人类有爱有恨，有欢喜有厌恶，儿童爱不释手的玩具可能被成人不屑一顾。然而，这种喜好并不是人类的专利，低等动物同样会有抉择。成语“飞蛾扑火”诠释了昆虫为求光明甚至不惜牺牲，然而，昆虫幼虫恰恰喜欢茫茫黑暗却往往不为人知。

近日，中国科学院生物物理研究所研究员刘力、副研究员龚哲峰等初步揭示了果蝇幼虫中央脑的两对神经元足以调节果蝇幼虫对于不同光强条件的偏好行为的研究成果。这一成果日前在美国《科学》杂志在线发表。

来自纽约大学的NinaVogt博士和Desplan博士对此给予了高度评价，认为这项发现“增进了人们对动物大脑解析视觉的理解”，同时也使人们“向全面理解环境和内在生理因素影响本能行为的神经基础迈进了一步”。

成功，些许“运气”

“这篇文章得以发表，我们运气不错。”龚哲峰这样强调。

“运气”是从确定课题方向开始的。在国外时，龚哲峰就常常会想起一个有意思的现象：当很多人经历匆匆岁月，偶然邂逅少年时代的初恋情人时，却发现完全找不到之前的感觉。而这种变化的神经基础却并未被人所知。

然而，它虽然是有趣的课题，但人脑的复杂性使这样的研究很难简单实现。一次意外发现却给了龚哲峰启示：果蝇的幼虫伴随着自身的发育，会从年幼时喜欢黑暗变得逐渐热爱光线充足的地方。

这不正是与人类的偏好性类似的生物模型吗？龚哲峰深入思考后，毅然确定了自己回国后的研究方向。

龚哲峰回到中科院生物物理所工作后，该项研究得到了课题组组长刘力的强力支持。于是龚哲峰着手订购了1000余个缺陷品系果蝇，希望能发现不怕光的果蝇幼虫，获得实验材料。

订购来的果蝇要获得缺陷表型，必须经过进一步杂交，龚哲峰和合作者开始了上千次显微镜下的杂交、繁殖，上万次的筛选。在每天工作14小时以上、不间断杂交筛选大半年后，终于发现了不怕光的品系。

“我们运气不错。本以为果蝇失去避光性就是成功，可就在筛选工作进行了一年多、即将结束的时候，我们居然发现了一个品系的果蝇幼虫喜欢光。”龚哲峰兴奋地说。

这个发现让该品系的果蝇顿时成了“宝贝”。NP394神经元的失活，并不仅仅使得该品系的果蝇幼虫从“惧怕光”变得对光“无所谓”，而是180度的大转弯，直接“爱上光”了。

接着，课题组研究人员证明了NP394神经元控制着果蝇避光/趋光的“开关”：抑制该神经元，即使年幼的幼虫也会变得“喜欢光”；激活该神经元，则年长的幼虫同样将变得“害怕光”。

“我们通过分段表达绿色荧光蛋白，第一次在果蝇中成功检测到了该技术的应用，证明了PDF神经元和NP394神经元的上下游关系。”龚哲峰指出。

要证明两个神经元之间的关系，首先要确定它们的突触距离是否足够近。而在果蝇不同的神经元中分段表达绿色荧光蛋白成了瓶颈。此时，国外的研究也首次报道在果蝇中应用了该项技术，和龚哲峰的体系颇有相似之处。

“他们没有得到阳性结果，我们得到了。”龚哲峰平静地说。

通过改造实验器材，他们在国内首次实现果蝇中功能钙成像技术的成功应用，佐证了两对神经元的上下游关系。凭借着四年多的“运气”，刘力、龚哲峰等最终发现并提出NP394神经元的开关作用，并首次将偏好行为神经元回路从第一级延伸到第三级神经元，得到了国际同行的认可和高度评价。

“可能运气好吧。”回顾四年多来的艰辛付出，龚哲峰付之一笑，“这些结果还不足以阐述人类的喜好变化。不过，只要继续坚持做下去，它终会给我们带来惊喜。”