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新疆农业大学计算机与信息工程学院教师。曾多年从事计算机信息管理和信息组织工作,学术研究兴趣广泛,承担过研究生和本科生计算机科学、图书情报科学和人文社会科学等方面的多门课程教学,现主要从事计算机信息组织与检索、多媒体技术、网页设计与制作和科学思想史等方面的教学和研究,致力于校园网网络教学平台的构建和网络信息资源的开发利用。

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施一公“诺奖级”成果研究的是啥?  

2015-08-24 09:32:52|  分类: 科技 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2015年08月24日 00:58

施一公团队一起进行科学研究。清华大学新闻中心供图

原标题:“诺奖级”成果研究的是啥?

河南籍科学家施一公“诺奖级”成果研究的是啥?

首次揭示老年痴呆症致病“元凶”,为研发特效药提供重要基础

双喜临门,近日他又被拟任为清华大学副校长

清华大学校内网正在公示的拟任命副校长,在国际顶级期刊《科学》发表具有里程碑意义的论文,为攻克老年痴呆症这一顽疾找到了“钥匙”。近日,豫籍科学家施一公在学术与行政两大领域均收获颇丰,受到社会关注。昨天上午,施一公研究组在清华大学召开“剪接体的三维结构和RNA剪接的分子结构基础”重大成果发布会,“这项研究成果的意义很可能超过了我过去25年科研生涯中所有研究成果的总和”。

郑州晚报记者 张竞昳/文 周甬/图

成果:为攻克老年痴呆症找到了“钥匙”

8月18日施一公的研究组在国际顶级期刊《自然》在线发文,为理解老年痴呆症的发病机理并开发特效药提供了重要基础。

8月21日著名的《科学》杂志在线发表了施一公教授研究组的两篇具有里程碑意义的论文,这两篇论文宣布,得到了高分辨率的剪接体三维结构和剪接体对前体信使RNA(核糖核酸)执行剪接的基本工作机理,从而将分子生物学的“中心法则”在分子机理的研究上大幅度向前推进,为研究老年痴呆症发病机理,开发高效药物提供了重要的分子基础。

8月23日施一公研究组对这一重大成果举行发布会。施一公介绍,在所有真核生物中,基因表达分第一步转录、第二部剪接和第三部翻译组成。目前,第一步与第三步中的关键催化机器RNA聚合酶与核糖体的结构解析已分别被授予2006年和2009年的诺贝尔化学奖。基因表达第二步中的关键分子机器剪接体的原子结构解析因其复杂性难度巨大,20年来全世界许多一流实验室都在攻坚,却无突破。

“描述这一过程的规律被称为生物学的中心法则,其在生命科学领域具有核心重要性。”施一公说,人类约35%的遗传紊乱是由于基因突变导致单个基因可变剪接引起的,此次的最新成果解析了剪接体高分辨率的三维结构,并阐述了RNA执行剪接的工作机理,对人类进一步理解生命、揭示与剪接体相关遗传病的发病机理提供了结构基础和理论指导。

“这项研究成果的意义很可能超过了我过去25年科研生涯中所有研究成果的总和。我此前以通讯作者身份在《科学》、《自然》和《细胞》上发表的文章总共接近50篇,但我觉得这次的意义特别重大!”施一公表示,目前他们完成的是几个主要剪接体的共同部分,下一步希望能够看清楚它们之间的不同,继续向这一充满挑战的课题攀登。

释疑:施一公的研究组到底在研究啥?

蛋白质是构成生命的基本元素,但是DNA不直接制造蛋白质。通俗地讲,就是DNA要写一封信给核糖体,告诉它怎么制造蛋白质,这封信的名字就叫做“初始信使RNA”,剪接体拿到之后,一通修改,成了“信使RNA”,拿着这个交给了核糖体,核糖体就按照这封修改过的信制造蛋白质。施一公的研究成果就是研究出了剪接体的生理结构和工作原理。比如,剪接体怎么分辨外显子和内含子?又是怎么进行的剪接?简单讲就是剪接体是怎么修改的信。

中国科学院微生物研究所所长、中国科学院院士高福打了个比方:“人民大会堂是大理石建的,信使RNA告诉你怎么建,我是拉石头的,剪接体进行剪切。剪切好了,人民大会堂建好了;没切好,成了遗传病。”

2009年诺贝尔生物与医学奖得主、哈佛大学医学院教授杰克·肖斯德克评价说:“剪接体是细胞内最后一个其结构等待被解析的超大复合体。施一公教授的这一成果至关重要,为理解剪接体结果和工作机制带来巨大突破。”

剑桥大学分子生物学实验室(LMB):结构生物学诞生地,目前全球最领先的生物学实验室,曾出过14位诺贝尔奖获得者,也一直是施一公团队学习和追赶的对象。当剪接体相关成果论文寄出后,得到内部消息的一位LMB博士后研究人员专门致电施一公的学生,对他们率先得到剪接体结构解析表示惊叹。

热议:这么牛的成果,能拿诺贝尔奖吗?

