“‘十三五’期間，我們面向的群體主要是科研單位，在‘十四五’期間我們會更多地去做一些整合性的技術(shù)資源，同時結(jié)合產(chǎn)業(yè)界的需求，提高蛋白質(zhì)設(shè)施在企業(yè)界的影響力，推動我國生物醫(yī)藥的發(fā)展。”

近日，中國科學(xué)院上海高等研究院國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施（下稱“蛋白質(zhì)設(shè)施”）副主任彭超在接受澎湃新聞（www.6773257.com）記者采訪表示，蛋白質(zhì)設(shè)施運(yùn)營5年之際，2.0版本目前正處于規(guī)劃階段。

蛋白質(zhì)設(shè)施是國家“十一五”規(guī)劃建設(shè)的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，是全球生命科學(xué)領(lǐng)域首個綜合性的大科學(xué)裝置。蛋白質(zhì)設(shè)施于2008年由國家發(fā)改委批復(fù)，并由中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院承擔(dān)建設(shè)任務(wù)。2014年建成并試運(yùn)行，2015年通過國家驗(yàn)收正式開放運(yùn)行，完成總投資7.56億元。

蛋白質(zhì)設(shè)施主體位于張江科學(xué)城，分為海科路園區(qū)和位于上海同步輻射光源的“五線六站”兩個部分。在“上海光源”同步輻射裝置的支持下，蛋白質(zhì)設(shè)施由規(guī)模化蛋白質(zhì)制備系統(tǒng)、晶體結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、電鏡系統(tǒng)等9大系統(tǒng)組成，形成了功能完備的蛋白質(zhì)研究先進(jìn)裝備體系，在分析精度、檢測極限和通量上均取得了重大性突破。

蛋白質(zhì)作為生命活動的載體，科學(xué)界對它的研究已經(jīng)深入到了近原子層面。蛋白質(zhì)設(shè)施擁有國內(nèi)唯一的900兆核磁系統(tǒng)和國內(nèi)第一臺帶有球差矯正器的冷凍電鏡系統(tǒng)，“相對于其他平臺來說，他們可能優(yōu)先服務(wù)自己，但我們作為國家大設(shè)施，所有的設(shè)施儀器都是免費(fèi)向國內(nèi)科研用戶開放。”

據(jù)彭超介紹，截至2020年底，蛋白質(zhì)設(shè)施已累計服務(wù)用戶約67.5萬小時，設(shè)施用戶已覆蓋全國23省市，以及美國、英國、西班牙、法國、日本等國家的369家用戶單位。截至2020年底，蛋白質(zhì)設(shè)施用戶及運(yùn)維技術(shù)團(tuán)隊(duì)取得了一系列的重要科研成果，累計發(fā)表SCI論文1520篇，其中一區(qū)論文770篇，影響因子>10的論文506篇，包括在《自然》、《科學(xué)》、《細(xì)胞》上發(fā)表論文68篇。

值得一提的是，在新冠疫情期間，蛋白質(zhì)設(shè)施也出現(xiàn)在多項(xiàng)科研攻關(guān)中。2020年年初，蛋白質(zhì)設(shè)施即快速響應(yīng)，彭超對澎湃新聞記者表示，“當(dāng)時2月初我們開通綠色通道以后，科研人員有相關(guān)的一些研究需求，我們都是24小時來運(yùn)轉(zhuǎn)。比如說助力科研人員獲得結(jié)構(gòu)之后的藥物篩選，我們當(dāng)時通過質(zhì)譜的相關(guān)技術(shù)支持了他們的藥物蛋白質(zhì)結(jié)合方式驗(yàn)證，特別是小分子藥物的研發(fā)，看小分子跟蛋白有沒有結(jié)合？是怎么結(jié)合的？這是一個非常直接的證據(jù)告訴你這個小分子跟它的靶蛋白是否相互作用，如何相互作用。當(dāng)時我們就通過綠色通道的方式給他們解決了研究中最后一項(xiàng)驗(yàn)證的工作。”

