7月26日，國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施迎來(lái)“十歲”生日。

在當(dāng)天舉行的學(xué)術(shù)論壇上，蛋白質(zhì)設(shè)施主任吳家睿介紹，作為全球首個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域的綜合性大科學(xué)裝置，蛋白質(zhì)設(shè)施在過去十年已成功建成蛋白質(zhì)研究的綜合型“三甲醫(yī)院”，未來(lái)十年將向擁抱“AI+”，建設(shè)生命科學(xué)“數(shù)據(jù)生產(chǎn)力平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)“智造”。

1.0版：全球首個(gè)蛋白質(zhì)研究“三甲醫(yī)院”

坐落在上海張江的國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施，由國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)投資，隸屬于中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院。

本世紀(jì)初，中國(guó)科學(xué)院院士饒子和富有遠(yuǎn)見地向國(guó)家提出：“蛋白質(zhì)研究也需要大科學(xué)設(shè)施?！?009年，在各方推動(dòng)下，國(guó)家蛋白質(zhì)設(shè)施北京、上海設(shè)施成功立項(xiàng)。

2010年12月26日開工建設(shè)，2015年7月28日通過國(guó)家驗(yàn)收正式開放運(yùn)行，成為全球首個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域的綜合性大科學(xué)裝置。

吳家睿將蛋白質(zhì)設(shè)施比作蛋白質(zhì)研究的綜合型“三甲醫(yī)院”，能為蛋白質(zhì)這個(gè)生命大分子提供綜合性研究手段。目前，該設(shè)施擁有九大技術(shù)系統(tǒng)，建立了從蛋白質(zhì)樣品制備、結(jié)構(gòu)解析到功能研究的完整技術(shù)體系。

開放十年來(lái)，蛋白質(zhì)設(shè)施已服務(wù)全國(guó)33個(gè)省級(jí)行政區(qū)的504家科研單位（含100多家科技企業(yè)），支撐超過2500個(gè)研究團(tuán)隊(duì)、累計(jì)10萬(wàn)余人次用戶開展實(shí)驗(yàn)研究。

迄今為止，蛋白質(zhì)設(shè)施支撐完成科研課題超1.34萬(wàn)項(xiàng)，在原子空間尺度與毫秒時(shí)間尺度上深入解析蛋白質(zhì)、核酸等關(guān)鍵生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能機(jī)制，發(fā)表高水平研究論文4000余篇，其中《自然》《科學(xué)》《細(xì)胞》國(guó)際頂級(jí)期刊學(xué)術(shù)論文136篇。

著眼于生命科學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，蛋白質(zhì)設(shè)施與上?？萍即髮W(xué)iHuman研究所、免疫化學(xué)研究所聯(lián)合建設(shè)“中國(guó)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)”（PDBc）。2022年，PDBc正式加入國(guó)際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)組織，成為繼歐、美、日之后的全球第四個(gè)國(guó)家和地區(qū)成員，在世界蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的版圖上點(diǎn)亮了中國(guó)地標(biāo)。

目前，我國(guó)產(chǎn)出的結(jié)構(gòu)生物學(xué)新數(shù)據(jù)占到世界19%、亞洲65%，我國(guó)產(chǎn)出的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)已實(shí)現(xiàn)近100%由PDBc審校注釋。

2.0版：“AI+”進(jìn)軍“蛋白質(zhì)智造”

“從多年前的一紙規(guī)劃至今，上海張江已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大科學(xué)裝置集群的跨越式發(fā)展?！别堊雍蛯?duì)蛋白質(zhì)的未來(lái)充滿期望，“蛋白質(zhì)設(shè)施將在其中不斷升級(jí)，為中國(guó)乃至人類的科學(xué)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)”。

當(dāng)前生命科學(xué)研究正處從“靜態(tài)結(jié)構(gòu)解析”邁向“動(dòng)態(tài)功能建?！钡年P(guān)鍵轉(zhuǎn)型期，AI技術(shù)為結(jié)構(gòu)生物學(xué)帶來(lái)范式性躍遷。

面向“AIforScience”新時(shí)代，蛋白質(zhì)設(shè)施正全面加速傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與AI技術(shù)的深度融合，打造支撐未來(lái)蛋白質(zhì)科學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵“底座”型科技基礎(chǔ)設(shè)施，營(yíng)造從“結(jié)構(gòu)認(rèn)知”到“結(jié)構(gòu)創(chuàng)造”的全新國(guó)家大科學(xué)設(shè)施新生態(tài)，夯實(shí)我國(guó)在生命科學(xué)與生物技術(shù)領(lǐng)域的全球競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，蛋白質(zhì)預(yù)測(cè)神器“阿爾法折疊”尚無(wú)法對(duì)蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)。吳家睿介紹，蛋白質(zhì)設(shè)施正系統(tǒng)布局蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)研究平臺(tái)建設(shè)，同時(shí)引入AI驅(qū)動(dòng)的模擬計(jì)算與構(gòu)象預(yù)測(cè)技術(shù)，推進(jìn)功能蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的多尺度、多時(shí)間點(diǎn)計(jì)算模擬能力，推動(dòng)中國(guó)蛋白質(zhì)研究“彎道超車”。

近期，蛋白質(zhì)設(shè)施與上海思朗萬(wàn)維計(jì)算技術(shù)有限公司共建“AI蛋白質(zhì)智造聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，引入國(guó)產(chǎn)自主可控的高性能分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算平臺(tái)，并與蛋白質(zhì)設(shè)施九大技術(shù)系統(tǒng)協(xié)同升級(jí)，形成“AI建模+實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證+動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)還原”的融合式研究新范式。

“AI+生物”在合成生物學(xué)領(lǐng)域最為活躍，蛋白質(zhì)設(shè)施也在積極布局“蛋白質(zhì)智造”。目前，蛋白質(zhì)設(shè)施將對(duì)PDBc數(shù)據(jù)庫(kù)與計(jì)算框架進(jìn)行升級(jí)，并攜手康碼（上海）生物科技有限公司，聯(lián)合打造全球首個(gè)高通量的從DNA到蛋白質(zhì)的“蛋白質(zhì)體外無(wú)細(xì)胞合成”智造裝置。

吳家睿介紹，蛋白質(zhì)設(shè)施將努力建設(shè)蛋白質(zhì)智造的“閉環(huán)”，實(shí)現(xiàn)一天“智造”5000種人工設(shè)計(jì)出的蛋白質(zhì)。未來(lái)十年，蛋白質(zhì)設(shè)施將從蛋白質(zhì)研究“三甲醫(yī)院”的1.0版，向生命科學(xué)“數(shù)據(jù)生產(chǎn)力平臺(tái)”的2.0版前行。

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