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程和平

  • 中国科学院院士、教授
  • 北京大学未来技术学院
    北京大学国家生物医学成像科学中心主任
    多模态跨尺度生物医学成像设施首席科学家
  • 个人简介
    主要致力于钙信号和线粒体生物医学领域的研究，以及高端生物医学仪器的自主创制。1、钙信号研究。于1993年发现并命名细胞钙信号转导的基本单位“钙火花（Calcium Spark）”，其Science原始论文被英国Physiological News誉为有史以来“十篇最杰出的心肌研究论文”之一。其后相继发现钙星、钙空穴和钙闪烁等十多个钙火花家族成员，揭示其在生理、病理过程中的生物学意义。目前，钙火花已被写进生理学、医学生理学、细胞生物学等十余种国际通用教科书。2、线粒体功能研究。发现线粒体瞬时爆发式的超氧生成模式 - 超氧炫（线粒体炫，Mitoflash）（Cell, 2008）- 普遍存在于真核细胞，在能量代谢、学习记忆及细胞氧化应激中发挥重要的信号功能。相关成果获颁国际心脏学会“研究成就奖”（Research Achievement Award, 2016）。3、科研仪器创制。率团队成功研发重仅2.2克的微型双光子显微镜，实现了在自由活动小鼠观察大脑神经元及树突和树突棘的活动（Nature Methods，2017）。该成果获“2017年中国科学十大进展”，与领域内其他技术共同入选Nature Methods 2018年度方法。
  • 所授课程
    《综合实验课程II》（专业必修，4学分）
    《线粒体前沿研究论坛》（选修，3学分）
    《生理学进展》（必修，2学分）
  • 获奖及荣誉
    2021年，获“北京大学国华杰出学者奖”
    2020年，获何梁何利基金“科学与技术进步奖”
    2018年，获2017年度中国科学十大进展（程和平团队获奖题目：“研制出可实现自由状态脑成像的微型显微成像系统”）
    2018年，微型双光子成像及领域内相关技术共同入选Nature Methods 的2018年度方法“自由行为动物成像方法”
    2017年，获教育部自然科学一等奖（获奖项目：细胞钙信号原理及病理调控; 第二完成人）
    2017年，获国家自然科学奖二等奖（获奖项目：细胞钙信号及分子调控; 第二完成人）
    2016年，获国际心脏学会研究成就奖（Research Achievement Award）
    2009年，获教育部“长江学者成就奖”（生命科学）
    1996年，获美国心脏学会Arnold M. Katz青年科学家奖决赛奖，Finalist, Louis N. Arnold M. Katz Basic Science Research Prizes for Young Investigators
  • 教育背景
    1990.08-1995.04 美国马里兰大学医学院生理学系就读博士研究生，取得博士学位
    1989.09-1990.07 美国波多黎各大学医学院就读博士研究生
    1984.09-1987.07 北京大学力学系生物力学专业就读，取得硕士学位
    1984.09-1987.07 北京大学生物学系生理学专业就读，取得双学士学位
    1980.09-1984.07 北京大学力学系流体力学专业就读，取得学士学位
  • 工作简历
    2020.12至今 北京大学国家生物医学成像科学中心，主任
    2019.05至今 北京大学分子医学南京转化研究院，院长
    2005.01至今 北京大学分子医学研究所，教授
    2004.11-2006.01 美国国家卫生研究院老年研究所，资深研究员
    1998.06-2004.12 北京大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室，客座研究员
    1998.06-2004.11 美国国家卫生研究院老年研究所，研究员
    1987.07-1989.07 北京大学无线电电子学系，助教
    1995.08-1998.05 美国国家卫生研究院老年研究所，高级研究助理
  • 团队成员
    王显花 研究员
    马 淇 助理研究员
    吴润龙 特聘副研究员
    张嘉宾 特聘副研究员
    王俊杰 研究助理
    黄海鹏 博士后
    许丰丽 博士后
    董飞宏 博士后
    赵春竹 博士后
    周芳旭 博士后
    王艳茹 工程师
    秘 书：杜淑欣
  • 承担项目
    2018至今，首席科学家，国家重大科技基础设施建设“十三五”规划“多模态跨尺度生物医学成像设施”
    2019至今，项目负责人，北京大学-南京江北新区“分子医学协同创新专项”
    2019.01-2021.12，项目负责人，国家自然科学基金创新研究群体项目“细胞钙信号研究”
    2016.01-2018.12，项目负责人，国家自然科学基金创新研究群体项目 “细胞钙信号研究”
    2016.07 -2021.06，项目骨干，科技部国家重点研发计划“信使和能量物质跨膜转运的分子机器”
    2013.01-2015.12，项目负责人，国家自然科学基金创新研究群体项目“细胞钙信号研究”
    2013.01-2017.08，项目首席科学家，科技部973计划“线粒体功能障碍致早期心衰机制及干预策略研究”
    2014.01-2018.12，项目负责人，国家自然科学基金国家重大科研仪器设备研制专项“超高时空分辨微型化双光子在体显微成像系统”
    2012.01-2016.12，项目负责人，国家自然科学基金重点项目“线粒体超氧炫分子机制和功能研究”
    2011.01-2015.08，项目骨干，科技部973计划 “细胞信号时空动态的前沿研究和关键技术”
    2007.01-2010.12.31，项目负责人，国家自然科学基金重点项目“细胞钙信号转导与调控机理研究”
    2007.01-2011.08，项目首席科学家，科技部973计划“重大心脏疾病分子机理和干预策略的基础研究”
  • 代表性论文及论著
    1. W Zong, R Wu*, S Chen, J Wu, H Wang, Z Zhao, G Chen, R Tu, D Wu, Y Hu, Y Xu, Y Wang, Z Duan, H Wu, Y Zhang, J Zhang, A Wang*, L Chen*, H Cheng. Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane, and long-term brain imaging, Nature Methods, 2021, 18(1): 46-49.
