饒子和:這一次我們贏了
南方周末 2003-12-11 15:23:06
□本報駐京記者 徐彬
剛剛當選為中科院院士的饒子和在SARS科研戰場的山頭上,第一次獨立地插上了中國
內地科學家自己的紅旗。誕生於清華大學結構生物學實驗室的這一成果,對研製抗SARS藥
物具有重要意義。
一項重大突破
12月6日中午,饒子和匆匆檢查了一下行裝,拉着一個小旅行箱前往機場。此行是應美
國兩家著名製藥公司和芝加哥大學等機構的邀請,作3場關於SARS病毒的學術報告。
這趟行程原本定在今年7月底,後來由於美國發生森林大火而進入緊急狀態,饒子和臨
時退掉了第二天的機票。
吸引世界藥業巨頭和同行目光的,是饒子和所領導的實驗室的一項重大突破:他們率
先解析出SARS病毒主要蛋白酶及其抑製劑複合物的三維結構。今年7月2日誕生於清華大學
結構生物學實驗室的這一成果,對研製抗SARS藥物具有重要意義。
這個名為“3CLpro”的蛋白酶,在SARS病毒的整個生活周期中起着關鍵的調控作用:
當SARS病毒感染正常細胞、開始複製時,首先產生一條與複製、轉錄相關的蛋白質長鏈。
這條包含有3CLpro的蛋白質長鏈一開始並不具備生物活性。接着3CLpro開始“咬掉”自己
的“臍帶”,將自己釋放出來。然後,它還負責“咬掉”其餘蛋白質的“臍帶”,使它們
都成為獨立的功能單元。
只有釋放出這些獨立的功能片段後,SARS病毒才能完成正常的複製和轉錄過程。
“基於該蛋白酶的三維空間結構,我們可以設計一系列的小分子化合物,和它的活性
位點結合,使3CLpro失去活性,不能發揮切割功能。這種抑製劑分子,就有可能成為抗SA
RS藥物的前體。”饒子和雙手緊抱在胸前,作了一個把3CLpro捆住的姿勢。
“科研沒有銀牌”
如果說在饒子和之前,SARS科研的許多高地都是被國外科學家占據的話(中國香港的
科學家對病原體及動物宿主方面的研究有重要貢獻),那麼對SARS病毒主要蛋白酶三維結
構的解析,則為中國內地科學家爭得了期待已久的榮譽。饒子和在SARS戰場的山頭上,第
一次插上了內地科學家自己的紅旗。
“這也是第一個被解析出來的SARS病毒蛋白質,而且這個蛋白質又是SARS病毒中最重
要的蛋白質之一,是藥物設計專家特別關注的靶標蛋白。”饒子和說。
饒子和研究組轉向SARS的基礎研究,是在形勢緊迫的5月份。利用華大基因中心提供的
SARS病毒BJ-1基因文庫,他們克隆了3CLpro的基因,並通過遺傳工程手段在大腸桿菌中表
達了該蛋白質。經過進一步分離、純化和結晶,他們成功得到了3CLpro晶體。6月底,晶體
數據收集工作在中科院高能物理所的大型同步輻射光源上完成。
饒子和研究組的速度,可能會讓德國生物學家希根菲爾德(RolfHilgenfeld)教授感
到遺憾。早在5月份,這位結構生物學專家就構建了SARS的3CLpro分子預測模型,並發表在
《科學》雜誌上。這是一個初步的成果。但由於SARS太重要了,文章一發表便引起了極大
的關注。研究者的目光都被吸引到這個關鍵的蛋白酶上來了。
“國際上,同類工作與我們差不多同時起步。我們也許更敬業,更‘玩命’。如果我
們不搶先做出來,成果又要被人家拿走了。”饒子和說,“科研就是這樣,只有金牌,沒
有銀牌。這一次我們贏了。”
JBC實驗室
在饒子和的記憶里,曾經有過一次痛心的經歷。當時他剛回國不久,組建的清華大學
結構生物學實驗室初具規模,第一個課題是“頭孢菌素酰化酶晶體結構”研究。“這是一
個非常漂亮的結構,可就在我們剛剛完成的時候,別人(國外實驗室)發表了。”
“科研是不等人的,你做得慢就會坐失良機。”吃了“敗仗”的饒子和深刻地認識到
人才隊伍的重要性:“儀器設備可以花錢買,人才是買不來的,不同的學生完成任務的效
率和質量都不一樣。”
如今他的旗下可謂高手雲集:3位副教授,一位是地地道道的英國人,博士畢業於牛津
大學,已在這裡做了3年博士後;一位剛從哈佛大學訪問歸國;還有一位是東京大學的高材
生。還有二十餘位博士後和研究生,都是“尖子中的尖子”。而實驗室的管家,則是從喬
治亞醫學院一個實驗室“挖”來的。
為了便於交流,饒子和把實驗室布置成大開間格局,一間是生物實驗室,另一間是物
理實驗室。10條3米長的綜合性實驗平台,可進行包括計算生物學,基因克隆,蛋白質表達
、分離、純化、結晶及X射線衍射與結構分析在內的多學科研究。
實驗室的牆上,貼了一些訪問學者的回憶文章。“他們不分晝夜地奮戰在繁忙的實驗
室里,這種刻苦精神讓我印象深刻。”饒子和專門把這些地方畫出來,以此勉勵大家。
“昨天在科技部匯報工作時有人問我的實驗室怎麼樣,我說我的實驗室已經是JBC實驗
室,能夠比較容易地發JBC(一家權威的生物化學雜誌)文章。如果偶爾碰上一兩篇《科學
》或《自然》文章,我也不會吃驚。”饒子和說。
“能躲遠點就躲遠點”
饒子和的這項研究成果,10月份就已經發表在《美國科學院院報》(PNAS)的電子版
上。11月份,論文全文正式在PNAS上發表。
今年7月,他在接受《科學》雜誌記者採訪時說,“中國的(SARS)病人數第一,死亡
人數第一,但迄今為止,中國大陸科學家在世界高水平學術期刊上發表的論文數目卻是零
,我們必須奮起直追。”(見7月18日《科學》雜誌上發表的專題報道)“其實當時我在說
這番話的時候,結構已經拿到手了,心裡有底。”饒子和說,“但科研成果如果不經同行
評議、論文發表就通過媒體報道,總是不那么正規。”
論文在PNAS上發表後,國內媒體紛至沓來,而饒子和卻一一回絕。讓他有所顧慮的是
當時媒體關於SARS研究的個別不負責任的報道。他覺得還是低調些好。
“坦白地說,我對媒體的態度是,能躲遠點就躲遠點,以‘夾着尾巴做人’為原則。
否則的話,回國7年,我早就遍體鱗傷了。再說,這些成績都歸功於我的同事和學生們的日
夜奮戰。”饒子和笑着說。
饒子和的“低調”使得這一成果直到最近才開始在媒體上披露。
自1996年回國以來,饒子和作為首席科學家或項目負責人主持了多項重要科研項目。
僅最近3年,饒子和實驗室就發表了78篇學術論文,其中多篇發表在國際權威性學術刊物上
。以論文的影響因子計,平均每4萬元研究經費就產出一個影響因子。
他的工作效率使一些同行感到吃驚。