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清华大学饶子和院士解读非洲猪瘟病毒结构

生工学院2019-10-05 10:32:54

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9月27日下午,清华大学教授饶子和院士做客生物反应器工程国家重点实验室第七期俊棠论坛暨华理第41期“通海讲堂”,作了题为“非洲猪瘟病毒结构与组装机制研究”的报告。
  9月27日下午,中国科学院学部主席团成员、全国政协常委、清华大学教授饶子和院士做客生物反应器工程国家重点实验室第七期俊棠论坛暨华理第41期“通海讲堂”,作了题为“非洲猪瘟病毒结构与组装机制研究”的报告。我校副校长王慧锋教授出席报告会并为饶子和院士颁发了俊棠论坛纪念章。生工学院副院长、生物反应器工程国家重点实验室主任张立新教授,生工学院副院长王启要教授,生物反应器工程国家重点实验室副主任刘琴教授,全舒教授、生物反应器工程国家重点实验室主任助理王玮副教授与近200名师生聆听了报告,讲座由张立新主持。

饶子和院士
 
  饶子和院士长期从事与新发、再发传染病病原体相关的蛋白质结构、功能以及创新药物的研究,取得了一系列重要的原创性成果。讲座中,他用生动的语言和精美的视频动画,向大家呈现了其团队亮点工作,饶院士团队利用结构生物学方法解析了非洲猪瘟病毒的颗粒结构,发现了16740多个蛋白,并找到了合适的疫苗靶点,为后续药物开发打下了良好基础。非洲猪瘟病毒在1921年时首次在非洲肯尼亚发现,从2018年8月起,国内出现大范围的非洲猪瘟感染的疫情,已经对我国养殖业造成了不可估量的经济损失,饶子和院士慨然:“历史上,西班牙在没有有效疫苗的情况下,花了30年才将非洲猪瘟赶尽杀绝。我们希望通过团队至今的工作,为我国相关疫苗的研发提供助力。”
  
  饶子和院士及其团队首次在冷冻电镜下得到了高分辨率的非洲猪瘟病毒结构。这是一种正二十面体的巨大病毒,饶子和院士形象地将其形容为套娃结构,即像俄罗斯套娃一样层层嵌套,外层衣壳保护着内层蛋白和核酸结构。病毒衣壳上分布着形态各异的蛋白,饶子和院士不时走到大屏幕前,庖丁解牛般比划着其上五花八门的种种蛋白类型:“这个结构像海星,一共是对称的十个,它的上面长着触须……这儿分布着180个六边形叶片的结构……看,这一串蛋白的独特排列,就像一种拉链结构,两边螯合在一起……”

饶子和院士在介绍非瘟结构
 
  在介绍了最外层的蛋白结构后,饶子和院士继续展开叙述内层结构和装配机制。各种让人眼花缭乱的颜色、组合和结构,在饶子和院士如数家珍般的讲述中一一呈现。饶子和院士不但拿出了猪瘟病毒的模型为大家作演示,还播放了一段病毒组装外壳的3D动画,让师生们直观地看到了病毒组装的过程,更让听众们感受了蛋白质生命机器组装的时空复杂性和科学之美。
  
  报告接近尾声,饶子和院士还分享了他今年年初的工作历程。从去年年三十开始,饶子和院士及其团队就“驻扎”在了在上海科技大学。在生命科学电镜平台,他们投入了5个月的时间和精力,分析了100TB的数据,终于得到了理想分辨率的病毒结构,该成果已被顶级生物期刊Science接收。

饶子和院士在互动环节
 
  在互动环节,同学们踊跃提问,饶子和院士一一解答。例如,针对“相关疫苗研究进展”的问题,饶子和院士指出了可能作为未来疫苗开发的某些位点;针对“怎么观察到被包裹的内壳结构”的问题,他回答,从外壳进入内壳的研究也花费了大量的时间,针对内壳分辨率不足的问题,或许会采用“剥壳”的方法深入探究;针对“科学研究中有无灵光一闪”的问题,饶子和院士回答“结构生物研究没有想象,所有的数据和论点都源自脚踏实地的探索”。

学生提问
 
  饶子和院士表示,自己的团队一直致力新发、再发传染病病原体的结构与功能研究,提起自己的科研团队,他无比自豪地介绍了这些充满热情和活力的年轻人,鼓励在座的同学们珍惜校园时光,勤奋学习,打好基础,提升能力。
  
  报告会全程,贯穿了饶院士严谨、务实的学术品格以及求真、求实的科学精神,更体现了他的大家风范。报告会进入尾声时,多媒体大屏幕定格在他与恩师梁栋材院士的合影,饶子和院士对恩师的由衷敬意溢于言表,几代科学家在结构生物学领域孜孜探索,不懈奋斗的精神萦绕于心,令人动容。

合影
 
  据了解,“俊棠论坛”是以国重室奠基人俞俊棠先生名字命名的学术论坛,“俊棠论坛”奖章只授予被邀请的各国院士或诺奖得主等行业发展引领者,通过学术报告或座谈会等形式分享他们各自在生物医药研发产业相关的前瞻见解,帮助同学们或青年教师培养远大的学术志趣和浓厚的行业情怀。论坛的设立交流了最新的研究成果,加强了实验室相关学科领域的学者与国内外同行的学术交流,提升了国际视野,促进生物反应器工程国家重点实验室进一步增强学术影响力为造福人类做出更大的贡献。
 

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