李岩----中国科学院生物物理研究所

李岩　/　博士研究员博士生导师

中国科学院生物物理研究所，脑与认知科学重点实验室，研究组长

研究方向：以果蝇为模式动物探索高级脑功能的神经分子机制

电子邮件：liyan@ibp.ac.cn

电　　话：010-64888533

通讯地址：北京市朝阳区大屯路15号（100101）

英文版个人网页：http://english.ibp.cas.cn/sourcedb/rck/EN_xsszmL/202005/t20200519_341397.html

基本情况研究方向代表成果人才培养团队风采

简历

1994 - 1998 北京大学，生理及生物物理学士

1998 - 2003 中国科学技术大学研究生院/中国科学院生物物理所，生物物理博士

2004 - 2007 美国加州大学旧金山分校，博士后

2007 - 2009 美国芝加哥西北大学，研究助理教授

2009 - 至今中国科学院生物物理研究所，研究员，博士生导师

2014 - 至今中国科学院大学中丹学院，研究员

2015 - 至今中国科学院大学，岗位教师

2016 - 至今中国空间科学学会，理事

获奖及荣誉

社会任职

承担项目情况

1. 国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目：肠道蛋白饱腹和饥饿营养信号交互调控进食行为研究（32211540388，2022-2024年），课题负责人。

2. 载人航天工程空间站任务空间应用项目：空间亚磁生物效应和机制（YYWT-0801-EXP-13，2020-2024年），课题负责人。

3. 国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目：果蝇触角叶的多巴胺能神经调节机制研究（32061143011，2020-2023年），课题负责人。

4. 国家自然科学基金面上项目：果蝇中枢神经系统胰岛素信号介导蛋白营养感知与进食调控（31970947，2020-2023年），课题负责人。

5. 国家重点研发计划重点课题：生物钟异常导致重要组织器官代谢紊乱的致病机制（2019YFA0802402，2019-2024年），子课题负责人。

6. 中国科学院交叉创新团队项目：神经信息分子编码交叉创新团队（2018-2020），课题负责人。

7. 国家自然科学基金重点项目：新型内分泌因子FIT介导的蛋白质营养感知通路在衰老中的调控机制研究（31730045，2018-2022年），课题负责人。

8. 军委KJW国防科技创新特区项目：自主智能无人机集群协同--果蝇复眼大-小场景系统的微观重建（2017-2018），课题负责人。

9. 国家自然科学基金重大专项集成项目：恐惧与遗忘的神经分子机制（91632301，2017-2019），子课题负责人。

10．中国科学院战略先导科技专项（B类）：果蝇认知的功能图谱研究，（2012-2016年），子课题负责人。

曾入选中国科学院引进人才计划。

　　本研究组以果蝇为动物模型，研究学习记忆与本能行为的神经环路与分子机制，旨在揭示基因-神经-行为的内在规律。此外，我们还探讨环境因素，如地磁场对脑功能的影响及其生物学机制。

1. 进食控制与进食节律的神经机制

　　营养特异性进食调控对于动物保持营养平衡至关重要，需要大脑特异性感知、编码和传递特定营养信息。在众多营养素中，蛋白质食物具有最强的饱腹感，引发最强最持久的进食抑制效应，那么蛋白质饱腹感能否被特异性感知呢？我们发现了首个蛋白质饱腹因子FIT，揭示了这个脂肪因子跨组织控制进食行为的全新机制（图1左）。我们进一步探索了脑内胰岛素信号的营养特异性信息编码功能，并鉴定了接收蛋白饱腹信息的胰岛素信号的下游神经环路（图1右）。通过对FIT信号如何传入大脑、饱腹信号如何向多脑区传递、及其如何与其它营养和感知信号整合并对比，我们将深入探索和阐释进食调控中信息加工的神经规律。

图1.脂肪因子FIT特异性响应高蛋白质营养，并通过脑内胰岛素信号抑制蛋白进食。

　　进食行为不仅受到机体营养水平的控制，也受到节律系统的调节。我们发展了果蝇长时程进食自动监控系统（dFRAME）（图二左），发现实验室培育的果蝇仍保有典型的早晚进食高峰，而且是由中枢节律系统控制的（图2右）。我们进一步揭示出，节律神经元影响果蝇觅食和进食行为，是通过调控嗅觉系统中的气味吸引性来实现的，而与光照节律冲突的进食则会显著影响健康和寿命。

图2. 果蝇长时程进食自动监控系统（dFRAME，左）揭示节律系统对进食节律的调控效应，野生型果蝇CS存在早晚进食高峰，节律突变体果蝇per01晨间峰丧失（右），在持续黑暗中CS果蝇仍能部分保持，而per01则完全丧失进食节律。

