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專(zhuān)訪中國(guó)科學(xué)院院士張玉奎:期待國(guó)產(chǎn)儀器加速人類(lèi)底層
代碼的解析

發(fā)布時(shí)間:2023-12-30     來(lái)源:中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)    編輯:衡格格    審核:張經(jīng)緯、王靜
摘要:2023年儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)期間,我們有幸采訪了中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)大連化物所)研究員張玉奎。張玉奎院士為推動(dòng)我國(guó)分析科學(xué)的發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn),是中國(guó)色譜領(lǐng)域的先驅(qū)者之一,同樣也是蛋白組學(xué)研究領(lǐng)域的專(zhuān)家。
    本期專(zhuān)訪,我們向張?jiān)菏空?qǐng)教了關(guān)于蛋白組學(xué)、行業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)落地等諸多行業(yè)朋友共同關(guān)注的問(wèn)題。張?jiān)菏恳步Y(jié)合自身60多年的研究工作經(jīng)歷做了回答。訪談期間,張?jiān)菏繉?duì)行業(yè)的“深厚感情”、對(duì)發(fā)展的“殷切希望”、以及對(duì)人才的“一些擔(dān)憂”都讓人印象深刻。本期文章對(duì)此次專(zhuān)訪內(nèi)容進(jìn)行了整理提煉,希望能為廣大儀器儀表行業(yè)人士提供借鑒和參考。


記者蛋白組學(xué)對(duì)于大眾來(lái)說(shuō)相對(duì)比較陌生,請(qǐng)您談一談這個(gè)學(xué)科的由來(lái)。

張玉奎院士:

蛋白質(zhì)組學(xué)其實(shí)是在基因組學(xué)之后出現(xiàn)的學(xué)科。目前已經(jīng)有20多年的發(fā)展歷史。在基因被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候,人們對(duì)基因組學(xué)其實(shí)抱有很大的期望,希望它能解決人類(lèi)諸多重大疾病的解釋與治療,但是深入研究之后發(fā)現(xiàn),人類(lèi)基因總數(shù)只是酵母的3倍、線蟲(chóng)或果蠅基因數(shù)量的2倍,人與鼠基因組的差別僅有1%。

可以想見(jiàn),人這么一個(gè)復(fù)雜的個(gè)體,竟然和一些小動(dòng)物的基因組成差不多,所以,人們想到是不是基因所表達(dá)的蛋白有差別,所以開(kāi)始研究包括基因、細(xì)胞、組織、甚至體液的蛋白變化,這就產(chǎn)生了目前咱們目前所知道的蛋白質(zhì)組學(xué)。

記者您覺(jué)得這個(gè)學(xué)科的發(fā)展前景如何?

張玉奎院士:

蛋白質(zhì)組學(xué)已經(jīng)有了20多年的歷史,他和基因其實(shí)是關(guān)聯(lián)巨大的,咱們都知道,基因組差不多2萬(wàn)組左右,但是相關(guān)的蛋白質(zhì)卻不一樣,他有很多的修飾,有很多的變化,因此蛋白質(zhì)組大概就有幾十萬(wàn)上百萬(wàn)種的變化,目前我們已經(jīng)完成了接近90%的檢測(cè),那么剩下10%的難點(diǎn)在哪里?一個(gè)是部分蛋白我們找不到樣本,比如我們嗅覺(jué)的受體蛋白,我們聞味道,會(huì)感覺(jué)嗅覺(jué)很靈敏,但是這塊蛋白研究是空白的,我們稱(chēng)之為缺失蛋白,另外一個(gè)原因,就是目前的科學(xué)儀器設(shè)備還不夠先進(jìn)。因此人們現(xiàn)在也在轉(zhuǎn)向蛋白質(zhì)與疾病相關(guān)聯(lián)的研究,用已有破譯的蛋白質(zhì)與臨床醫(yī)學(xué)相結(jié)合,為我們的“大健康”服務(wù)。

記者那是不是可以把蛋白組學(xué)理解成健康的底層代碼?

張玉奎院士:

是的,這個(gè)也是整個(gè)領(lǐng)域研究的一大方向。目前人們最關(guān)心的還是自己的身體健康,所以現(xiàn)在發(fā)展最快的就是臨床的蛋白質(zhì)組學(xué)。一個(gè)是針對(duì)藥物發(fā)展的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué),和靶向藥差不多,我們研究的是蛋白質(zhì)組靶點(diǎn),同時(shí)也在研究疾病的“生物標(biāo)記物”(biomark)。另外一個(gè)是通過(guò)蛋白質(zhì)的監(jiān)測(cè),去監(jiān)控人體健康趨勢(shì),未來(lái)的醫(yī)療會(huì)通過(guò)去找這些特定蛋白,以及觀測(cè)這些蛋白的變化,得出體現(xiàn)在人體的身體變化?!吧厢t(yī)治未病”未來(lái)就可能成為現(xiàn)實(shí)。

記者國(guó)內(nèi)外蛋白組學(xué)的研究現(xiàn)狀如何?

