大分子里解奧秘

生物大分子國家重點實驗室（以下簡稱“實驗室”）1989年經(jīng)國家計劃發(fā)展委員會和中國科學(xué)院批準(zhǔn)，依托中國科學(xué)院生物物理研究所建設(shè)，1991年1月通過驗收并正式開放運行。實驗室針對生命科學(xué)前沿和人口健康領(lǐng)域的重大科學(xué)問題，開展重要生命活動相關(guān)生物大分子結(jié)構(gòu)與功能、相互作用與動態(tài)變化的基礎(chǔ)研究，致力于從分子、細(xì)胞乃至個體水平揭示生命活動的基本規(guī)律和重大疾病發(fā)生發(fā)展規(guī)律。

實驗室在國家重點實驗室歷次（6次）評估中均獲得“優(yōu)秀”，兩次榮獲“國家重點實驗室計劃先進(jìn)集體”（金牛獎）；成立以來，以第一完成單位共獲得國家自然科學(xué)獎二等獎8項。

凝練方向，特色鮮明

1989年，實驗室剛獲批時，將主要研究方向瞄準(zhǔn)了三大領(lǐng)域——分子酶學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)和生物膜，分別由鄒承魯、梁棟材、楊福愉3位院士（學(xué)部委員）牽頭，頗具前沿優(yōu)勢。進(jìn)入新世紀(jì)，歷經(jīng)多年發(fā)展，實驗室緊密圍繞生物大分子結(jié)構(gòu)與功能研究這一主線，在延續(xù)發(fā)展積淀和繼承學(xué)科特色的基礎(chǔ)上努力開拓、培育、凝練新的研究領(lǐng)域，逐漸形成了特色鮮明、優(yōu)勢明顯、富有競爭力的研究方向。近年來實驗室的研究工作均圍繞如下四大研究方向和內(nèi)容開展。

1.膜蛋白的結(jié)構(gòu)與功能研究。生物膜是細(xì)胞物質(zhì)、能量、信息交換和調(diào)控的重要介質(zhì)。此方向研究細(xì)胞膜生成與轉(zhuǎn)運的分子機(jī)制，解析光合作用捕光與光能轉(zhuǎn)化、線粒體能量代謝過程中重要膜蛋白的結(jié)構(gòu)與功能。

2.染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、表觀遺傳調(diào)控與細(xì)胞命運決定的分子機(jī)理。染色質(zhì)是遺傳信息存儲、表達(dá)的載體，其動態(tài)結(jié)構(gòu)是細(xì)胞命運決定的關(guān)鍵因素。此方向研究染色質(zhì)的組裝與分配、修飾與解讀、高級結(jié)構(gòu)形成與調(diào)控的分子機(jī)理；研究干細(xì)胞發(fā)育與分化以及疾病發(fā)生的表觀遺傳調(diào)控機(jī)理。

3.細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)形成與穩(wěn)態(tài)維持的調(diào)控機(jī)制。細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)是蛋白質(zhì)合成、運輸和質(zhì)量控制的必要環(huán)境。此方向研究內(nèi)膜系統(tǒng)形態(tài)發(fā)生的新因子鑒定，揭示其分子機(jī)制；闡明內(nèi)膜系統(tǒng)間膜融合的過程和調(diào)控機(jī)制。

4.重要疾病發(fā)生與防御的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能基礎(chǔ)。新發(fā)、烈性傳染病病毒和病原菌對人類健康和公共衛(wèi)生安全造成重大危害。此方向研究這些病原體的入侵、復(fù)制、致病，以及宿主應(yīng)答等過程的分子機(jī)理，在分子水平闡明病毒、病原菌蛋白與宿主的相互作用及免疫防御和耐藥的機(jī)制。

同時，實驗室立足于學(xué)科交叉和技術(shù)方法創(chuàng)新的優(yōu)勢和特色，著重開展生物大分子成像的新技術(shù)新方法研發(fā)，有力支撐和推動實驗室各個研究方向的發(fā)展。

