编者按：百年大计，教育为本。为全面提高人才培养质量，着力培养担当民族复兴大任的时代新人，北京大学深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述，坚持立德树人的根本使命，瞄准科技前沿和关键领域，以全员、全过程、全方位育人为基础，严格执行全过程管理，优化答辩程序及制度，坚持学位授予高标准，蹄疾步稳，教育改革取得扎实成效。学位论文答辩是研究生培养过程和培养成果的集中体现，是研究成果展示的重要平台。研究生院推出“‘答’问如流 妙‘辩’连珠——北京大学研究生答辩风采展示”系列报道，将各院系答辩特色做法和精彩瞬间汇集成文，集中展现研究生的科研能力和综合素养，为各院系进一步提升培养质量提供借鉴与参考。

五月鸣蜩，繁花似锦。北京大学生命科学学院李毓龙教授实验室生理学专业2015级博士研究生万金霞进行了题为“Development and applications of genetically-encoded fluorescent 5-HT sensors”的博士学位论文答辩。万金霞的学位论文答辩有幸邀请到了首都医科大学校长饶毅教授，北京生命科学研究所罗敏敏研究员、曹鹏研究员，北京大学生命科学学院张研教授、于佳宁研究员，北京大学医学部张勇研究员以及中国科技大学占成教授等作为答辩专家。

答辩现场，万金霞对其博士学位论文进行了约35分钟的详细展示，该论文通过开发一系列可遗传编码的五羟色胺荧光探针，克服了现有检测技术难以在活体动物中对内源五羟色胺动态变化进行长时程实时检测的技术瓶颈，为帮助阐明五羟色胺在生理及病理状态中的释放及其发挥作用的具体机制奠定了基础。

万金霞进行博士学位论文答辩

人脑中数百亿颗神经元之间的信息传递主要依赖于突触间的神经递质。五羟色胺作为一种单胺类神经递质在大脑中发挥着极其重要的作用，参与心情的调节、睡眠觉醒的调控、学习和记忆等生理过程。临床上治疗精神类疾病的药物大多靶向五羟色胺能系统，比如被广泛用于治疗抑郁症的百忧解，就是五羟色胺转运体的抑制剂。但是由于缺乏合适的在活体中检测五羟色胺动态变化的手段，导致其在以上生理和病理过程中是如何被释放和调节的尚未研究清楚，因此开发具有高灵敏度、高分子特异性、高时空分辨率、可遗传编码等特点的五羟色胺荧光探针对于精确地检测五羟色胺的动态变化、了解五羟色胺能系统的功能、研究部分精神类疾病的起因和开发潜在的治疗方法都具有重要的意义。

在李毓龙教授的指导下，万金霞利用G蛋白偶联受体激活原理开发出了一系列可遗传编码并能够特异性检测五羟色胺的荧光探针。首先，她在体外培养的细胞中刻画了第一代绿色五羟色胺探针对5-HT的分子特异性、亲和力、动力学特征以及与下游信号通路的偶联。其次，她与同事合作分别在小鼠的急性脑片、活体果蝇以及自由运动的小鼠中验证了探针可以实现在不同系统中检测内源5-HT的动态变化。此外，她还与同事合作开发了第二代的五羟色胺荧光探针，包括红色和绿色探针。第二代的绿色五羟色胺探针无论是在体外培养的细胞还是小鼠急性脑片以及活体果蝇中都显示出比第一代绿色五羟色胺探针更高的灵敏度和信噪比。全新的红色五羟色胺荧光探针由于具有更低的光毒性、更强的组织穿透力等特性更适用于活体成像。该论文的创新点在于利用自然进化的内源五羟色胺 G 蛋白偶联受体在感受配体后会发生构象改变的特性，将其与对构象变化敏感的循环重排荧光蛋白偶联，把构象变化转换为易于检测的光学信号变化，开发出了可遗传编码并能够特异性检测五羟色胺的荧光探针，克服了现有技术在活体动物中难以对五羟色胺动态变化进行长时程精确检测的问题。

探针检测小鼠睡眠觉醒过程中五羟色胺的动态变化

在学术评议环节，各位评委老师都对万金霞同学的研究工作给予了高度肯定，认为该论文研究方案设计合理、研究方法新颖、数据翔实、结果分析可靠、论文写作规范，在答辩过程中万金霞同学对研究背景介绍完整、课题分析逻辑清楚、回答提问满意。经答辩委员会讨论和无记名投票，一致通过了万金霞同学的博士学位论文答辩，并建议授予其理学博士学位。

与导师及答辩委员会合影

【个人简介】

万金霞，北京大学生命科学学院2015级生理学专业博士生，导师为李毓龙教授。研究方向为通过开发新型的成像探针，在时间和空间尺度上帮助解析神经系统的复杂功能。博士期间主要致力于新型可遗传编码的五羟色胺探针的开发与应用，主要研究成果以独立第一作者身份发表于Nature Neuroscience。以共同作者的身份发表论文共5篇，曾获得北京大学“三好学生”、北京大学优秀科研奖、北京大学专项奖学金等荣誉与奖励。

【对母校/学院/导师想说的话】

恍如白驹过隙，我已经在这个美丽的园子里度过了六年的时光，这中间有欢乐、有泪水、有迷茫，但更多的是收获。在这里我遇到了很多优秀的同学，从他们身上学到了很多宝贵的品质。六年前在北大参加的夏令营活动，我有幸接触到了最前沿的科学研究，了解了一个全新的领域，从此对大脑的探究产生了浓厚的兴趣。非常感谢我的导师李毓龙教授，他把我从一个本科是兽医专业的门外汉引导进入神经科学这个有趣的领域，通过开发可以检测在神经元之间的交流中发挥媒介作用的神经递质的探针，来研究这类小分子在生理和病理情况下发挥的作用和功能。在李老师的实验室，我得到了非常全面的训练，在实验技能、批判性思维、演讲能力、科研能力等方面都有了大幅的提高。最后，感谢北京大学给我提供了非常好的学习环境，经过博士阶段的训练，我变成了更好的自己，也坚定地相信未来可期。

供稿：万金霞

整理：景怡 蔡天远