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媒体报道

【人民日报】我国科学家在脑科学基础理论研究领域获得新突破

转载自2019年10月17日人民日报:

 
我国科学家在脑科学基础理论研究领域获得新突破
 
 
孙作东研究员
 
  人民日报(记者方圆)黑龙江省亚欧脑科学研究院孙作东研究员在脑科学基础理论研究领域又获新突破,近日在美国医学科学期刊Journal of US-China Medical Science(UCMS)同期刊发3篇论文:《钾离子通道“折纸风车”模型》、《用钾离子通道“折纸风车”模型阐释细胞动作电位发生机制》和《鸠子论的修订与补充》,首次对细胞动作电位与静息电位产生机制和钠-钾泵作用的基本理论提出质疑,同时应用钾离子通道“折纸风车”模型原理,合理地阐释了动作电位发生的全过程。研究还建议,Aβ假说堪称人们认识阿尔茨海默病的误区之一,需从战略高度与学术层面予以澄清和认定,上述观点和结论尚属国际首报。
  《钾离子通道“折纸风车”模型》一文的正文不足千字,恰如当年沃森和克里克发表的著名“DNA螺旋结构模型”论文一样简洁。借助此模型原理,孙作东合理阐释了动作电位发生全过程:动作电位上升相——去极化过程,相当于细胞在“放电”,由特殊离子通道旋入的钠离子所主导,即旋入的钠离子、溢出的钾离子、多出的正电荷的比例为3:2:1;动作电位下降相——复极化过程,相当于细胞在“充电”,由特殊离子通道旋入的钾离子所主导,即旋入的钾离子、挤出的钠离子、多出的负电荷的比例为2:3:1。
 
  这种解释,与膜学说、离子学说的核心观点,以及国际学者对动作电位、静息电位发生机制的理解“背道而驰”,否定了选择性过滤器原子模型和船桨模型,关系到是否有助于从源头上回答人类健康和疾病的基本生物学问题,涉及阿尔茨海默症、帕金森病乃至癌症等世界性医学难题的科研方向和治疗方法。孙作东据此对美国生物学教科书提出质疑,认为美国将这些尚存异议的理论当成“公认理论”传授给了大学生和中学生,可能构成一种误区,阻碍公众的科学认知。
 
  孙作东介绍,之前关于静息态细胞膜“内负外正”形成的原因是“钾离子外流相应的负电荷仍留在细胞内所致”的观点,已被世界各国当成公认的基础理论写入高等与中等教育的生物学教科书中,如美国贝尔等主编的《神经科学:探索脑》以及美国奥尔顿·比格斯等著《生物:生命的动力》,都涉及到了动作电位、静息电位产生机制和钠-钾泵的作用;《神经科学:探索脑》被作为优秀的生命科学高等教材在美国及世界范围内使用,而《生物:生命的动力》则是美国高中主流理科生物学教科书。这些尚存异议的“生物学基础知识”,对大中学生的影响是深远的,这样的认知有可能让全球生命科学界“星际迷航”。
 
  对自己已经公开发表过的《鸠子论》进行修订与补充,孙作东表示,“此次修订也是基于前两篇论文发现的问题,Aβ假说使脑科学家们偏离了攻克阿尔茨海默病的研究方向,涉及到范式转移,应从战略高度与学术层面厘清和修正,试图对其修修补补、免强维持,不科学也无现实意义”。以上论文正面提到了14位国际知名学者的工作,其中包括五位诺贝尔奖获得者——艾伦·劳埃德·霍奇金(Alan Lloyd Hodgkin)、安德鲁·赫胥黎(Andrew Fielding Huxley)、罗德里克·麦金农(Roderick MacKinnon)、伯纳德·卡茨(Bernard Katz)、延斯·克里斯蒂安·斯科(Jens Christian Skou),其他九人也多为美国科学院院士。
 
  目前,孙作东研究员的脑细胞激活论、鸠子论等相关论文中文版已在中国科技论文在线、中国科学院科技论文预发布平台、中国脑科学网等平台上公开发布。
责任编辑:边文锋
原文链接:
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