大師云集，成果斐然

實驗室擁有一支結(jié)構(gòu)合理、充滿活力、富有開拓創(chuàng)新能力的研究隊伍。現(xiàn)有固定人員146人，其中研究人員125人。人才隊伍中包括8名中國科學(xué)院院士、“千人計劃”入選者3人，“萬人計劃”入選者11人，“青年千人計劃”入選者7人，“杰出青年”入選者15人。實驗室現(xiàn)有博士后30人，在讀博士生184人，碩士生80人。實驗室以重大科學(xué)問題為牽引，重大科研任務(wù)為載體，在4個研究方向上均形成了由首席科學(xué)家領(lǐng)銜、多個PI（研究員）及科研骨干組成的創(chuàng)新團(tuán)隊。團(tuán)隊成員通過聯(lián)合學(xué)術(shù)例會、共同承擔(dān)項目、合作研究等方式，圍繞重大科學(xué)前沿問題系統(tǒng)開展多層次、多角度、多手段的創(chuàng)新研究，團(tuán)隊攻關(guān)優(yōu)勢明顯。

實驗室開創(chuàng)和引領(lǐng)了我國結(jié)構(gòu)生物學(xué)的蓬勃發(fā)展，取得了一系列重要創(chuàng)新成果。解析了我國首個真核膜蛋白復(fù)合體LHC-II的晶體結(jié)構(gòu)，揭示了線粒體膜蛋白復(fù)合物II及其底物結(jié)合復(fù)合體的精細(xì)結(jié)構(gòu)；發(fā)展了冷凍電鏡解析技術(shù)，重構(gòu)和解析了30nm染色質(zhì)纖維高分辨率冷凍電鏡結(jié)構(gòu)；解析了甲肝病毒、手足口病毒、非洲豬瘟病毒等重要致病病毒全顆粒晶體結(jié)構(gòu)；解析了高等植物光合作用超分子復(fù)合體的單顆粒冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。實驗室通過舉辦學(xué)術(shù)會議、技術(shù)培訓(xùn)班、培養(yǎng)輸送研究生、高端人才流動等形式，有力帶動了國內(nèi)同行在結(jié)構(gòu)生物學(xué)方面的學(xué)術(shù)水平和實驗技能的提高。

實驗室自成立以來，堅持面向世界科學(xué)前沿和國家重大戰(zhàn)略需求，以生物大分子功能與結(jié)構(gòu)為主線開展前沿基礎(chǔ)性研究，凝聚了一批極具活力的創(chuàng)新人才和領(lǐng)軍人才，產(chǎn)出了系列性高水平創(chuàng)新研究成果，已成為國內(nèi)外公認(rèn)的生物大分子前沿研究重要基地和學(xué)術(shù)高地，在我國生命科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮了引領(lǐng)作用。

除此之外，實驗室一直積極開展對外合作與交流。實驗室與美國、英國、德國、意大利、荷蘭、澳大利亞、日本、等國家，以及中國香港、臺灣等地的多家高校、研究機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)組織，美國輝瑞公司（Pfizer）/丹麥諾和諾德（Novo?Nordisk）、美國強(qiáng)生（Johnson?&?Johnson）等國際公司，以及清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國科技大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京生命科學(xué)研究所等高校及機(jī)構(gòu)保持了良好的合作與交流。

實驗室主持國家自然科學(xué)基金委重大國際合作項目，中國科學(xué)院與國家外專局共同支持的創(chuàng)新國際團(tuán)隊項目等多項國際合作項目。通過中國科學(xué)院外國專家特聘研究員計劃、外籍青年科學(xué)家計劃等項目，邀請國外知名學(xué)者、青年科學(xué)家來實驗室進(jìn)行短期訪問或中長期合作研究。同時，實驗室還通過互派人員、委托任務(wù)、共享平臺、學(xué)術(shù)研討等形式與國內(nèi)相關(guān)單位開展各類合作研究。實驗室因此形成了開放合作、交流共享的學(xué)術(shù)氛圍，不斷產(chǎn)出豐碩的成果。

當(dāng)下，在新一輪科技革命和我國建設(shè)創(chuàng)新型國家的歷史交匯期，實驗室將繼續(xù)擔(dān)當(dāng)科技自立自強(qiáng)使命，進(jìn)一步完善運行體制機(jī)制，全面提升創(chuàng)新能力，為建設(shè)科技強(qiáng)國貢獻(xiàn)實驗室力量。