谢晓亮

谢晓亮

哈佛大学化学与生物系终身教授,是该校仅有的两位来自中国大陆的终身教授之一。2011年5月3日,2011年美国国家科学院(NAS)院士增选名单揭晓,本次共新增院士90名,美国哈佛大学化学与化学生物系教授、北京大学长江特聘讲座教授谢晓亮等3名华人学者当选。

谢晓亮 - 教授

谢晓亮,出身于化学世家,其父为北大化学与分子工程学院著名教授谢有畅。谢晓亮教授1984年毕业于北大化学系、获学士学位,并在本系继续攻读研究生。1985年赴加州大学圣地亚哥分校攻读博士,1990年获博士学位后在芝加哥大学进行博士后研究,1992年起在美国太平洋西北国家实验室工作,1999年被聘为哈佛大学化学与生物系终身教授,是该校仅有的两位中国大陆的终身教授之一。目前其研究重点是单分子光谱检测及其在生命科学中的应用。谢教授曾获美国物理学会的青年光谱学家奖、以色列总统奖等多项殊荣,现已被聘为北大化学与分子工程学院客座教授。
哈佛大学的终身教授中国大陆只有两位,全是北大学子。生物统计的刘军(北大数学系毕业),化学系的谢晓亮。
谢晓亮获得自然科学基金会海外杰出青年基金“单个分子光学检测”
谢教授是国家纳米研究中心学术委员会委员、中国科学院化学研究所分子动态与稳态国家重点实验室学术委员会委员、《物理化学学报》编委。 
2011年5月3日,2011年美国国家科学院(NAS)院士增选名单揭晓,本次共新增院士90名,美国哈佛大学化学与化学生物系教授、北京大学长江特聘讲座教授谢晓亮等4名华人学者当选。 

谢晓亮 - 聘书

2001年9月7日下午,当北京大学校长助理、化学学院院长林建华向哈佛大学化学与化学生物系教授谢晓亮颁发客座教授聘书时,在座的北大学子们笑了。
谢晓亮是北大80级化学系学生,也即是化学系学子们的学兄。其父谢有畅是北大化学系教授。谢晓亮1985年赴美国,到加州大学圣地亚哥分校读取博士学位,后到芝加哥大学做博士后,90年代初,他被聘于美国西北太平洋国家实验室,从事单个分子光谱和动力学、超高分辨光学成像研究。由于他的突出成就, 1999年被聘为哈佛大学教授。
为了加强学术交流与合作,吸收海外学者的知识经验,始终走在科技与教学的前沿,北大聘请了多位客座教授,请他们来北大讲座与进行学术交流与研究。如今,既是学兄又是教授的谢晓亮也成了客座教授队伍中的一分子。
同一天,动态与稳态结构国家重点实验室主任来鲁华教授也向谢晓亮教授颁发了聘书,聘请他担任该实验室学术委员会委员。
简短的聘请仪式之后,谢晓亮教授向化学系的学生们讲授了第一课--《单个生物分子的成像,光谱以及动力学》。
此前,谢晓亮曾多次回到北大与化学系的师生们进行过交流。
谢晓亮 为我国科学发展献计献策,他对科技部副部长邓楠说:
我想简单谈一谈生物物理的发展趋势。 20世纪上半叶,物理有很多突破,像原子模型、量子力学、核电站等等,但是没有物理那么突出,50年代初DNA的结构问题及生物突飞猛进的发展,造就了生物技术一个接一个的里程碑,像基因工程、试管婴儿,还有遗传基因、干细胞以及人类基因库等。各国政府也加大了生物学的投入,说明生物学有很多重大的发展机会。美国的物理学家在80年代初的时候,说服了美国国会造SSC超级碰撞机,这是用来研究基本离子的相互作用的重大课题,但是花钱很多,最后预计是一百亿美元,花到二十亿美元的时候,1993年美国国会停止了这个项目,这说明国家科学决策的重要性。在研制SSC的同时,美国开始了另外一个国家计划,即人类基因库计划,只花了三分之一的钱,用了十年的时间就研究出来了。人类基因库对生物学、医学发展有重大的影响,意义是 SSC没法比的。
科学技术是社会保障,国家的决策对科学技术发展的快慢、科学技术的数量和质量也有影响。国家财力有限,对信息科学、生命科学、材料科学包括纳米材料科学、环境能源科学等投入当然是应该的。人类基因库完成以后,对基础科学有远大的影响。生物学新的发展趋势是从定性的科学转变为定量科学,从数据不足的科学转变为数据丰富的科学,并向物理学及化学提出新的课题。生物物理学及化学生物学等交叉学科正在快速发展,生物学有了很多新的实验手段,主要是生物物理手段和计算方法,比如说生物统计法。
自生物基因库后,生物界遇到了新的挑战。生物基因只是一个开端,最近有很多新的领域和新的手段,比如说生物信息学,主要是造就数据库和分析软件。蛋白质组学,或者是蛋白质固学,用的手段就是质谱。还有系统生物学,以前我们都是在细胞外面研究这些酶,或者是DNA,但是我们现在在实体里面做研究,因为实体里面生物反应的热力学和动力学与细胞外不一样,要用分子成像的办法观察细胞信号传递和基因表达。
我举一个例子,最近我的实验室做一个光学成像,有一个技术是用高灵敏度拉曼光实时实地地看细胞活体中的化学分析,不是看分子的结构怎么样,而是观察不同细胞随着时间如何变化。在美国肥胖症很多,其中的油脂就是甘油三酸脂,我们不用加染料分子,就可以看到这些油滴,也可以看到DNA在细胞中的分布。分子成像的新趋势包括各种不同的办法,除了传统的荧光成像外,最近有很多发展,如有很多分子选择性的标记和探针。这些标记和探针,使得人们看到不同的分子,不同的蛋白质,或者是DNA,或者是 RNA。

