寿天德（1941.7~） 复旦大学教授、博士生导师。1941年生于西安，浙江诸暨人。1964年毕业于国科学技术大学生物生理系，并留该校任教，至任教授、博导。曾任生物学系主任兼理学院副院长。

人物介绍

工作及研究

代表论文

相关文章

人物介绍

1997年调入复旦大学，任脑科学研究中心主任，兼复旦大学上海眼耳鼻喉科医院眼科研究所所长。中国神经科学学会常务理事、《中国神经科学杂志》常务编委和《神经解剖学杂志》编委。主要研究方向：长期从事视觉的脑机制研究，在视觉方位和方向敏感性及图形适应的皮层下机制研究方面的新发现，修正了国际学术界的传统观点。还研究神经系统的功能发育、眼内压与视功能的关系等。发表研究论文78余篇，曾获1997年中国科学院自然科学奖二等奖；耳根环麻醉镇痛原理的研究分别获1978年中国科学院和安徽省重大科技成果奖。

工作及研究

学术兼职：中国神经科学学会常务理事、Neuroscience Letters (Elsevier Ltd.) 副编委|、《Neuroscience Bulletin》常务编委和《神经解剖学杂志》编委。

主要研究方向：

长期从事视觉脑机制研究，在视觉方位和方向敏感性及图形适应的皮层下机制研究方面的新发现，修正了国际学术界的传统观点。还神经系统的功能发育、眼内压与视功能的关系等。

获奖情况：

曾获1997年中国科学院自然科学奖二等奖；耳根环麻醉镇痛原理的研究分别获1978年中国科学院和安徽省重大科技成果奖。主编的《神经生物学》（高等教育出版社，北京， 2001； 2006年），获得上海市优秀教材三等奖（2004）。

代表性论文和专著：

代表性专著和论文：著有专著《视觉信息处理的脑机制》(上海科技教育出版社， 1997， 上海)，与阮迪云合著《神经生理学》（中国科技大学出版社， 1992， 合肥），主编《现代生物学导论》（中国科技大学出版社， 1998， 合肥）和《神经生物学》（高等教育出版社，北京，第一版，2001，；第二版， 2006年）；台湾九州图书文物有限公司（繁体字版），2003，台北；第二版，2006年）。

发表研究论文70余篇。

代表论文

代表性论文

1、 Shou, T,*. and Leventhal, A. G. (1989) Organized arrangement of orientation sensitive cells in the cat's dorsal geniculate nucleus. J. Neuroscience, 9, 4287-4302.

2、 Shou, T,*. and Zhou, Y. (1989) Y cells in the retina are more tolerant than X cells to brief elevation of IOP. Invest. Ophthalm. Visual Science, 30, 2093-2098.

3、 Shou, T,*., Li, X., Zhou,Y. and Hu, B. (1996) Adaptation of visually evoked responses of relay cells in the dorsal lateral geniculate nucleus of the cat following prolonged exposure to drifting gratings. Vis. Neurosci., 13, 605-613.

4、 Shou, T,*., Wang, W. and Yu H. (2000) Orientation biased extended surround of the receptive field of cat retinal ganglion cells. Neurosci. 2000, 98, 207-212.

5、 Yang, Y., Zhou, Y. and Shou, T,*. (2001) Activation of GABAb recepters by baclofen improves visual temporal property of relay cells in the cat lateral geniculate nucleus. Neurosci. Lett. 301, 79-82.

6、 Zhan, X. and Shou, T,*. (2002) Anatomical evidence of subcortical contributions to the orientation selectivity and columns of the cat's primary visual cortex. Neuroscience Letters, 324, 247-251.

7、 Troy, J.B. & Shou, T,*. (2002) The receptive fields of cat retinal ganglion cells in physiological and pathological states: Where we are after half a century of research. Progress in Retinal & Eye Research, 21, 263-302.

8、 Chen X, Sun C, Huang L, Shou T,*. (2003) Selective loss of orientation column maps in visual cortex during brief elevation of intraocular pressure. Invest Ophthalmol Vis Sci., 44, 435-441.

9、 Sun, C. Chen, X. Huang, L. and Shou, T,*. (2004) Orientation bias of the extraclassical receptive field of the relay cells in the cat's dorsal lateral geniculate nucleus. Neurosci. 125, 495-505.

10、 Huang，L. Chen，X. Shou，T* (2004) Spatial frequency-dependent feedback of visual cortical area 21a modulating functional orientation column maps in areas 17 and 18 of the cat. Brain Res. 998, 194-201.

11．X. Chen, Z. Liang, W. Shen, T. Shou* (2005) Differential behavior of simple and complex cells in visual cortex during a brief IOP elevation. Invest. Ophthamol. Vis. Sci. 46, 2611-2619.

12．L. Lou, T. Shou*, Z. Li, W. Li, Y. Gu (2006) Transhemispheric functional reorganization of the motor cortex induced by the peripheral contralateral nerve transfer to the injured arm. Neuroscience, 2006, 138, 1225-1231.

