以基因测序为样板的遗传学和卵白质科学是性命科学对机理分析的两大紧要办法。正在以卵白质科学为核心的“上海科普大讲坛”上，国度卵白质科学中央•上海主任雷鸣为公家普及卵白质科学的常识，他道及了抗生素、艾滋病、白血病与卵白质的联系。雷鸣还提到，我国抗生素的运用情状令人忧愁，每年有8万人死于抗生素滥用。

　　这日跟民多聊一聊卵白质科学和当代性命科学，特别是和疾病、康健干系的话题。从我的角度开赴和民多境一道卵白质科学和当代医学。

　　以我一面的分析，性命科学曾经进入到了用性命科学对机理的分析，来向导人类康健生涯的阶段。详细有两买办法，一是遗传学办法，以基因测序本领为样板代表。二是咱们这日道到的卵白质科学。基因测序看待人类疾病的发作繁荣、平常心理经过中干系事情的涌现，拥有额表健旺的才干。卵白质科学看待咱们分析这些事情的发作繁荣和致病机理等，都拥有紧要功用，因此说这两买办法，正在性命科学中互补，又彼此倚重。

　　起首先容一下什么是卵白质。一提到卵白质，民多天然而然的就会念到鸡蛋，顾名思义鸡蛋有卵白，卵白内中有丰裕的卵白质。卵白质毕竟是什么呢？从三维组织的示希图能够看到，卵白质的组织就像一团线相通，有极少长的尤其像电话线，有螺旋状的组织，这是卵白质额表根本的组织特点。民多都明晰DNA组织短长常有法则的双螺旋，而卵白质的组织则是没有厉刻法则性的丰富三维组织。

　　卵白质是由氨基酸构成的，人的体内有20种氨基酸，这20种氨基酸就近似英语里的26个字母，这26个字母能够有无限种组合，加上它们的长度也不相通，最终构成了卵白质。任何一种氨基酸的布列循序都决议了这个序列所出现的卵白质的组织独一性，也就决议了它的功用，因此说卵白质的组织和功用，是由序列来决议的。

　　下面给民多先容一下卵白质正在细胞里的功用。咱们身处正在一个有良多病原体的丰富情况之中，这些病原体随时会侵染咱们的身体。但咱们的身体有着很健旺的防御体例，能够把这些病原体挡正在表面。病原体能够识别人体的细胞，当病原体进入体内时，咱们另有一套免疫体例和防御体例应对，身体就会出现合用于它的抗体，抗体识别病原体，巨噬细胞识别它并把它吃掉，如许病原体就不行以劝化人的机体。

　　另表，卵白质还为机体供给能源与动力。人之因此可以走途、呼吸、讲话，做种种各样的手脚，便是由于咱们有能源体例，咱们人体的能源分子是什么？ATP（三磷酸腺苷）酿成ADP（ATP水解）的经过能出现洪量能量，为人体供给能源。能够把ATP分子设念成人体的汽油，这个汽油不是捏造呈现的，而是靠人体内额表丰富的卵白质机械，由最容易的分子合成ATP，相当于人体内有一个 “炼油厂”，为人体这辆汽车出现“汽油”。

　　从很早入手人类就用火加工食物，吃熟的食物，实践上便是对卵白质的一种加工，这个经过本来便是卵白质源委加热变性。这是人类对卵白质最早的改造。当代医学里蕴涵良多卵白质探索的经过，对某类疾病的投降，实践是对干系卵白质某一个点的分析。和疾病斗争也是卵白质探索的紧要宗旨，古往今来人类史乘上发作过良多次瘟疫，如鼠疫已经酿成数万万人逝世，然则跟着人类科学的进取，人们慢慢对疾病有了领会，有了防患和调养的办法。

　　抗生素便是卵白质探索表现正在当代医学上的一个成效。抗生素是由某些微生物正在存在经过中出现的，但这些物质对其他的病原微生物有造止和杀伤功用，因此人类诈欺它防御病原微生物。它能够阻塞病原微生物卵白质的合成、细胞壁的合成以及基因的复造和转录等。1929年英国科学家亚历山大·佛莱明涌现青霉菌能够造止葡萄球菌。青霉素的涌现额表紧要，二次宇宙大战时，青霉素挽救了很多士兵的性命。青霉素被视为二次宇宙大战的三大创造之一，第一大创造是，第二大创造是雷达，第三大创造是青霉素。青霉素也被称为20世纪最紧要的药物涌现。