谢晓亮 - 发明RNA干扰实验新方法

在最新的《自然—方法学》(Nature Methods)杂志上,谢晓亮研究组再次发表文章,提出了利用其研究组自身研发的技术——受激拉曼散射(stimulated Raman scattering,SRS)显微技术进行RNA干扰实验的新方法。 
这种新方法利用无需荧光标记的受激拉曼散射显微仪进行定量成像,克服了生化分析方法繁琐的色谱分析等问题,以及CARS显微方法背景信号高,结果不精确等问题,是一种简单精确,适用于高通量分析的新技术。在这篇文章中,研究人员就利用这种方法筛选发现了8个在脂肪储存调控方面的新调控因子。  
肥胖是现代社会的一大病症,会引起各种慢性疾病,比如II型糖尿病,心血管疾病等等。为了更好的了解肥胖,及其相关的代谢失序问题,我们需要深入分析脂肪在细胞水平和组织水平堆积的调控机制,目前已经进行了一些模式生物的脂肪储存调控因子的全基因组分析,但是这些还远远不够。  
一般线虫脂肪储存调控因子分析方法主要包括传统的生物化学分析方法,比如进行线虫的固定染色,荧光成像等,近期一些研究组报道了利用CARS显微技术来分析。但是这两种方法都存在一些局限性,生化分析方法需要从线虫中提取脂肪,进行繁琐的色谱分析工作,这在基因组水平上是不可能完成,而且使用到的一些有机溶剂也会干扰实验分析。而利用CARS显微技术进行分析又存在背景信号高,灵敏度受限等问题。  
这篇文章应用的SRS显微技术能通过对激光迅速反应,精确调制来去除背景噪音,从而不仅能够得到与传统拉曼光谱一样的谱图,而且信号强度高了几个数量级。利用这种方法和RNAi筛选相结合,研究人员就能在生理条件下寻找脂肪储存调控基因了。经过实验分析,研究人员从272个基因中找到了9个关键调控因子。  
将SRS显微技术与RNAi技术结合起来,能帮助研究人员在线虫的活性生理条件下观察脂肪代谢调控,而且这种方法无需标记,极大的简化了样品准备过程,适用于模式生物的细胞追踪,也有利于高通量筛选分析。 

完成人:谢晓亮课题组  
实验室:美国贝勒医学院分子与人类遗传学系、赫芬顿老年研究中心 美国麻省总医院分子生物学系 美国哈佛大学医学院遗传学系、化学与化学生物学系、物理系 美国哥伦比亚大学化学系

谢晓亮

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