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国家蛋白质科学（上海）研究中心主任雷鸣博士

雷鸣简介

1989-1994年，清华大学现代应用物理系，获物理学与计算机科学双学士学位。

1994-1996年，加拿大麦吉尔大学物理系，获物理学硕士学位。

1996-2001年，美国哈佛大学，获生物物理学博士学位。

2001-2004年，美国科罗拉多大学波尔德分校化学与生物化学系，从事博士后研究。

2004-2011年，美国密歇根大学医学院生物化学系，历任助理教授、副教授（with tenure）。

2009年被美国霍华德休斯医学研究院（HHMI）聘为青年研究员。

2011年6月回国工作，现任国家蛋白质科学中心（上海）（筹）主任，中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所副所长，研究员，博士生导师，中组部“千人计划”特聘专家。

2014年4月，我国生命科学领域中第一个综合性的国家级重大科技基础设施——蛋白质科学研究（上海）设施通过了工艺测试，进入开放试运行阶段。这一被称为“上海设施”的科技基础设施预计于今年年内正式面向多用户、多领域开放。5月末的一天，记者走进上海设施以及同步筹建的国家蛋白质科学中心·上海（筹）（简称上海中心），一睹这一国家级重大科技基础设施的先进水平和科研人员的创新风采。

　　 十年期盼 终成现实

　　 2011年6月22日，对上海中心主任雷鸣博士来说是刻骨铭心的日子。这一天，当时还是美国密歇根大学医学院教授的雷鸣和老同学、美国哈佛大学医学院教授周界文博士通话，一手签下回国协议，参与建设上海设施。

　　 卖了在美国的房子，结束了实验室的工作，雷鸣带着妻子和两个年幼的孩子到上海赴任，全身心投入到这个令他引以为傲的巨大工程，开始将项目从方案变成现实的艰难征程。

　　 为什么上海设施有如此大的吸引力？雷鸣告诉记者，在上海设施建成之前，我国有物理、工程、材料等领域的综合性基础设施，唯独没有生命科学领域的，而生命科学是目前国际上发展最迅速、最热门的学科之一，早在十多年前，蛋白质科学研究就开始了生命科学领域的一场世界性角逐。那时，我国在蛋白质科学研究领域虽然已取得一批达到国际一流水平的研究成果，但整体上仍落后于国际先进水平。基础设施建设滞后，是制约其发展创新的关键因素。一批著名科学家纷纷建言，我国应加快建设综合性的国家级蛋白质科学研究设施。

　　 十年奔走呼吁，唤来了2008年11月将“蛋白质科学研究设施国家重大科技基础设施项目”列入国家计划，在北京和上海各建一个。

　　 2010年12月，上海设施在浦东张江高科技园区内动工建设，总投资7亿元，项目总建筑面积3.3万平方米。当时，38岁的雷鸣在美国生活了十七八年，正在思考下一个十年是继续留在美国，还是回国做更有意义的事情。上海设施宏大的远景深深吸引了他，他和周界文一商量，决心携手回国。

　　 在雷鸣看来，上海设施的意义绝不仅仅是又建了一个研究所。他常常问自己，上海设施和上海中心独特之处在哪里？如何在既定框架内实现更多创新？

　　 上海设施2008年立项，2014年建成，这段时间里国际上蛋白质科学研究飞速发展。钱还是这些钱，物价指数居高不下，仪器设备需要升级，建成后的上海设施要达到世界最高水平，资金捉襟见肘。让雷鸣特别自豪的是，他的团队在追求设备先进性上下了很大功夫，将每一分钱都用到极致，不仅没有超支，设备先进性也得到先后来这里考察的世界最知名的十多位诺奖得主和各国科学家的一致赞赏。

从“手工作坊”到“智能工厂”

为了将上海设施建设得比那一大本设计方案制定的标准更高，雷鸣和他的团队殚精竭虑日夜苦干，听不到一句抱怨，所有人劲往一处使，这样的氛围让雷鸣非常感动，是他回国工作的意外收获。

按照原先的设计方案，解析蛋白质结构是“手工作坊”式的，虽然也能完成技术指标，国际上也都是这么做的，但雷鸣和他的团队不甘心先进的上海设施有一个角落不那么先进，他们想大胆尝试搞成自动化系统。雷鸣一个清华校友也是干这行的，公司总部在美国，听说后对雷鸣说这根本不可能，太复杂了，只能手工做。

雷鸣说：“我太为自己的团队骄傲了，都不是搞自动化的，却自行设计了一套‘高通[微博]量自动化克隆构建系统’，一个配备先进的规模化蛋白质制备系统，5套大型自动化装置组成，软件控制、硬件设备和生态应用结合，实现了整个大规模蛋白表达过程的自动化。”“手工作坊”一跃成为“智能工厂”。

