曹鵬博士獲2023年“科學探索獎”

曹鵬博士本科畢業于北京大學生命科學學院，然后在中科院生物物理所取得博士學位。2005年至2012年，在美國貝勒醫學院和斯坦福大學做博士后。2012年回國，先后在生物物理所和北京生命科學研究所擔任研究員，開展機體防御反應的神經機制研究。作為通訊作者，研究成果發表于 Science(2015),Cell(2022),Nature Neuroscience(2019,2022)和Neuron(2017, 2022)等學術刊物。2019年獲得國家杰出青年科學基金資助，2023年獲得張香桐神經科學青年科學家獎。

當我們的機體被病原感染后，可以產生一系列重要的病理防御反應。例如，消化道可以產生惡心、嘔吐和腹瀉的反應。這些反應可以幫助機體快速排出病原，具有重要的保護作用。傳統觀點認為：病理防御反應主要依賴于免疫系統。而神經系統是否以及如何參與病理防御反應的發生，是一個重要的科學問題。為了回答這一問題, 曹鵬研究組建立小鼠病理防御反應的實驗范式，研究大腦感知病原入侵啟動病理防御反應的神經機制。

作為典型的病理防御反應，惡心和嘔吐的機制長期懸而未決。曹鵬研究組建立了以小鼠為動物模型研究惡心-嘔吐反應的新范式，發現腸道中報告病原入侵的“情報員”細胞，迷走神經中傳輸情報的“接線員”細胞，以及腦內啟動惡心-嘔吐反應的“指揮員”細胞。在分子層面上，揭示腸道中的5-HT 和IL33是引發惡心-嘔吐反應的關鍵分子，證明化療藥物是通過“綁架”這些分子細胞機制導致惡心-嘔吐的副作用。這一研究成果發表在 Cell 上。同期的Cell配發了專家評論文章，對這一工作進行了詳細介紹。這一成果也被Nature Reviews Neuroscience 和《紐約時報》報道。并被中國神經科學學會評為2022年中國神經科學重大進展。

除了病理防御反應，在遇到危險時機體還能產生戰斗和逃跑的生理防御反應。大腦如何啟動這些生理防御反應，是神經科學中一個重要的科學問題。曹鵬研究組借助小鼠逃避天敵的本能，研究了大腦啟動戰斗-逃跑反應的神經機制。他們在小鼠的大腦中發現啟動戰斗和逃跑本能行為的關鍵神經通路。更有趣的是，反復激活引發逃跑的神經通路能誘發小鼠抑郁樣的行為表現，而反復激活引發戰斗的神經通路可以產生抗抑郁的效果。這些科學發現為理解抑郁癥的發病機理提供了一個嶄新的視角。