位于张江的这个全国“最牛”蛋白质设施,居然可免费“共享”!
发布时间:2018-08-31 报送来源:上观、文汇和中青在线

耗资7.56亿元、总建筑面积超过3万平方米,位于浦东张江的蛋白质设施,居然免费向各大科研机构开放。


▲蛋白质装置

国家蛋白质科学研究(上海)设施,于2015年7月通过验收,是全球生命科学领域首个综合性大科学装置,拥有全世界最顶尖蛋白质相关实验设施,年服务课题数已超过1400个,用户来自全国23个省市以及美、英、法、日等国家和地区,在全球一流学术刊物上发表论文约200篇,其中就包括大大推进人类对于肿瘤的理解、以及破解埃博拉病毒秘密的重要发现。
    蛋白质是生命活动的载体,研究蛋白质可以为医学诊断、药物研发、乃至生物技术和现代工农业发展打下坚实基础。在“上海光源”同步辐射装置的支持下,蛋白质设施由规模化蛋白质制备系统、晶体结构分析系统、核磁共振系统、电镜系统等9大系统组成,形成了功能完备的蛋白质研究先进装备体系。
    上海蛋白质设施成立之前,上海的结构生物学研究相对比较分散,如今则为南方的科研建立了一个据点。传统的人工操作,一个人每天最多克隆十几个蛋白质基因,还很容易出错。
    上海蛋白质设施自主研制了一套高通量自动化克隆系统,一天最多可同时完成960个基因的克隆。过去,许多科学家耗费数年才解析一个蛋白质分子结构,如今在上海蛋白质设施位于上海光源的蛋白质研究专用线站上,为蛋白质晶体拍一张照只需0.1秒,看清一个蛋白质结构,不再以年为计时单位,最短只需2分30秒。这里有国内磁场强度领先的装置,可以为蛋白质复杂三维结构进行核磁“拍照”;先进的集成化电镜分析系统,则可以对蛋白质超大复合物进行接近原子分辨率的观测,相当于看清一根头发丝直径的几十万分之一。
    值得一提的是,对科研机构来说,使用上海蛋白质设施,并不需要向其支付机时费。而对于单台售价动辄达数千万元之巨的高端电镜、核磁分析等仪器来说,其每天使用成本一般都万元以上。这也就是说,相关领域的科学家们做尖端实验,再也不用为昂贵的试验设备担心了,通过这个蛋白质研究中心的官网申请,符合要求即可预约在上海做实验,使用全球最好的实验设施。
    2017年9月,位于上海的张江实验室揭牌成立,蛋白质设施成为第一个划入张江实验室的国家重大科技基础设施,由张江实验室统一管理,依托法人单位变更为中科院上海高等研究院。

   

中科院青岛生物能源与过程研究所助理研究员安辽原在蛋白质设施做实验。此前他通过网站申请来上海免费使用先进仪器做实验,实验期间自费租住在蛋白质设施附近旅馆内。
    据悉,只要是获得过国家基金资助的科研项目,无论是高校项目还是科研机构项目,都可以通过官网申请到这里来做实验。
    海归博士后彭超现在是蛋白质设施质谱系统负责人,他告诉笔者,现在质谱系统一周会收到世界各地寄来的约200个样品,每一件样品每一小时都能产生海量的数据,实验室要根据样品提供者的需求,实验并搜集其中有用的数据以帮助科学家们进行下一步研究。
    “很多机构的实验室并没有专人做质谱实验、分析,我们的7人团队,能为很多机构专业快速地‘代劳’质谱分析。”彭超说,质检、食药监、公安等部门对质谱分析需求极大,此外质谱分析还可以检测空气污染、尿液小分子超标、疾病蛋白质表达等关键问题,可以发挥的空间很大。
    张江实验室脑与智能科技研究院院长、中科院上海分院副院长、院士张旭告诉记者,蛋白质设施的布局具有重要的战略意义,“蛋白质是脑科学信号传递、采集的主要物质,也是疾病诊断、药物抗体、疫苗、生物技术、现代农业中的重要战略资源。如果把蛋白质相关的生命科学研究和信息技术结合到一起,就可以行进到类脑智能交叉学科。”
    张旭说,张江这片区域特别适合发展交叉学科的研究。一方面,这里产业、研究机构集聚,“不像大学,一个研究所的研究目的很明确,只研究自己的领域就好”;另一方面,这里正在打造的“张江实验室”为各种机构都提供了进行学科交叉、互动的机会。以蛋白质设施为例,这里可以进行生命科学、信息技术、工程技术的多方位交叉实验,为未来我国人工智能的发展提供坚实的基础。