2019年9月18-20日在成都举行的2019第六届诺贝尔奖获得者医学峰会暨未来科技创新论坛，着眼于脑科学与类脑科学研究前沿及应用、人工智能技术应用的现状与未来、智慧医疗、智能养老等多个主题，以全球视野展现前沿科技，探讨未来医学发展大势，充分发挥与会各方在智力、技术、资金方面的优势资源，助推医药健康产业跨学科、跨领域、跨地域的全球化合作与发展。
在本次论坛上，首都医科大学校长、北大麦戈文研究所创始所长、北大—清华生命科学联合中心创始主任、北京脑中心创始主任饶毅表示，睡眠分子机制是非常基础的问题，很多人都非常感兴趣，它和公众都有非常紧密的关系。
以下为饶毅教授在本次论坛上的精彩演讲摘要：
过去二十年来，我们的实验室一直在从事与神经系统相关的研究，我们主要是研究睡眠分子机制，屏幕上的图是我自己的大脑。很多人以及我都会想睡眠机制到底是什么？睡眠分子机制是非常基础的问题，很多人都非常感兴趣，它和公众都有非常紧密的关系。用基因来研究它的分子基础是非常有用的，所以我的实验室开展了小鼠、人体之内的果蝇的研究。
我们做的第一个实验是化学动力学。Connectome，它是指和其他系统的联系，这跟我们在不同的研究层面有联系，比如宏观方面是用MRI进行研究，内层是用其他研究方法，我们要用不同的方法去看动物身体里面化学传递的情况。我们知道化学传递在神经元之间，以及神经元靶向细胞传递是非常重要的。这种化学传递其实是通过视觉传递，还有其他的受体来实现的。我们要做的就是去研究每个传递器和每个受体，通过这样的研究就可以拼凑出不同的传递器，比如说A在进行传递功能的时候是通过哪一个受体实现的，比如说是A1受体，B1受体，B2受体，B3受体等等，这和人类行为也相关。
对于每个传递器我们都研究了它的合成，同时在小鼠、猴子身上也进行了分子研究。我们研究的是逻辑门或者逻辑闸，我们会看传递器A和传递器B是不是在同一个细胞当中进行表达。或者传递器A和传递器B、C在同样一个细胞当中表达，它们的功能是不是相同？这就是我们的基因分析方法，我们会看它们的逻辑门。
总的来说，只要能够追踪每个化学联系物，在操作每个化学联系物的时候，我们就知道每个受体之间的关系是什么，每个传递物之间的关系是什么，同时还有可能看到其他的传递器。
在化学联系性当中我们追踪了所有的神经元，它们都是由神经化学定义，它们不需要新的技术，而只需要现有技术的组合就可以实现。我们要看解剖影像和追踪情况，因为GPCR可以追踪，它在老鼠身上都可以通过受体实现追踪。所以对于果蝇的基因我们做了这样的研究。
这是猴子的基因，现在给大家展示的似乎我们今年早期做的研究，我们可以在果蝇身上用受体进行蛋白传递，或者我们也可以敲入相关的基因，我们一共有11个小分子传递器。比如多巴胺，五羟色氨抑制剂，还有神经肽以及相交叉的结果，它们共同进行，呈现表达基因是什么形式的。
为什么大家觉得CCT基因神经胶质表达有助于靶向研究呢？因为对于神经传递器和受体来说，只有几个才能实现这个功能，其他都是通过神经元进行表达，而对于受体来说有4个，我只在上面显示了3个受体。在神经胶质细胞里面也有相关的受体功能来调节身体过程。
我们是怎样分析果蝇的生理机制的呢？我们把每个果蝇放在上面，让它自己移动，然后我们在它们休息的时候去追踪它的移动情况。这是CCT屏幕上睡眠的周期，有些果蝇睡眠时间很短，有些果蝇睡眠时间很长。我们要看它们的睡眠机制突变因素，看神经质对睡眠起什么作用。一个实验室学者所发表的研究说血清素对于睡眠非常重要，在白天或者晚上睡觉的时候有多大的差异，这是五羟色氨突变体的差异，特别是2b，它有很大的差异（PPT图示）。如果今天晚上你不睡觉，第二天晚上你睡的时间更长，这就是睡眠恢复，这和果蝇身上的机制是一样的。在突变体上，如果你没有相应的受体，你就不会出现这样的状况。
