沈涵 科技日报记者 王春
揭示新冠病毒主蛋白酶结构机理、T细胞免疫触发机制，重构水稻激素受体与信号转导复合物三维结构，从头设计新酶，优化国产抗癌药“泽布替尼”关键靶点结构……位于上海张江的国家蛋白质科学研究（上海）设施（以下简称蛋白质设施）是专门研究蛋白质结构的“国之利器”。7月28日，它将迎来“十岁”生日。
十年来，蛋白质设施为我国的生命科学研究提供了高质量的技术服务。“它不曾辜负全球生命科学领域首个综合性大科学装置的定位。这十年，我国结构生物学研究领域几乎一半的蛋白质结构研究工作都是在我们设施完成的。”在7月26日的十周年学术论坛上，蛋白质设施主任吴家睿如此总结道。
“工欲善其事，必先利其器。”围绕规模化蛋白质制备系统等九大技术系统，蛋白质设施建立了从蛋白质样品制备、结构解析到功能研究的完整技术体系。凭借在结构表征、功能解析与技术集成方面的优势，设施已服务全国504家科研单位，支撑超过2500个研究团队、累计10万余人次用户开展实验研究，支撑完成科研课题超13400项，发表高水平研究论文4000余篇，在疾病机理解析、创新药物研发、合成生物设计等前沿应用领域取得了一系列重大研究成果。
近几年，随着人工智能的兴起，蛋白质设施前瞻性地预判到数据的重要性，与上海科技大学共建“中国蛋白质结构数据库”（PDB China），并于2022年加入国际蛋白质结构数据库（PDB）组织，成为继美、日、欧之后的全球第四个国家和地区成员，在世界蛋白质结构数据库的版图上点亮了中国地标。
“截至2025年5月，PDB共收录235666条高质量蛋白质结构数据，其中约10.3%是来自中国的投递。”上海科技大学教授、中国蛋白质结构数据库创始主任许文青介绍，保存海量原始实验数据的PDB已成为所有人工智能计算、模拟和蛋白质及药物设计优化的基石。为成为其核心成员，PDB China正积极参与其数据审校系统的基础及工具研发。
蛋白质设施还与美国赛默飞公司共建了“蛋白质动态分析联合实验室”，与德国布鲁克公司联合打造了“生物核磁技术开发与用户服务中心”。
在加强国际合作的同时，蛋白质设施还分别与上海思朗万维计算技术有限公司和康码（上海）生物科技有限公司共建了“高性能蛋白质动态计算中心”和全球首个高通量“DNA-to-Protein蛋白质体外无细胞合成”智能制造装置。前者以“AI建模+实验验证+动态结构还原”为新药发现与功能蛋白设计奠定数据基础，后者“一天能制造5000种蛋白”，能够支持非天然蛋白设计、酶活性调控因子的构建、可控模块化蛋白系统等前沿合成生物研究。
“我们要打造蛋白质结构研究和蛋白质智造两个‘闭环’。”吴家睿说，能够实现生命科学数据产生、保存、利用的“数据生产力平台”，是蛋白质设施未来十年的新身份。它将继续锚定国际科技前沿和国家战略需求，并着力构建结构生物学与合成生物学交叉融合的技术新体系，向世界级蛋白质科学研究与智造基地全力迈进。
