【行業(yè)新聞】萬里歸國只為三尺講臺(tái) 施一公立志培養(yǎng)世界最杰出的科學(xué)家

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時(shí)間：2017-09-11 14:10

清華大學(xué)教授、結(jié)構(gòu)生物學(xué)家施一公,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、量子通信衛(wèi)星“墨子號(hào)”首席科學(xué)家潘建偉,北京大學(xué)國際數(shù)學(xué)研究中心教授許晨陽分別獲得“生命科學(xué)獎(jiǎng)”“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”和“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”,獎(jiǎng)金各為100萬美元。

【砥礪奮進(jìn)的五年圓夢中國人系列報(bào)道】

“我和團(tuán)隊(duì)所從事的是結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究,也是一項(xiàng)基礎(chǔ)領(lǐng)域研究,今天可以得到這一大獎(jiǎng)是因?yàn)閲疫^去十多年對基礎(chǔ)研究的連續(xù)投入,不然是萬萬沒有可能的?！痹诮盏囊淮晤C獎(jiǎng)典禮上,清華大學(xué)副教授、中科院院士施一公通過電話連線表達(dá)了獲獎(jiǎng)后的感受。

9日下午,有“中國版諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的第二屆“未來科學(xué)大獎(jiǎng)”在北京揭曉。清華大學(xué)教授、結(jié)構(gòu)生物學(xué)家施一公,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、量子通信衛(wèi)星“墨子號(hào)”首席科學(xué)家潘建偉,北京大學(xué)國際數(shù)學(xué)研究中心教授許晨陽分別獲得“生命科學(xué)獎(jiǎng)”“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”和“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”,獎(jiǎng)金各為100萬美元。

施一公的獲獎(jiǎng)評語:表彰他在解析真核信使RNA剪接體這一關(guān)鍵復(fù)合物的結(jié)構(gòu),揭示活性部位及分子層面機(jī)理的重大貢獻(xiàn)。

施一公主要運(yùn)用生化和生物物理的手段研究細(xì)胞調(diào)亡的分子機(jī)制、重要膜蛋白以及細(xì)胞內(nèi)生物大分子機(jī)器的結(jié)構(gòu)與功能。

“我有一個(gè)非常拼命努力又非常有創(chuàng)新能力的團(tuán)隊(duì),這個(gè)大獎(jiǎng)雖然是頒給我本人的,但卻是對我的團(tuán)隊(duì)和課題組的獎(jiǎng)勵(lì)?！笔┮还硎尽?/span>

首次呈現(xiàn)“剪接體”結(jié)構(gòu) 樹生命科學(xué)領(lǐng)域里程碑

施一公獲獎(jiǎng)的“剪接體”研究成果于2015年8月23日公布。

8月21日,施一公團(tuán)隊(duì)在世界頂級期刊《科學(xué)》(Science)以及期刊在線同時(shí)發(fā)表了兩篇研究長文,《3.6埃的酵母剪接體結(jié)構(gòu)》和《前體信使RNA剪接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》。

這兩篇關(guān)于“剪接體”的文章,被譽(yù)為是生命科學(xué)領(lǐng)域里程碑式的巨大發(fā)現(xiàn)。其成就在于,讓人類第一次更清楚地“看見”剪接體的結(jié)構(gòu)和它的工作過程。其意義在于,為開發(fā)治療老年癡呆等疾病的高效藥奠定基礎(chǔ)。

這項(xiàng)研究是施一公的4人團(tuán)隊(duì),6年潛心研究后的成果。

很多人對“剪接體”不了解,卻常常聽起老年癡呆、慢性淋巴細(xì)胞性白血病、脊髓型肌肉萎縮癥等疾病。

“剪接體”與諸多疾病的關(guān)系,還要從“中心法則”說起。

不管是植物還是人類,自然界所有真核細(xì)胞的基因表達(dá)都遵循著從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)的中心法則。

