结构生物学就是靠先进光源、冷冻电镜,去看清一个个蛋白质结构这么简单?在徐华强看来,这只是一种表象,其终极目的是厘清生命科学的底层逻辑,从而使生命科学从目前的“石器时代”走向人类能够健康获得百年寿命的理想年代。
从事结构生物学近30年,58岁的徐华强已在《细胞》《自然》《科学》(CNS)三大国际知名学术期刊上发表论文32篇,在各类学术期刊发表论文250多篇,论文被他引逾2.9万次,连续多年被评为“全球高被引学者”。在接下来的人生中,他想在新药研制上更进一步,通过对蛋白质结构的充分认识,研制出可以带来领域变革的原创新药。
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徐华强,国际著名结构药理学家,中国科学院上海药物研究所研究员、中科院受体结构与功能重点实验室主任。长期从事激素受体结构研究及相关受体的药物研发,其研究成果在国内外产生深刻影响,曾入选美国《科学》杂志“2009年十大科学突破”“2014年度中国科学十大进展”,以及两院院士评选的“2015年中国十大科技进展新闻”。
追寻兴趣投身结构生物学
由此厘清生命科学的底层逻辑
与结构生物学结缘之前,徐华强经历了十多年的寻寻觅觅:本想学高能物理,却“误入”清华大学工程物理系的核反应堆专业;本科毕业后,他又转向生物学,硕士毕业后赴美国杜克大学攻读博士……
1994年博士毕业,他决定继续坚持将自己爱好的物理与生物结合,投身当时新兴的结构生物学研究。博士后毕业时,徐华强不得不考虑现实生活,去了当时世界排名前五的制药公司葛兰素·史克从事研发工作,短短六年就晋升为高级资深研究员。正当一切顺风顺水时,徐华强决定遵从自己的兴趣,于2002年重回学术界从事基础研究。
在徐华强看来,兴趣就是一个人生的锚点,在一生的风浪中,哪怕个人力量十分渺小,但有了锚点,也可大大增强自己抗击风浪的能力。
沿着兴趣所在的结构生物学领域,徐华强在创新发现的道路上一发不可收拾,并逐渐向心中所理解的“道”靠近。“为什么做药这么难,被称为‘九死一生’?”在徐华强看来,究其根本,是因为人类对生命科学的底层逻辑不清楚——还处于认识生命的“石器时代”。“所谓科学,就是可以预测结果。如果我们可以像制造火箭、飞机的工程学、物理学底层逻辑那样,清晰了解生命的运行,那么新药研发就会变得更加精准而便捷。”
在接下来的岁月里,徐华强希望为厘清生命科学的底层逻辑做更多探索。近年来,他决定用自己多年的积累,在基础科学与临床药物之间搭起一座桥梁,通过蛋白质结构辅助设计、新药分子设计,研制出可以带来领域变革的原创新药。
回国筑起研究高地
实现“零的突破”创造“世界第一”
徐华强经常做出一些出人意料的决定,这些决定都成为他人生的重要转折点。
2008年,相识多年的好友——时任中科院上海药物所副所长的蒋华良找到徐华强,希望他能回国帮助药物所建立起靶标中心,提升研究所原创新药研发能力。于是,2009年,上海药物所与徐华强任职的范安德研究所签订合作协议,共建联合实验室。
GPCR是人体最大膜受体家族和重要的药物靶标,靶向GPCR的上市药物占比超过30%。徐华强回国十年,建立起的中科院受体结构功能实验室在实现国内GPCR结构解析“零的突破”后,又主导解析了30多种与神经、免疫和代谢性疾病密切相关的GPCR结构。如今,上海药物所解析的GPCR结构数量已可位列“世界第一”。
感受到中国科技的腾飞势头,2019年9月,徐华强决定全职回国。“一开始夫人不理解,但我坚信,美国的实验室已经发展成熟,不一定需要我,但中国的实验室正在节节攀登,更需要我!”
的确,时间一次次证明徐华强的决定是对的。2020年,新冠疫情暴发。徐华强带领团队联合合作单位,靠泡面度日,经过46天日夜奋战,成功解析新冠肺炎病毒RNA复制酶单独结构,相关成果发表在《科学》杂志上。
此后,他的团队频频发力。2021年底,徐华强带领团队不到一个月就迅速解析出奥密克戎BA.1变异株刺突蛋白以及结合人源受体ACE2的高分辨率冷冻电镜结构。2022年3月中旬,他又和团队一起主动要求封控在园区,针对奥密克戎BA.2变异株开展科研攻关……尽管受到疫情影响,但仅今年一季度,徐华强实验室就发表了10篇论文,预计全年将发表30篇。
▲徐华强(右)在指导学生。
“实验失败不要紧,但一定不能造假。”徐华强的博士生王悦说,这是徐老师最常对学生说的一句话,这位“普通话不太好,笑起来眼睛会消失,走路低着头”的导师永远会向学生伸出帮助之手。在徐华强培养的学生中,一批90后学生已开始以第一作者身份在CNS上发表论文。其中,29岁的庄友文成为今年入选“上海科技青年35人引领计划”的年龄最小者,26岁的段佳斩获华人生命科学领域在读博士最高奖项“吴瑞奖”。
回首人生起伏,徐华强认为,人生永远都需要提前布局,在相信事情肯定会变好的同时,也要时刻为意外做好准备。同时,清晰认识自己、保持好的心态、不断追求思维高度和专业性,都是走好人生每一步的基石。
作者:许琦敏
摄影:袁婧
责任编辑:任荃
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