今年二月十八日，美國冷泉港實驗室（Cold Spring Harbor Laboratory）目前的三個果蠅腦研究實驗室主持人，Tim Tully、Josh Dubnau以及華裔科學家鍾毅(Yi Zhong)，共同飛到台灣，一起為老朋友清大腦科學計劃總主持人、現任生物科技研究所所長江安世教授，揭開了清華大學腦科學中心的開幕儀式。
From:BioERA生技時代
Tim Tully同時代表冷泉港實驗室，和清華大學、國家高速電腦中心簽訂了「果蠅腦神經基因體計畫」的國際合作簽約，攜手公開了世界第一個腦神經網路基因表現3D影像虛擬實境系統。
同時宣佈將共同在台灣建構第一個「神經網路3D影像知識資料庫系統」，該資料庫未來透過國家高速電腦中心提供全球研究服務，冷泉港並將挹注超過50萬美金的研發預算補助。
冷泉港實驗室和清大的合作，對台灣的生命科學研究而言，意義相當不凡，這可能是國內生物科學研究團隊中，第一個直接獲得美國頂尖科技研究機構預算跨國補助的專案，也創下了美國、台灣、學術界三方合作的典範。而據瞭解， Tim Tully 也將從個人的研究預算中再拿出約50萬美金加碼挹注。
＠美國冷泉港實驗室補助研發
由於這也是台灣聯合大學系統各校腦科學中心第一個開張的實驗室，更將在未來三年投入達5千萬台幣建立研究設備，台灣聯合大學系統校長劉兆漢、清大副校長陳文華、台灣聯合大學系統副校長陳文村、陽明大學生命科學院院長李德章、清大研髮長王茂駿、以及國家高速電腦中心主任莊哲南，也出席見證了當天的簽約儀式。
出席人士會後並進入實驗室戴上立體眼鏡，站立著從壁上大面牆螢幕裡，親歷果蠅腦內神經網路與部份相關記憶基因分佈的3D虛擬實境。
坐著在電腦前的江安世為大家說明，「科學家最早建構的基因定序圖譜之一，就是果蠅的基因，許多生物學的問題，包括人類腦的各種疾病，都可以在果蠅研究模式系統中找到基層的回答，如阿茲海默氏症、神經退化失調研究、帕金森症、杭氏舞蹈症等。」
「目前，已知果蠅有13500個基因，約2/3表達在腦，其中已經找出51個參與長期記憶的基因，科學家正進一步探索這些基因在腦中的神經網路如何分佈與表達。
因此，建構一個3D、甚至加上時間變數的4D空間系統地圖資料庫，將是解答這些疑問的重要的基礎，『果蠅腦神經基因體計劃』希望利用五年時間完成整個果蠅腦神經網路立體模型圖形，並將建立的技術進一步應用於建構老鼠及人腦圖譜，以助於瞭解人腦神經網路及基因表現分佈與其功能之間的關係……。」
透過立體眼鏡所看到的果蠅神經顯微結構，其解析度比核磁共振影像高出一萬倍，螢幕中呈現的3D顯影色彩繽紛，比抽象主義的油彩潑畫更為豔麗，讓在場不少人士炫目！
Tim Tully、Josh Dubnau和鍾毅也一直在旁註視螢幕而微笑，因為熟知腦科學領域的人心裡明白，江安世團隊這套高度解析立體生物顯微影像技術，是國際上第一個能到達分子層次的腦神經網路基因表現3D影像虛擬實境系統，也是第一個展現腦神經記憶網路的功能圖譜。
這套3D顯影技術在國際腦科學領域中彷彿投下一塊驚石，漣漪效應不斷擴散，並預期將吸引更多腦科學相關研究的匯入，甚至包括資訊電機工程、疾病與藥物、生物工程等跨領域的整合。
「這是基因體計劃的延伸，從二維基因序列的解讀，進入3D影像基因的表現，未來若成功利用團隊的顯微影像科技建構小白鼠和人腦神經網路圖譜，其影響將可比同人類基因體計劃對生命科學研究與生物科技應用的貢獻！」Tim Tully說。
＠Tim Tully發明果蠅學習記憶機器
