张县：在港科大（广州），感受交叉学科的“极致体验”

系列报道“英才访谈”

- 第02篇 -

教授档案

张县，博士阶段在中国科学技术大学和中科院上海神经所接受神经生物学科研训练。博士毕业后加入冷泉港实验室从事情感记忆和行为学的研究，在此期间被美国大脑及行为研究基金会（美国精神分裂症和抑郁症国家研究联盟）评为青年研究员并获得项目支持。张县团队将利用转基因小鼠等模式动物，结合在体钙信号成像、光/化学遗传、膜片钳、动物行为学及生理学检测、CRISPR基因编辑技术等方法探究上述脑科学难题。他现担任香港科技大学（广州）系统枢纽生命科学与生物医学工程学域（BSBE）助理教授及香港科技大学生命科学学部联署助理教授。研究课题包括：情感与动机的神经环路机制、神经递质及其受体在痛觉信息处理及恐惧反应中的作用、杏仁核亚区及其基因特异性神经元的功能、免疫炎症以及神经激素在参与焦虑和抑郁症形成中的机制研究等。

人类大脑当中有一个体积不大的区域，叫做杏仁核，它对恐惧等情绪至关重要。张县的研究就主要围绕着这个小小的区域展开。2015年，张县结束了在中国科学技术大学博士阶段的训练，前往美国冷泉港实验室从事情感记忆和行为学的博士后研究，一做就是7年。2021年，一直想要回国发展的张县，经朋友介绍，机缘巧合的得知了香港科技大学（广州），2022年3月，他正式加入了当时还在筹建当中的全新大学。和不同研究背景的老师共同工作、初为人师、与家人更多的陪伴，在港科大（广州），张县收获了很多新的体验。

张县在港科大（广州）空中花园

张县教授您好！能否为我们科普一下您的研究方向，以及您主要的科研成果？

我的研究领域是行为与情感神经科学，它研究的是大脑处理情绪信息的机制。我们拥有喜怒哀乐等多种情绪，这些情绪可以影响我们的行为，使我们每天的生活丰富多彩，很多年以后我们甚至都还在回味着当年的美好和遗憾。但是，情绪也会变成恶魔。行为和情感的障碍也会导致许多精神类疾病的发生，比如焦虑症、抑郁症、创伤后应激障碍等。

我的研究主要集中在大脑杏仁核及其上下游神经环路。杏仁核是大脑边缘系统的一个部分，在处理人类一些基本情感，如悲伤、高兴、追逐奖赏、逃避惩罚等，有着至关重要的作用。因此，把杏仁核的结构和功能研究清楚，对我们理解人类的情绪、研究情感性的精神障碍如何发生、如何治疗，有着重要的意义。

举个例子，在现代社会，焦虑症和抑郁症越来越普遍，但是他们的行为表现却截然不同：焦虑症的表现是动机行为的过分增加，而抑郁症的表现是动机行为的过度减少。再比如古语有言“一朝被蛇咬、十年怕井绳”，用现代医学的术语讲叫“创伤后应激障碍”。当患者遭遇创伤后应急障碍的时候，他大脑内的杏仁核神经元会持续、过度地发放。

我近期主要的研究成果主要有两个。第一，对杏仁核的群体神经元编码特性的研究完善了学界对于杏仁核神经元在学习记忆过程中作用机制的认知。学界原来普遍认为，发生学习、记忆的过程后，杏仁核内的对特定刺激反应的神经元数量会增多。但我们的研究却发现，动物的杏仁核是通过抑制不相关的神经元的活动，从而提高大脑处理信息时的信噪比，实现集中精力的学习的效果。

第二，一直以来我们知道脑内杏仁核这个区域和情感有关，但并不知道是哪些神经元在发挥作用。我的研究发现了两类神经元，与正向和负向的情绪直接相关。通过光遗传的方法去激活和抑制这两类神经元及其下游神经环路，动物会表现出开心和害怕的行为。这项工作被Nature Neuroscience高亮报道，我也很幸运地获得了美国大脑与行为研究基金会（NARSAD）青年研究员奖及项目支持。

张县（右一）在与冷泉港实验室的同事们讨论问题

为什么选择回国加入港科大（广州）？

其实我想要回国这个念头已经很久了。在美国工作久了，逐渐发现很难有一种主人翁的意识，而且我的家人都在国内，这些应该是回国的最大原因。坦白说，一开始我并不了解港科大（广州），也是机缘巧合、经朋友介绍，才开始慢慢了解。

