动态:全球首个生命科学领域综合性大科学装置开放十周年之际迎来全面升级

中国科学院上海高等研究院26日在沪举办的“国家蛋白质科学研究(上海)设施开放十周年学术论坛”传出消息，面向“AI for Science”新时代，蛋白质设施正全面加速传统实验技术与AI技术的深度融合，打造支撑未来蛋白质科学发展的关键“底座”型科技基础设施，打造从“结构认知”到“结构创造”的全新国家大科学设施新生态，夯实中国在生命科学与生物技术领域的全球竞争力。

论坛现场。　　国家蛋白质科学研究(上海)设施供图

坐落在上海张江的国家蛋白质科学研究(上海)设施(简称“蛋白质设施”)，隶属于中国科学院上海高等研究院。作为全球首个生命科学领域的综合性大科学装置，蛋白质设施现有九大技术系统，建立了从蛋白质样品制备、结构解析到功能研究的完整技术体系。

截至2025年5月31日，蛋白质设施已经为107家企业提供技术支撑和服务。2024年全年产业用户机时1670小时，产业用户服务量逐年增加。

着眼于生命科学的长远发展，蛋白质设施与上海科技大学iHuman研究所、免疫化学研究所联合建设“中国蛋白质结构数据库”(PDBc)，并于2022年正式加入国际蛋白质结构数据库组织，成为全球第四个国家和地区成员。目前，中国产出的结构生物学新数据占到世界19%、亚洲65%，中国产出的实验结构数据已实现近100%由PDBc审校注释。

当前生命科学研究正处于从“静态结构解析”迈向“动态功能建模”的关键转型期，AI技术为结构生物学带来范式性跃迁。应对新一轮科技革命的技术挑战，蛋白质设施正系统布局蛋白质动态结构研究平台建设，着力提升设施整合结构生物学平台实时捕捉动态结构的时间分辨能力，同时引入AI驱动的模拟计算与构象预测技术，推进功能蛋白质动态结构的多尺度、多时间点计算模拟能力。

近期，蛋白质设施与上海思朗万维计算技术有限公司共建“高性能蛋白质动态计算中心”，引入国产自主可控的高性能分子动力学模拟计算平台，并与设施九大技术系统协同升级，形成“AI建模+实验验证+动态结构还原”的融合式研究新范式，支撑蛋白质动态机制解析、活性构象识别、靶点结构变构预测等复杂任务，为新药发现与功能蛋白设计奠定数据基础。

在合成生物学这一“AI+生物”最活跃的领域，蛋白质设施也正在积极布局智能蛋白质设计与制造平台。结合生物分子结构数据库、AI算法创新和自动化合成技术，设施将对PDBc数据库与计算框架进行升级，并携手企业，联合打造全球首个高通量的“DNA-to-Protein蛋白质体外无细胞合成”智能制造装置。该装置集蛋白设计、功能预测、体外合成于一体，形成结构-功能-合成全流程，支持非天然蛋白设计、酶活性调控因子的构建、可控模块化蛋白系统等前沿合成生物研究。

如今，蛋白质设施正以结构生物学为锚点，全面拥抱智能计算、机器学习与高性能模拟技术，推动结构测定与功能设计的深度融合。面向未来，蛋白质设施将聚焦蛋白质动态结构研究这一全球挑战性方向，升级关键实验系统，携手高性能计算平台共建“干湿结合”的动态研究生态，打造支撑新药发现和功能分子设计的基础能力。同时，面向人工智能时代的合成生物学新机遇，设施将推动“蛋白质数据库”与“设计平台智能化重构”，建设全球首个高通量蛋白质“智造”平台。

标签：