姚雪彪

姚雪彪，博士，教育部長江特聘教授，博士生導師，“國家自然科學傑出青年基金”獲得者。1995年畢業於美國加州大學伯克萊分校並獲細胞分子生物學博士學位，其後在美國加州大學聖迭亞哥分校從事細胞分裂調控博士後研究

基本介紹

• 中文名：姚雪彪
• 國籍：中國
• 民族：漢族
• 職業：教授
• 畢業院校：美國加州大學伯克萊分校
• 性別：男
• 學位：博士

人物簡介

姚雪彪，教授，博士生導師，教育部首批長江學者，特聘教授。1995年畢業於美國加利福尼亞大學伯克萊分校並獲細胞分子生物學博士學位，其後在美國加州大學聖迭亞哥分校從事細胞分裂調控博士後研究。

姚雪彪

所獲獎勵

1995年獲Bank of America-Gianni Scholar Award

1996年獲American Cancer Society Scholar Award

1998年獲Howard Hughes Medical Institute-UW Career Development Award

2000年獲American Digestive Health Foundation Research Scholar Award

2003年獲Georgia Cancer Coalition Eminent Scholar Award

擔任職務

曾於1997年被聘為美國威斯康星州大學醫學院助理教授；後曾任美國摩爾豪斯醫學院生理系兼職副教授、教授, 分子影像中心主任。

現任中國科學技術大學教授、安徽細胞動力學與化學生物學省級實驗室主任。

研究領域

“國家自然科學傑出青年基金”獲得者。作為項目首席科學家主持了973項目“調控細胞增殖重要蛋白質作用網路的研究”（2002-2008）。姚雪彪教授主要從事細胞周期分子調控網路機制及蛋白質分子時空動力學調控機制方面的研究，在《Nat. Cell Bio.》、《Mol. Cell Proteomics》、《EMBO Reports》、《Mol. Biol. Cell》、《J. Cell Biol.》、《J. Cell Sci.》、《Oncogene》和《J. Biol. Chem.》等國際學術期刊發表學術論文80餘篇，被引用1500次以上。培養博士畢業生28名，其中包括“中科院優秀博士論文”和教育部“百篇優秀博士論文”提名獎獲得者多名。曾擔任2002年美國細胞生物學年會“Proteomics in Cell Biology”、2004年美國細胞生物學年會“Single Molecule and Nano-scale Biology”主題研討會主席、2008年9月主持召開“第一屆細胞動力學及化學生物學國際研討會”。

學術成就

1.首次用生物化學手段揭示了Ezrin是Calpain I的特異底物並闡明Calpain I在胃壁細胞生物學中的功能調節。

2.首次發現Ezrin選擇性地與β-actin結合，解決了Ezrin與Actin相互作用的分子機制並闡明了Actin異型具不同生化特性；揭示了Ezrin是PKA的特異底物並闡明PKA調控Ezrin的分子機制。

3. 首次用實驗證明Syntaxin 3對極化上皮細胞胞吐的分子調控機理及所涉及的生化通路，闡明了Syntaxin 3與Munc18-2相互作用的分子機制為探索氫鉀泵移位的分子機理打下基礎。

4. 首次證明動點馬達蛋白CENP-E是冠狀纖維的重要組分,揭示了CENP-E是連線紡錘體和染色體不可缺少的組分並參與染色體在赤道的聚集和紡錘體檢驗點的調控。

研究工作

1.細胞分裂調控網路

細胞是生命活動的最小單元，而蛋白質是細胞活動的主要執行者。細胞生命活動的調控在分子水平表現為蛋白質-蛋白質的相互作用。這種作用構成了細胞生命活動必不可少的蛋白質調控網路。細胞精確的自我複製是其生活史的重要組成部分，複製的高保真性在生物及物種的繁衍生息過程中舉足輕重。在細胞複製過程中，包含在染色體中的父代遺傳信息在經歷諸多複雜的運動均勻地、準確無誤地傳遞給兩個子細胞。整個細胞分裂過程是通過紡錘體絲與染色體著絲點的協同作用來完成。正確的染色體與紡錘體絲相互作用是細胞健康的保證。同時染色體與紡錘體絲連線異常導致染色體丟失、易位等，從而使細胞生長失控，如癌症。動點是位於著絲點上的多組分蛋白質結構，它直接維持紡錘體絲與染色體的銜接，調控染色體運動分離的時空序列性及保真性。