很多网友关注“这个成果能否得诺贝尔奖”的问题,对此,作为施一公的好友,高福院士说,未知招来他们兴趣,他们去探索,探索又招来新的未知,“关键不是什么奖,重要是把科学的问题回答清楚”。

曾经,人类对基因剪接体的认识精度只能达到29个埃米。施一公研究组得到的结果不仅逐步将分辨率由11埃提高到5.9埃,再提高到3.6埃,且其解析对象是真正的剪接体,并首次在近原子分辨率上看到了剪接体的细节。业内权威人士称此成果为“诺奖级成果”。

细节:带着三个“85后”,每天工作12~16个小时

施一公介绍,他的研究组成员很年轻,自己是“65后”,再加三个“85后”:两篇论文的共同第一作者——清华大学生命学院闫创业博士,医学院博士研究生杭静、万蕊雪。三个人中,年龄最大的闫创业今年30岁,而杭静和万蕊雪今年分别是26岁和25岁。“这三位学生都非常优秀,每个人都有自己的专长,缺一不可。”施一公说,每一项备受瞩目的原创科研成果背后都渗透着整个研究组的努力。

对剪接体的研究,从着手到完成,施一公研究组仅用了5年时间,他们每天平均工作12~16个小时。“沉得住气,胆大心细,还要有实力,我从不相信运气。”施一公说。

履新:拟任清华大学副校长

施一公是河南人,1967年出生于郑州,童年在驻马店度过。

1985年保送进入清华大学,学习成绩年年名列全年级第一,不但提前一年毕业,还获得数学系学士学位;1995年获美国约翰霍普金斯大学医学院分子生物物理博士学位,随后在美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心进行博士后研究;1998~2008年历任美国普林斯顿大学分子生物学系助理教授、副教授、教授。2008年,施一公放弃美国普林斯顿的终身讲席教授职位回国,成为中国“千人计划”的首批成员,全职回到清华大学工作。

36岁被聘为普林斯顿大学分子生物学系历史上最年轻的正教授;40岁拿到终身讲席教授;46岁先后当选美国人文与科学学院外籍院士、美国国家科学院院士、中国科学院院士。在学术研究之外,施一公目前担任多项行政职务,包括清华大学校长助理、生命科学学院院长、生命科学与医学研究院院长。施一公曾公开表示,花时间在繁重的行政职务上是值得的,他希望就此能够改变清华生命科学研究的软机制,为国内其他机构所借鉴。

目前,拟任命施一公为清华大学副校长的信息正在该校校内网公示,该公示由教育部人事司于8月19日发布,公示时间为8月20日至26日。

印象:经常和学生一起长跑

清华学子关于施一公教授的印象,不仅是学术上的鼓励,有报道称:“清华大学经济管理学院一位学生说,经常能看到施老师和学生一起长跑,时不时会有学生跟他打招呼。施老师在日常生活中,保持着良好的运动习惯,并且十分亲近学生。”

2014级新生入学第一堂体育课上,施一公教授用自己对长跑的坚持,为学生诠释“为祖国健康工作五十年”的清华体育传统。在清华大学生命科学学院2015年毕业典礼上的演讲中,施一公期待学生们能担负起社会责任,他表示:“生命就是体验,既然体验只有一次,何不做到极致?”

施一公曾这样谈河南

●“我是河南人,河南让我最有归属感。”

●“这些年中国的形象得到了很大提升,而河南也在崛起、在振兴,我们也可以拍着胸脯说自己是河南人。”

●“如果所有的年轻人都想当马云,而不想成为陈景润,这不是一种好现象。现在已经到了必须宣传Science is cool!(科学很酷)的时候啦!”

●“别忘了我们河南是中华文化的发源地,我们不能辜负这片土地。”

●“从出生到18岁上大学,我有将近11年是在驻马店地区度过。所以,我是地道的河南人;更准确点,我是驻马店人。今后您损河南人之前,最好四下观望一下,免得我在场让您下不了台。”

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