蛋白质设施2.0版将打造生命科学“数据生产力平台”

十年前，上海张江，全球首个生命科学领域综合性大科学装置——国家蛋白质科学研究(上海)设施(以下简称“蛋白质设施”)开放运行。十年后，中国一半的蛋白质结构研究出自这里。如此高能级和高产出的生命科学大装置，至今依然不多见。

十年来，该装置用户覆盖全国33个省级行政区，服务国内外2500余个课题组10万余人次，特别值得一提的是，产业用户达100余家。发表高水平研究论文4000余篇(包括《自然》《科学》《细胞》国际顶级期刊学术论文136篇)，在疾病机理解析、创新药物研发、合成生物设计等前沿领域取得一系列重大研究成果。

“如果说过去十年蛋白质设施1.0版像一家‘综合性三甲医院’，为生命科学研究提供技术服务。未来，蛋白质设施2.0版将致力于成为生命科学的‘数据生产力平台’，实现生命科学数据的产生、保存和利用。”蛋白质设施主任吴家睿，日前在中国科学院上海高等研究院主办的“国家蛋白质科学研究(上海)设施开放十周年学术论坛”上说。

作为蛋白质科学研究“国之重器”，蛋白质设施始终致力于推动“利器”的升级与自主创新。

传统药物筛选方法耗时长、成本高，蛋白质设施建设了高通量药物筛选与优化平台，为药物研发提供精准的结构数据，迅速识别药物候选分子并优化其靶向效果。国产抗新冠病毒药物“先诺欣”的活性成分“先诺特韦”，正是在这一平台被发现。

2022年，蛋白质设施联合上海科技大学打造的中国蛋白质结构数据库，以第四个成员身份加入国际蛋白质结构数据库。这一突破意味着在世界蛋白质结构数据库的版图上点亮了中国地标。目前，我国产出的结构生物学新数据占到了全世界的19%，亚洲的65%。我国本土的蛋白质结构研究结果已基本实现自主审校(95%)，并保持与国际数据库互联共享。

“展望未来，我们的目标是成为世界级蛋白质科学研究与智造基地，实现更大的开放和更好的服务。”吴家睿踌躇满志地说。

当前国际科学前沿的一个重大挑战是蛋白质动态结构研究。蛋白质设施近期与上海思朗科技有限公司成立了“高性能蛋白质动态计算中心”，后者自主研发的“天穹”计算机，相较GPU以及传统超算系统，性能提升2—4个数量级，将为新药发现与功能蛋白设计提供强大的数据基础。

合成生物学正在成为生物技术“朝阳”领域，以2024年度诺贝尔化学奖获得者戴维·贝克为代表的研究者，正在利用人工智能创造具有特定结构和功能的蛋白质，甚至是生命世界从未有过的非天然蛋白质。

吴家睿介绍，“蛋白质智造”将成为蛋白质设施的另一发展新方向。他们将升级中国蛋白质结构数据库，携手康码生物科技打造全球首个高通量蛋白质智造平台。

(来源：解放日报 记者 黄海华)