视觉研究领域的开拓者杨雄里院士

咬定青山不放松　科学王国任翱翔——视觉研究领域的开拓者杨雄里院士

杨雄里，1941年10月14日生于上海，1980—1982年在日本国立生理学研究所进修，获博士学位；1985—1987年先后在美国哈佛大学、贝勒医学院从事合作研究；1991年当选为中国科学院院士；现任复旦大学神经生物学研究所所长。他著述甚丰，已发表学术论文170余篇，专著5本，译著多部。

1981年秋，日本冈崎市一个普通的夜晚，凉爽宜人的风吹拂着杨雄里和他的日本同事田内兴奋的脸庞。此时夜已深沉，他俩却丝毫没有睡意，信步走进一家小酒馆，饮着日本清酒，脑海中又闪现出刚才实验室里激动人心的一幕。

当杨雄里和日本同事田内在晚饭后回到实验室继续工作时，多日来实验中反复出现的异象又呈现在他们眼前：晚饭时放在黑暗中的眼杯标本，它的视锥性水平细胞（视网膜中一种接受视锥信号的神经细胞）对光的反应变得几乎是无动于衷，而他们就餐前观察的该视锥性水平细胞却有着良好的光反应。他们以为是标本状态恶化，田内正准备将标本像通常那样扔掉，但在长期科学实验中养成细致观察习惯的杨雄里却灵感一现，脑海中浮现出与教科书截然相反的大胆设想——视锥水平细胞是否在暗适应初期反应性增高，但随后便随时间而逐渐降低呢？他将这个废弃的标本连续用强光照射，慢慢地原来只有几个毫伏的光反应标本，逐渐回应起强光的照射，光反应逐渐增大。杨雄里和田内目不转睛地观察，只见奇迹出现了——反应幅度越来越大，最后竟然达到50毫伏以上，是强光照射前的20倍！

一个世纪之谜破解了！长时间黑暗中的视锥系统活动是受压抑的！1865年德国动物学家Schultz创立的视觉二元说认为：脊椎动物视网膜中存在两类形态不同的光感受器，一种呈杆形，称为视杆，一种呈锥形，称为视锥。视杆是弱光视觉，视锥介导较高光强时的视觉。自1960年代中期从事视觉研究以来，杨雄里常常思考着一个问题——在长时间黑暗中视锥系统是否像视杆系统一样处于高度的动能状态？当时，虽然已有一些实验数据提示，可能存在视杆系统对视锥系统的压抑，但缺乏明确的实验数据来验证。如今，杨雄里和同事的研究成果有力地证实了这一推论。

其后，杨雄里和田内多次重复这一实验，得出了同样的结果。他们的研究成果在1982年东京举行的第五十九届日本生理学大会上首次披露，引起科学界的高度重视。这是国际上视网膜视锥信号通路在长时间黑暗中受抑制的首篇报道，科学界将发现的原创权归于“杨・田内・金子”。

1985年，哈佛大学J.E.Dowling教授到上海参观了杨雄里的实验室。杨雄里向客人介绍了这一成果，与他殊途同归的是，Dowling教授在鲈鱼的离体视网膜观察到了同样现象。他推测这一现象可能与网间细胞释放的多巴胺有关，遂邀请杨雄里就此赴哈佛进行合作研究。在哈佛，他们应用离体、灌流的鲈鱼视网膜详细比较了长时间暗适应和短时间暗适应条件下视锥水平细胞的反应特性，并考察了多巴胺及其拮抗剂对这些细胞光反应及电耦合的影响，将研究成果写成三篇论文发表在美国“Journal of Neuroscience”（《神经科学杂志》）上。

1986年底，杨雄里南迁至美国贝勒（Baylor）医学院，与吴森鑫教授进一步研究这一系列问题。蝾螈的水平细胞兼接收视杆和视锥的信号，他们推测其活动所受到的调制会有不同的规律。对这些细胞反应特性的仔细分析表明，在长时间暗适应时，它们反应的上升相非常缓慢，但在明适应后或有背景光存在时，反应的上升相大大加快。这提示明暗对这些细胞活动的调制主要表现在时间域上，不同于鱼的水平细胞反应主要表现在幅度域上的调制。在不断的探索研究中，杨雄里和同事们进一步发现，L型视锥水平细胞所接收的红敏和绿敏视锥信号在长时间暗适应中所受到的压抑程度是不同的，红敏视锥信号所受的压抑要强烈得多，因此参与暗压抑效应的不仅有多巴胺，可能还有其他机制。

杨雄里取得学术成就的地点主要在海外，千里辗转更加难能可贵。数十年来，从冈崎到哈佛，从哈佛到贝勒，从贝勒到上海，杨雄里“咬定青山不放松”，从一个特殊问题着手，与同伴们经过多年的研究，终于拓宽了一个重要领域，翱翔于科学的自由王国。

杨雄里的座右铭是“信书，但不尽信书，凡事独立思考”。也正是这一科研思想，赋予他一双火眼金睛，发现了常人忽略的规律，从而在科研道路上不断开拓创新。我们充分相信，通过多学科技术和多层次研究，他在这一领域将揭开更多的科学奥秘。

（鄂之华）