作者:赵广立 来源:中国科学报 发布时间:2013-1-23
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蛋白质工程“反哺”基础研究

 
昌增益 现任北京大学跨院系蛋白质科学中心主任、北京大学生命科学学院副院长;兼任国际蛋白质学会执委、亚太地区蛋白质学会主席、《中国科学生命科学》常务副主编及JBC等国际学术刊物编委。
 
■本报实习生 赵广立
 
尽管蛋白质工程已经在生命科学领域的大舞台上崭露头角,但北京大学跨院系蛋白质科学中心主任昌增益仍觉不够,“这一领域好比是开采金矿,里面埋藏了不知道多少金子,我们刚刚开始挖掘”。
 
随着蛋白质工程的发展,21世纪的蛋白质科学正在迎来跨学科、多技术层面研究交叉结合的新契机。
 
昌增益对《中国科学报》表示,揭示生物体内成千上万种蛋白质的具体功能、完成功能的机制及其相互间作用机制等基础研究,好比是开展蛋白质工程技术的“源泉”和“先头部队”。
 
而蛋白质工程技术的发展也为基础研究创造更加有效的手段和条件,反过来也在“反哺”着基础研究。
 
一般而言,基础研究是应用研究的“上游”和“源泉”。昌增益介绍说,基础研究总是走在应用研究的前面,是因为基础研究不仅仅是对自然规律的探索和揭示、知识的积累,更是进行了高素质专业人才的储备。
 
“但在生命科学领域,有时基础研究和应用研究的界限并不那么明显。”昌增益认为,就蛋白质科学而言,一方面,基础研究揭示蛋白质的结构、功能和作用机制,为技术的应用提供理论基础,推动工程上的应用;另一方面,蛋白质工程的发展可以为基础研究创造更好的研究条件。
 
针对蛋白质研究面对的另一个重大的问题——研究手段还远远不够,研究方法还不够系统,昌增益说,蛋白质发挥作用的机制是复杂的,高度动态的,现阶段的手段很难去追踪,去“看到”整个过程,这就需要拓展新的方法、新的手段去探索。
 
“对于物理、化学和数学等学科而言,对蛋白质的研究也许能发现未知的分子运动自然规律,为蛋白质的研究提供新的理论和方法。所以推动对蛋白质的研究将带动多个自然科学基础学科的发展。”昌增益介绍说。
 
以北京大学跨院系蛋白质科学中心为例,其科研模式就是整合北京大学有关院系从事蛋白质研究的力量,从生物、化学、物理、数学、医学及工程等多个角度对蛋白质开展全方位的深入研究。
 
诸如昌增益近年的一项研究,阐释了大肠杆菌可以绕过胃酸屏障而进入肠道的机理,为新型抗生素的研制提供了新的可能,2011年10月份被Nature子刊Nature Chemical Biology作为封面文章发表。这一研究成果就是与北京大学化学与分子工程学院的陈鹏研究员合作完成的。
 
蛋白质研究的触角已经延伸到了各个高科技领域。借助其他学科提供的平台、方法和技术,就有可能在蛋白质研究上打开新的突破口,能够帮助人们更深刻地揭示蛋白质的“神奇”之所在。
 
昌增益告诉《中国科学报》:“高度跨学科的蛋白质研究领域方向的形成不仅带动其他学科和其他产业的发展,对促进基础科学的进步,对综合型素质人才的培养与储备,都是非常重要的。”
 
纳米技术即是一例。近年来,纳米技术已经广泛地参与到了蛋白质研究中,包括纳米材料、纳米探针技术等。
 
《中国科学报》 (2013-01-23 第4版 综合)
 
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