大分子里解奧秘
——記生物大分子國家重點實驗室

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

實驗室在國家重點實驗室歷次（6次）評估中均獲得“優秀”，兩次榮獲“國家重點實驗室計劃先進集體”（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了三大領域——分子酶學、結構生物學和生物膜，分別由鄒承魯、梁棟材、楊福愉3位院士（學部委員）牽頭，頗具前沿優勢。進入新世紀，歷經多年發展，實驗室緊密圍繞生物大分子結構與功能研究這一主線，在延續發展積淀和繼承學科特色的基礎上努力開拓、培育、凝練新的研究領域，逐漸形成了特色鮮明、優勢明顯、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容開展。

中國科學院生物物理研究所園區全貌

1.膜蛋白的結構與功能研究。生物膜是細胞物質、能量、信息交換和調控的重要介質。此方向研究細胞膜生成與轉運的分子機制，解析光合作用捕光與光能轉化、線粒體能量代謝過程中重要膜蛋白的結構與功能。

2.染色質結構、表觀遺傳調控與細胞命運決定的分子機理。染色質是遺傳信息存儲、表達的載體，其動態結構是細胞命運決定的關鍵因素。此方向研究染色質的組裝與分配、修飾與解讀、高級結構形成與調控的分子機理；研究干細胞發育與分化以及疾病發生的表觀遺傳調控機理。

3.細胞內膜系統形成與穩態維持的調控機制。細胞內膜系統是蛋白質合成、運輸和質量控制的必要環境。此方向研究內膜系統形態發生的新因子鑒定，揭示其分子機制；闡明內膜系統間膜融合的過程和調控機制。

4.重要疾病發生與防御的蛋白質結構與功能基礎。新發、烈性傳染病病毒和病原菌對人類健康和公共衛生安全造成重大危害。此方向研究這些病原體的入侵、復制、致病，以及宿主應答等過程的分子機理，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制。

同時，實驗室立足于學科交叉和技術方法創新的優勢和特色，著重開展生物大分子成像的新技術新方法研發，有力支撐和推動實驗室各個研究方向的發展。

大師云集，成果斐然

實驗室擁有一支結構合理、充滿活力、富有開拓創新能力的研究隊伍。現有固定人員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。實驗室以重大科學問題為牽引，重大科研任務為載體，在4個研究方向上均形成了由首席科學家領銜、多個PI（研究員）及科研骨干組成的創新團隊。團隊成員通過聯合學術例會、共同承擔項目、合作研究等方式，圍繞重大科學前沿問題系統開展多層次、多角度、多手段的創新研究，團隊攻關優勢明顯。

實驗室開創和引領了我國結構生物學的蓬勃發展，取得了一系列重要創新成果。解析了我國首個真核膜蛋白復合體LHC-II的晶體結構，揭示了線粒體膜蛋白復合物II及其底物結合復合體的精細結構；發展了冷凍電鏡解析技術，重構和解析了30nm染色質纖維高分辨率冷凍電鏡結構；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構；解析了高等植物光合作用超分子復合體的單顆粒冷凍電鏡結構。實驗室通過舉辦學術會議、技術培訓班、培養輸送研究生、高端人才流動等形式，有力帶動了國內同行在結構生物學方面的學術水平和實驗技能的提高。

中國科學院生物物理研究所秋景

實驗室自成立以來，堅持面向世界科學前沿和國家重大戰略需求，以生物大分子功能與結構為主線開展前沿基礎性研究，凝聚了一批極具活力的創新人才和領軍人才，產出了系列性高水平創新研究成果，已成為國內外公認的生物大分子前沿研究重要基地和學術高地，在我國生命科學的發展進程中發揮了引領作用。

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、研究機構和學術組織，美國輝瑞公司（Pfizer）/丹麥諾和諾德（Novo Nordisk）、美國強生（Johnson &Johnson）等國際公司，以及清華大學、北京大學、中國科技大學、華中科技大學、北京生命科學研究所等高校及機構保持了良好的合作與交流。

實驗室主持國家自然科學基金委重大國際合作項目，中國科學院與國家外專局共同支持的創新國際團隊項目等多項國際合作項目。通過中國科學院外國專家特聘研究員計劃、外籍青年科學家計劃等項目，邀請國外知名學者、青年科學家來實驗室進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、共享平臺、學術研討等形式與國內相關單位開展各類合作研究。實驗室因此形成了開放合作、交流共享的學術氛圍，不斷產出豐碩的成果。

當下，在新一輪科技革命和我國建設創新型國家的歷史交匯期，實驗室將繼續擔當科技自立自強使命，進一步完善運行體制機制，全面提升創新能力，為建設科技強國貢獻實驗室力量。