13． Huang L, Shou T,*, Chen X, Yu H, Sun C, Liang Z. (2006) Slab-like functional architecture of higher-order cortical area 21a showing oblique effect of orientation preference in the cat. Neuroimage, 32:1365-1374.

14．Shen W, Liang Z, Chen X, Shou T,*. (2006) Posteromedial lateral suprasylvian motion area modulates direction but not orientation preference in area 17 of cats. Neurosci. 142：905-916.

15．Liang Z, Shen W, Shou T,.*（2007）Enhancement of oblique effect in the cat’s primary visual cortex via orientation preference shifting induced by excitatory feedback from higher-order cortical area 21a. Neurosci., 145, 377-383.

相关文章

附:

寿天德：怀仁而立 创新以恒

本刊记者 蔡志义

寿天德 1964年毕业于中国科学技术大学生物物理系，并留校任教，曾任生物学系主任兼理学院副院长。长期从事视觉信息处理的脑机制的研究。1980—1996年四度赴美国合作研究5年。1997年调入复旦大学。现任复旦大学神经生物学及生物物理学教授，博士生导师，脑科学研究中心主任、复旦大学上海眼耳鼻喉科医院眼科研究所所长（兼）。现同时任国际学术刊物《Neuroscience Letters》的副编辑（Associate editor）、中国神经科学学会会刊《Neuroscience Bulletin》常务编委、《神经解剖学杂志》编委。曾应邀到美国麻省理工学院、纽约大学、西北大学、加州大学、休斯敦大学、英国伦敦大学学院、牛津大学、曼彻斯特大学、澳大利亚悉尼大学、国立大学、墨尔本大学、日本大阪大学、国立生理研究所、理研脑科学研究所等作专题学术报告。
他是我国著名的视觉神经科学家；
他为人崇尚道德，舍己为公，仗义执言；学术上精益求精，勇于探索，敢为人先；
他教学上为人师表，辛勤耕耘，理实交融，培养了一代又一代科学人才，在我国学术界和教育界享有盛誉……
带着一种从内蕴文化修养中发出来的人文情怀，复旦大学寿天德教授不为名利所累，不为浮躁所动，锲而不舍，执着追求。几十年来，用他的辛勤付出让事业熠熠生辉、硕果累累。
统观底蕴
修正国际传统学术观点
自从诺贝尔奖获得者Hubel和Wiesel开拓性的研究以来，视觉皮层的研究始终成为大脑皮层研究中研究得最深入的部分。他们发现，几乎所有的视觉皮层细胞都能够分辨空间上一条线段的朝向或方位（orientation），即具有很强的方位选择性，而皮层下的细胞却没有这种特性。由于轮廓线是由多个不同方位的线段所组成，故视觉皮层细胞的方位选择性就成为形状视觉或知觉的神经基础。
长期以来科学家们对其产生的机制作了大量的研究。Hubel和Wiesel曾经在47年前提出了一个模型来解释视觉皮层细胞方位选择性产生的神经机制，他们假设皮层下丘脑的几个外膝体细胞（这些细胞接受视网膜的信息输入，向视觉皮层提供兴奋性输入）的感受野如果在视野上排成一条直线，它们对皮层的兴奋性输入如果能会聚到一个皮层简单细胞的话，该简单细胞就必然对视野上排成那条直线平行的线条反应特别强烈。这个模型简单直接，合乎逻辑，但生理学研究结果支持和不支持该模型的证据并存，而由于方法学上的困难，神经解剖学上更没有实验证据。
寿天德及其在中国科技大学的同事们，从20世纪80年代初就开始研究了视觉皮层细胞的方位选择性起源的问题。他们在国际上，最系统而详尽地研究了700个直接向视觉皮层提供兴奋性输入的丘脑外膝体细胞的对视野中的不同方位的线条刺激的反应特性，发现70%以上的细胞具有明显的方位选择性，也就是说视觉皮层下的输入信号就包含了方位信息，虽然外膝体细胞的方位选择性的强度要比视觉皮层细胞要弱，但这些方位信息在视觉皮层内有多种机制可以将其放大。进而，他们在大样本数据中发现，各个外膝体细胞的最优方位的分布遵循向心规律，即由其感受野指向视网膜中心区。更有趣的是在外膝体内部，具有相似最优方位的细胞紧密靠拢在一起的聚团现象，这似乎为视觉皮层更为整齐的“方位功能柱”空间排列，作了预安排。他们还证明外膝体细胞的方位选择性是与生俱来的，由遗传因素决定的。此外，他们也和国际同行独立地证明，大多数视网膜神经节细胞也具有较弱的、但却是显著的方位敏感性。他们历时15年的系列研究发现，视觉皮层细胞对方位和运动方向的选择性以及图形适应特性均有其类似的皮层下的起源。这些重要的发现修正了方位、方向选择性和图形适应是视觉皮层细胞独有特性的这一国际学术界的传统学术观点，现已被国际学术论文广为引用并写入一些综述评论中。这一系列的研究成果获得了1997年中国科学院自然科学奖二等奖。