　　跟着抗生素观念的呈现，又呈现了良多其他的抗生素。1947年美国微生物学家瓦克斯曼又正在放射菌中涌现并造成了调养肺结核的链霉素。有良多疾病被抗生素有用治愈。

　　抗生素闭键通过造止或者杀死病原微生物来抵当疾病，个中造止病原微生物病原体卵白质合成是抗生素一个功用机理之一。要是一个生物体不行产活力体中紧要的分子（好比说卵白质），它就存活不了。正在细菌细胞内有一个很紧要的生物大分子叫核糖体，核糖体是合成卵白质的紧要分子机械。人体里也有核糖体，人体的核糖体跟细菌的核糖体不相通。细菌遵循它的DNA来出产它需求的卵白质，但抗生素的呈现阻断了合成经过，细菌出产卵白质的经过被有用造止。当细菌没有方法出现它需求卵白质的光阴就无法存活。因此说抗生素和卵白质联系额表亲近，只但是抗生素是抵当、造止细菌内卵白质的合成。

　　但抗生素目前正在中国的运用状况短长常令人忧愁的。中国事抗生素的运用大国，每年出产21万吨，出口3万吨，其余全盘自销，人均消费138克，是美国的10倍。中国每年有20万人死于药品不良反响，个中40%死于抗生素滥用。为什么如许？细菌比起人类特别有上风的地利便是细菌变异速率额表疾，细菌的基因组有良多多样性。咱们运用抗生素的经过，加快了细菌的天然选拔。

　　人类从远古到现正在，源委漫长的天然选拔，酿成了这日的人类基因组，适当现正在的生涯和天气，细菌也是相通。正本抗生素是一种天然选拔办法，好比青霉素会造止细胞壁天生，大个别细菌能够被它杀掉，然则要是有一面细菌，基因有所突变，它的细胞壁的天生就不会被青霉素造止。而太过运用青霉素，就会使得可以对青霉素有抗性的细菌洪量滋生，从而使得青霉素对它就没有功用。

　　抗生素便是一把双刃剑，用好了能够造止良多病原体细菌，让人类能够康健生涯，用太多，将不行有用地杀死对咱们身体康健酿成危急的细菌。现正在，能够抵当良多抗生素的超等细菌曾经呈现了，根基上现有的抗生素不行有用防患或者杀掉它。超等细菌活着界各地都有，这额表恐怖，一朝超等细菌酿成了环球风行的流行症，这就成为一场大的灾难，要是咱们缺乏有用的计划，就会酿成极高的逝世率，这是咱们面对的额表厉厉的挑衅。

　　别的一个观念，人体是良多微生物的共生体，肠道里有良多益生菌，看待益生菌抗生素也会起功用，益生菌的卵白质天生也会被抗生素造止。太过运用抗生素会杀伤人体内的有用菌类和菌种，使得人体内的菌群不行连结平常的均衡联系，从而影响人体康健并导致极少疾病的出现。

　　从1960年到2000年全宇宙没有任何新型抗生素呈现，这不是一个好情景。要是抗药性细菌风行，人类又缺乏有用造止它的办法，这个题目就变得额表厉厉。因此探索新型抗生素是现正在医学规模和性命科学额表紧要的一件事。

　　举个和民多息息干系的例子。好比冬天病毒性流感大作，那么吊水对伤风没有任何用途，还会杀死体内的益生菌，由于病毒性伤风不行用抵当细菌的药物去调养，病毒性伤风不是由细菌导致的，因此用抗生素是没有效的。

　　别的一个例子是艾滋病，它最大的特性是它去劝化免疫体例，这是和其他病毒最紧要的差异之处。其他病毒劝化人体，人体免疫体例举行抵当，但它相当于直接劝化你的抵当结构，因此你很能够不行创办起有用的抵当。艾滋病患者公多半不是直接死于艾滋病，而死于其他病原体劝化，死因能够是任何其他流行症，由于艾滋病患者的免疫体例曾经被粉碎。

　　提到艾滋病调养，要提逐一面，何大一，美籍华裔科学家，他正在1990年代创造白鸡尾酒疗法。艾滋病有两个特性，一是艾滋病毒直接侵染人的免疫体例，二是艾滋病毒的变异机率极其高，艾滋病毒便是以此来逃避人体对它的抵当。为什么要用鸡尾酒疗法？由于这种疗法同时用多种药物对艾滋病毒举行攻击，艾滋病假使举行变异，告成躲掉全盘攻击的机率也变少了。打个比如，要是艾滋病毒是逐一面，一种药物攻击它的胳膊，一种药物攻击它的腿，别的一种药物攻击它的身体，它顾得了这边，顾不了那处。科学家正在艾滋病呈现后不长时候内诈欺当代卵白质科学的办法，遵循艾滋病毒的紧要卵白质组织计划并创造了一系列幼分子造止剂，通过鸡尾酒疗法就能够持久有用地掌握艾滋病的病情繁荣。

