解析制备蛋白质，不是造蛋白粉

蛋白质科学研究（上海）设施为上海率先建成世界级蛋白质科学中心奠定桩基

解析制备蛋白质，不是造蛋白粉

国家蛋白质科学研究（上海）设施，5幢连体建筑，总投资7.56亿元。路过的老百姓问：张江的这家“厂”跟蛋白粉有关系吗？

在新兴的“精准医疗”中，基因是“源”，蛋白质是“流”——蛋白质接受不同基因编码，由各种氨基酸“排列组合”，形成无数生物大分子。在当今“后基因组时代”，人类的科学探针开始越发深入蛋白质——这种生命的物质基础与功能载体。

揭示人体免疫系统工作新机制、解析肝炎病毒感染的蛋白质结构、为以胃癌为代表的肿瘤治疗提供策略……这些发表在《自然》、《癌细胞》等国际著名学刊上的中国研究成果，都基于这座上海设施。昨天，它通过了国家验收。

超强核磁分析蛋白质成像

上海设施标志性的核磁大厅位于D楼。大厅内设有5台核磁共振设备，频率从600兆赫兹到900兆赫兹，外形也从小到大。与医院里“床板式”的核磁共振设备不同，研究蛋白质的核磁共振设备是“竖井式”，蛋白质样品从顶端磁场中心被置入，接受尺度极为精巧的“体检”。

“手机、手表、钱包、卡证什么的，请留存在此。”当记者随科研人员登上目前国内在用场强最强的核磁共振设备之前，被提醒注意磁场安全。原来，设备磁场强度超过医用核磁共振仪7倍有余，“磁卡会被消磁，得重新办卡”。这台标有“900”的大家伙，仅次于世界上磁场强度最大的千兆赫兹同类装置，为蛋白质核磁成像分析提供“利器”。

这仅是上海设施“国之利器”九大技术系统之一。这里的集成化电镜分析系统，实现了对蛋白质样品接近原子分辨率的观测。其3埃米至4埃米的分辨率水平，相当于可以看清发丝直径的几千分之一，达到国际领先水平。

在中科院上海生科院生化与细胞所副所长、上海设施总工艺师雷鸣看来，“精准医疗”不再是将疾病诊断为“某某病”，而是要精确到哪个基因编制的哪种蛋白质出了问题，比如结构和功能问题，并在分子层面上解决问题。

五线六站解析蛋白质结构

作为国家级大科学工程，拥有多手段、综合性的生命科学研究平台上海设施，在世界上也几乎是独一无二的场所。试运行后，中国科学家不必奔赴海外做研究了，他们几乎不出园区就可以用到蛋白质研究相关的各种设备。

上海设施各系统累计试运行5万余个小时，已执行用户课题500多个，涉及北京、上海、南京、武汉、广州、香港、澳门等十余个行政区。

上海设施还在“邻居”上海光源建设有5条光束线与6个光束线实验站，包括蛋白质晶体结构与蛋白质动态分析系统。据了解，此前全国仅在上海光源设有第三代同步辐射光源的生物线站，只能满足大约15%的科研任务需求。有了上海设施“五线六站”，任务需求满足度超过80%，但仍供不应求。

雷鸣介绍，上海设施的线站部分本计划每年解析150个蛋白质结构，而最近7个月来为百余个研究组解出超过370个结构，预计整年度的结构解析量可达原来6倍以上。

自主研发蛋白质智能工厂

雷鸣是名“海归”，放弃美国密歇根大学的终身教职，成为国家“千人计划”特聘专家，来到上海设施。清华大学物理系出身的他，对蛋白质“生产线”特有兴趣。在这里，他带来的归国团队自主研发规模化蛋白质制备系统，成为国内首套将软件控制、硬件设备和生物应用整合为一体的系统，实现了蛋白质制备全流程的高度集成和流水线作业，堪称“蛋白质智能工厂”。

在“智能工厂”中，蛋白质样品处理通量超过半自动化系统10倍，超过传统人工系统100倍。而订制国外同类设备需800余万美元，自主研制成本仅100多万美元。

自主创新的底气来自人才。据悉，中科院蛋白质科学中心（上海）在上海设施建设启动时也同步组建，已到位的17名学术带头人中，包括“千人计划”3人、“青年千人计划”5人。上海设施这个我国重大科技基础设施，为上海率先建成世界级蛋白质科学中心、建设张江综合性国家科学中心打下了厚实桩基。

《解放日报》 2015年7月29日 第7版

作者：徐瑞哲