利用質譜學、生物信息學及生物光譜學等手段和方法結合人類基因組計畫的工作基礎，我們將系統地研究細胞分裂染色體運動時空序列性及保真性調控的分子基礎，並闡明其在活細胞實時運動中的調控規律。

2.細胞極化的分子基礎

極化上皮細胞具有非常重要的生理功能，如膜蛋白的運輸及分泌物外吐等。細胞極化是組織功能特異性產生的基礎，其形成由胞外誘化源（extracellular cues）及胞內蛋白的不對稱分布協同調控。以胃壁細胞為模式研究系統，我們首次發現了兩個肌動蛋白異型（β- 和 g -actin）在上皮細胞中的極化分布現象，並首次證實了肌動蛋白異型有不同的生化特性。b-actin 與 ezrin 特異性結合併共定位於壁細胞的頂膜。鑒於LASP1, IQGAP1和IQGAP2蛋白在壁細胞中的極化分布, 我們認為：肌動蛋白異型（β- 和 g-actin）通過其特異性結合蛋白執行其獨特的功能。利用活細胞實時研究系統與生物光譜學手段，我們擬闡明壁細胞極性形成的分子基礎。此研究成果不僅有助於了解上皮細胞極化所涉及的生化通路，而且為闡述其他極性細胞（如：神經）的結構與功能奠定基礎。

3.胞吐的分子調控

壁細胞胃酸及內因子分泌是一個涉及信號轉導、膜轉運、細胞骨架重排、外吐以及內吞等過程的生理學現象。胃壁細胞中有大量的管狀囊泡，內含胃酸分泌所需的質子泵(H，K-ATPase)。當胃壁細胞受刺激後，管狀囊泡向頂膜移動，並與微絨毛膜相融合，使得微絨毛向管腔急劇伸長，大大增加了膜面積，為極大限度的容納質子泵奠定了基礎。同時，原管狀囊泡上的H,K-ATPase也隨之轉移到頂膜，將H+運送至胞外。當刺激消失後，含有H,K-ATPase 的質膜被內吞重新形成管狀囊泡，回到胞質內。我們發現syntaxin 3存在於富含H,K-ATPase的管狀囊泡並在細胞受刺激後轉移到頂膜。我們的實驗結果表明: Syntaxin 3是胃酸分泌必需的功能蛋白。通過刨析syntaxin 3蛋白質調控網路，我們擬闡明壁細胞外吐的分子調控機理及所涉及的生化通路.

發表論文

Zhou R, Cao X, Watson C, Miao Y, Guo Z, Forte JG, and X. Yao. 2003. Characterization of PKA-mediated phosphorylation of ezrin in gastric parietal cell activation. J Biol Chem. Jul 2

Zhou R, Watson C, Fu C, Yao X, and J.G. Forte. 2003. Myosin II is present in gastric parietal cells and required for lamellipodial dynamics associated with cell activation. Am J Physiol Cell Physiol. 285:C662-73.

Song, Z, Yao X, and M. Wu. 2003. Direct interaction between survivin and Smac/DIABLO is essential for the anti-apoptotic activity of survivin during taxol-induced apoptosis. J Biol Chem. 278:23130-40.

Ke, Y, Z. Dou, J. Zhang, and X. Yao. 2003. Function and regulation of Aurora/Ipl1p kinase family in cell division. Cell Res. 13: 69-81.

Zhou, R., Z. Guo, E. Chen, C. Watson, R. Kong, W. Wang, and X. Yao. 2003. Polarized distribution of IQGAP proteins and their function in gastric parietal cells. Mol. Biol. Cell. 14: 1097-1108.

Yao, X., and J.G. Forte. 2003. Cell biology of acid secretion by parietal cells. Ann. Rev. Physiol. 65:103-31.

Karvar, S., X. Yao, J.M. Crothers, Jr, Y. Liu, and J.G. Forte. 2002. Localization and function of SNAP-25 and VAMP-2 in functioning gastric parietal cells. J Biol. Chem. 277:50030-5

Zhang, J., Z. Dou, Y. Miao, C. Fu, and X. Yao. 2002. TTK is a kinetochore-associated spindle checkpoint kinase and co-localized with CENP-E. Science Bulletin 27:213-219.

