校园时讯

　　12月6日下午，1991年诺贝尔生理学或医学奖得主厄温·内尔做客成电讲坛，以“电流与神经：离子通道的发现、功能及其在生物医学和药理学中的作用”为题，揭示了细胞内的奇妙世界，并介绍了他开创的“膜片钳”技术。讲座前，校党委副书记申小蓉会见了厄温·内尔。

　　“神经”是厄温·内尔讲解的第一个关键词。他说，从意大利生物学家伽伐尼通过电流刺激青蛙腿发现神经，到Santiago Ramóny Cajal预言了单个神经元的存在，人类对神经的认识逐步深入。近现代对神经的研究主要集中在对神经元性质的探索。通过对枪乌贼神经纤维的解构及现代电磁学知识，我们知道了钠钾等离子的存在价值。慢慢地，我们发现了通过离子浓度变化的不可逆的神经电位变化。

　　他仔细讲解了几个实验的过程和方法，并指出了这些实验的不足。他认为，我们不能单一地对离子浓度变化的原因做出细致的研究，因为单一的研究将无法从本质上认知离子浓度变化的确切原因。紧接着，他讲解了具有开创性意义的“膜片钳技术”(Patch Clamps'Technique)。他选取了该技术的四种模式中的“细胞吸附模式”（Cell-attached Recording），并通俗地讲解了具体原理。

　　“膜片钳技术”是在“电压钳技术”的基础上发展起来的，它是采用记录流过离子通道的离子电流，来反映细胞膜上单个或几个离子通道分子活动的技术。简言之，就是把单个离子通道通过电吸附的方式从细胞膜上“选取”出来，再利用离子电流来反映其活动状况。

　　在这项研究中，他首次提出来“离子通道”的概念，并在其后的研究中不断改进，渐渐形成了如今的“离子通道”模型。他指出，用“离子通道”相关的技术可以治疗“心律不齐”等一些由离子通道异常引起的疾病。

　　长期以来，心律不齐困扰着世界上很多患者，这种心跳过快或过慢的不规则症状，可能会导致心悸、眩晕、昏迷，严重时甚至会致命。进一步的研究发现，人类心脏跳动必须仰赖钙质，每次心跳前，钙离子会涌入心肌细胞中，接着，一种特殊蛋白质会在细胞中形成一条通道，让这些钙离子从细胞中释出，导致心脏收缩。

　　一旦这种特殊蛋白质的基因发生突变，就会造成钙离子通道一场，并导致心律不齐，让原本健康的人突然因心脏病而死亡。他说：“现在，有了离子通道相关理论和技术，只要找出稳定的钙离子通道，就可以预防心律不齐，挽救无数患者的生命。”

　　“生物学还很年轻，还有很多机会！”他说，“我们不难发现，生物学前沿在不断纳入实际应用，这种从理论到应用的过程比我们想象的迅速得多。”他高兴地说，与离子通道相关的技术已经在治疗囊性纤维化、癫痫、肌无力以及癌症方面有了新的发展。而这一切，都源于二三十年前的研究。他充满信心地说：“由此可想象，再过二三十年，生物科学与技术又将会是怎样的繁荣景象？！”

　　讲座中，他还介绍了神经系统的整体运作规律，风趣地提出了“辣”这一感觉与50℃的温度给人的感觉类似。他说，“人体只能辨别部分温度区间，因此，对于神经细胞而言，吃辣和喝开水带来的神经电位变化是相似的。”

　　在提问环节，针对同学们对最近刷屏的“基因编辑婴儿”的提问，他态度明确地指出，作为一个科学家，这一行为肯定会受到严厉谴责。基因编辑技术虽然为很多问题提供了解决办法，但在技术不成熟的现在就对人类的基因进行编辑，是一种不负责任的行为，可能会导致“基因污染”等不良后果，并且，这种做法超越了人类现有的知识范围。接着，他从专业角度提出了代际伦理、基因敲除与剪切的不确定性，以及存在的社会伦理隐患等，多角度讲解了“基因编辑婴儿”的风险。

　　针对离子通道如何用于治疗癌症的问题，他指出，离子通道理论与技术用于癌症治疗是可行的，但是，癌症细胞与正常细胞的离子通道或离子运输有很大的不同，因此，具体的治疗方案，还需要进一步的研究。

　　本次讲座由大学生文化素质教育中心主办，信息与软件工程学院、医学院联合承办。

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　　厄温·内尔教授（Erwin Neher），1991年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一、著名的德国生物物理学家，现任德国哥廷根马克斯·普朗克生物物理化学研究所所长和哥廷根大学教授。1991年，厄温·内尔因发现细胞内离子通道，开创膜片钳技术而与Bert Sakmann教授共同获得诺贝尔生理学或医学奖。他们的研究阐明了心脏病、糖尿病、癫痫病等严重疾病的病因，在神经科学及细胞生物学界产生了革命性的影响。