蛋白質設施2．0版將打造生命科學“數據生產力平臺”

蛋白質設施2.0版將打造生命科學“數據生產力平臺”

十年前，上海張江，全球首個生命科學領域綜合性大科學裝置——國家蛋白質科學研究(上海)設施(以下簡稱“蛋白質設施”)開放運行。十年後，中國一半的蛋白質結構研究出自這裡。如此高能級和高產出的生命科學大裝置，至今依然不多見。

十年來，該裝置用戶覆蓋全國33個省級行政區，服務國內外2500餘個課題組10萬餘人次，特別值得一提的是，產業用戶達100餘家。發表高水平研究論文4000餘篇(包括《自然》《科學》《細胞》國際頂級期刊學術論文136篇)，在疾病機理解析、創新藥物研發、合成生物設計等前沿領域取得一系列重大研究成果。

“如果說過去十年蛋白質設施1.0版像一家‘綜合性三甲醫院’，爲生命科學研究提供技術服務。未來，蛋白質設施2.0版將致力於成爲生命科學的‘數據生產力平臺’，實現生命科學數據的產生、保存和利用。”蛋白質設施主任吳家睿，日前在中國科學院上海高等研究院主辦的“國家蛋白質科學研究(上海)設施開放十週年學術論壇”上說。

作爲蛋白質科學研究“國之重器”，蛋白質設施始終致力於推動“利器”的升級與自主創新。

傳統藥物篩選方法耗時長、成本高，蛋白質設施建設了高通量藥物篩選與優化平臺，爲藥物研發提供精準的結構數據，迅速識別藥物候選分子並優化其靶向效果。國產抗新冠病毒藥物“先諾欣”的活性成分“先諾特韋”，正是在這一平臺被發現。

2022年，蛋白質設施聯合上海科技大學打造的中國蛋白質結構數據庫，以第四個成員身份加入國際蛋白質結構數據庫。這一突破意味着在世界蛋白質結構數據庫的版圖上點亮了中國地標。目前，我國產出的結構生物學新數據佔到了全世界的19%，亞洲的65%。我國本土的蛋白質結構研究結果已基本實現自主審校(95%)，並保持與國際數據庫互聯共享。

“展望未來，我們的目標是成爲世界級蛋白質科學研究與智造基地，實現更大的開放和更好的服務。”吳家睿躊躇滿志地說。

當前國際科學前沿的一個重大挑戰是蛋白質動態結構研究。蛋白質設施近期與上海思朗科技有限公司成立了“高性能蛋白質動態計算中心”，後者自主研發的“天穹”計算機，相較GPU以及傳統超算系統，性能提升2—4個數量級，將爲新藥發現與功能蛋白設計提供強大的數據基礎。

合成生物學正在成爲生物技術“朝陽”領域，以2024年度諾貝爾化學獎獲得者戴維·貝克爲代表的研究者，正在利用人工智能創造具有特定結構和功能的蛋白質，甚至是生命世界從未有過的非天然蛋白質。

吳家睿介紹，“蛋白質智造”將成爲蛋白質設施的另一發展新方向。他們將升級中國蛋白質結構數據庫，攜手康碼生物科技打造全球首個高通量蛋白質智造平臺。

(來源：解放日報 記者 黃海華)