這個(gè)過程中,第一步叫轉(zhuǎn)錄、第二步為剪接,第三步為翻譯。蛋白質(zhì)是構(gòu)成生命的基本元素,但DNA并不直接制造蛋白質(zhì),這就需要DNA“寫一封信”給核糖體,告訴它怎么制造蛋白質(zhì),這封“信”的名字就叫“初始信使RNA”,剪接體拿到之后,將其修改成“成熟信使RNA”,而后再交給核糖體,核糖體就按照這封修改過的“信”制造蛋白質(zhì)。

“剪接體的工作是中心法則中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！笔┮还榻B說,在DNA上,起到“合成蛋白質(zhì)”作用的編碼部分與非編碼部分是間隔交錯(cuò)的,只有通過剪接體把不需要的部分去除,把編碼部分拼接,生成成熟信使RNA,才能進(jìn)一步翻譯蛋白質(zhì)。

施一公資料圖,圖片源自清華大學(xué)。

然而,這個(gè)重要環(huán)節(jié)卻常常出錯(cuò),引發(fā)諸多疾病。

資料顯示,人類35%的遺傳紊亂與剪接體直接相關(guān),諸多疾病也由此而生,例如老年癡呆、慢性淋巴細(xì)胞性白血病、脊髓型肌肉萎縮癥等。

自1997年“剪接現(xiàn)象”首次被發(fā)現(xiàn)至今,剪接體的原子結(jié)構(gòu)解析,成為世界頂級實(shí)驗(yàn)室的攻堅(jiān)對象,終因其復(fù)雜性、難度巨大,無法突破。

也就是說,20年間沒人看見過剪接體的模樣,在結(jié)構(gòu)決定功能的生命科學(xué)世界里,這就很難解釋它的發(fā)病機(jī)理,藥物研究更是無從談起。

施一公團(tuán)隊(duì)首次呈現(xiàn)出了接近原子尺度的剪接體三維結(jié)構(gòu),以及它進(jìn)行剪接的工作機(jī)理。

“這項(xiàng)研究成果的意義,很可能超過我過去25年科研生涯中所有研究成果的總和。” 施一公說。

揭示細(xì)胞凋亡機(jī)理研發(fā)抗癌新藥

每一次獲獎(jiǎng),只是施一公科研生涯中的又一個(gè)光環(huán)而已。

北京時(shí)間2014年3月31日晚11點(diǎn),當(dāng)?shù)貢r(shí)間下午5點(diǎn),在斯德哥爾摩音樂廳舉行的瑞典皇家科學(xué)院年會(huì)的頒獎(jiǎng)典禮上,施一公榮獲2014年愛明諾夫獎(jiǎng)。

施一公教授成為愛明諾夫獎(jiǎng)自1979年設(shè)立35年以來的第46位得主,同時(shí)也是首位獲得該獎(jiǎng)的中國科學(xué)家。

愛明諾夫獎(jiǎng)是由瑞典皇家學(xué)院于1979年設(shè)立頒發(fā)的國際獎(jiǎng)項(xiàng),用以獎(jiǎng)勵(lì)世界范圍內(nèi)在晶體學(xué)領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)的科學(xué)家,每年頒發(fā)給不超過3名科學(xué)家,個(gè)別年度空缺。施一公教授是2014年愛明諾夫獎(jiǎng)的唯一獲獎(jiǎng)人。

施一公(右二)與團(tuán)隊(duì)成員討論文章細(xì)節(jié)(資料照片)。新華社發(fā)

“這個(gè)獎(jiǎng)是很難得的。瑞典皇家科學(xué)院今年表彰的是施一公在細(xì)胞凋亡結(jié)構(gòu)生物學(xué)方面的工作。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)每三年就會(huì)有一次給結(jié)構(gòu)生物學(xué)的工作,這個(gè)獎(jiǎng)跟諾貝爾獎(jiǎng)很接近。”北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院饒毅教授表示,該獎(jiǎng)項(xiàng)意義重大。