血清素对于睡眠机制非常重要，可以降低我们所需要的神经元的量，它可以降低到非常低的水平，然后在表达模式当中起作用。
再看多巴胺在果蝇里的作用和模式。多巴胺对于睡眠来讲非常重要，睡眠时多巴胺是如何进行调节的呢？可以看到其中一个受体会抑制睡眠，除了多巴胺受体之外，比如PLP在这些受体当中也会起作用，以及其他的神经元。在这些神经元当中会表达SIFα，因为其中一个多巴胺受体会接力一个神经元结构当中进行睡眠调解，这就是神经胶质对于睡眠的调解机制。多巴胺受体它的章鱼胺的情况，这是章鱼胺β2的受体，如果我们实行了相应操作，它的睡眠是可以得到恢复的。而在神经胶质细胞当中，我们是用的β2的受体。β2的受体它在睡眠体内稳态当中也会有一个调节作用。如果睡眠被剥夺以后，如果恢复以后它的水平比原本的水平更高一点，这就是我们现在所使用的不同的方式进行化学连接的分析。
我们还做了另外一种不同类型的研究，那就是P元素嵌入突变体的研究。在这个研究当中，睡得太多或者太长的人睡眠机制的情况，可以看到他们如果睡眠时间长，晚上睡觉时间就会更晚，就会出现睡觉延迟现象，在一些果蝇身上的延迟情况非常明显，而且延迟时间非常长。
在研究过程当中我们发现了两个非常有趣的分子，其中一个分子是D型丝氨酸，二十年前D型丝氨酸就被发现了，它的功能这个时候还不为人知，而我们发现了它的酶，研究它在睡眠机制当中的合成作用。如果你去减少D型丝氨酸的量，睡眠就会降低，增加它的量睡眠就会增加。我们通过两种酶实现睡眠合成过程，大家可以看到黑色部分就是白色类型的，红色部分就是突变体，只要你的D-Serine降低了，那么你的睡眠时间就会变少，这就是D-Serine的降级，这证明D-Serine有非常强大的作用，这就是兴奋性受体的情况，如果你没有这个受体睡眠也会降低。
现场观众提问环节：
观众：D型丝氨酸的发现非常有趣，为什么是在肠道表皮细胞当中而不是胸部？
饶毅：最简单的想法就是监测食物，当你特别饿的时候你可能更清醒一点，因为你必须找东西吃，吃饱了才睡觉。现在还没有非常确切的医学证据，这是我们未来的研究方向。
观众：基因筛选可以帮助我们实现很多基因成果。您觉得D-Serine的路径作用在哪里？总的看来它没有非常令人满意，它是不是一种可能的路径呢？
饶毅：我们在果蝇睡眠当中发现了很多和基因相关的结果，就是它有没有睡眠中心。有人相信睡眠中心非常重要，但是目前对于这方面还没有达成共识，我们现在没有最终极的答案。我们要去看到底是不是有睡眠中心或者睡眠周期，这一点现在没有被证明，因为它涉及到一个分子，我们还不知道最关键的分子在哪里。
观众：ppGpp的发现非常伟大，它可以帮助我们实现更多的研究，您有没有新的想法？
饶毅：这是很多年前发现的，ppGpp可以帮助我们调解细菌，但是还有其他的靶向，但是它主要是进行转路的调解。如果是转路调解，它和神经元就非常相关，所以它可能是其他的靶标，我们可以看一下有没有办法进化一下其他的ppGpp靶标。动物身上我们发现它们主要是储存或者降级，我们不知道它们怎么转运，可能在神经胶质细胞当中会过度表达，但是现在还没有。如果有很大量的ppGpp可能不会存在于神经元当中。我们希望未来能够找到这个问题的答案。
（摘自2019第六届诺贝尔奖获得者医学峰会暨未来科技创新论坛演讲，内容未经专家确认）