Tim Tully是國際赫赫有名的果蠅腦研究科學家，他不僅是DNA雙螺旋結構發現者、諾貝爾獎得主 James D.Watson的好友，冷泉港實驗室即由James D.Watson所創辦，目前他仍擔任冷泉港神經生物實驗室主任。
一九九○年代晚期，當James D.Watson 在冷泉港啟動了人類基因體計劃的同時， Tim Tully也正努力為果蠅設計並建造一套教學機器，以研究果蠅的學習與記憶。
Tim Tully製作了特別的塑膠訓練管，裡面從頭到尾都均勻分佈著可通電的網格，還用吸塵器確保氣味能夠通暢而穩定地流經管內，這個設備去除了讓果蠅們可能分心的理由，並專注在學習上。
Tim Tully又在一些正常的果蠅胚胎內，以基因工程去除傻瓜（linotte）型突變基因，又在一些蠅體內的「傻瓜」基因一端加上熱休克啟動因子（heart-shock promoter）。
由於在室溫中，傻瓜基因會保持關閉狀態，但如果基因改造果蠅的體溫升高，傻瓜基因便將啟動並開始製造蛋白質。
Tim Tully就利用這些基因的「啟動」、「關閉」，讓果蠅們接受記憶與學習訓練。實驗證明，只要基因開關輕輕一開，就重新恢復了果蠅的學習能力。
此外，Tim Tully在果蠅體內安插額外的記憶基因──CREB時，也發現，CREB基因不僅能讓果蠅恢復正常的記憶，額外的CREB也能讓果蠅擁有照相一般的記憶力，但如果CREB基因關閉或發生突變，則果蠅不論接受多少次訓練，都無法取得記憶。
Tim Tully 這個研究發現，是個引人矚目的轉變，這些小動物可不是個沒腦袋的東西，動物行為經得起遺傳研究的檢驗，小小果蠅剖析了學習與記憶的關係，並且揭開了生物的遺傳內涵。更重要的是，這個研究開啟了基因療法用在學習障礙的治療上。
一九九七年， James D.Watson和 Tim Tully進一步將這個技術從冷泉港移轉出來成立了 Helicon Therapeutics Inc. 生技公司，兩人不僅共同成為公司的創辦人之一，至今，Tim Tully 還是該公司的科技長。
Helicon Therapeutics Inc致力進行長、短期記憶治療以及認知功能失調藥物的開發，目前並已經有兩個藥物--IPL455，903，即將於二○○四年底進入人體臨床實驗。
該公司是二○○一年 Forbes（富比士）雜誌評估全球十大最具潛力的新興生技公司。Tim Tully 也因為大量篩選了參與學習與記憶的基因，成為該年美國 Scientific American 雜誌所推崇的「基因獵人」之一。
「如果有藥物可以治療老年記憶退化，幫助老年人享受正常的親情互動與社會生活，你難道不認為這是人類非常美好的事情嗎？」Tim Tully 難掩科學家的雀躍與夢想。
＠江安世發明 FocusClear TM
但辨識基因是一回事，瞭解基因的作用方式、基因指令如何進行分子活動卻是另一回事，數十個與氣味及記憶相關的基因功能仍混沌未知。
腦神經細胞內究竟如何協調這些基因物理變化的生化途徑與細節？學習到記億之路，充滿了迂迴曲折的分子過程，而路徑上不同階段與各個學習之間，這些基因又發揮了什麼作用？
「怎麼讓這個分子途徑變成一個清楚的畫面？」
幾乎在Tim Tully 想辦法訓練果蠅學習與記億的同一段時間的不同空間──台灣，從美國羅格斯大學取得昆蟲學博士九十二年回到清大的江安世，也在實驗室裡埋頭研究，「這個畫面要不僅能觀察活體組織體的表面，還可以觀察組織的深部結構，包括組織內的細胞、血管、神經網路等立體結構，或細胞內各項結構、分子及離子的立體分佈與瞬間的變化，」江安世說。