姚健暉，鄭宇鵬，姚雪彪 紡錘體檢驗點的功能與染色體不穩定性 《科學通報》2002 年第47卷02期

Karvar S, Yao X, Duman JG, Hybiske K, Liu Y, Forte JG. 2002. Intracellular distribution and functional importance of vesicle-associated membrane protein 2 in gastric parietal cells. Gastroenterology. 123: 281-90

劉丹，金長江，姚雪彪 動點馬達蛋白的研究與展望 《科學通報》2002年第47卷

Ammar, D.A., R. Zhou, J.G. Forte, and X. Yao. 2002. Syntaxin 3 is required for cAMP-induced acid secretion: streptolysin O-permeabilized gastric gland model. Am. J. Physiol. 282: G23-33.

鄭宇鵬，姚健暉，姚雪彪．動點蛋白功能的研究進展．《細胞生物學雜誌》2001年第23卷第一期

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Yao, X., K.F. Sullivan, and D.W. Cleveland. 2000. Deconvolution microscopic image of a mitotic spindle. Cell 100 (Cover)

Forte, J.G., B. Ly, S. Ogihara, M. Ramilo, and X. Yao. 1998. The state of actin in gastric parietal cells. Am. J. Physiol. 274:C97-104 .

Yao,X., K.L. Anderson, and D.W. Cleveland. 1997. The microtubule-dependent motor centromere-associated protein E (CENP-E) an integral component of kinetochore corona fibers that link centromeres to spindle microtubules. J. Cell Biol. 139:435-447.

Urushidant, T., X., Yao, J.G. Forte, and T. Nagao. 1997. ME3407, a new antiulcer agent, inhibits acid secretion via the interfere of intracellular redistribytion of gastric proton pump. Am. J. Physiol. 35:G1122-1134.

Peng, X., X. Yao, D.C. Chow, J.G. Forte, and M. Bennett. 1997. Association of syntaxin 3 and vesicle-associated membrane protein with H,K-ATPase-containing tubulovesicles in gastric parietal cells. Mol. Biol. Cell. 8:399-409.

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Yao, X., S. Karam, M. Ramilo, Q. Rong, and J.G. Forte. 1996. Dissection of intracellular signaling underlying acid secretion using a-toxin-permeabilized gastric gland model. Am. J. Physiol. 270;C61-C73.

Yao, X., L. Cheng, and J.G. Forte. 1996. Characterization of the interaction of gastric ezrin with actin. J. Biol. Chem. 271:7224-7229.

Forte, J.G., and X. Yao.1996. The Membrane-recruitment-and-recycling hypothesis of gastric HCl secretion. Trends Cell Biol. 6:45-48.

Yao, X., C. Chaponnier, G. Gabbiani, and J.G. Forte. 1995. Polarized distribution of actin isoforms in gastric parietal cells. Mol. Biol. Cell. 6:541-557.

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人物爭議

這個事件也許算不上著名，但絕對是一個罕見的奇特、離奇事件，值得在歷史上留下一筆。奇怪的是這個發生在美國大學的離奇故事從沒有引起美國媒體的興趣（我只查到一家地方報紙做過報導），幸而法庭判決書詳細地介紹了事件的前因後果，為歷史留下了記錄。下面的介紹就是根據判決書還原的。

故事的主人公是華人生物學家姚雪彪。他於1985年江西醫學院本科畢業，1991年到美國加州大學伯克利分校就讀，1995年獲分子生物學博士學位。畢業後在加州大學聖地亞哥分校從事博士後研究。1998年2月，姚雪彪到威斯康辛大學麥迪遜分校（下稱威大）生理系擔任助理教授。

故事發生於1998年下半年，姚雪彪到威大後不久。當時，威大生理系的另一名助理教授埃德文·查普曼在用細菌生產重組蛋白質，但是不斷出現意外。有幾次，他們用的設備的溫度不知被誰調得很高，高到會讓實驗材料受損。另幾次，培養皿中被人倒入了漂白劑、鹽，使樣品失去了活性。還有幾次，他們發現試管、燒瓶上的標籤被調換。他們懷疑是有人故意搞破壞，在試管和燒瓶上做暗號，結果證明了的確有人在偷偷調換上面的標籤。