利器善工 研究成果为国内外同行科学家所称赞
1998年寿天德与他的两位学生一起，在复旦大学独立地研制了我国第一台基于脑内源信号的光学成像系统。该系统性能超越国际商售同类仪器，在整体动物的大脑视觉皮层记录的方位功能柱图形极其清晰，并用以开展了一系列的视觉皮层功能的研究，取得许多国际水平的成果，为国内外同行科学家所称赞。
由于方法学上的突破，他们将视觉皮层功能成像技术和神经通路跟踪方法巧妙地结合起来，为Hubel和Wiesel提出的视觉皮层细胞方位选择性模型提供了第一个神经解剖学证据，同时又指出该模型表明的神经机制可能并不普遍存在，而可能只是产生视觉皮层细胞方位选择性的多种机制的一种。
寿天德小组利用了整体动物的脑内源信号的光学成像技术的优点，结合其他的神经生物学技术和方法，将微观的细胞、受体作用和宏观的大面积的皮层神经细胞（同时研究几百万个细胞）的活动联系起来研究。他们研究了脑中的各种兴奋性和抑制性神经递质受体分子（NMDA，AMPA，GABA）在视觉皮层细胞的方位选择性产生过程中的作用和意义，从而将目前国际学术界的、看来是互相矛盾的多种神经机制较好地统一起来。
视觉皮层面积很大，在猴脑占有30多个区域，在猫脑占有十几个区域。这些视觉区域形成既并行又串行的、复杂的交互连接。目前，对由低级视觉皮层区逐级向高级视觉皮层区的功能和结构研究搞得比较清楚，但对高级视觉皮层区向低级视觉皮层区的功能作用了解得甚少，而后者往往与注意、意识等高级活动有密切关系。
寿天德小组开创性地将脑功能光学成像技术应用于研究高级视觉皮层区域（如猫的皮层21a区、PMLS区、PLLS区和7区）对低级视觉皮层（皮层17和18区）的下行反馈作用，他们用局部施加谷氨酸或GABA可逆性地兴奋或抑制（或冷冻损毁）上述高级皮层区域，定量地分析低级皮层区域的视觉方位功能图的变化，从而发现这些高级视觉皮层的下行反馈作用，不仅使低级皮层神经细胞的反应增强，而且提高其某些特定的选择性，甚至增强其心理学“倾斜效应”的皮层表征。他们在国际脑研究组织（IBRO， International Brain Research Organization）会刊Neuroscience发表的文章，被用作封面，并获得2007年最佳封面奖（2007 IBRO ’s Prize of Neuroscience Winning Cover）。
多识慎思 发现急性眼内压升高时视觉功能的新变化
青光眼是使人类致盲的、最严重的眼科疾病。眼内压升高是引起青光眼发作的主要病因。寿天德小组，在20世纪80年代就首次发现，猫视网膜X型（小型）神经节细胞比Y型（大型）细胞对急性眼内压升高（相当于急性青光眼发作）时更为敏感，继而发现接受视网膜输入的丘脑外膝体中的X型（小型）细胞也比Y型（大型）细胞对急性眼内压升高更为敏感。
有趣的是这一新的现象正好与慢性青光眼发作时的情况（大细胞比小细胞对眼内压升高更敏感）相反。由于对此的研究方向和视网膜神经节细胞感受野的研究上的贡献，国际《视网膜和眼研究进展》（Progress in Retina & Eye Research）主编特邀寿天德为该学术刊物纂写了一篇长达40页的综述文章（2002），评论了50年来国际有关研究成果和发展趋势。但是，眼内压升高时产生视知觉的视皮层的功能发生了什么变化，无人知晓。
最近，他们应用脑功能光学成像技术研究了急性眼内压升高时在大面积的视皮层内的方位功能图的变化，发现眼内压升高导致对高空间分辨力的细胞的功能图消失，而使对低空间分辨力的细胞的功能图削弱。进而证明造成此现象是眼内压升高引起视网膜供血受阻引起的。用单个细胞电生理记录方法，他们发现视皮层的简单细胞对急性眼内压升高要比复杂细胞敏感得多，反映了这两类皮层细胞在接受皮层下输入信息通路上的差异。寿天德小组在急性眼内压升高对视觉系统的作用方面的研究，目前处于国际研究最前沿。
寿天德教授从事我国神经生物学和生物物理教学45年，有丰富的教学经验。将自己的做人、治学的道理和从事科学研究的心得结合起来融合到课堂教学中，在神经生物学的教学中培养学生的科学精神和作风，受到学生们的高度评价。他著有：专著《视觉信息处理的脑机制》(1997)、主编《神经生物学》（第一、二版2001， 2006；并为台湾九州图书文物有限公司出版繁体字版，2003），主编《现代生物学导论》(1998)、合著《神经生理学》(1992)。
（出处：《科学中国人》2009年第五期）