江安世選擇了共軛焦雷射掃瞄顯微鏡技術，共軛焦顯微鏡最重要的功能是能去除對焦不清楚的雜訊，清楚地觀察到厚片樣本組織內部螢光物體的顯微構造影像。
近十年來，共軛焦雷射掃瞄顯微鏡技術已經成為現代生命科學領域中不可或缺的工具，被認為是自電子顯微鏡發明以來，研究細胞結構及功能最重要的必備儀器，並廣泛地應用到細胞生物、神經生物、分子生物、免疫學及發育生育學等研究。
然而，沒有一個好的螢光樣本，共軛焦顯微鏡也不可能產生高解析的影像。
「一般的樣本處理，必須經過固定、脫水、澄清、加熱、包埋、切片、染色、再加熱、再脫水、再染色、再包埋……，在這製造過程中，往往切下去的組織切片不是切掉了，就是在脫水加熱過程中把脂質去掉，要不就是包埋液中的化學物質造成樣本型態扭曲變形，組織型態及成分變得非本來面目，」專攻組織病理學的江安世體會了組織透明澄清的重要性，樣本越自然越好，越能確定樣本三維結構的完整性。
江安世笑稱，九年前決定栽進樣本製備、增加組織透明澄清的研究，因為非主流，申請不到研究經費，他幾乎把自己全部的餘暇投入這個「pet project」（像養寵物一般），他嘗試過各式各樣染劑的調配、各式各樣化學藥劑的測試，甚至曾為了一個古老的配方，在一九九七年遠赴法國。
「用最土法煉鋼的經驗法則，在每次的嘗試與失敗中觸發靈感，」江安世不得不懷念起早期在台大植病繫念研究所、師承彭武康教授期間的訓練，因為當時研究環境與設備都很克難，也沒有什麼研究經費，他在實驗室裡找到一個生鏽齒輪的石臘切片機、一部舊的顯微鏡，有什麼染劑就用什麼，讓他學會了「除了努力，就是毅力與興趣。」
三年前，FocusClear TM終於在實驗室誕生，江安世把約公釐(mm)厚（一顆果蠅的腦組織不過約莫0.15公釐）的組織自然樣本滴上FocusClear TM後，竟然成功地在共軛焦顯微鏡底下，變得完全透明，可進行組織細胞各種三度空間上的立體結構重組，或是定量上的分析。
＠國際第一展現腦神經記憶網路功能圖譜
二○○一年，Tim Tully 以Helicon Therapeutics公司的身份到北卡羅萊納大學演講，並拜訪了江安世的博士研究指導教授 Coby Schal，Tim Tully 說，「我們找到了記憶與學習的許多基因，公司也正進行治療藥物的開發，但如何能夠有辦法看到整個腦內所有相關基因如何調控記憶的形成？看到分子之間的運作途徑？現在是後基因時代腦科學研究競逐的堡壘……。」
Coby Schal 想起了始終保持聯繫的江安世，「3D分子層次生物造影，對我以前一個學生來說是家常便飯，沒關係，他跟你一樣都是科學怪人，」 Coby Schal 並且在實驗室以 FocusClear 示範給Tim Tully 當場見證。
「我的天，我一生當中從來沒見過這個東西，」看到組織內細胞分子間的立體分佈一目瞭然，Tim Tully驚呼！
「It's a perfect marriage！(真是完美的婚姻)」Coby Schal 說。沒多久後，正申請一年教授職研究進修的江安世，就飛到了美國的冷泉港實驗室，「 You are the Gift from God!(你真是上天給我的禮物)，」 這是Tim Tully 見到江安世的第一句話。
一個後基因體時代、可擬人類基因訂序計劃的跨國研究追求──腦神經網路基因功能圖譜的建立，也因為兩人的科學婚姻，攜手宣示了腦科學研究的另一個開始……。