查普曼一開始懷疑是本實驗室的人幹的，有一次甚至為此與手下的一名研究人員對質。查普曼向系主任和學校警察局報告了破壞事件，並提供了三個嫌疑人名單。為了找出究竟是誰在搞破壞，警察局在11月下旬協助查普曼秘密安裝了兩架攝像機。一架裝在樓道，一架裝在一個公用儀器室，那裡放著一台震盪器。震盪器是一種用來培養細菌的儀器，它能保持恆溫，又不停地晃蕩，這樣就能使試管或燒瓶中的細菌培養液混合均勻，有助於細菌的生長，由於當時查普曼實驗室正在用細菌生產蛋白質，因此經常要用到這台震盪器。買這台機器的錢一部分來自對門的姚雪彪實驗室的創始基金，一部分由系裡的共用基金出，雖然它貼著“姚實驗室”的標籤，但屬於兩個實驗室公用。

1998年12月5日（星期六），查普曼查看了儀器室攝影機攝下的一盤錄像帶。這盤錄像帶紀錄的是4日中午到5日中午這段時間的情況。錄像帶顯示：在4日下午4～6點這段時間，查普曼的三名學生放了一些試管在震盪器上，準備讓裡面的細菌隔夜生長。在7點過後，姚雪彪出現在儀器室，拿起查普曼的學生放在震盪器上的兩個試管看了看又放回去，但從錄像帶上看不清他在乾什麼。5日上午6點，一名查普曼的學生來到儀器室取走了試管（他後來作證說是到實驗室里把試管中的細菌轉到燒瓶中以便繼續培養），然後拿了四個大燒瓶回來放在震盪器上。查普曼沒有把錄像帶看完。他很奇怪姚雪彪究竟是在乾什麼，決定留下這盤錄像帶供以後研究。由於每一架攝影機只有兩盤錄像帶供輪流使用，在第二天（6日），儀器室的另一盤錄像帶攝完後，查普曼沒有查看其拍攝內容，就讓它回頭重新拍攝，導致5日中午之後的那一段時間沒有紀錄。

7日（星期一），查普曼再次查看了4～5日的那盤錄像帶，看了一會，沒能發現有什麼特別的，覺得沒有必要保留它，就在下午5點左右把它裝進攝影機中供拍攝。大約過了一個小時，查普曼的學生來向他報告用細菌生產蛋白質的檢驗結果：又有人搞了破壞，不同燒瓶中生產不同蛋白質的兩種菌株被人混和在一起，因此不是分別得到兩種蛋白質，而是兩種蛋白質的混合液，沒法用於實驗。查普曼意識到4～5日那盤錄像帶中他沒看的後面部分一定紀錄了破壞場面，立即把它從攝影機中取下來查看。果然，錄像帶顯示在5日上午8～9點之間，姚又來

到儀器室，對普查曼學生的試管和燒瓶中的細菌培養液做了一番操作：把一個試管中的細菌與一個燒瓶中的細菌混合，然後又把兩個燒瓶中的細菌進行混合。

據此，查普曼向系主任報告姚雪彪破壞其實驗工作，警方隨後將姚逮捕，姚被收審。雖然姚後來沒有被提起犯罪起訴，但是校方啟動了將姚開除的程式。1999年12月，威大“教員權利與義務委員會”就此案舉行5天的聽證會。在聽證會上，4～5日錄像帶做為重要證據出示，查普曼及其學生也作證介紹了他們實驗室此前遇到的實驗問題和4～5日那段時間的活動。姚在律師的陪同下出席了聽證會，並在會上為自己辯護。

姚解釋說，他在5日上午到儀器室做自己的實驗，雖然他承認存在著把查普曼實驗室的燒瓶錯當成自己的燒瓶這種很小的可能性，但是他堅持認為自己是在對自己的燒瓶進行操作。但是他沒法解釋，為什麼在查普曼的學生放上四個燒瓶之前，震盪器上沒有任何燒瓶，姚的燒瓶從哪裡突然出現的？他說那一天由於他的一位助手生病，再加上自己家裡出了點事，他的心情不是很好，沒有注意到此前震盪器上沒有自己的燒瓶。他進而認為，是查普曼的一名學生想要陷害他，因為他曾經拒絕僱傭這名學生。