我在面试的阶段就开始感受到，港科大（广州）的做事风格、理念都与我理想中的大学很匹配。使我坚信这会是一所很好的学校。

港科大（广州）立志建设一所融合学科大学，对我来说非常有吸引力。脑科学是一门典型的跨学科交叉领域，涉及到遗传学、化学、物理学、材料学、工程学、计算科学、心理科学、社会学以及其他基础学科。我对自己科研方向和科研路径的规划，与港科大（广州）发展融合学科的理念不谋而合。我相信在港科大（广州），会很容易找到不同领域的教授开展合作。

还有一个吸引我的原因是，港科大（广州）将会搭建类型丰富、水平尖端的实验平台，供研究人员使用，包括：不同主题的中央实验室、脑与智能研究所、动物中心，等等。在实验室的建设过程中，学校充分征询学术人员的需求和意见，多个行政部门提供专业的配套服务，对我们从事的实验性学科来说，有很大的帮助。

张县在港科大（广州）办公室

请和我们分享您加入港科大（广州）以来的感想、感受。

以前，我身边的同行、学者几乎都是生物和医学领域的。现在，我在港科大（广州）系统枢纽，很多老师的研究方向与生物、医学听起来不相关，但我们交流起来就发现，确实有很多合作的可能性！

比如，我最近跟智能制造学域的老师们在探讨“动物可穿戴监测设备” 来实现对实验动物在体自主神经反应的检测；以及“光遗传技术中的精确光递送”课题进行精确的单细胞控制神经元活性。不仅仅是我们系统枢纽内部交流，当与其他枢纽的老师时，也能碰撞出很多火花。这是我在以前工作中从来没有过的新鲜体验！

再者，在这个学校，完全没有Hierarchy（阶层）的感觉，大家都是平等的，每个人都相互尊重。我们和校长、院长、系主任谈工作时候都是非常平等的。而且，校领导都非常踏实、实干、亲力亲为。倪校长、李院长亲自带着我们去和医院、和研究机构谈合作。系主任对我们也非常关心，为我们青年教师解决实际困难。我和同事们相处很融洽，在这里工作感觉非常舒服。

令我特别感动的是，刚来学校报到的时候，我们BSBE学域的行政同事给了我无微不至的关怀，帮忙联系住宿、安排工位，并且在招生事务、采购工作等方面都尽心尽力地为我们提供帮助。

学校的各项设施设备更不用说，条件太好了！我在工作之余经常跑步，还特别喜欢约同事们一起去打网球、游泳。春节假期，我家人来到学校过年。我大女儿悄悄问我：“爸爸，你能不能把这里买下来？”足见学校的环境和条件实在是太好了，我们一家人都非常喜欢，乐于在这里长期工作、生活。

作为一名青年教师，您在港科大（广州）担任“老师”以来体验如何？

在港科大（广州），我第一次迎来了“老师”的身份，以前主要是做科研。我自己求学多年，遇到过教学上不同风格的老师，对成为老师非常憧憬。

我认为，做一名老师，首先要自己把知识理清，才能把知识和经验传递给学生。上学期是我第一次给学生上课，通过上课之前充分的备课和准备，我很快适应了身份的转变。我常常跟学生说，我没有把自己当成老师，而是当成朋友之间进行知识交流和探讨。我一定有说得不对的地方，欢迎他们随时指出来，大家共同进步。

在课上，我以一些谚语、或是生活中学生关心的问题作为引导，来启发他们的兴趣和思考。我开设的一门课叫做Brain and behavior（大脑与行为）。在课上我会问学生，望梅止渴的机制是什么？长期的压力使人长胖还是变瘦？吸引他们讨论，查阅资料，主动学习。

对于招收学生的条件，我没有设定成绩和学科背景方面的硬性指标。我希望，无论学生的初始是什么起点，都能一直保持探索精神、保持学习、保持对科研的热情。因为做科研最大的动力就是好奇心、求知欲。

如果用一句话推介港科大（广州），邀请更多人才加入，您会怎么表述？

港科大（广州）是一所尊重人才、学术自由的学校，不会制造年龄焦虑、帽子焦虑，是踏踏实实做科研的理想圣地，希望全球英才来这里施展才华！

目前，香港科技大学（广州）正面向全球招聘海外优青。学校将提供广阔的发展平台、全面的支持政策、优厚的福利待遇，欢迎有志英才加入，与我们共同创建一所“中国特色、世界一流”的高水平大学。详情请参见以下链接：

• 英才访谈01——褚晓文：天时地利人和，尽在港科大（广州）！
  

图文：笃学路1号编辑部