2014年3月31日,施一公教授从瑞典国王手中接过国际结晶学最高奖——Gregori Aminoff奖,实至名归。施一公不仅是我国最杰出的结构生物学家,也是世界最杰出的结构生物学家之一。他通过X射线衍射等物理学方法,解析重要蛋白质的结构,从而理解重要生物学现象的分子机理。迄今为止,他在细胞凋亡、TGF-β信号通路和膜通道蛋白三个领域取得了突出成就。瑞典皇家科学院今年表彰施一公在细胞凋亡方面的结构生物学工作。
细胞凋亡是细胞程序性死亡的一种形式,对维持机体稳态至关重要。细胞凋亡失调可导致多种疾病:凋亡不足可引发癌症,而凋亡过度则与帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病相关。近三十年来,多个参与细胞凋亡的分子被发现,其中王晓东于1990年代中后期发现多个关键蛋白质,并提出了细胞凋亡的生物化学机理,其工作被认为具有诺贝尔奖级别。
施一公是世界上解析细胞凋亡相关蛋白质结构最出色的科学家,他的工作极大地推进了人们对这些蛋白质作用机制的理解。例如,他解析了凋亡体(apoptosome)的晶体结构,揭示了细胞色素c如何激活凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)并招募caspase-9的分子机制。
我国结构生物学研究有着悠久的历史。早期晶体学家如余瑞璜,曾在抗战期间艰苦环境中做出发表于《自然》的发现,但1950年代被迫中断研究。1960年代,北京大学化学系唐有祺等开始用晶体学研究蛋白质结构,随后生物物理所的林政炯等成功解析了胰岛素的晶体结构。生物物理所、北大、清华、中国科技大学等机构建立了强大的结构生物学研究梯队,开展了核磁共振(NMR)、冷冻电镜等多种方法的研究。
施一公回国后,将清华大学建设成为国际一流的结构生物学中心。他的实验室不断取得新发现,同时他组建的中心内多个实验室也非常活跃,产出了一系列高水平成果。
瑞典皇家科学院也是决定诺贝尔化学奖的机构。笔者期待施一公与瑞典国王的“第二次握手”,并好奇最终是以晶体学、冷冻电镜还是其他研究获得诺贝尔奖:才华横溢的施一公不会只有一个重要工作。
参考文献:
1. 饶毅(2002)二十一项值得获诺贝尔生理或医学奖的工作及其科学家,《科学文化评论》
2. 饶毅(2002)中国科学:显著的发展和严峻的挑战,《二十一世纪》