“清北”联手在杭打造全球最大冷冻电镜集成平台

如果要问人类至今未能攻克的顽疾是什么？肿瘤无疑算是顽疾之一。随着医疗科技深入到分子和原子尺度，靶向药、基因药正在成为人类攻克癌症的热门利器。这些药物究竟如何研制、生产？

　　昨天，落地青山湖科技城的清华大学—北京大学生命科学联合中心青山湖平台暨水木未来全球冷冻电镜与AI药物创新中心，为我们从亚纳米微观尺度观望靶向药的研制，提供了一个端口和路径。

　　据该平台负责人、水木未来(北京)科技有限公司CEO郭春龙介绍，人体内的疑难杂症，往往是因为某种生物大分子的功能紊乱引起的，药物开发就是寻找合适的小分子、抗体或其他生物分子，通过绑定结合靶点蛋白来激活或抑制它的功能。

　　此前，因为普通光学显微镜或常温电子显微镜不能观测到生物大分子的精细结构，科学家只能靠海量盲筛进行“笨办法”的匹配。郭春龙用锁和钥匙的关系来打了个比方。“好比能打开一把锁的疑似钥匙有十亿把，以前每一把都试一遍，不仅效率低，而且结合的精准度和契合度也不一定好，导致即使找到了药，往往也有较大的副作用，需要做大量优化工作。”

　　郭春龙介绍，生物大分子结构在常温下容易被高能电子破坏，不利于开展分子和基因尺度的生物学结构研究。有了冷冻电镜技术，在-190的低温环境条件下分析样品，能大大提高分子稳定性和解析分辨率。相对于光学显微镜，分辨率高出几个数量级。“使得我们能看到分子‘锁眼’在原子级别的结构。不仅提高了‘找钥匙’的效率，甚至可以去定制一把能‘开门’的‘钥匙’，实现真正意义上的精准化药物和创新疗法研发。”

　　此次落地青山湖科技城的冷冻电镜项目，还把人工智能算法引入生物大分子结构解析领域，可极大提高数据分析和分子建模效率。这意味着，以前需要花费数周甚至数月的建模时间，现在只需几个小时甚至几分钟。郭春龙透露，眼下，水木未来正与多家药企开展合作，基于结构和AI研制效果更好、副作用更低的创新药物。

　　另据了解，此次在青山湖科技城投用的水木未来冷冻电镜研发平台，规划了20台高规格300KV冷冻电镜，不久的未来还将引入用于原位高分辨解析的新型高端电镜。一期投用6台，打造全球最大的冷冻电镜集成平台和生物大分子结构数据库。有关负责人透露，全球已有多家顶尖实验室表达合作意愿。