陳愛華：大腦皮層研究領域的青年學者

江世亮

近年來與腦研究有關信息出現的頻率不斷增多，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學獎也是獎勵因“發現構成大腦定位系統的細胞”方面的工作，這些信息匯聚成一種認知就是，經多年的孕育累積，腦科學研究具有了某種加速發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能解讀諾貝爾生理醫學獎工作的人，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。

從奧數獎得主到神經生理研究

陳愛華是江蘇靖江人。中學時她就開始經常參加奧數比賽，高中時奧數難度增大，很多同學退出，但她一直堅持下來，還拿過奧數獎。由于數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。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，而自己比較長于數理邏輯分析，困惑之下甚至想要轉到物理系。

大三時南大生理專業的王建軍老師了解了她的想法后，鼓勵她說，神經電生理研究非常需要數理基礎好的人，并在王老師的指導下開始積累神經生物學方面的知識。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學、生物物理學等更感興趣，“當時也看了John G.Nicholl的《從神經元到大腦》、楊雄里的《視覺的神經機制》等書，對視覺領域的數學建模很向往。”這樣，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，這種訓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《神經元活動的多電極同步記錄及神經信息處理》的書。

在一流國際團隊感知如何做事做人

2005年7月畢業后，陳愛華選擇了出國做博士后，到圣路易斯華盛頓大學醫學院解剖學與神經生物系，師從Dora Angelaki 和Greg DeAngelis。雖然她有點遺憾沒能跟隨哈佛的視網膜專家Markus Meister繼續從事視網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，而她的兩個導師，其中Greg是視覺領域的知名專家，Dora是在前庭研究領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機制進行研究。陳愛華很慶幸自己加入了這個非常優秀的團隊。

這個實驗室是以靈長類為實驗動物開展系統神經科學研究，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，而系統神經科學在當時的中國幾乎是空白。系統神經科學是神經科學的重要分支，結合實驗神經科學和計算神經科學，側重研究皮層回路如何將外界信息轉變成知覺、意識和運動的神經機制。“相對而言，以前做的視網膜研究側重于信號是如何轉化編碼的，而皮層研究的面更寬，更關注與認知相關的高級功能，如知覺意識、情緒、記憶和決策等。”

訪問中，陳愛華告訴我，靈長類系統神經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能夠直接運用在人身上，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、動物訓練和實驗，數理功底也要好，需要將實驗科學與計算科學很好地結合，所以對研究者的綜合能力要求很高。

話題繼續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。“我去時他們就關照我，做事情每一步都要謹慎，做之前要有一個預測，如果實驗或分析結果與預期不符，要及時找到問題所在，不放過每一個細節”。兩位導師非常忙，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如身體位置和方向的識別，很多情況下是外在內在一起作用對空間方位進行認知判斷。”這部分器官功能的紊亂或失衡會導致很多疾病，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注的原因，美國宇航局常常根據實際需求提出一些前庭基礎研究課題或項目，讓高校和研究單位開展研究，并按計劃驗收相關的實驗數據。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科學最重要的雜志《神經科學》上發了5篇文章。她的導師（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經常鼓勵女孩子從事科研，尤其是靈長類系統神經科學，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。”

陳愛華的強還體現在事業和家庭兩者兼顧，作為女學者除了發表那么多文章外，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也經常感慨“五篇文章加兩個小孩，很少有人能做到這一點。”

陳愛華2012年回國。在回應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中堅，錢卓教授很想利用國內的優勢開展靈長類研究，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，目前的研究方向側重于靈長類前庭信號在空間認知中的作用。“我有一個正在做的實驗是與運動病相關的前庭方面的研究。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眩暈等不適感，我是想了解這種感覺產生的機制，從這個起步逐步深入。”

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或進行特殊的前庭訓練對運動病、眩暈等予以校正。這也再次表明，皮層起著非常重要的作用，我們需要重視相關的研究，并且在相關研究領域有所突破。

（摘編自《世界科學》2014年第11期）