牛新志
這些年來,SARS、禽流感、手足口病等疾病流行,不時引起世界性的恐慌。但在中國,卻有這樣一個特殊的實驗室,一個非凡的團隊,日夜和SARS病毒、HIV病毒、禽流感病毒、手足口病病毒、結核桿菌等“魔鬼病毒”打交道。在他們眼里,這些病毒分子有著特殊的吸引力。
這個實驗室成績斐然:2003年非典暴發(fā)期間,實驗室率先解出了第一個SARS病毒的蛋白質結構;隨后,禽流感的病毒蛋白質結構也是由這個實驗室最先解出來;后來手足口病毒爆發(fā),他們又解出了手足口病毒EV71的全病毒結構和轉錄復制酶結構。
這個實驗室,就是清華大學結構生物學實驗室,實驗室的創(chuàng)建者,是中國科學院院士饒子和先生。
創(chuàng)建世界一流的實驗室
1995年年底,在海外留學12年的饒子和先生,經(jīng)過深思熟慮,起草了《發(fā)展我國結構生物學的建議》一文,由駐英使館轉送給國內有關部門。他的建議和他想回國發(fā)展的消息被披露后,中國醫(yī)學科學院、中國科學院、清華大學等都對他回國表示歡迎。當時他提出要建立一個投資50萬美元的實驗室,清華大學校方首先同意,并在短短幾個月里就予以落實。這使饒子和先生受到很大震動,對于學校的重視與信任,他懷著一種感恩的心情選擇來到清華,并于1996年9月開始了在清華生物系創(chuàng)建結構生物學實驗室的工作。為了全身心地致力于科學研究,他請求學校在5年之內不分配其行政事務工作。
憑借在國內外十幾年的學習和實踐經(jīng)驗的積累,饒子和先生練就了對科學前沿發(fā)展的洞察能力和高瞻遠矚的戰(zhàn)略眼光,形成了獨具特色的研究模式。他特別注重平臺與團隊的建設,使結構分析與生物學的功能研究形成有機的聯(lián)系。他從無到有地建立起清華大學結構生物學學科,組建并主持了一個包括計算生物學、基因組分析、基因克隆、蛋白質表達、分離、純化、結晶及X射線衍射與結構分析在內的多學科交叉的、與國際接軌的現(xiàn)代化結構生物學實驗室。這個實驗室擁有達到世界先進水平的科研儀器,具備從事后基因組、結構基因組學及創(chuàng)新藥物研究的硬件條件,并培養(yǎng)了一支高水平的研究隊伍,這里已經(jīng)成為中國大陸蛋白質科學研究基地之一。
16年來,饒子和和他的實驗室一共承擔了國家“973”計劃、“863”計劃、自然科學基金重大、重點及國際合作項目40余項。實驗室迄今已克隆表達重要蛋白質近千個,解析重要蛋白質及其復合物205個,累計發(fā)表學術論文270余篇,包括《自然》(Nature)、《細胞》(Cell)系列論文以及《美國科學院院刊》(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)20余篇,論文被引用次數(shù)超過6000次。申請或獲得專利共計121項。主辦國際、國內重要學術會議15次,在國際會議上做主題報告或邀請報告104次。
16年來,結構生物學實驗室獲得了許多獎勵和榮譽:1999年度“求是杰出青年學者獎”,2000年教育部“長江學者特聘教授”,2002年清華大學“良師益友”獎,2002年清華大學“優(yōu)秀班主任”一等獎,2003年度“何梁何利基金科學與技術進步獎”,2005年“中國高等學校十大科技進展”,2006年度“陳嘉庚科學獎”、2006年度第三世界科學院最高獎“第里雅斯特科學獎”(Tricste Science Prize),2008年度首屆“談家楨生命科學成就獎”,2009年度世界高科技論壇“杰出學術領袖獎”,2009年“中國高等學校十大科技進展”等。2009年,饒子和院士以南開大學校長身份入選搜狐網(wǎng)評出的“中國教育60年60人”。2009年和2010年分別被香港浸會大學和英國格拉斯哥大學等著名大學授予榮譽科學博士學位。2011年5月當選為牛津大學Hertford學院的會士(Senior Fellow)。2013年5月受聘為墨爾本大學榮譽教授。
饒子和研究團隊非常重視人才培養(yǎng),15年來,共培養(yǎng)博士后16人,博士58人,碩士22人,指導學士學位論文185篇,接受訪問及合作學者326名。其中,孫飛博士獲全國優(yōu)秀博士論文獎,楊海濤博士獲提名獎。早期畢業(yè)的學生迄今多已成為活躍在國內外生命科學領域的科研骨干和領軍人物。
在一般人看來,清華大學結構生物學實驗室不過是一個充滿藥水味兒和一架一架瓶瓶罐罐,一排排電腦終端的所在,但諾貝爾獎獲得者羅伯特·哈伯教授到這里參觀時說,連他都想來這個實驗室做訪問學者。
創(chuàng)造世界領先的科研成果
饒子和院士是一位精力旺盛的科學家,他那高亢的言語、麻利的動作、深邃的眼神,能夠很自然地把周圍人帶動起來,一起朝著既定的目標前進。
由于他的出色工作和科研成果,2003年,饒子和先生當選中國科學院院士,出任中國科學院生物物理研究所所長。2006年,饒子和先生任南開大學校長,同年12月被聘為天津國際生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院首任院長。同時他還任生物大分子國家重點實驗室主任、中國生物物理學會理事長、國家“973”專家顧問組成員、國家重大科學研究計劃“蛋白質計劃”召集人、國家“重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項專家組成員。