姚請加州大學聖地亞哥分校的教授丹·克利夫蘭為自己辯護。克利夫蘭是姚做博士後研究時的導師，作證說姚是“誠實和正直的”人。不過他承認，如果像錄像帶上顯示的那樣，姚是在擅自操作別人的實驗樣品，那么是值得擔心。但是他又認為，姚如果只是混合不同的培養液不可能得出查普曼的學生所得到的檢驗結果。查普曼反駁說，如果姚不僅是做了混合操作，而且調換了燒瓶上的標籤（姚在做混合操縱之前，拿著燒瓶短暫地離開了鏡頭），那么就會得到那樣的實驗結果。

“教員權利與義務委員會”一致認為姚的解釋是不合理的，認定姚有意破壞查普曼的實驗，建議學校董事會將姚開除。董事會據此開除了姚雪彪。姚向威斯康星州巡迴法庭起訴威大董事會，但巡迴法庭裁決支持威大董事會的決定。隨後姚抗訴到威斯康星州抗訴法庭。姚的抗訴理由是，一、查普曼的錄像帶不能充當證據，因為5日下午以後的紀錄已丟失了，而這段紀錄本來可以用來證明他無罪；二、威大董事會忽視了姚的“專家證人”（即克利夫蘭）的證詞。抗訴法庭認為：

一、查普曼的錄像帶雖然不完整，但是保存下來的部分已足以證明姚在搞破壞；

二、姚的“專家證人”是姚以前的導師，不是中立的證人。2002年6月27日，威斯康星州抗訴法庭駁回姚的抗訴。

隨後，姚又起訴查普曼和威大生理系主任理察·摩斯違反託管契約。原來，姚到威大任教時，帶去了一些他做博士後時建造的雜交瘤細胞株。細胞株必須保存在液氮中，液氮會逐漸蒸發掉，因此還要有人定期往液氮罐里添加液氮。姚被開除後，其原來實驗室由摩斯控制，這些細胞株的儲存由姚以前的一名學生在摩斯的監督下加以維護。2001年1月，姚在摩斯的陪同下去取這些細胞株，想把它們帶到加州大學伯克利分校去做實驗（姚丟了威大的工作後，他以前的導師接納了他當訪問學者），卻發現液氮都跑光了，細胞株也都死了。原來，在2000年時，摩斯讓查普曼的人員使用該實驗室，一名博士後用該液氮罐儲存自己的樣品，可能沒有把蓋子關緊，讓液氮泄漏光了。姚因此起訴查普曼、摩斯，索取賠償。一審判決查普曼、摩斯賠償姚41萬多美元。查普曼、摩斯抗訴，威斯康星州抗訴法庭2005年8月31日做出判決，認定查普曼、摩斯在接受託管時存在疏忽，但是他們與姚不存在任何契約關係，不存在侵權，因此推翻了一審判決。

姚為什麼要去破壞對門實驗室的實驗呢？威大“教員權利與義務委員會”提出了幾種可能的解釋。一個可能是姚嫉妒查普曼，或把查普曼當成潛在的競爭對手（兩個人當時都是助理教授，以後都面臨著提升為永久教授的問題）。另一個可能是姚認為那台震盪器是屬於他的，曾經向別人表示過對查普曼實驗室使用“他的”震盪器感到不滿，因此加以報復。另外，委員會也注意到姚當時在工作上和家庭中都承受著各種壓力，可能因此影響了其心理健康。除非肇事者自己坦白，許多學術不端事件的動機是難以認定的，也沒有必要去認定，因為那不是常人能夠理解的。

這個事件的另一離奇之處是，姚被威大開除後，並沒有因此身敗名裂，反而在中國學術界春風得意：入選首批教育部“長江計畫”，任中國科學技術大學生命科學學院特聘教授，獲得中國國家傑出青年基金，主持中科院創新重大項目，任科技部863項目課題組長，任科技部973項目首席科學家……他其實大部分時間仍在美國，先是在其研究生導師那裡當訪問學者。