張玉奎院士:

說(shuō)到國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀,目前,其實(shí)國(guó)內(nèi)研究與國(guó)外還是有一段差距的,很關(guān)鍵的一個(gè)原因就是在檢測(cè)設(shè)備上,比如結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)組學(xué)研究使用的冷凍電鏡系統(tǒng),咱們目前還是做不了的,依然需要進(jìn)口,比如需要做定性定量分析的一些高端質(zhì)譜儀,也是需要進(jìn)口,所以在儀器研制方面有比較大的差距,這里國(guó)內(nèi)有非常大的追趕空間。

但是,國(guó)內(nèi)的創(chuàng)新步伐還是沒(méi)有停止的,比如最近科技部的一個(gè)項(xiàng)目,創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)把三重四級(jí)桿、離子遷移譜、飛行質(zhì)譜儀串聯(lián)起來(lái),通過(guò)這一手段有效提高了檢測(cè)的靈敏度和分辨率,這是國(guó)外沒(méi)有的,所以,總得來(lái)說(shuō),差距是有的,但是,我們也在拼命地追趕。

記者那您覺(jué)得我們還需要多久可以追趕的上呢?

張玉奎院士:

我估計(jì)可能還得需要5年到10年,也許更長(zhǎng)一點(diǎn)。

在個(gè)別地方,其實(shí)是已經(jīng)有突破了,比如說(shuō)離子遷移譜在防爆防恐上的應(yīng)用,這個(gè)其實(shí)比國(guó)外做的要好,在毒品檢測(cè)上也有很大的突破?,F(xiàn)在全國(guó)不少機(jī)構(gòu)和單位都在加強(qiáng)科學(xué)儀器的開(kāi)發(fā),干的也都不錯(cuò),因此,在科學(xué)儀器,特別是高端的大型儀器上希望國(guó)家繼續(xù)投入,支持他們!

記者張?jiān)菏浚鰹樯V領(lǐng)域的專(zhuān)家,您覺(jué)得科學(xué)儀器如何產(chǎn)業(yè)化?

張玉奎院士:

從我研究的領(lǐng)域角度來(lái)看,希望行業(yè)對(duì)單元部件,特別是核心元器件的研究可以進(jìn)一步的加強(qiáng),為什么這么說(shuō)呢?因?yàn)楝F(xiàn)在一部分企業(yè)其實(shí)是在組裝產(chǎn)品,人人都在敲殼子擰螺絲,但是真正核心部件下的力量不夠,所以呢,也希望國(guó)家重點(diǎn)名支持這些器件的研發(fā)生產(chǎn),只要有一家過(guò)關(guān),整個(gè)行業(yè)的發(fā)展就會(huì)大不一樣!

舉個(gè)例子,國(guó)外有一個(gè)生產(chǎn)納升級(jí)流量計(jì)的廠家傳感器是它的核心部件,這個(gè)部件壟斷在國(guó)外一家很小的廠里,要想用它,就得找到這家購(gòu)買(mǎi),價(jià)格很貴,而且確實(shí)目前做不出來(lái),所以這些“小地方”需要得到國(guó)家和行業(yè)更多的關(guān)注,這才能把產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行起來(lái)。

除了單元部件,還有很重要的一點(diǎn)就是——技術(shù)人員的培訓(xùn)。也就是工程師、試驗(yàn)師的培養(yǎng)要加強(qiáng)。理論上畫(huà)一條直線很簡(jiǎn)單,但是在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,做出一條直線就很難,而再把這條直線和另外一條直線做平行,這就更難,這都需要工程師級(jí)別的人才參與,所以要重視技術(shù)人才,提高技術(shù)人員待遇,打造一批真正的“大國(guó)工匠”出來(lái)。

不光咱們得研究的好,還是用的好,操作的好!

記者目前越來(lái)越多的年輕人在加入咱們這個(gè)行業(yè),您對(duì)他們有期望和寄語(yǔ)。

張玉奎院士:

       希望更多的年輕人能夠

       為了國(guó)家的技術(shù)的發(fā)展

       來(lái)參加到這個(gè)行業(yè)來(lái)

       而且這個(gè)行業(yè)大有可為!

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