　　从艾滋病探索和抗生素的例子，咱们能够看出因为对卵白质组织的无误分析和有用领会，使得咱们研发药物的周期极大缩短。正在过去相当长的一段时候里，人类继续被因细菌劝化的疾病所困扰，因为无意的机缘科学家涌现了抗生素，而研发掌握艾滋病的药物只用了十来年时候。当代医学中，正在分子秤谌上的卵白质科学探索和繁荣，是人类普及本身康健秤谌，有用调养疾病的一个额表紧要的办法。

　　第三个例子，一目了解，砒霜是一种毒药，但它可以治病吗？是的，1972年哈尔滨医科大学率先从中医方子中涌现砒霜的闭键成份三氧化二砷，能够对一种额表主要的白血病---急性早幼粒细胞白血病（APL）有肯定的调养成就。这日讲的故事，便是砒霜、白血病和卵白质之间的联系。白血病民多都很明了，它实践是一种血液病，咱们常说的血癌，酿成不屈常的白血球洪量增生。因为某些卵白协调后，出现洪量没有功用的白细胞 ，而且不受掌握地增生，而平常的细胞孕育受到造止，就酿成急性早幼粒细胞白血病。看待白血病的调养，和上海有额表紧要的联系，民多能够耳熟能详，咱们上海血液探索所，有一个额表闻名的上海计划：用砒霜（三氧化二砷）和全反式维甲酸团结运用调养APL，缓解率到达95%，五年存活率90%，这是咱们国度正在白血病规模对宇宙医学一个额表紧要的孝敬。

　　调养白血病和卵白质相联系吗？这个联系额表亲近，这里我把协调卵白，用一个很气象的图解释，左边是协调卵白质一个别，右边是别的一个别，用两个药物：三氧化二砷和全反式维甲酸、二氧化二砷连系到这个地方，实践上便是识别卵白质空间组织的一个口袋，左边的口袋砒霜识别了，右边的口袋，被全反式维甲酸识别了，这两个东西，就近似两个塞子，塞到两个口上，因此这个“瓶子”就没有效了，被塞住的卵白就被降解掉，因此它就不行酿成洪量的增生血癌的细胞。这是一个额表紧要的例子，当代医学表明白，陈腐中医方子有适合当代医学的地方，然则咱们还知之甚少。民多需求对中医中药有一个客观的领会，中医中药有它的科学性，然则分析中医中药的功用机理是需求民多去长远探索的。

　　咱们中国的学者，用当代医学的办法注明了陈腐中药有用因素的功用机理，这需求咱们科学使命家进一步表现光大，能够说这是中西医连系很经典的例子之一。这是王振义院士、陈竺院士、陈赛娟院士、张亭栋熏陶协同落成的额表紧要的一个实例，有力地解释了卵白质科学和当代医学之间的联系。

　　最终讲一个例子，胰岛素。胰岛素是由胰脏内胰岛β细胞，受葡萄糖刺激渗出的一种卵白质激素，这个激素额表闻名，由于它能够调养糖尿病。上世纪60年代，原中科院上海生物化学探索所、北京大学、中科院上海有机所协同完毕了人为全合成牛胰岛素的壮丽宗旨，这是中国科学家活着界上第一次用人为本领合成拥有与自然分子一样化学组织和生物活性的卵白质——牛胰岛素，标记着人类正在领会性命、搜求性命奇奥的征途中迈出了里程碑式的步调，斥地了人为合成卵白质的期间。人为合成胰岛素，也为卵白质组织工程探索斥地了新的途径。

　　下面先容一下国度卵白质科学中央的情状，卵白质科学的道理曾经说了良多，看待抗体药物、疫苗、生物本领、当代农业都拥有额表紧要的道理。国度卵白质科学中央正在张江曾经筑好，有两大功用，第一个，是国度的巨大根本措施，为宇宙的科研院所、大学、企业等供给本领赞成和办事。第二个功用，盘绕卵白质措施，咱们要组筑一个国度卵白质科学探索中央，这个中央该当拥有很强的科研能力，可以产出最前沿的科研成效。

　　最终我念说，正在上海张江曾经有一个额表好的集群，咱们这个措施是环球性命科学规模中以大型科学仪器和前辈本领集成的、首个归纳性大科学措施，与上海光源、上海高研院、新药研造基地、上海科技大学等，酿成额表有用、大的归纳性园区，看待性命科学，特别正在上海区域有额表紧要的道理。这个措施将正在7月份迎来国度最终验收，它是中科院上海大科学中央的紧要构成个别。咱们希冀可以筑成高效、怒放、共享、高秤谌国际团结、高质料更始办事的一个探索中央，打造怒放、团结、更始、一流的卵白质科学探索平台，我念如许一个平台，看待上海市成立拥有环球影响力的科技更始中央，将供给强有力的支柱功用。