    2. D Wu, W Qi, W Nie, Z Lu, Y Ye, J Li, T Sun, Y Zhu, H Cheng*, X Wang*. BacFlash signals acid-resistance gene expression in bacteria, Cell Research, 2021,31(6):703-712.
    3. F Lu*, Y Zhao, W Xie, Q Guo, S Wang, X Wang, H Cheng*. Imaging sarcoplasmic reticulum Ca2+ signaling in intact cardiac myocytes, Circulation, 2020, 142(15): 1503-1505.
    4. Y Yue, W Zong, X Li, J Li, Y Zhang, R Wu, YLiu, J Cui, Q Wang, Y Bian, X Yu, Y Liu, G Tan, Y Zhang, G Zhao, B Zhou, L Chen, W Xiao*, H Cheng*, A He*. Long-term, in toto live imaging of cardiomyocyte behaviour during mouse ventricle chamber formation at single-cell resolution, Nature Cell Biology, 2020, 22(3): 332-340.
    5. Y Lin, L Li, W Nie, X Liu, A Adler, C Xiao, F Lu, L Wang, H Han, X Wang, W-B Gan*, H Cheng*. Brain activity regulates loose coupling between mitochondrial and cytosolic Ca2+ transients. Nature Communications, 2019, 10(1): 5277.
    6. T Hou, R Zhang, C Jian, W Ding, Y Wang, S Ling, Q Ma, X Hu, H Cheng*, X Wang*. NDUFAB1 confers cardio-protection by enhancing mitochondrial bioenergetics through coordination of respiratory complex and supercomplex assembly, Cell Research, 2019, 29(9):754-766.
    7. X Wang*, X Zhang, D Wu, Z Huang, T Hou, C Jian, P Yu, F Lu, R Zhang, T Sun, J Li, W Qi, Y Wang, F Gao*, H Cheng. Mitochondrial flashes regulate ATP homeostasis in the heart, eLife, 2017, 6: e23908.
    8. W Zong, R Wu, M Li, Y Hu, Y Li, J Li, H Rong, H Wu, Y Xu, Y Lu, H Jia, M Fan, Z Zhou, Y Zhang*, A Wang*, L Chen*, H Cheng. Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice, Nature Methods, 2017, 14 (7): 713-719.
    9. Z Fu, X Tan, H Fang, P-M Lau, X Wang*, H Cheng*, G Bi*. Dendritic mitoflash as a putative signal for stabilizing long-term synaptic plasticity, Nature Communications, 2017, 8(1): 31.
    10. XH Wang*, X Zhang, ZL Huang, D Wu, BB Liu, RF Zhang, RK Yin, TT Hou, CS Jian, JJ Xu, Y Zhao, YR Wang, F Gao, H Cheng*. Protons trigger mitochondrial flashes. Biophysical Journal, 2016, 111 (2): 386-394.
    11. W Shang, F Lu, T Sun, J Xu, L-L Li, Y Wang, G Wang, L Chen, X Wang, M B Cannell, S-Q Wang*, H Cheng*. Imaging Ca2+ nanosparks in heart with a new targeted biosensor, Circulation Research, 2014, 114(3): 412-420.
    12. E-Z Shen, C-Q Song, Y Lin, W-H Zhang, P-F Su, W-Y Liu, P Zhang, J Xu, N Lin, C Zhan, X Wang, Y Shyr, H Cheng*, M-Q Dong*. Mitoflash frequency in early adulthood predicts lifespan in Caenorhabditis elegans, Nature, 2014, 508(7494): 128-132.
    13. C Wei*, X Wang, M Chen, K Ouyang, L-S Song, H Cheng*. Calcium flickers steer cell migration, Nature, 2009, 457(7231): 901-905.
    14. W Wang*, H Fang, L Groom, A Cheng, W Zhang, J Liu, X Wang, K Li, P Han, M Zheng, J Yin, W Wang, M P Mattson, J P Y Kao, E G Lakatta, S-S Sheu, K Ouyang, J Chen, R T Dirksen, H Cheng*. Superoxide flashes in single mitochondria, Cell, 2008, 134(2): 279-290.
    15. H Cheng*, W J Lederer. Calcium sparks, Physiological Reviews, 2008, 88(4): 1491-1545.
    16. D X P Brochet , D Yang*, A D Maio, W J Lederer, C Franzini-Armstrong, H Cheng*. Ca2+ blinks: rapid nanoscopic store calcium signaling, Proc Natl Acad Sci USA, 2005, 102(8): 3099-3104.
    17. S Wang, L Song, E G Lakatta, H Cheng*. Ca2+ signalling between single L-type Ca2+ channels and ryanodine receptors in heart cells, Nature, 2001, 410(6828): 592-596.
    18. M G Klein, H Cheng*, L F Santana, Y Jiang, W J Lederer, M F Schneider. Two mechanisms of quantized calcium release in skeletal muscle, Nature, 1996, 379(6564): 455-458.
    19. H Cheng, M Fill, H H Valdivia, W J Lederer. Models of calcium release channel adaptation, Science, 1995, 267(5206): 2009-2010.
    20. H Cheng, W J Lederer*, M B Cannell. Calcium sparks: Elementary events underlying excitation-contraction coupling in heart muscle, Science, 1993, 262(5134):740-744.