研究兴趣和方向：
1. 以小型模式动物（秀丽线虫，果蝇幼虫，幼年斑马鱼等）研究行为和智能的基础。
2. 系统和计算神经科学。
3. 发展和完善监测和操纵小型动物行为和神经环路的光学技术。
4. 连接组学；神经环路结构和功能的关系。
教授博士生导师 2001年毕业于复旦大学物理系获理学学士学位 2001至2007年在纽约州立石溪分校物理系和冷泉港实验室就读并获得物理学博士学位 2008年在霍华德休斯医学研究所/詹宁斯农场研究院 (Janelia Farm, HHMI) 2009至2013年在哈佛大学物理系和脑科学研究中心做博士后研究。2014年加入中国科学技术大学生命科学学院。
我们以秀丽线虫、斑马鱼等小型模式动物作为研究对象，开发自由行为下高时空分辨率钙动态成像技术；运用机器学习和深度学习快速准确提取全脑神经元活动，定量刻画小型动物全脑神经元动态变化和自然行为；结合动态脑活动图谱，脑联结组、组学、和行为学数据，构建可计算模型。脑神经环路所蕴含的计算原理和规则将帮助启发设计类脑智能。我们着重研究神经网络整体和局部、结构和功能的关系；行为控制的基本原理；神经编码的几何结构和维度；以及自然行为背后全脑神经活动的动态表征模式等基本问题。首次提出并运用统计优化数学理论来定量解释大脑皮层神经元树突的复杂结构和多样性。首次从理论和实验上阐明了秀丽线虫是如何运用本体感受这个反馈机制来控制其运动状态和方式。首次实现对自由行为的斑马鱼全脑动态成像。研究工作发表在Neuron, Nature Neuroscience, eLife, PNAS, PloS Computational Biology 等杂志上。
代表性论文：
• Jing Huo#, Tianqi Xu#,*, Qi Liu, Mahiber Polat, Sandeep Kumar, Xiaoqian Zhang, Andrew Leifer, Quan Wen*. Hierarchical behavior control by a single class of interneurons, PNAS, in press.
• Zezhen Wang#, Weihao Mai#, Yuming Chai#, Kexin Qi, Hongtai Ren, Chen Shen, Shiwu Zhang, Yu Hu*, and Quan Wen*. The geometry and dimensionality of brain-wide activity. eLife Review preprint, in press.
• Yuan Wang#, Xiaoqian Zhang#, Qi Xin#, Wesley Hung, Jeremy Florman, Jing Huo, Tianqi Xu, Yu Xie, Mark J. Alkema, Mei Zhen, Quan Wen*. Flexible motor sequence generation during stereotyped escape responses. eLife, June 2020. Also see Insight in eLife
• Lin Cong#, Zeguan Wang#, Yuming Chai#, Wei Hang#, Chunfeng Shang, Wenbing Yang, Lu Bai, Jiulin Du, Kai Wang*, Quan Wen*. Rapid whole brain imaging of neural activity in freely behaving larval zebrafish.eLife Sep. 20 2017. See News and Views in Nature Methods and Nature Methods of the year.
• Quan Wen*, Michelle Po, Elizabeth Hulme, Sway Chen, Xinyu Liu, Marc Gershow, Andrew Leifer, Victoria Butler, Christopher Fang-Yen, William Schafer, George Whitesides, Matthieu Wyart, Dmitri Chklovskii, Mei Zhen and Aravinthan Samuel*. Proprioceptive couplings within motor neurons drive C. elegans forward locomotion. Neuron 76, 750–761, November 21, 2012. Also see Preview in Neuron 76, 669-670, 2012.
• Quan Wen, Armen Stepanyants, Guy Elston, Alexander Grosberg and Dmitri Chklovskii*. Maximizing the connectivity repertoire as a statistical principle governing the dendritic arbor shape. PNAS 2009 Jul 28;106(30):12536-41.
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