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專訪中國科學(xué)院院士張玉奎:期待國產(chǎn)儀器加速人類底層
代碼的解析

發(fā)布時間:2023-12-30     來源:中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會    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)展大會期間,我們有幸采訪了中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡稱大連化物所)研究員張玉奎。張玉奎院士為推動我國分析科學(xué)的發(fā)展作出了卓越貢獻,是中國色譜領(lǐng)域的先驅(qū)者之一,同樣也是蛋白組學(xué)研究領(lǐng)域的專家。
    本期專訪,我們向張院士請教了關(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)注的問題。張院士也結(jié)合自身60多年的研究工作經(jīng)歷做了回答。訪談期間,張院士對行業(yè)的“深厚感情”、對發(fā)展的“殷切希望”、以及對人才的“一些擔(dān)憂”都讓人印象深刻。本期文章對此次專訪內(nèi)容進行了整理提煉,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)對于大眾來說相對比較陌生,請您談一談這個學(xué)科的由來。

張玉奎院士:

蛋白質(zhì)組學(xué)其實是在基因組學(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)的時候,人們對基因組學(xué)其實抱有很大的期望,希望它能解決人類諸多重大疾病的解釋與治療,但是深入研究之后發(fā)現(xiàn),人類基因總數(shù)只是酵母的3倍、線蟲或果蠅基因數(shù)量的2倍,人與鼠基因組的差別僅有1%。

可以想見,人這么一個復(fù)雜的個體,竟然和一些小動物的基因組成差不多,所以,人們想到是不是基因所表達的蛋白有差別,所以開始研究包括基因、細胞、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)。

記者您覺得這個學(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,他和基因其實是關(guān)聯(lián)巨大的,咱們都知道,基因組差不多2萬組左右,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)組大概就有幾十萬上百萬種的變化,目前我們已經(jīng)完成了接近90%的檢測,那么剩下10%的難點在哪里?一個是部分蛋白我們找不到樣本,比如我們嗅覺的受體蛋白,我們聞味道,會感覺嗅覺很靈敏,但是這塊蛋白研究是空白的,我們稱之為缺失蛋白,另外一個原因,就是目前的科學(xué)儀器設(shè)備還不夠先進。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,這個也是整個領(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)。一個是針對藥物發(fā)展的精準醫(yī)學(xué),和靶向藥差不多,我們研究的是蛋白質(zhì)組靶點,同時也在研究疾病的“生物標記物”(biomark)。另外一個是通過蛋白質(zhì)的監(jiān)測,去監(jiān)控人體健康趨勢,未來的醫(yī)療會通過去找這些特定蛋白,以及觀測這些蛋白的變化,得出體現(xiàn)在人體的身體變化?!吧厢t(yī)治未病”未來就可能成為現(xiàn)實。

記者國內(nèi)外蛋白組學(xué)的研究現(xiàn)狀如何?

張玉奎院士:

說到國內(nèi)外的現(xiàn)狀,目前,其實國內(nèi)研究與國外還是有一段差距的,很關(guān)鍵的一個原因就是在檢測設(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,也是需要進口,所以在儀器研制方面有比較大的差距,這里國內(nèi)有非常大的追趕空間。

但是,國內(nèi)的創(chuàng)新步伐還是沒有停止的,比如最近科技部的一個項目,創(chuàng)新團隊把三重四級桿、離子遷移譜、飛行質(zhì)譜儀串聯(lián)起來,通過這一手段有效提高了檢測的靈敏度和分辨率,這是國外沒有的,所以,總得來說,差距是有的,但是,我們也在拼命地追趕。

記者那您覺得我們還需要多久可以追趕的上呢?

張玉奎院士:

我估計可能還得需要5年到10年,也許更長一點。

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

記者張院士,您做為色譜領(lǐng)域的專家,您覺得科學(xué)儀器如何產(chǎn)業(yè)化?

張玉奎院士:

從我研究的領(lǐng)域角度來看,希望行業(yè)對單元部件,特別是核心元器件的研究可以進一步的加強,為什么這么說呢?因為現(xiàn)在一部分企業(yè)其實是在組裝產(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,也希望國家重點名支持這些器件的研發(fā)生產(chǎn),只要有一家過關(guān),整個行業(yè)的發(fā)展就會大不一樣!

舉個例子,國外有一個生產(chǎn)納升級流量計的廠家傳感器是它的核心部件,這個部件壟斷在國外一家很小的廠里,要想用它,就得找到這家購買,價格很貴,而且確實目前做不出來,所以這些“小地方”需要得到國家和行業(yè)更多的關(guān)注,這才能把產(chǎn)業(yè)化進行起來。

除了單元部件,還有很重要的一點就是——技術(shù)人員的培訓(xùn)。也就是工程師、試驗師的培養(yǎng)要加強。理論上畫一條直線很簡單,但是在現(xiàn)實生產(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“大國工匠”出來。

不光咱們得研究的好,還是用的好,操作的好!

記者目前越來越多的年輕人在加入咱們這個行業(yè),您對他們有期望和寄語。

張玉奎院士:

       希望更多的年輕人能夠

       為了國家的技術(shù)的發(fā)展

       來參加到這個行業(yè)來

       而且這個行業(yè)大有可為!

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