陳愛華：大腦皮層研究領(lǐng)域的青年學者

江世亮

近年來與腦研究有關(guān)信息出現(xiàn)的頻率不斷增多，先是這兩年介紹的美國、歐洲相繼推出的腦研究計劃，幾周前公布的今年諾貝爾生理或醫(yī)學獎也是獎勵因“發(fā)現(xiàn)構(gòu)成大腦定位系統(tǒng)的細胞”方面的工作，這些信息匯聚成一種認知就是，經(jīng)多年的孕育累積，腦科學研究具有了某種加速發(fā)展可能的同時也被賦予了更多的期待，這里既有對未知探索的興趣牽引，更有現(xiàn)實中海量社會需求的亟待滿足。也是帶著這樣的認知，當我看到2014年入選啟明星的名錄上有華東師大從事腦功能研究的陳愛華的名字時，就有想采訪的沖動。很順利，我如愿訪問了陳愛華。

1979年出生的陳愛華目前已是華東師大教育部腦功能基因組學重點實驗室的研究員。我在樓下等電梯時看到她的名字是和錢卓、林龍年等知名學者列在一起的，錢卓前些年因聰明鼠的研究在國際上建立起聲譽，而林龍年被楊雄里院士稱為是國內(nèi)能解讀諾貝爾生理醫(yī)學獎工作的人，這樣未見面我已對這位采訪對象生出一些敬畏。見面后我的第一感覺她是一個干練、精致有主見的女青年。和她交流，你會覺得這是一個思路清晰、腦子特別好使，就是一個該“搞腦子”的人。

從奧數(shù)獎得主到神經(jīng)生理研究

陳愛華是江蘇靖江人。中學時她就開始經(jīng)常參加奧數(shù)比賽，高中時奧數(shù)難度增大，很多同學退出，但她一直堅持下來，還拿過奧數(shù)獎。由于數(shù)理化成績一直比較好，陳愛華被保送到南京大學。那時的陳愛華看了不少科學家的傳記，很崇拜楊振寧、鄧稼先，填志愿時就想填報核物理學，但中學老師勸她女孩子還是學生物學更合適，于是填報了南大生物學專業(yè)。大學最初兩年，她覺得自己不適合學生物，覺得記憶背誦的東西太多，而自己比較長于數(shù)理邏輯分析，困惑之下甚至想要轉(zhuǎn)到物理系。

大三時南大生理專業(yè)的王建軍老師了解了她的想法后，鼓勵她說，神經(jīng)電生理研究非常需要數(shù)理基礎(chǔ)好的人，并在王老師的指導(dǎo)下開始積累神經(jīng)生物學方面的知識。當時以陳愛華的成績可以獲得保送本校研究生的資格，但陳愛華覺得自己對計算神經(jīng)學、生物物理學等更感興趣，“當時也看了John G.Nicholl的《從神經(jīng)元到大腦》、楊雄里的《視覺的神經(jīng)機制》等書，對視覺領(lǐng)域的數(shù)學建模很向往?！边@樣，陳愛華選擇了自考，如愿考到中科院上海生理研究所，跟著剛從牛津回來的梁培基老師做視網(wǎng)膜研究。為了鍛煉學生，梁老師讓她獨立搭建一套多電極記錄系統(tǒng)，這種訓(xùn)練打下的根基讓她一直很受用，后來她還和梁老師一起出過一本《神經(jīng)元活動的多電極同步記錄及神經(jīng)信息處理》的書。

在一流國際團隊感知如何做事做人

2005年7月畢業(yè)后，陳愛華選擇了出國做博士后，到圣路易斯華盛頓大學醫(yī)學院解剖學與神經(jīng)生物系，師從Dora Angelaki 和Greg DeAngelis。雖然她有點遺憾沒能跟隨哈佛的視網(wǎng)膜專家Markus Meister繼續(xù)從事視網(wǎng)膜信息編碼方面的研究，但到了華盛頓大學后，陳愛華突然覺得眼界更開闊了，研究的課題更加吸引她，而她的兩個導(dǎo)師，其中Greg是視覺領(lǐng)域的知名專家，Dora是在前庭研究領(lǐng)域中如日中天的干將，兩人正合作對人自身運動過程中視覺與前庭信息整合的神經(jīng)機制進行研究。陳愛華很慶幸自己加入了這個非常優(yōu)秀的團隊。

這個實驗室是以靈長類為實驗動物開展系統(tǒng)神經(jīng)科學研究，對陳愛華來說是全新的，也是她第一次接觸靈長類實驗研究，而系統(tǒng)神經(jīng)科學在當時的中國幾乎是空白。系統(tǒng)神經(jīng)科學是神經(jīng)科學的重要分支，結(jié)合實驗神經(jīng)科學和計算神經(jīng)科學，側(cè)重研究皮層回路如何將外界信息轉(zhuǎn)變成知覺、意識和運動的神經(jīng)機制。“相對而言，以前做的視網(wǎng)膜研究側(cè)重于信號是如何轉(zhuǎn)化編碼的，而皮層研究的面更寬，更關(guān)注與認知相關(guān)的高級功能，如知覺意識、情緒、記憶和決策等?！?/p>

訪問中，陳愛華告訴我，靈長類系統(tǒng)神經(jīng)科學相對研究難度大，對實驗平臺的要求比較高。很多在猴子上做的實驗?zāi)軌蛑苯舆\用在人身上，但投入也是很高的，對實驗者來說要懂很多東西，涉及到靈長類手術(shù)、動物訓(xùn)練和實驗，數(shù)理功底也要好，需要將實驗科學與計算科學很好地結(jié)合，所以對研究者的綜合能力要求很高。

