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“生化环材为什么是天坑？”
“生化环材如何转行？”
在知乎上搜“生化环材” ， 这是排行靠前的两个结果 。 相反去搜索“转行” ， “转行互联网”则排在前位 。 即便在十几年前 ， 计算机也是热门专业 ， 而上海科技大学教授、2021 达摩院青橙奖得主王权却曾放弃计算机、转学生命科学 。
图 | 王权（来源：阿里巴巴达摩院）
这一决定并不笨拙 ， 放在疫情背景下反而有些先进 。 几年前他博士毕业于南开大学生命科学学院 ， 目前他在上海科技大学生命科学与技术学院和免疫化学研究所担任助理教授、研究员 。
其于 2020 年发表于 Cell 的一篇论文 ， 正在助力抗击新冠药物的研发 。 他表示：“这一成果为目前众多靶向聚合酶的抗‘新冠’小分子药物进入临床或临床前研究阶段提供了重要参考 。 相信如果一切顺利 ， 一款靶向聚合酶的广谱抗冠状病毒药物不久就会出现 。 ”
图 | 相关论文（来源：Cell）
作为一种经历进化洗礼的 RNA 病毒 ， SARS-CoV-2 冠状病毒的传播性和危害都异乎寻常 。 截止目前 ， 依旧尚未诞生针对 SARS-CoV-2 的高效药物 。
研究发现 ， RNA 依赖的 RNA 聚合酶（RdRP） ， 是冠状病毒生命周期中的关键酶 ， 它支持病毒 3 万个核苷酸的大 RNA 基因组的转录和复制 ， 是冠状病毒最具潜力的药物靶点之一 ， 如瑞德西韦、法韦匹拉韦、莫努匹韦、vv116 等都是靶向聚合酶的核苷类似物候选药物 。
因此 ， 冠状病毒聚合酶的结构特征 ， 特别是在复制病毒 RNA 的催化状态下的高分辨结构 ， 对于开发抗击新冠病毒的药物至关重要 。
观察到 SARS-CoV-2 RNA聚合酶在催化状态下的原子结构为攻克这一挑战 ， 王权同团队一起展开了深入研究 ， 解析了新冠病毒 RNA 聚合酶在催化状态下的原子结构 ， 借此获悉了新冠病毒聚合酶复制基因组及其被核苷类似物抑制剂所阻断的分子机理 ， 为认识病毒复制机制和发展抗病毒药物提供了重要科学依据 。 相关工作于 2020 年 5 月 以 Structural Basis for RNA Replication by the SARS-CoV-2 Polymerase 为题发表在 Cell 杂志上[1
。
病毒基因组在聚合酶的催化下完成转录后 ， 需要经过修饰在头部形成一个“帽子结构”才能被宿主细胞的核糖体翻译成蛋白质 ， 在随后的工作中 ， 王权与团队还发现了新冠病毒聚合酶具有十分独特的结构特征 ， 不仅能催化 RNA 复制 ， 同时可能还在催化 mRNA 形成帽子结构过程中发挥重要作用 ， 相关工作即将发表 。
由于生命遗传物质复制机制的进化相似性 ， 核苷类抑制剂往往容易遭遇干预宿主聚合酶功能所引发的副作用 ， 如果能够开拓靶向 mRNA 加工修饰的途径 ， 将有望开发出更为有效和安全的抗病毒药物 。
（来源：资料图）
共享科研数据 ， 助力药物研发为了方便药物研发人员利用该成果 ， 王权同合作者第一时间将该研究成果的分子结构坐标数据 ， 投递到蛋白质结构数据库（Protein Data Bank ， PDB） ， 并被 PDB 数据库选为 2020 年 9 月“明星分子” 。 同时 ， 还在饶子和院士的倡导下 ， 将研究所使用的实验材料分发给了全球 300 余家研究机构 。
此外 ， 他表示分子在发挥功能过程中 ， 是有动态特性的 ， 如何迈向时间尺度 ， 在观测分子静态结构的基础上 ， 如何获得分子动态结构 ， 并作出动力学分析 ， 将是未来研究的重点 。 王权相信这些动态信息实际上蕴含在电子显微分析的原始数据中 ， 他不仅自身在做这方面的努力 ， 同时正在系统整理研究工作的原始数据 ， 通过中国蛋白质结构数据库向全世界的同行共享 。
（来源：Cell）
长久的积累和关键考验时刻的完美相遇微生物在这个星球上与人类共生共存 ， 有些微生物“人畜无害” ， 有些比如流感病毒、冠状病毒、结核分支杆菌对人类健康有着严重的威胁 。
这些微生物由什么分子组成？分子间的作用机制是什么？什么是它的弱点？如何设计一款药物去阻断微生物复制？药物开发应该靶向在什么位置？
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