘药到瘾除’的毒品解药即将问世?”她回答:“这只是基础研究的突破,对于‘成瘾之谜’还有许多问题等待破解。研制出新的药物可能还要等20年,甚至更长的时间。也就是说,我的一生都将为寻求根除毒瘾的‘秘方’工作。”
近几年,马兰和她的团队依然与“毒品”做着斗争。去年以来,相继发布重大成果:一则,她的团队发现吗啡能协同激活大脑皮层中两类不同的中间神经元,造成抑制性神经环路的持续失活,从而揭示了吗啡等成瘾性药物产生强烈奖赏和依赖作用的神经机制。吗啡等阿片类药物具有良好的镇痛作用,但其同时能产生强烈的奖赏作用(欣快感),因此会导致成瘾甚至滥用。研究表明,吗啡等阿片类药物通过激活细胞表面的阿片受体而发挥作用。
另一则,吸毒一旦成瘾,难以戒除。β-arrestin是调节细胞信息传递的一种重要的分子,在大脑皮层各分区广泛分布,但其在前额叶下边缘皮层发挥的作用并不清楚。马兰研究团队发现,该脑区的β-肾上腺素受体/β-arrestin信号通路能调控可卡因成瘾小鼠的消退学习能力,促进成瘾的消退。这是新一代禁毒药生成的基础。
除了继续破解“成瘾”的秘密,作为复旦上海医学院脑科学研究院院长,马兰的一项使命就是推动国家科技发展战略——脑计划的实施。作为全国人大代表,马兰参加全国两会时,曾多次阐述脑科学研究的重要性,提出设立脑计划的建议,她常用四个字“迫不及待”。
人类思维的物质载体是大脑,组成人脑的神经细胞数量上千亿,与银河系星体总数相当;而作为神经细胞连接点的“突触”,数量又是神经细胞的1000倍,达到10的14次方。正是这些庞大数字的细胞构成的神经环路和网络,使人类得以产生感觉、形成意识、能学习记忆,拥有思维和认知能力。然而大脑神经环路在发育过程中是如何形成的?又如何实施功能,始终是未解之谜。马兰告诉记者,虽然现代科学研究解释了大脑许多的奥秘,但总体而言,大脑依然是隐藏着大量奥秘的“黑箱子”,而脑科学则被称为人类理解自然现象和人类本身的终极疆域。另一方面,从医学角度来看,认识脑的发育形成和工作原理对于维护脑健康,治疗众多复杂的大脑疾病具有关键的意义。此外,人工智能的发展,亦与脑科学息息相关。
“我们要发挥综合优势、组织跨学科的力量,强强联合,冲击全球脑科学研究的前沿。”这是马兰心中的蓝图。
新民晚报记者 张炯强
【院士简介】
马兰,复旦大学上海医学院教授,脑科学研究院院长、医学神经生物学国家重点实验室主任、教育部脑科学前沿科学中心首席科学家。1958年9月出生于辽宁省沈阳市,1982年1月毕业于沈阳药学院(现沈阳药科大学)药学系,1984年12月获得中国医科大学硕士学位,1990年12月获得美国北卡罗来纳大学教堂山分校博士学位,1991年-1995年先后在美国北卡罗来纳大学和拜耳公司从事博士后研究工作,1995年12月起担任上海医科大学/复旦大学上海医学院教授至今。
马兰长期从事药物成瘾和记忆机制研究。发现成瘾性药物调控基因表达的表观遗传新途径和β-抑制蛋白的核信使功能;揭示成瘾渴求强化和药物成瘾的跨代遗传现象及其表观遗传机制;系统阐述阿片受体信号转导调控机制,发现GRK作用的新模式及其调控记忆的机制;提出记忆提取-消退的受体偏向性信号通路假说和消除成瘾相关记忆的新策略。曾获国家杰出青年科学基金、创新研究群体科学基金、何梁何利科技进步奖,担任国家973计划项目首席科学家。获国家自然科学二等奖2项、省部级科技进步一等奖6项,被评为全国优秀科技工作者。获国家教学成果二等奖和上海市教学成果一等奖各1项,被复旦大学研究生选为“我心目中的好导师”。
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