彭超介紹，目前有近30家科研單位和課題組及醫(yī)藥公司通過新冠綠色通道申請課題。其中一項(xiàng)典型的成果就是，2020年初，上海科技大學(xué)饒子和/楊海濤課題組測定的新冠病毒3CL水解酶(關(guān)鍵藥物靶點(diǎn)Mpro)及其抑制劑復(fù)合物的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)對外公布。聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)當(dāng)時表示，此舉以便有更多的科技工作者、特別是從事藥物研發(fā)的科技人員使用。該結(jié)構(gòu)還被全球PDB蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(Protein Data Bank, PDB)評選為當(dāng)月的明星分子。

蛋白質(zhì)設(shè)施還于2020年6月建立了中國自己的新冠病毒相關(guān)蛋白質(zhì)庫，并以此為契機(jī)，開展了蛋白質(zhì)庫的全面建設(shè)，增強(qiáng)了我國快速應(yīng)對公共衛(wèi)生事件能力，以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)資源的快速共享。據(jù)介紹，蛋白質(zhì)庫一期以蛋白質(zhì)表達(dá)質(zhì)粒庫為主，為廣大用戶提供蛋白質(zhì)表達(dá)質(zhì)粒的存儲和寄送服務(wù)。

彭超還介紹道，蛋白質(zhì)設(shè)施與上海科技大學(xué)合作，正在推動中國PDB數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，“這將是繼美國、歐洲和日本之后的第四個完整PDB數(shù)據(jù)庫（PDB China）的建設(shè)。”

“近幾年來生物結(jié)構(gòu)信息有很多都是中國學(xué)者解析出來的，但是我們之前所有這些數(shù)據(jù)都是傳到國外服務(wù)器上進(jìn)行共享，所以我們現(xiàn)在建了一個在中國本土的PDB China，所有這種結(jié)構(gòu)信息都會更好地共享給科研人員。”彭超表示，PDB China的建成將為生物醫(yī)藥和蛋白質(zhì)設(shè)計提供核心數(shù)據(jù)資源，也將成為中國蛋白質(zhì)科學(xué)發(fā)展和創(chuàng)新藥物研發(fā)的一個獨(dú)特創(chuàng)新平臺，有助提升我國原始創(chuàng)新能力，為實(shí)施國家重大科學(xué)計劃進(jìn)行核心技術(shù)和資源的儲備，并參與結(jié)構(gòu)生物學(xué)未來國際標(biāo)準(zhǔn)的制定。

PDB China的建設(shè)也是“十四五”期間蛋白質(zhì)設(shè)施2.0版本的重要方向之一。此外，彭超表示，“我們2.0希望有更多的突破，不光是解決科研用戶的問題，也希望能夠解決一些實(shí)際的問題，這些科研成果能夠落地，特別是生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的相關(guān)藥物研發(fā)。”

而地處科技創(chuàng)新策源功能核心承載區(qū)的張江，這將是蛋白質(zhì)設(shè)施拓展商業(yè)用戶的天然優(yōu)勢。“張江地區(qū)有很多藥企，除了一些大型企業(yè)的合作，特別是中小型企業(yè)，他們在建設(shè)初期可能沒有能力去做這樣一個平臺建設(shè)，就算有能力去做平臺建設(shè)，技術(shù)人員也是非常欠缺的，而我們這邊正好提供了這樣一個綜合性的平臺，提供全流程的技術(shù)服務(wù)支撐。”

彭超對澎湃新聞記者還強(qiáng)調(diào)道，“我們還有一個功能，因?yàn)槲覀兩嫌斡泻芏嗫蒲杏脩簦掠斡衅髽I(yè)用戶，我們可以起到一個橋梁的作用。科學(xué)家?guī)е鴨栴}來，我們把問題解決以后，然后再可以去下游的企業(yè)那邊看看是否可以轉(zhuǎn)化，這樣就可以把兩端的用戶的需求連接起來。”

當(dāng)然，后續(xù)商業(yè)用戶的拓展將對蛋白質(zhì)設(shè)施的負(fù)荷提出進(jìn)一步挑戰(zhàn)。彭超以冷凍電鏡為例提到，“冷凍電鏡這幾年研究很火，然后我們又是個免費(fèi)的平臺，所以需求是無法滿足的，我們希望通過政府、企業(yè)等力量，來建立一個區(qū)域性的上海電鏡中心。”