中科院微生物所施一:狗儿山上的八路军探索科研无人区,关注冰

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  从一名科学家的视角来看,尽管新冠病毒造成了巨大的社会和经济影响,但它并不是最可怕的病毒之一。施一的雄心在于向日益频繁的新发传染病主动出击,“我们尤其要去做通用疫苗、广谱药物的研发,未来可能再次发生疫情,我需要有相应的储备和应对。”

  在接受澎湃新闻()记者采访之前,35岁的施一刚刚入选《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”2020年中国区榜单。

  施一是中科院微生物研究所最年轻的研究员之一,30岁即晋升为研究员、博士生导师。其本科毕业于浙江大学生物科学专业,2006年至2011年,施一跟随现中国疾控中心主任、中科院院士高福在中科院微生物研究所进行硕博连读。博士毕业后,施一曾作为助理研究员、副研究员在中国科学院北京生命科学研究院开展研究,2016年回到中国科学院微生物研究所建立研究组。

  用施一的话来说,从2011年博士毕业直至去年,他的重心仍在基础研究,但新冠疫情“ *** ”了他。

  “从今年开始,我才真正开始做一些产业化往下推的事情。”“ *** ”施一的是他感受到了一种远水救不了近火的紧迫感,“如果真要去治病救人,不能光靠我的基础研究发现,所以现在我更希望通过我前面的一些基础积累,去做药物、去做疫苗。”

  “通过基础研究去挖掘新的靶点,我们才有先机做到新药研发,要不然你始终就是拾人牙慧,相当于重复别人已有的概念和技术来做应用,那么在创新性这一块是相对薄弱的,需要更多的基础研究去推动。”

  在新冠病毒之前,H5N1、H7N9、埃博拉病毒、寨卡病毒都是施一的老对手。在过去的几年时间里,施一及其团队揭示了H5N1和H7N9等禽流感病毒跨种传播的分子机制,并系统地归纳和总结了流感病毒跨种间传播的结构基础和传播规律,该成果与其它相关重要成果一起入选2013年度中国十大科技进展之一。

  施一还揭示了埃博拉病毒入侵宿主细胞的分子机制,发现抗病毒抑制剂设计的全新靶点,首次从分子水平证实了第五种病毒膜融合激发机制的存在,这是病毒学领域的一大突破,并入选2016年度中国生命科学领域十大进展之一和中国科学院2016年度十二项重大科技成果“亮点”之一。

  在上述这些研究过程中,施一整合了结构生物学、细胞生物学等研究 *** 。施一在接受采访时笑言,“经常有人问我跟施一公老师(编者注:著名结构生物学家、现西湖大学校长)是什么关系,我只能说我们在一些研究技术上可能有相似性,然后共同去研究一些生命学的本质现象。”

  谈及其科研追求,施一对澎湃新闻记者表示,“原来做基础研究时想的是选择重大科学问题开展研究,能够有重大发现,并把我们的发现形成论文在顶刊上发表,这是当时的追求,现在我想的更多的是去追求实实在在地能拿到一些产品,然后这些产品能够被社会所应用。”施一同时强调,只有当基础研究足够扎实的时候,做产品才会成为一件“水到渠成的事情”。

  “每次暴发疫情都会紧张”

  一场疫情扰动了整个2020年,施一的2020年更是如此。

  尽管每隔几年就会换一种病毒重点研究,但每次暴发疫情仍会给施一带来紧张感,“去年大年三十那一天本来是决定回老家,然后临时把票给取消掉了,从大年初一我们科学院就布局了攻关项目,大家就去做相关的研究。”

  施一及其团队在这次疫情中主要从新冠病毒聚合酶入手,从而去了解病毒特性。“我们发现,新冠病毒的聚合酶活性是比 SARS病毒低的,这个认识进一步支持了新冠病毒相对SARS病毒来说其实有一个弱化的特性,这也使得它的传播会比较广,因为不容易被察觉,而感染SARS相对来说就有比较明显的表现。”

  此前的5月30日,施一团队在国际学术期刊Cell Reports在线发表了题为“Structural and biochemical characterization of nsp12-nsp7-nsp8 core polymerase complex from COVID-19 virus”的研究论文,该研究描述了核心聚合酶复合物的近原子分辨率结构,该复合物由nsp12催化亚基和nsp7-nsp8辅助因子组成。

  冠状病毒的复制由其基因组中的开放阅读框1a(ORF1a)和ORF1ab编码的一组非结构蛋白(nsps)负责,这些蛋白质组装成一个多亚基聚合酶复合体,以介导病毒基因组的转录和复制。其中,nsp12是具有RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)活性的催化亚基。

  施一团队认为,虽然nsp12本身能够以极低的效率进行聚合酶反应,而nsp7和nsp8辅助因子的存在会显著促进其聚合酶活性。因此,他们将nsp12-nsp7-nsp8亚复合体定义为介导冠状病毒RNA合成的最小核心组件。

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