逍遥学能 2014-09-05 16:43
一进入坐落在京城北郊的中国科学院生物物理研究所，就会看到一座七层白楼矗立在夏日茂盛的树丛后，一个连续十年被评为A级的国家重点实验室――生物大分子国家重点实验室就在这座楼的东侧。这里没有遥感自动开关门，没有花岗岩墙壁和大理石门柱，甚至没有一个气派的大门。据说这里只有21名在编人员，然而却云集了5位中国科学院院士，8位研究员。这里的科学家站在生命科学的前沿探索着蛋白质结构及功能的奥秘，他们的目标就是解译生命信息的第二遗传密码。……
1993年《自然》杂志宣称“结构生物学”的时代已经开始，这意味着生命科学出现的一个趋势：生命现象的阐明、生命本质的揭示都必须建立在生物大分子精细结构和动态结构阐明的基础上。
据这里的科学家介绍，蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动无不与蛋白质的活动有关。蛋白质由20种氨基酸组成，但不同序列的氨基酸组成的蛋白质的结构却千差万别，这样的差别导致了蛋白质功能也千差万别。解析这千差万别的蛋白质结构就成为生物大分子国家重点实验室的主要工作之一，他们的最终目标是要破解被称作第二遗传密码的氨基酸序列和蛋白质结构的关系，蛋白质结构与功能的关系。遗传信息从核酸向多肽链传递的遗传密码的破译是分子生物学史上一个重要里程碑，但是，如何从有一定氨基酸序列的多肽链折叠成有一定空间结构的蛋白质，从而获得特定的生物功能，仍然是一个有待解决的问题。一维序列―三维空间―生物功能的关系，肯定会比两种分子一维序列之间的关系复杂得多。
对于蛋白质结构的测定，其主流方法还是X射线晶体学方法。该实验室有当年中国科学家解析胰岛素结构的基础，有梁栋材院士领导的研究团队。他们先把蛋白质高度纯化，培养成晶体，再利用X射线衍射方法分析蛋白质晶体中每个基团和原子的空间定位。这里的工作人员介绍，晶体生长与其说是科学不如说是艺术，培养蛋白质晶体是一项需要十分耐心的工作。另一种研究蛋白质结构的方法是通过核磁共振，即通过原子核在磁场条件下的振动情况来分析蛋白质结构。这种更接近蛋白质在生理条件下的探测方法更符合运动中的蛋白质情况。王金凤研究员带领的研究小组用400兆和600兆两台核磁共振仪研究蛋白质结构。这种技术是非常复杂的，他们要根据天书一样的谱图分析出蛋白质的溶液结构。这个实验室努力为科学家们提供最先进的实验设备。留美博士张旭家选择了用电子显微镜拍摄蛋白质的电镜照片，从而确定其三维结构的方法。……
蛋白质结构和构象的分析只不过是生物大分子国家重点实验室的科学家们工作的内容之一，他们的最终目的是要揭示蛋白质的结构与功能及其与细胞功能调控之间的相互关系。这里的研究人员几乎都曾被问到，你们做的这些研究对我们的生活会产生什么影响呢？“我们的研究是非常基础的，是基础研究。打个不见得恰当的比方，比如建造桥梁房屋，尽管每座桥每个楼造出来后都是各式各样的，但造桥造楼都有它的基本原理，我们虽然不造桥也没造楼，我们的工作是在探索这些建造的基本原理。因此有可能探索出新的原理而为将来造出特别有特色的好的楼和桥创造条件。”王志珍院士这样解释他们的工作。他们的研究成果有一天将会解决帕金森氏病的治疗，帮助患心血管病的人们获得健康。这只是冰山的一角，正如邹承鲁院士所说的，生物学研究进入分子水平，才得以从本质上探讨生命活动的规律，从而使分子生物学成为当代生命科学基础研究的前沿，开拓了现代生物学的全新局面。
生物大分子国家重点实验室如今已走过13个年头，在生物物理研究所的大院，那座被树丛掩映的白楼里已经有越来越多的年轻面孔，充满着在生命科学领域研究的勃勃生机。
引自2002年9月6日《科技日报》（有删减）