2分30秒，看清一个蛋白质结构

　　前不久，中国科学院微生物研究所、中国疾病预防控制中心的高福研究团队，在上海的国家蛋白质科学中心进行了埃博拉病毒电镜实验。今年1月，作为蛋白质科学中心“五线六站”的用户，这个团队在《细胞》上发表论文，阐释了一种新的病毒膜融合激发机制，成为近年来国际病毒学领域的一大突破。

　　国家蛋白质科学中心（上海）设施开放试运行至今，海科路园区和“五线六站”共执行课题1200余个，用户课题组600余家，提供服务机时12万小时，涉及100多家单位，吸引了包括中科院兄弟院所、国内高校科研单位、国际医药企业等，以及一批国外优秀科学家前来开展前沿课题研究，并在《自然》《科学》《细胞》发表高水平研究论文9篇。

　　解析蛋白质，从年到分钟的突破

　　张江综合性国家科学中心获批的消息传开之时，以国家蛋白质科学中心（上海）为主体的一项最新研究成果，由2月18日《自然》在线发表，该研究成功解析了混合谱系白血病家族蛋白复合物的结构。

　　“我们每天都和蛋白质打交道，但对它却知之甚少。”国家蛋白质科学中心（上海）主任雷鸣说，解析蛋白质的分子结构，关乎人类对生命本质的认识，也是全球生命科学家目前面临的最重大课题之一。“整个博士阶段，我花了4年时间来解析一个蛋白质分子的结构。”

　　2015年7月，作为全球生命科学领域首个综合性大科学装置，总投资7.56亿元的国家蛋白质科学中心（上海）设施通过验收。中心成立之前，上海的结构生物和生化科研力量比较分散薄弱，如今则为南方科研建立了一个据点。传统的人工操作，一个人每天最多克隆十几个蛋白质基因，还很容易出错。中心自行设计了一套基因克隆自动化设备，一天可完成960个基因的克隆。过去，许多科学家耗费数年才解析一个蛋白质分子结构，如今在中心位于上海光源的蛋白质研究专用线站上，为蛋白质分子拍一张照只需0.1秒，看清一个蛋白质结构，不再以年为计时单位，最短只需2分30秒。这里有国内磁场强度领先的装置，可以为蛋白质复杂三维结构进行核磁“拍照”。先进的集成化电镜分析系统，则可以对蛋白质进行接近原子分辨率的观测，相当于看清一根头发丝直径的几十万分之一。

　　新技术源泉，向产业衍生转化

　　上周，国家蛋白质科学中心（上海）邀请仁济医院的一线医疗人员前来座谈，了解他们在一线迫切需要哪些理论上的突破，谋求和临床相结合。“中心目前只发挥了10%的作用，很多优势还没有发挥出来。未来，生物医药是我们想要重点突破的领域。”

　　张江要承担国家战略，成为国家科学中心的承载地，就需要建设一批世界级实验室和重大科研平台。这也正是雷鸣和同事们的理想，“国家级实验室，不仅仅是提供平台，更重要的是发挥引领作用。我们现在紧缺的是技术，不是论文数量。”

　　科技部日前首批正式公布的“国家重点专项”指南中包含了“蛋白质机器与生命过程调控”，同时公布了9名专家名单，雷鸣名列其中。中心将依托上海设施，发展与同步辐射光束线站、电镜、核磁、质谱、规模化蛋白质制备、生物成像等相关的蛋白质机器研究的新技术和新方法。　

　　作为中国科学院战略性先导科技专项（B类），其基础与交叉前沿方向布局共设约32项子课题，上海国家蛋白质科学中心研究团队承担的课题占了三分之一，涵盖专项各方面。

　　雷鸣希望今后蛋白质科学中心能成为中国生物产业的新技术源泉，从这里诞生的每一点滴创新，都能向产业衍生、转化。不过，他也坦言，中心距离“向产业衍生转化”还很远，尚处在摸索阶段。接下来，中心会着重关注与张江的生物技术公司的合作。未来，将围绕蛋白质科学研究的前沿领域和国家人口健康与现代农业的战略需求，助推国内生物医药产业发展，为上海建设具有全球影响力的科创中心提供强有力的科技支撑。