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    同步辐射生物平台研究评审会召开

 

  2002年6月6日,中科院基础局在高能所组织了对院知识创新重要方向性项目——“同步辐射生物平台的建立及应用生物大分子晶体结构的方法研究”的可行性评审。中国物理学会副理事长、物理所杨国桢院士担任评审组组长,评审专家组包括王迅院士等八位物理、生物、同步辐射等方面专家。参加此次评审会的还有中科院基础局的各处领导:熊国祥、黄敏、陈勋远、乔润龙。

  中科院基础局金铎局长首先致词:该研究项目具有重大意义。如果等待上海光源建成后再进行,会比国际上同类研究落后更多。目前,BEPC的性能令人满意,高能所已经为建设有关的同步辐射光束线先期投入了数千万元,这给了我们很大触动,可谓箭在弦上,不得不发。该项目经过杨国桢院士、赵南明教授的预审,认为可以交专家组评审。组织本次评审会的目的,就是为了充分听取各领域专家的意见。

  高能所陈和生所长向各位专家作了介绍:BEPC每年有3个月是同步辐射的专用光时间。每年总计10个月的运行时间,这在国际上同类加速器中也是绝无仅有的。高能所认识到同步辐射的应用对国家的发展以及高能所的发展都至关重要。1999年起,高能所从九千万改进经费中拿出了三千多万用于支持同步辐射光束线和试验站的改进和建设。2002年,两个插入件要装入储存环。新建的高压和生物大分子束线正在调试。高能所先行投入的资金为建立生物平台打下了基础。无论是现在还是将来,高能所都会尽最大努力全力支持生物大分子束线尽快建立并运行好,尽早拿出高水平成果。目前,BEPC二期工程正在加紧初步设计,经过改进的加速器,亮度将提高两个数量级。BEPC二期工程从设计初期就考虑了同步辐射发展的需求,尽量保证了原有的束线和插入件不受影响。改进后,同步辐射的性能会相应提高,在改进过程中,做到最大限度地减少同步辐射光运行的中断。高能所希望能争取到更多的经费投入同步辐射光束线和试验站的改进和建设。

  该研究项目是由高能所冼鼎昌院士、物理所范海福院士、生物物理所梁栋材院士共同提出的。与会专家听取了冼鼎昌院士做的项目总报告及三位院士做的三个子课题报告:1.同步辐射生物应用综合平台的建立;2.同步辐射生物应用方法学的研究及相应的设备发展;3.在此平台上的蛋白质结构及功能的研究。报告后进行了充分的答辩,专家们各抒己见,进行了热烈的讨论。

  专家组对负责该项目各子课题的三位院士坚持科研第一线工作,强强联合,把我国积极参与“结构基因组学”新一轮大规模的国际合作作为自己义不容辞责任的精神表示赞赏。同时,专家们肯定了实施该项目的迫切性:在人类基因组测序基本完成后,下一步就是弄清基因的结构及功能,这是进一步了解生命系统的关键一步。蛋白质的功能取决于它的结构,因此蛋白质三维结构的测定是今后生命科学研究中最重要的工作之一,也是当前国际上兴起的重大研究项目“结构基因组学”所面临的首要问题。

  蛋白质的结构测定的三维分析要比人类基因组测序的一维分析困难得多,当前新蛋白质结构的解出,主要是用X光衍射(80%)及核磁共振谱(15%)两种方法,而X光衍射分析几乎全部使用同步辐射装置进行。国际上经过十多年的摸索,已形成了用于测定蛋白质三维结构的主流方法:“同步辐射+硒(Se)代+MAD(多波长反常衍射)”。由于该方向的研究包含了对人类健康的重要社会效益和极为巨大的药物市场前景,所有有条件的国家,包括发达国家与发展中国家,纷纷在这方面投入更多的人力和物力进行设备的扩建和方法上的发展,以达到高产出、高精度的目的。

  与国外应用同步辐射进行生物大分子结构分析的20多年历史相比,中国至今尚无一条能作蛋白质晶体结构分析用的同步辐射束线和与之相配的实验站,在研究手段上的差距很大,情况十分严峻。高能所北京同步辐射装置(BSRF)上有着丰富的X光谱,对发展生物大分子应用研究十分有利。为尽快缩小差距,应利用国内在同步辐射方面的现有条件,尽快建立我国生物大分子结构研究领域的一个公用、综合的工作平台,发展具有我国自己特色的创新方法,为今后我国在第三代同步辐射装置上建立结构基因组研究平台打下坚实的基础。

  与会专家形成以下共识:该研究项目的提出具有一定的基础——冼鼎昌院士在BSRF上主持建造的我国第一条用于生物大分子晶体结构分析的光束线和实验站2002年底将初步完成调试。这条基于主流MAD方法设计的束线,设计上为晶体学X光衍射方法学上留有改进及创新的余地;中科院物理所范海福院士领导的小组多年来一直从事解决衍射相位问题的方法学研究,取得了一些领先于国外的重要进展;中科院生物物理所梁栋材院士,七十年代初就开始从事X光衍射法解析生物大分子结构工作,三十多年来在蛋白质结构及功能的研究中积累了丰富的经验。该研究项目的目的是用同步辐射手段研究能够进行生物大分子晶体结构的高产出(high throughput)分析的设备与方法解决蛋白质三维结构的测定。该项目的重大特色是把设备发展(Instrumentation)、方法学发展(Methods)和科学应用(Application)三个方面的目标从开始起就有机地结合起来予以规划,建立起一个设备-方法-应用三方面高度密切协作、互相促进的生物大分子研究基地。基于以上优势,与会专家认为,该项目提出的目标是可以实现的。

  该项目如能获得适当的经费支持,在2002年底安装及调试好X光生物大分子衍射束线及实验站的基础上,尽快使之进入工作状态,开始结构测定的试运行。再经一年调试优化,至2003年底,X光生物大分子衍射束线及实验站可达到设计指标;晶体结构方法学家与同步辐射专家配合以所研究的新方法在同步辐射上进行实验及调试。三年后这个设备-方法-应用三方面高度密切协作的生物大分子研究基地可投入实际应用,为我国今后建造的第三代同步辐射装置上的结构基因组工作提供蛋白质晶体三维结构测定及解析的关键技术,并培养科技骨干队伍。

  与会专家还分别向评审会提交了书面的个人意见。

 

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数据最后更新日期 02-06-19