2. 学习记忆等高级脑功能的神经机制研究

　　如图3所示，学习与记忆是一个复杂而神秘的过程。在果蝇的中央脑中，蘑菇体是嗅觉联想学习与记忆，以及视觉抉择的关键脑区。我们利用行为学、遗传学、光遗传学及功能成像等方法，解析了蘑菇体在记忆形成、巩固、擦除以及重建过程中的神经环路与分子机制，为理解记忆的复杂加工提供了新的视角和依据。

图3. 果蝇学习记忆等高级脑功能的神经环路及分子基础。

3. 空间亚磁生物学

　　人类迈向太空的征程中，不得不面对浩瀚宇宙中低重力、低磁场和强辐射的空间环境，长期处于空间环境中对地球生物有何影响，是载人航天必须要面对的问题。随着我国空间站的建设和在轨实验的展开，我们将把果蝇送入空间站，结合地面亚磁模拟平台，研究微重力-亚磁环境下动物生殖发育的改变，脑功能与行为模式的变迁，并揭示其内在的基因演化规律。这些开拓性的研究对于了解空间长期驻留或飞行的动物（包括人类）会发生哪些变化，以及寻求应对策略具有重要意义。

图4. 空间亚磁环境中的果蝇研究

1. Xiaoyu Li*, Yang Yang*, Xiaobing Bai*, Xiaotong Wang, Houqi Tan, Yanbo Chen, Yan Zhu, Qili Liu, Mark N. Wu, Yan Li^#. (2024) A brain-derived insulin signal encodes protein satiety for nutrient-specific feeding inhibition. Cell Rep. 43(6):114282.

2. Xiupeng Chen*, Jie Li*, Zhongbao Gao, Yang Yang, Wenqing Kuang, Yue Dong, Gek Huey Chua, Xiahe Huang, Binhua Jiang, He Tian, Yingchun Wang, Xun Huang, Yan Li, Sin Man Lam^#, Guanghou Shui^#.(2022) Endogenous ceramide phosphoethanolamine modulates circadian rhythm via neural-glial coupling in Drosophila. National science review. 9(12), nwac148.

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14. Xiaoting Li, Yan Wang, Huan Wang, Tongtong Liu, Jing Guo, Wei Yi, Yan Li^#. (2016) Epithelia-derived wingless regulates dendrite directional growth of Drosophila ddaE neuron through the Fz-Fmi-Dsh-Rac1 pathway. Mol Brain. 29;9(1):46.

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16. Chang Liu, Xiaobing Bai, Jinghan Sun, Xiaofan Zhang, and Yan Li^#. (2015) Behavioral Switch of Food Preference upon Sugar Deficiency Is Regulated by GPCRs in Drosophila. J Genet Genomics. 20;42(7):409-12.

17. Nannan Chen, Aike Guo^#, and Yan Li^#. (2015) Aging accelerates memory extinction and impairs memory restoration in Drosophila. Biochem Biophys Res Commun. 460(4):944-8.

18. Wei Yi, Yunpeng Zhang, Yinjun Tian, Jing Guo, Yan Li^#, and Aike Guo^#. (2013) A Subset of Cholinergic Mushroom Body Neurons Requires Go Signaling to Regulate Sleep in Drosophila. Sleep. 36(12):1809-21.

19. Zhiping Zhang, Xiaoting Li, Jing Guo, Yan Li^#, and Aike Guo^#. (2013) Two Clusters of GABAergic Ellipsoid Body Neurons Modulate Olfactory Labile Memory in Drosophila. J Neurosci. 33(12):5175-81.

（资料来源：李岩研究员，2024-09-13）

课题组学生获奖情况

2024年博士研究生王怡之，中国科学院大学生命科学院三好学生

2023年博士研究生杨扬，国家奖学金

2023年博士研究生杨扬，脑与认知科学国家重点实验室年度科研优秀奖获奖

2023年硕士研究生肖恺丰，中国科学院大学生命科学院三好学生

2023年硕士研究生谭后琪，中国科学院大学大学生奖学金

2023年博士研究生王筱童，中国科学院大学生命科学院三好学生

2022年博士研究生杨扬，脑与认知科学国家重点实验室奖学金

2022年博士研究生杨扬，中国科学院大学优秀学生和三好学生

2022年博士研究王筱童和郑梅君、硕士研究生肖恺丰，共同获得第三届生物实验短视频大赛特等奖

2021年硕士研究生张潇航，国家奖学金