在中科院生物所,他帶領所領導班子和科研骨干,面向國家的戰(zhàn)略需求、面向世界科技前沿,提出了以蛋白質科學研究為中心的“大科學”發(fā)展思路。他把蛋白質科學當作基礎研究和生物產(chǎn)業(yè)的重要源泉,把自己想要構建的蛋白質科學研究平臺概括為:瞄準21世紀與蛋白質科學相關的基礎性、前瞻性、戰(zhàn)略性重大理論問題;面向國家經(jīng)濟建設、人類健康和社會可持續(xù)發(fā)展相關的重大需求,支撐國家重大研究計劃和項目的實施;實現(xiàn)蛋白質科學研究核心和關鍵領域的突破。
由于工作的幾次變動,清華結構生物學實驗室自然地擴大成為清華-中科院生物物理所-南開聯(lián)合研究組,也因此加強了科學院與高校的互補優(yōu)勢,整合了各種積極因素,實現(xiàn)了“共贏、多贏”的局面。在此期間,研究組不斷取得一些重大研究成果。
解出第一個SARS病毒蛋白結構
2003年SARS病毒的爆發(fā)令人感到恐懼,而就在病毒爆發(fā)后僅僅兩個月的時間,饒子和帶著他的實驗小組夜以繼日地工作,奇跡般地解出了第一個SARS蛋白質結構——主蛋白酶,這在國際上引起了極大的轟動。到目前為止,饒子和的實驗室對于SARS病毒結構的研究仍處于全世界前列。饒子和先生說,也許由于他們的步伐太快了一點,使得不少實驗室先后放棄了對這個項目的研究,他們的團隊甚至感到了“孤獨”。
揭開禽流感病毒“心臟”
2008年和2009年,實驗室與劉迎芳研究組合作的禽流感病毒聚合酶結構研究的兩項成果連續(xù)在《自然》(Nature)雜志上發(fā)表,在禽流感病毒研究上取得重大突破:從原子水平上揭開了禽流感病毒的“心臟”,也為禽流感藥物研發(fā)提供了新的靶標,成為實驗室又一個研究成果高峰。
解析了手足口病致病病毒EV71的高分辨率三維結構
2011年,實驗室與中檢所王軍志研究組及牛津大學Stuart研究組合作,首次解析了手足口病致病病毒EV71的高分辨率三維結構,也是在全世界范圍內第一次同時獲得了同一種病毒的兩種不同構像的2.4-A高分辨率三維結構。這些結構的獲取,為更加深入地了解EV71病毒的致病機制,對發(fā)展針對性的預防及治療手段提供了堅實的基礎。2013年初,饒子和研究組與合作者又解析出手足口病的另一種主要病原體CAV16病毒的全病毒三維精細結構。目前,他們正針對EV71病毒和CAV16病毒進一步開展疫苗、治療性抗體及小分子抑制劑的研究,爭取為解決手足口病這一嚴重威脅公共健康安全的重大疾病做出更大的貢獻。這是他卸任南開大學校長一職(2011年1月任天津市政協(xié)副主席)以來取得的最好的研究成果。
科研上的“拼命三郎”
從上世紀70年代準備大學畢業(yè)論文開始,饒子和先生便開始了結構生物學的研究。此后,從中科院生物物理所到墨爾本大學、牛津大學、清華大學,回到中科院生物物理所及南開大學,30多年來,他始終沒改變過科研的大方向。“做科學研究就是要有窮追不舍的精神,機遇只會垂青那些有準備并一直在努力的人”他說,“那些具有挑戰(zhàn)性的大課題,你根本不知道什么時候能出成果,但即使是這樣,我們也要堅持”。
饒子和的學生孫飛博士說,“饒老師在科研上近乎‘玩命,他甚至比學生精力還好,常常是早上7點左右進實驗室,晚上11點后出實驗室?!闭驗轲堊雍瓦@樣“玩命”,他才能在科研上攻下了一座座“堡壘”,取得了一系列重大成果。
當年每解開一個蛋白質結構都是一個了不起的重大突破,不少重要的蛋白質結構解析還獲得了諾貝爾獎。現(xiàn)在,中國科學家在不到10年時間里已經(jīng)解析了350多個蛋白質,這其中饒子和的研究組已經(jīng)解出了超過120個蛋白質結構。“中國的蛋白質研究從胰島素結構解析開始就走在世界前列,近幾年來,一大批年輕杰出的結構生物學家從國外回來,極大地加強了我國結構生物學在世界上的地位,后來者居上”,饒子和先生自豪地說。
他潛心科研、嚴謹執(zhí)著,長期從事與重要病毒和腫瘤相關的蛋白質結構、功能以及創(chuàng)新藥物的研究,取得了一系列重要的原創(chuàng)性成果,在SARS病毒、禽流感病毒、艾滋病病毒以及膜蛋白的研究中做出了突出貢獻,在生命科學前沿領域取得了一系列重大突破。
2010年6月16日,時任南開大學校長的饒子和先生應英國格拉斯哥大學邀請,參加該校559周年校慶,并接受該校授予的名譽科學博士學位,他是唯一一位學術領域的獲得者。英國的名譽科學博士學位是英國各大學授予科學領域世界著名人士的最高學術榮譽。
2011年11月2日,中國生物物理學會理事長、南開大學原校長饒子和院士經(jīng)過競選,當選為國際純粹與應用生物物理聯(lián)合會(簡稱IUPAB)候任主席,他將于2014至2017年履職。饒子和先生是該組織1961年成立以來的首位華人主席。作為“科學界的聯(lián)合國”——國際科學聯(lián)合會理事會所屬的科學組織,饒子和先生的當選,反映出中國在這一領域話語權在提升。
饒子和先生做事雷厲風行,為人風趣幽默,淡泊名利,執(zhí)著科研,他將征服“魔鬼病毒”,繪出生命科學之美,不斷在結構生物學的道路上走得更好、走得更遠!