吳孟鈺

時光倒退，2015年7月28日，全球首個生命科學(xué)領(lǐng)域綜合性大科學(xué)裝置——國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施開放運行。

十年來，該裝置用戶覆蓋全國33個省級行政區(qū)，服務(wù)國內(nèi)外2500余個課題組10萬余人次，發(fā)表高水平研究論文4000余篇，中國一半的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究出自這里。

“如果說過去十年蛋白質(zhì)設(shè)施1.0版像一家‘綜合型三甲醫(yī)院’，為生命科學(xué)研究提供技術(shù)服務(wù)。未來，蛋白質(zhì)設(shè)施2.0版將致力于成為生命科學(xué)的‘?dāng)?shù)據(jù)生產(chǎn)力平臺’，實現(xiàn)生命科學(xué)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、保存和利用?！鄙现苣鞍踪|(zhì)設(shè)施主任吳家睿，在中國科學(xué)院上海高等研究院主辦的“國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施開放十周年學(xué)術(shù)論壇”上說。

國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施開放十周年學(xué)術(shù)論壇

推動有國際影響力的科研成果產(chǎn)出

蛋白質(zhì)設(shè)施隸屬于中國科學(xué)院上海高等研究院，坐落在上海張江，現(xiàn)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。

時間回到2006年，當(dāng)時國際科學(xué)界已經(jīng)測定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)超過37000種，而由我國科學(xué)家測定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)僅占其中的0.5%——背后的主要原因，是我國蛋白質(zhì)科學(xué)研究的基礎(chǔ)條件與國際先進(jìn)水平仍有明顯差距，僅以高場核磁譜儀為例，當(dāng)時只有北京大學(xué)的1臺800兆赫茲譜儀和香港科技大學(xué)的1臺750兆赫茲譜儀。

蛋白質(zhì)設(shè)施正是在這一背景下應(yīng)運而生。2010年12月26日，蛋白質(zhì)設(shè)施開工建設(shè)；2015年7月28日，通過國家驗收正式開放運行。

新民晚報記者了解到，開放十年來，設(shè)施支撐完成科研課題超13400項，在原子空間尺度與毫秒時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，在疾病機(jī)理解析、創(chuàng)新藥物研發(fā)、合成生物設(shè)計等前沿應(yīng)用領(lǐng)域取得了一系列重大研究成果，推動了多項原創(chuàng)性科研成果落地轉(zhuǎn)化。

“蛋白質(zhì)設(shè)施推動我國重大傳染病防控領(lǐng)域取得若干重大原創(chuàng)成果，推動我國免疫治療科學(xué)研究取得系列重大突破，推動我國植物學(xué)與農(nóng)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)研究取得多點突破，賦能我國蛋白質(zhì)設(shè)計與合成生物學(xué)發(fā)展……”吳家睿如數(shù)家珍。

在世界蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫版圖點亮中國坐標(biāo)

作為蛋白質(zhì)科學(xué)研究“國之重器”，蛋白質(zhì)設(shè)施始終致力于推動“利器”的升級與自主創(chuàng)新。

著眼于生命科學(xué)的長遠(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)“中國蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫”（PDBc），并于2022年正式加入國際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫組織，成為全球第四個國家和地區(qū)成員，在世界蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的版圖上點亮了中國地標(biāo)。目前中國蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫注釋審校的數(shù)據(jù)條目已覆蓋我國本土投遞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)總量的95%。我國本土的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究結(jié)果已經(jīng)基本實現(xiàn)完全自主審校，并保持與國際數(shù)據(jù)庫互聯(lián)共享。

除了自主創(chuàng)新，蛋白質(zhì)設(shè)施也以開放的姿態(tài)加強(qiáng)國際合作，比如，與美國賽默飛公司達(dá)成戰(zhàn)略合作“蛋白質(zhì)動態(tài)分析聯(lián)合實驗室”，共同提升冷凍電鏡研究、蛋白質(zhì)組學(xué)研究、臨床樣本隊列研究和生物醫(yī)藥領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；與德國布魯克公司合作共建“生物核磁技術(shù)開發(fā)與用戶服務(wù)中心”，在設(shè)備升級、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品展示、用戶培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流等方面開展深入合作。

蛋白質(zhì)設(shè)施開放運行初期，將重點用戶錨定為科研院所和高校，如今產(chǎn)業(yè)用戶達(dá)到100余家。2024年產(chǎn)業(yè)用戶機(jī)時為1670小時，并呈逐年增加趨勢。就在不久前，“產(chǎn)業(yè)”和“臨床研究”用戶分委員，被擴(kuò)充到了蛋白質(zhì)設(shè)施原有的用戶科技委員會。

加速傳統(tǒng)實驗技術(shù)與AI深度融合

面向人工智能時代的深度演進(jìn)，科學(xué)研究正步入以數(shù)據(jù)驅(qū)動和模型預(yù)測為特征的“AIforScience”新時代。

“AI不僅成為工具，更正逐步演變?yōu)榭茖W(xué)問題解決的核心驅(qū)動力?！眳羌翌Ｕf，“蛋白質(zhì)設(shè)施正全面加速傳統(tǒng)實驗技術(shù)與AI技術(shù)的深度融合，以智能化、自動化、體系化的技術(shù)升級路徑，推動核心實驗平臺向更高通量、更高維度、更強(qiáng)融合的方向演進(jìn)?！?/p>

據(jù)介紹，近期，蛋白質(zhì)設(shè)施與上海思朗萬維計算技術(shù)有限公司共建“高性能蛋白質(zhì)動態(tài)計算中心”，引入國產(chǎn)自主可控的高性能分子動力學(xué)模擬計算平臺，通過“AI建模+實驗驗證+動態(tài)結(jié)構(gòu)還原”的融合式研究支撐蛋白質(zhì)動態(tài)機(jī)制解析、活性構(gòu)象識別、靶點結(jié)構(gòu)變構(gòu)預(yù)測等復(fù)雜任務(wù)，為新藥發(fā)現(xiàn)與功能蛋白設(shè)計奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

而在合成生物學(xué)這一“AI+生物”最活躍的領(lǐng)域，蛋白質(zhì)設(shè)施也正在積極布局智能蛋白質(zhì)設(shè)計與制造平臺。設(shè)施將對PDBc數(shù)據(jù)庫與計算框架進(jìn)行升級，并攜手康碼（上海）生物科技有限公司，聯(lián)合打造全球首個高通量的“DNA-to-Protein蛋白質(zhì)體外無細(xì)胞合成”智能制造裝置。

下一個十年，蛋白質(zhì)設(shè)施已然在路上了。

原標(biāo)題：《要做生命科學(xué)的“數(shù)據(jù)生產(chǎn)力平臺”，上海這一“國之重器”交出十年成績單》

欄目陸梓華圖片來源：采訪對象供圖

來源：作者：新民晚報郜陽實習(xí)生朱其樂

15本高虐古言小說推薦,劇情文筆超絕,那些不得不看的be美學(xué)~

3本高分古言小說,陛下,您就這么愛我,他們都說我是禍國妖妃!

“文化大革命”期間周恩來為古典文學(xué)書籍解禁?？金臺資訊