Welcome to Wenlab
What do we pursuit?
我们希望用数学物理的手段去研究、理解生物的神经系统。
目前，我们以秀丽隐杆线虫 (C.elegans)作为模式生物。它体长约1mm，全身透明，是第一个也是目前为止唯一一个完成全连接组 (connectome)测定和重构的生物。它的神经系统相对简单，只有302个神经元，是生物物理学家们喜欢研究的对象。
我们很好奇神经网络中神经元的集体活动如何产生复杂的行为。为此，我们努力通过各种实验手段尽可能定量地描述线虫的行为，识别驱动此类行为的神经计算，并阐明神经元和突触实现此类计算的潜在生物物理学机制。
我们已经研究过的重要问题：
1 How does a worm move?
我们首先研究一种最容易定量的行为——线虫自主运动 (locomotion)。秀丽隐杆线虫通过从头到尾传播正弦曲线状的弯曲波向前移动。通过光学、遗传学、微流体方面的工具，我们发现线虫通过使一个身体区域直接响应其前邻的弯曲，来传播从头部发起的身体弯曲波。
2 How does a worm taste?
对于线虫和许多其它动物而言，驱动运动行为的是自主运动和外部刺激的结合。通过光学、遗传学、钙成像，我们研究了线虫的趋盐行为并发现ASER神经元在其中起重要作用。
3 How does a worm think?
虽然线虫的神经网络相对简单，但是其复杂程度还是比科学家们之前想象的要复杂很多。我们利用人工神经网络、机器学习开发了自由运动线虫的全脑成像系统，记录了线虫脑部所有神经元的钙信号。有了这一工具，我们可以以之前前所未有的精度研究线虫的运动和感觉、学习和记忆。在中国，我们是唯一一个能做到自由运动线虫全脑成像的实验室。
Experiments we need you to do
1 趋向：
在上文所述的趋盐研究的基础上，我们正在进行更进一步的趋向方面的研究，并且希望把我们开发的全脑钙成像利用在趋向研究上。
2 光遗传：
光遗传技术允许我们激活或者抑制单个神经元。这项技术在我们实验室的许多课题中都有用武之地。
3 钙成像：
我们实验室开发的全脑钙成像技术允许我们以历史上从未有过的精度去研究线虫的运动、感觉、学习、记忆等行为。和光遗传一样，这项技术在我们实验室的许多课题中都有用处。
4 分子生物学相关实验：
包括PCR、构建质粒等。
Beyond your project
在自己的课题之外，你还会有如下收获：
编程能力：你可以参与数据处理，学会MATLAB或Python。如果你愿意，你还可以掌握基本的Git、Anaconda、Linux命令，以及Markdown、$\LaTeX$的用法，师兄师姐们都会很乐意地帮助大家学习。
数理基础：除了每周一次的普通JC之外，我们约每两周会进行一次Theoretical JC，讨论一篇涉及数学物理知识较多的文章。自愿参加。2022年秋季学期，我们在Theoretical JC中先后讨论了：
- Latent Markov Chain.
- Diffusion Model.
- The deep learning lecture given by Haim Sompolinsky.
同样，只要你对某一方面的数理知识感兴趣，只要你愿意学习，师兄师姐都会慷慨教学。
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我们希望你有对科学的激情、热爱、追求以及对自己工作的责任心。我们非常欢迎你在Wenlab完成本科毕业论文，有很多有趣的课题供你研究与探索。我们更欢迎你保研到Wenlab进行更进一步的求索。
我们的Computational Neuroscience课程
温泉老师的邮箱：qwen@ustc.edu.cn
感兴趣的同学请以邮件方式联系温泉老师！