在高通量克隆构建实验室，技术员牟波告诉记者，传统人工正常做实验，手工操作一天每人最多完成十几个基因克隆，利用这套系统规模化蛋白质制备系统，一天可完成960个基因克隆，试剂耗材升级后，可提高到3840个，极大地提高了生物实验效率，降低了出错率。

仅有高通量自动化克隆构建系统不足以支撑上海设施的世界一流水平，下面记者再“秀”几件：

“高精度激光双光镊系统”是上海中心独家研制的一套系统。设备的所有零部件都购自现成，组装后却有了超强功能。光镊实验室技术主管任煜轩告诉记者，依靠这套系统，激光是“镊子”，能研究蛋白质如何折叠、变形。

国内第一台最高磁场强度的核磁共振设备，主要用来测试蛋白质的溶液结构，类似于给蛋白质做CT。周界文带着研究人员开展了核磁共振新技术的开发和新方法学的研究。目前新方法的主体研究已完成，正进入软件测试阶段，对推广核磁共振技术在结构生物学领域的广泛应用有重要意义，特别是对依托高场核磁共振设施进行大蛋白质的结构测定过程将更加可行。

质谱分析实验室由13台质谱分析仪组成，是全国目前最大、分析器最全的质谱分析平台。这个实验室在上海中心质谱系统主管黄超兰的主持下，已自主研发了一系列国内其他实验室尚不具备的研究手段，吸引了全国各地甚至美国的诺奖获得者的研究组等多家科研单位前来合作，在短短半年间已有超过70多个合作项目在进行。

上海中心还自主研发了一套科研物资管理系统，所有实验室的研究人员都可通过ID登录系统下单购买实验试剂、耗材，资金从课题组经费账户中扣除，而上海中心则能以“团购”方式，拿到最优价格的材料。“这是一个网上采购平台，监控能力强大，完全杜绝了课题组经费使用中的跑冒滴漏问题”。雷鸣说他的初衷是精简管理人员，现在该系统已获国家计算机软件著作权，除管理上海中心物资外，还兼管筹建中的上海科技大学的物资，不久有望在中科院其他研究院所推广。

雷鸣说，这里的每一套系统都拥有知识产权，即便是设备提供商要用，也得来和他谈合作。他更想让人知道的是，这些创新系统改变了蛋白质科学研究的方式，不仅完全可以发展为一个个全新的产业，还能为上海乃至中国在未来二三十年攀上全球与蛋白质相关的生物产业制高点。

目前上海中心已有两个系统模式稍作改变，就能成为产生巨大经济效益的生物技术公司。雷鸣说，他特别想将这些创新成果变成推动国家和上海社会发展经济转型的新兴产业。

创新团队成果频出

“黄超兰一个人的价值就是一个公司”，雷鸣这样评价这位知性优雅的女科学家。回国才一年的黄超兰原先是美国ScrippsResearch Institute (斯克里普研究所)的资深科学家，是雷鸣和周界文两次去美国圣地亚哥把她请回来的。

上海中心有十多位这样国际一流的蛋白质研究领域的科学家，其中3人入选“千人计划”，他们中的一些人是雷鸣请来的，另一些人是为上海设施的远景而来，每一个都是顶尖人才。雷鸣说他们的价值远胜过他和他的团队倾注了无数心血的上海设施，“上海设施可以再建，这批人才不可多得”。

上海设施不仅仅是一个供科学家使用的科研平台，更是一个具有强大科研能力的科学中心。仅在上海设施试运行期间，上海中心各研究组就已获得了包括中科院战略性先导科技专项和国家重大科学研究计划项目在内的多项重大课题，相关研究成果已在《自然》、《癌细胞》等国际著名学术刊物上陆续发表。

许琛琦研究组在阐明人体免疫机制方面取得突破性进展，首次证明钙离子能够改变脂分子功能来帮助T淋巴细胞活化，提高T淋巴细胞对外来抗原的敏感性，从而帮助机体清除病原体。

周界文研究组在研究重要离子通道蛋白p7的精细空间结构以及p7与抑制剂金刚烷胺类药物相互作用的分子机理方面也取得重大突破，相关研究成果将大大推动新一代抗丙型肝炎病毒治疗手段的研发。

雷鸣、张荣光研究组的研究论文首次在原子水平上解析了端粒酶的结构，第一次从原子层面对脊椎动物端粒酶复合物中蛋白质-RNA的相互作用进行了描述。

周兆才研究组研究发现原癌蛋白质YAP的一个天然拮抗剂蛋白—VGLL4，并在蛋白质晶体结构解析的基础上发展出一个针对YAP的多肽类抑制剂，为以胃癌为代表的肿瘤治疗提供了新的策略和途径。

雷鸣介绍，集成了先进仪器、设备、手段的上海中心最大的创新应该是让这些人才感受到这里真正需要他们，建设一套有效机制，让科研人员大胆梦想“做有创新的技术”。“有创新就能衍生出一个又一个高科技公司的雏形。”这是雷鸣和他的同事们的目标。

转自《经济日报》2014年6月23日