动物如何感知磁场？（How do animals sense the Earth's magnetic field？）

报告人介绍：

谢灿，现任中国科学院强磁场科学中心研究员，曾任北京大学生命科学学院教授。长期从事动物磁导航的研究。首次发现动物中的磁受体（MagR），提出动物磁导航的“生物指南针”模型，成为该领域主流模型之一，当选为“2015年度中国生命科学领域十大进展”。2021年，与合作者在Nature以封面文章共同提出动物磁导航的量子生物学原理。2022年，再次提出基于MagR/Cry蛋白复合物的动物磁感应和生物导航大一统新模型。这一系列工作为最终揭开动物如何感知地磁场进行精确定向导航之谜奠定了坚实的基础，同时也为未来不依赖于卫星的新一代导航定位技术上提供重要理论支撑和应用基础。

报告摘要：

地球上的许多生物在几十亿年的进化过程中发展出利用微弱的地磁场在海陆空不同空间、不同尺度上进行精确定向导航的令人惊叹的能力。动物如何感知地磁场并利用磁场信息进行迁徙和导航被《科学》杂志列为125个尚未解决的重要前沿科学问题之一。此前我们首次发现了动物对磁场感知的磁受体基因，该基因编码的磁感应蛋白（MagR）具备內禀磁性，能和蓝光受体蛋白（Cry）形成复合物，进而识别外界磁场并做出响应，据此，提出了动物感磁的“生物指南针”假说（Nature Materials, 2015）。其后，我们与合作者一起阐明了动物感磁的量子生物学机理，证明了迁徙动物如欧洲知更鸟中Cry4蛋白的磁场敏感性，并提出了Cry4蛋白在动物磁感应和信号传递中的重要功能（Nature, 2021）。最近，我们对动物磁感应的三大主流模型从进化生物学和结构生物学的角度进行整合，提出了几个模型之间的内在联系和预测了可能的融合（The Innovation，2022）。本次报告将简单介绍动物磁感应领域的研究历史、最新进展和前景展望。