話題繼續(xù)圍繞著陳愛華所在的華盛頓大學的這個實驗室展開。這個實驗室在多感覺整合研究方面已具有很大的國際影響力，也出了一批優(yōu)秀的學者，但這六年里讓陳愛華印象最深的是他們做事的方式?！拔胰r他們就關(guān)照我，做事情每一步都要謹慎，做之前要有一個預(yù)測，如果實驗或分析結(jié)果與預(yù)期不符，要及時找到問題所在，不放過每一個細節(jié)”。兩位導(dǎo)師非常忙，但他們在實驗室里呆的時間非常長，他們要求有問題要隨時溝通，不允許任何拖延。另外，美國同行的勤奮也讓陳愛華非常欽佩：“我的那位女導(dǎo)師平均每周工作100小時，我感覺她醒著的每一小時都在工作，她是1961年出生的，2014年晉升為美國科學院院士，她給我的感覺是對科學充滿了濃厚興趣，社會活動能力很強，永遠能量充沛，是個陽光燦爛的希臘人。”

以自己的行動贏得強者的尊重

訪談中，陳愛華對美國同行致力于讓大家重視大腦皮層前庭研究印象極深。前庭是人體的重要器官，除了大家熟悉的重力感和平衡感反射外，前庭在空間認知方面也具有很重要的作用，陳愛華舉例說明：“老鼠對路徑的認識一方面依賴于外在的感覺信息如視覺聽覺，另一方面依賴于活動者內(nèi)在的感覺信息判斷，而這很大程度上依賴于前庭器官對自身活動狀態(tài)如身體位置和方向的識別，很多情況下是外在內(nèi)在一起作用對空間方位進行認知判斷?！边@部分器官功能的紊亂或失衡會導(dǎo)致很多疾病，另外幾乎所有離開地面的活動都會伴有前庭方面的問題（如空暈病、飛行錯覺、空間定向障礙等），所以這也是軍方對這方面研究高度關(guān)注的原因，美國宇航局常常根據(jù)實際需求提出一些前庭基礎(chǔ)研究課題或項目，讓高校和研究單位開展研究，并按計劃驗收相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)。盡管前庭研究是一個很重要的研究方向，但在陳愛華看來，前庭研究國內(nèi)還很薄弱，與這門學科本身的重要性是極不相稱的。

在華盛頓大學6年期間，陳愛華作為第一作者在國際神經(jīng)科學最重要的雜志《神經(jīng)科學》上發(fā)了5篇文章。她的導(dǎo)師（就是上面介紹的入選美國科學院院士的那位Dora Angelaki）對她的評價有個過程， Dora經(jīng)常鼓勵女孩子從事科研，尤其是靈長類系統(tǒng)神經(jīng)科學，但她對女孩的要求也很格外嚴厲。陳愛華是第一個進入這個實驗室的中國女孩，剛開始Dora經(jīng)常跟她說：“你必須像西方女性一樣獨立、在思想上完全獨立，一旦有自己的想法，要充滿熱情地參與、執(zhí)著追求?！?但是很快，陳愛華用東方女性的勤奮、超強的忍耐力、努力學習的精神贏得了Dora的敬佩。陳愛華說：“他們尊重強者，她對我提的要求我都能做到，認識到我是一個有抱負的人。一開始她對中國女性有點看輕，我以自己的行動贏得了一個強者的尊重?！?/p>

陳愛華的強還體現(xiàn)在事業(yè)和家庭兩者兼顧，作為女學者除了發(fā)表那么多文章外，博士后期間她生了兩個孩子，在孩子出生前一天還在實驗室里帶其他人做實驗，孩子出生后一周左右就去實驗室工作，高效利用自己的每一分鐘，沒有因生育而耽誤任何實驗室的事情！Dora也經(jīng)常感慨“五篇文章加兩個小孩，很少有人能做到這一點?！?/p>

陳愛華2012年回國。在回應(yīng)為何選擇華東師大時，她說，“其實出國前就知道華東師大有這個重點實驗室，有錢卓教授和林龍年老師等一批學術(shù)中堅，錢卓教授很想利用國內(nèi)的優(yōu)勢開展靈長類研究，另外周永迪老師也是做靈長類的，在我之前周老師那個課題組已經(jīng)在華東師大開展靈長類工作記憶方面的工作，因為我的研究方向與這邊比較匹配，這樣就來了。”

到華東師大當年，33歲的陳愛華被聘為研究員。在學校和重點實驗室的支持下，也有賴于周永迪、林龍年老師等前輩的大力支撐，回國一年后陳愛華已建立起自己的實驗室，有了自己的研究小組，目前的研究方向側(cè)重于靈長類前庭信號在空間認知中的作用?！拔矣幸粋€正在做的實驗是與運動病相關(guān)的前庭方面的研究。有個理論認為當外界的視覺信息與人的前庭不一致時會誘發(fā)眩暈等不適感，我是想了解這種感覺產(chǎn)生的機制，從這個起步逐步深入?！?/p>

啟明星是陳愛華回國后得到的首批科研資助項目，通過啟明星項目，陳愛華希望能夠揭示皮層的某個特定部位（前庭皮層）在失活的情況下為何會引起眩暈。她說，我們推測前庭皮層很可能是運動病的中樞，了解機制后就可進行干預(yù)或進行特殊的前庭訓(xùn)練對運動病、眩暈等予以校正。這也再次表明，皮層起著非常重要的作用，我們需要重視相關(guān)的研究，并且在相關(guān)研究領(lǐng)域有所突破。

（摘編自《世界科學》2014年第11期）