技术突破给科研带来创新机会:施一公四天发表三篇顶级论文,今年4月以来突破连连

编辑:网盛棋牌首页 时间:2020-09-16 热度:8079℃ 来源:网盛棋牌首页 责编: 网盛棋牌首页


清华大学施一公研究团队昨天在《科学》杂志同时在线发表了两篇具有里程碑意义的论文,这些最新研究成果是人类首次从原子尺度观测到了剪接体的三维结构以及剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。海外有学者评点称:世界上有多个顶尖实验室一直在努力攻克这一难题。这一工作是施教授目前为止最杰出的贡献,也是中国科学家近几十年来对科学的最重大的贡献之一。
在一个竞争如此激烈的热门领域,为什么是施一公获得了突破?实际上,就在此前两天,他还在《自然》杂志上发表论文,报道了分辨率高达3.4埃的人体-分泌酶的电镜结构,为理解老年痴呆症发病机理提供重要基础。

  只有一句话,那就是机会只给有准备的人。当技术的发展推动了科学前进的时候,施一公团队长期以来的大量投入使得他获得了创新和突破的机会。国家蛋白质设施清华基地的负责人王宏伟这样告诉记者。

  冷冻电镜技术的突破使得发现成为可能

  施一公自己在接受媒体采访时说:如果没有冷冻电镜技术,就完全不可能得到剪接体近原子水平的分辨率。

  一直以来,研究蛋白质结构有三种主要方法:X射线晶体衍射、核磁共振,以及单颗粒冷冻电子显微学。过去用得更多的是X射线晶体衍射,但是剪接体非常特殊,它是属于比较大的细胞机器,而且是由多个核酸蛋白亚复合物组成的一个动态结构,很难获得晶体进行结构解析。

  此次施一公团队所采用的冷冻电镜技术其实已经存在几十年,并一直处于平稳发展阶段,直到最近几年才在技术上取得了革命性的突破,这包括两个方面:一方面是它的数据采集系统质量有了很大提升,另一方面是其结构解析的图像处理技术有了很大发展,从而大幅提高了冷冻电镜的解析能力可以将放大几万乃至几十万倍的蛋白质分子,解析至原子分辨率。

  据王宏伟介绍,清华大学从上世纪90年代就开始进行冷冻电镜技术的相关方法学与应用研究,在2008年施一公教授从美国全职回国加入清华后,又决定加大力度发展冷冻电镜的研究领域,如今,清华拥有世界上最大的冷冻电镜平台。

  施一公教授作为X射线晶体学领域卓越的结构生物学家,是去年才开始转入应用冷冻电镜技术来进行生物大分子结构研究的。

  长时间的积累使实验获得突破

  很多人问我,国际上有不少团队在研究剪接体,也有不少团队使用冷冻电镜,但这个发现为什么是他?施一公做实验有没有什么独门绝技?在我看来,只有一句老话,机会总是青睐有准备的人。王宏伟说:施老师的团队比该课题的其他研究团队更有效地投入了时间,做了更严谨的实验。

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