瑞典國王卡爾十六世古斯塔夫?yàn)槭┮还C獎(jiǎng),獎(jiǎng)勵(lì)他過去15年運(yùn)用X-射線晶體學(xué)在細(xì)胞凋亡研究領(lǐng)域做出的杰出貢獻(xiàn)。

在結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域,細(xì)胞凋亡又稱為程序性細(xì)胞死亡,與細(xì)胞分裂、分化等過程共同協(xié)同保證機(jī)體的健康和穩(wěn)定。細(xì)胞凋亡的異常是癌癥發(fā)生的重要指標(biāo)之一。

揭示細(xì)胞凋亡的分子機(jī)理不僅可以加深對這一基本生命過程的了解,還能夠?yàn)殚_發(fā)新型抗癌藥物提供重要靶點(diǎn)和線索。

施一公曾經(jīng)用通俗易懂的文字來描述過這一研究成果:我們用最細(xì)微的方法,把細(xì)胞里的每個(gè)蛋白分子看得清清楚楚的時(shí)候,你自然把這個(gè)細(xì)胞如何抵御凋亡也就了解清楚了,通過這樣的研究,就可以了解怎么樣讓細(xì)胞重新再激活凋亡途徑。

關(guān)注人才教育立志培養(yǎng)世界最杰出科學(xué)家

作為國家首批“千人計(jì)劃”的一員,施一公身負(fù)重任?；貒两?已經(jīng)累計(jì)以清華大學(xué)為第一單位發(fā)表頂級論文近60篇。

2017年2月20日,科技部發(fā)布2016年度中國科學(xué)十大進(jìn)展,清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院施一公實(shí)驗(yàn)室的成果赫然在列。

今年9月2日,首屆19名西湖高等研究院-復(fù)旦大學(xué)“跨學(xué)科聯(lián)合培養(yǎng)攻讀博士學(xué)位研究生”項(xiàng)目錄取的學(xué)生正式入學(xué)典禮舉行。

西湖高等研究院院長施一公在開學(xué)典禮上表示,歷史上曾經(jīng)有黃埔一期,今天有了西湖一期!這19位學(xué)生不僅僅是西湖大學(xué)首批學(xué)生,也是中國歷史上第一批主要由民辦高校培養(yǎng)的博士研究生。

施一公(右一)在實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員(資料照片)。新華社發(fā)

對于優(yōu)秀高中生出國留學(xué)逐漸增多,施一公在今年“兩會(huì)”上建議,這些人才流失,對國家是一種損失。而在他的印象中,大約15年、20年以前主要是學(xué)習(xí)成績一般、家境好的孩子出國。

針對智力流失的現(xiàn)象,施一公建議國家做出一種應(yīng)對。他建議,相比之下,現(xiàn)在公辦教育做得很好,民辦教育發(fā)展空間很大。我希望,對民辦教育給予更多的支持,作為對公辦院校的補(bǔ)充。我希望用這樣的辦法,留住更多的優(yōu)秀人才。

今年1月,國務(wù)院總理李克強(qiáng)主持召開座談會(huì),施一公在發(fā)言中提議,“2008年,王小凡、饒毅和我三人聯(lián)合其他57人給溫總理提議給研究生提高津貼,得到批準(zhǔn)。一晃9年過去了。這次考慮到物價(jià)等因素,應(yīng)該再次提高研究生補(bǔ)助金了”。

“你問我最初回國最想做什么,我想教書育人。”這是10年前,施一公回國執(zhí)教后的回答,如今的他,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)樓,堅(jiān)持日常教學(xué)工作,包括給本科生上基礎(chǔ)課。

2016年12月,施一公領(lǐng)銜成立浙江西湖高等研究院,成立大會(huì)上他說出了自己的愿景:這里,將擁有世界上最杰出的一批科學(xué)家,培養(yǎng)最優(yōu)秀的青年人才,從事最尖端的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,探索適合中國國情的科研教育體制機(jī)制,為中國的高科技可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大的引擎和支撐,為世界文明做出無愧于中華民族的貢獻(xiàn)。