大分子里解奥秘——记生物大分子国家重点实验室

生物大分子国家重点实验室（以下简称“实验室”）1989年经国家计划发展委员会和中国科学院批准，依托中国科学院生物物理研究所建设，1991年1月通过验收并正式开放运行。实验室针对生命科学前沿和人口健康领域的重大科学问题，开展重要生命活动相关生物大分子结构与功能、相互作用与动态变化的基础研究，致力于从分子、细胞乃至个体水平揭示生命活动的基本规律和重大疾病发生发展规律。

实验室在国家重点实验室历次（6次）评估中均获得“优秀”，两次荣获“国家重点实验室计划先进集体”（金牛奖）；成立以来，以第一完成单位共获得国家自然科学奖二等奖8项。

凝练方向，特色鲜明

1989年，实验室刚获批时，将主要研究方向瞄准了三大领域——分子酶学、结构生物学和生物膜，分别由邹承鲁、梁栋材、杨福愉3位院士（学部委员）牵头，颇具前沿优势。进入新世纪，历经多年发展，实验室紧密围绕生物大分子结构与功能研究这一主线，在延续发展积淀和继承学科特色的基础上努力开拓、培育、凝练新的研究领域，逐渐形成了特色鲜明、优势明显、富有竞争力的研究方向。近年来实验室的研究工作均围绕如下四大研究方向和内容开展。

中国科学院生物物理研究所园区全貌

1.膜蛋白的结构与功能研究。生物膜是细胞物质、能量、信息交换和调控的重要介质。此方向研究细胞膜生成与转运的分子机制，解析光合作用捕光与光能转化、线粒体能量代谢过程中重要膜蛋白的结构与功能。

2.染色质结构、表观遗传调控与细胞命运决定的分子机理。染色质是遗传信息存储、表达的载体，其动态结构是细胞命运决定的关键因素。此方向研究染色质的组装与分配、修饰与解读、高级结构形成与调控的分子机理；研究干细胞发育与分化以及疾病发生的表观遗传调控机理。

3.细胞内膜系统形成与稳态维持的调控机制。细胞内膜系统是蛋白质合成、运输和质量控制的必要环境。此方向研究内膜系统形态发生的新因子鉴定，揭示其分子机制；阐明内膜系统间膜融合的过程和调控机制。

4.重要疾病发生与防御的蛋白质结构与功能基础。新发、烈性传染病病毒和病原菌对人类健康和公共卫生安全造成重大危害。此方向研究这些病原体的入侵、复制、致病，以及宿主应答等过程的分子机理，在分子水平阐明病毒、病原菌蛋白与宿主的相互作用及免疫防御和耐药的机制。

同时，实验室立足于学科交叉和技术方法创新的优势和特色，着重开展生物大分子成像的新技术新方法研发，有力支撑和推动实验室各个研究方向的发展。

大师云集，成果斐然

实验室拥有一支结构合理、充满活力、富有开拓创新能力的研究队伍。现有固定人员146人，其中研究人员125人。人才队伍中包括8名中国科学院院士、“千人计划”入选者3人，“万人计划”入选者11人，“青年千人计划”入选者7人，“杰出青年”入选者15人。实验室现有博士后30人，在读博士生184人，硕士生80人。实验室以重大科学问题为牵引，重大科研任务为载体，在4个研究方向上均形成了由首席科学家领衔、多个PI（研究员）及科研骨干组成的创新团队。团队成员通过联合学术例会、共同承担项目、合作研究等方式，围绕重大科学前沿问题系统开展多层次、多角度、多手段的创新研究，团队攻关优势明显。

实验室开创和引领了我国结构生物学的蓬勃发展，取得了一系列重要创新成果。解析了我国首个真核膜蛋白复合体LHC-II的晶体结构，揭示了线粒体膜蛋白复合物II及其底物结合复合体的精细结构；发展了冷冻电镜解析技术，重构和解析了30nm染色质纤维高分辨率冷冻电镜结构；解析了甲肝病毒、手足口病毒、非洲猪瘟病毒等重要致病病毒全颗粒晶体结构；解析了高等植物光合作用超分子复合体的单颗粒冷冻电镜结构。实验室通过举办学术会议、技术培训班、培养输送研究生、高端人才流动等形式，有力带动了国内同行在结构生物学方面的学术水平和实验技能的提高。

中国科学院生物物理研究所秋景

实验室自成立以来，坚持面向世界科学前沿和国家重大战略需求，以生物大分子功能与结构为主线开展前沿基础性研究，凝聚了一批极具活力的创新人才和领军人才，产出了系列性高水平创新研究成果，已成为国内外公认的生物大分子前沿研究重要基地和学术高地，在我国生命科学的发展进程中发挥了引领作用。

除此之外，实验室一直积极开展对外合作与交流。实验室与美国、英国、德国、意大利、荷兰、澳大利亚、日本、等国家，以及中国香港、台湾等地的多家高校、研究机构和学术组织，美国辉瑞公司（Pfizer）/丹麦诺和诺德（Novo Nordisk）、美国强生（Johnson &Johnson）等国际公司，以及清华大学、北京大学、中国科技大学、华中科技大学、北京生命科学研究所等高校及机构保持了良好的合作与交流。

实验室主持国家自然科学基金委重大国际合作项目，中国科学院与国家外专局共同支持的创新国际团队项目等多项国际合作项目。通过中国科学院外国专家特聘研究员计划、外籍青年科学家计划等项目，邀请国外知名学者、青年科学家来实验室进行短期访问或中长期合作研究。同时，实验室还通过互派人员、委托任务、共享平台、学术研讨等形式与国内相关单位开展各类合作研究。实验室因此形成了开放合作、交流共享的学术氛围，不断产出丰硕的成果。

当下，在新一轮科技革命和我国建设创新型国家的历史交汇期，实验室将继续担当科技自立自强使命，进一步完善运行体制机制，全面提升创新能力，为建设科技强国贡献实验室力量。