15岁上中科大，31岁获麦克阿瑟天赋奖，40岁成为院士！庄小威院士的第18篇正刊

【三院院士庄小威，彪悍的人生不必要解说】

庄小威院士，15岁考入中科大少年班，31岁成为第一位得到麦克阿瑟天才奖的华人女科学家，34岁被聘为哈佛大学物理与化学以及生归天学系双聘传授，40岁当选为美国国度科学院院士，43岁增选为中国科学院外籍院士，就在客岁十月又当选美国国度医学科学院院士。如许良好的华裔女科学家，在哈佛拥有本身试验室的华人女传授，究竟有如何的传怪杰生？小编怀着无法克制敬拜大神的感情，实验还原庄小威院士的传奇履历。

【书香家世，怙恃都是科学家】

庄小威院士，1972年生于江苏如皋市。怙恃均是中国科学技能大学传授：父亲庄礼贤是氛围动力学家，曾经写过一本经典的《流体力学》；母亲朱仁芝专攻周密机器与仪器偏向。深受怙恃言传身教，书香家世陶冶的庄小威院士，19岁得到中科大物理学学士学位后赴美留学师从沈元壤，24岁获加州大学伯克利分校物理学博士学位，次年进入斯坦福大学开始博士后研究，师从朱棣文，转向生物偏向重要探究与化学、生物学科交织的研究。并于2000颁发了第一篇顶刊《Science》。随后又相继在《Science》上颁发12篇论文，在《Nature》上颁发5篇论文。

【第18篇正刊，MERFISH辨别小鼠活动皮层细胞图谱】

在最新一期的《Nature》上，庄小威院士团结董雄伟副传授又颁发一篇题为“Spatially resolved cell atlas of the mouse primary motor cortex by MERFISH”的论文。重要利用单细胞转录构成像要领，多重抗差荧光原位杂交(MERFISH)，天生小鼠低级活动皮层的分子界说和空间剖析细胞图谱。

【细胞范例的空间构造】

在该研究中，MERFISH图像提供了对小鼠低级活动皮层（MOp）及其相邻地区中转录组学上差别细胞群的空间构造的直接丈量。谷氨酸能亚类的分层构造，尤其是脑内（IT）亚类，导致整个细胞构造呈层状。与超过险些全部皮质层的IT细胞差别，ET、NP、CT和L6b细胞仅添补更深的层。单个谷氨酸能簇沿皮质深度偏向采纳差别空间、部门重叠的漫衍，此中很多簇出现窄漫衍，宽度小于单个皮质层的厚度。GABA神经元也体现出高度的空间多样性。在簇级别，大多数GABA能簇表现出层流漫衍，而且优先存在于一到两个皮质层内。

冠状切片中细胞簇的空间图。

【L5ET、L5/6NP、L6CT和L6b神经元】

在转录组学上，L5ET、L5/6NP、L6CT和L6b神经元亚类体现为分离的细胞群，每个亚类被细分为更细的簇，具有一连改变的基因表达谱。在空间上，L5ET集群被分散成两个亚层，L5ET1-3集群混淆并漫衍在L5ET5上方。前外侧活动皮层上部和下部L5的两个差别的L5ET群体分别投射到丘脑和髓质，并在活动操纵中具有特别作用。该研究中的效果评释L5ET5是一种髓质投射神经元。L5/6NP神经元分为两个簇，L5/6NP1重要在L5中，L5/6NP2延伸到L6。L6CT神经元被分成九个簇体现出庞大的空间模式。形成皮层最内层的L6b细胞被细分为空间中混淆的三个簇。

L5ET、L5/6NP、L6CT和L6b神经元的空间构造。

【跨IT神经元的梯度】

IT神经元组成了成像地区中最大的神经元分支，险些超过了从L2/3到L6的整个皮质深度。该研究中的MERFISH数据将IT细胞分为20个簇，其19个属L2/3IT、L4/5IT、L5IT和L6IT亚类，别的的形成了奇特的细胞范例L6IT Car3。L2/3、L4/5、L5和L6IT亚类表现层状构造。效果评释MOp中存在L4神经元，这与之前关于MOp中L4神经元基于其剖解和毗连特性的陈诉同等。该研究依据表达谱利用伪时间对IT细胞举行排序，观看到细胞的伪时间与其皮质深度高度相干，单个细胞沿伪时间轴和皮质深度轴形成大要一连的云，具有更多L2/3和L4/5IT集群之间的伪时间显着分散。终极效果评释，IT神经元在皮层深度上采纳梯度漫衍，具有相干的基因表达谱和单个细胞的皮层深度。

IT神经元的相干基因表达和空间梯度。

【IT神经元的投影模式】

接下来试图作者将MERFISH与逆行追踪相联合，以同时确定MOp中细胞范例的表达谱和空间构造及其投影目的。终极观看到MOp神经元的庞大投影模式，一些分子和空间相似的IT集群表现出差别的投影模式。

通过MERFISH与逆行标志的整合确定IT神经元的投影模式。

【结论】

在该研究中作者利用单细胞转录构成像要领，MERFISH，天生小鼠低级活动皮层的分子界说和空间剖析细胞图谱。并对小鼠低级活动皮层及其相近地区的约莫300000个细胞举行了阐发，确定了95个神经元和非神经元细胞簇，并展现了一个庞大的空间图，此中不但愉快性神经元簇并且大多数按捺性神经元簇都采纳层状构造。脑内神经元沿着皮质深度轴形成了一个很大水平上一连的梯度，此中单个细胞的基因表达与其皮质深度相干。别的，也将MERFISH与逆行标志联合以探测小鼠低级活动皮层神经元的投射目的，发觉它们的皮层投射形成了一个庞大的网络，此中单个神经元簇投射到多个目的地区，单个目的地区吸收来自多个神经元簇的输入。

泉源：高分子科学前沿

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