時光倒退，2015年7月28日，全球首個生命科學領域綜合性大科學裝置——國家蛋白質科學研究（上海）設施開放運行。

十年來，該裝置用戶覆蓋全國33個省級行政區，服務國內外2500余個課題組10萬余人次，發表高水平研究論文4000余篇，中國一半的蛋白質結構研究出自這里。

“如果說過去十年蛋白質設施1.0版像一家‘綜合型三甲醫院’，為生命科學研究提供技術服務。未來，蛋白質設施2.0版將致力于成為生命科學的‘數據生產力平臺’，實現生命科學數據的產生、保存和利用。”上周末，蛋白質設施主任吳家睿，在中國科學院上海高等研究院主辦的“國家蛋白質科學研究（上海）設施開放十周年學術論壇”上說。

國家蛋白質科學研究（上海）設施開放十周年學術論壇

推動有國際影響力的科研成果產出

蛋白質設施隸屬于中國科學院上海高等研究院，坐落在上海張江，現有九大技術系統，建立了從蛋白質樣品制備、結構解析到功能研究的完整技術體系。

時間回到2006年，當時國際科學界已經測定的蛋白質結構超過37000種，而由我國科學家測定的蛋白質結構僅占其中的0.5%——背后的主要原因，是我國蛋白質科學研究的基礎條件與國際先進水平仍有明顯差距，僅以高場核磁譜儀為例，當時只有北京大學的1臺800兆赫茲譜儀和香港科技大學的1臺750兆赫茲譜儀。

蛋白質設施正是在這一背景下應運而生。2010年12月26日，蛋白質設施開工建設；2015年7月28日，通過國家驗收正式開放運行。

新民晚報記者了解到，開放十年來，設施支撐完成科研課題超13400項，在原子空間尺度與毫秒時間尺度上深入解析蛋白質、核酸等關鍵生物大分子的結構與功能機制，在疾病機理解析、創新藥物研發、合成生物設計等前沿應用領域取得了一系列重大研究成果，推動了多項原創性科研成果落地轉化。

“蛋白質設施推動我國重大傳染病防控領域取得若干重大原創成果，推動我國免疫治療科學研究取得系列重大突破，推動我國植物學與農業應用基礎研究取得多點突破，賦能我國蛋白質設計與合成生物學發展……”吳家睿如數家珍。

在世界蛋白質結構數據庫版圖點亮中國坐標

作為蛋白質科學研究“國之重器”，蛋白質設施始終致力于推動“利器”的升級與自主創新。

著眼于生命科學的長遠發展，蛋白質設施與上海科技大學iHuman研究所、免疫化學研究所聯合建設“中國蛋白質結構數據庫”（PDBc），并于2022年正式加入國際蛋白質結構數據庫組織，成為全球第四個國家和地區成員，在世界蛋白質結構數據庫的版圖上點亮了中國地標。目前中國蛋白質結構數據庫注釋審校的數據條目已覆蓋我國本土投遞蛋白質結構數據總量的95%。我國本土的蛋白質結構研究結果已經基本實現完全自主審校，并保持與國際數據庫互聯共享。

除了自主創新，蛋白質設施也以開放的姿態加強國際合作，比如，與美國賽默飛公司達成戰略合作“蛋白質動態分析聯合實驗室”，共同提升冷凍電鏡研究、蛋白質組學研究、臨床樣本隊列研究和生物醫藥領域產業的發展；與德國布魯克公司合作共建“生物核磁技術開發與用戶服務中心”，在設備升級、技術創新、產品展示、用戶培訓和學術交流等方面開展深入合作。

蛋白質設施開放運行初期，將重點用戶錨定為科研院所和高校，如今產業用戶達到100余家。2024年產業用戶機時為1670小時，并呈逐年增加趨勢。就在不久前，“產業”和“臨床研究”用戶分委員，被擴充到了蛋白質設施原有的用戶科技委員會。

加速傳統實驗技術與AI深度融合

面向人工智能時代的深度演進，科學研究正步入以數據驅動和模型預測為特征的“AI for Science”新時代。

“AI不僅成為工具，更正逐步演變為科學問題解決的核心驅動力。”吳家睿說，“蛋白質設施正全面加速傳統實驗技術與AI技術的深度融合，以智能化、自動化、體系化的技術升級路徑，推動核心實驗平臺向更高通量、更高維度、更強融合的方向演進。”

據介紹，近期，蛋白質設施與上海思朗萬維計算技術有限公司共建“高性能蛋白質動態計算中心”，引入國產自主可控的高性能分子動力學模擬計算平臺，通過“AI建模+實驗驗證+動態結構還原”的融合式研究支撐蛋白質動態機制解析、活性構象識別、靶點結構變構預測等復雜任務，為新藥發現與功能蛋白設計奠定數據基礎。

而在合成生物學這一“AI+生物”最活躍的領域，蛋白質設施也正在積極布局智能蛋白質設計與制造平臺。設施將對PDBc數據庫與計算框架進行升級，并攜手康碼（上海）生物科技有限公司，聯合打造全球首個高通量的“DNA-to-Protein蛋白質體外無細胞合成”智能制造裝置。

下一個十年，蛋白質設施已然在路上了。

原標題：《要做生命科學的“數據生產力平臺”，上海這一“國之重器”交出十年成績單》

欄目編輯：陸梓華 采訪對象供圖

作者：新民晚報 郜陽 實習生 朱其樂