广告位
您的位置 首页 DeepTech深科技

陈子博:用人工设计的蛋白质来从头编程生命 | “35岁以下科技创新35人”中国榜单专栏

2019 年 12 月 14 日,《麻省理工科技评论》公布了 2019 年“35 岁以下科技创新 35 人”(Innovators Under 35 China)中国区榜单。在本届…

2019 年 12 月 14 日,《麻省理工科技评论》公布了 2019 年“35 岁以下科技创新 35 人”(Innovators Under 35 China)中国区榜单。在本届榜单上,虽然缺失了“创业家”的身影,但是我们看到了许多在具有产业化潜能的领域坚持科研使命的获奖人,也看到更多散布在海外顶尖学术机构的科学家们,用自身不改初心的坚持努力,取得了世界级标竿成就的科研成果,其中有超过半数以上的获奖者,都取得了世界级的突破性研究成果与发现。我们将陆续发出对 35 位获奖者的独家专访,介绍他们的科技创新成果与经验,以及他们对科技趋势的理解与判断。

关于 Innovators Under 35 China 榜单
自 1999 年起,《麻省理工科技评论》每年都会推出“35 岁以下科技创新 35 人”榜单,旨在于全球范围内评选出被认为最有才华、最具创新精神,以及最有可能改变世界的 35 位年轻技术创新者或企业家,共分为发明家、创业家、远见者、人文关怀者及先锋者五类。2017 年,该榜单正式推出中国区评选,遴选中国籍的青年科技创新者。新一届 2020 年度榜单正在征集提名与报名,截止时间 2020 年 6 月 30 日。详情请见文末。


陈子博

发明家


陈子博凭借其在蛋白质设计和合成生物学领域取得的一系列成果,荣膺 2019 年《麻省理工科技评论》“35 岁以下科技创新 35 人”中国区得主。


获奖时年龄:28 岁

获奖时职位:加州理工学院博士后研究员
获奖理由:他用人工设计的蛋白质,来从头编程生命。


众所周知,蛋白质是一切生命系统的物质基础,密切参与着从触发免疫反应到大脑思考的每一个生理过程。如果把基因比作构成生命的配方,那么蛋白质就是构成生命的材料。没有蛋白质,也就没有生命。

 

分子之间的特定相互作用产生了生命以及我们周围的世界,对这种相互作用的深入理解为工程师从头设计生命提供了一种自下而上的方法。蛋白质工程的出现,也使得人们认识和改造自然的能力得到了进一步的提高。


所谓蛋白质设计,就是依赖于对蛋白质结构的精确预测,按照蛋白质结构与功能的关系,综合运用各学科的技术手段,获得比天然蛋白质性能更优越的新型蛋白质。与传统蛋白质设计中的直接修改自然界的蛋白不同,蛋白质的从头设计是对蛋白质分子的“大改”,还要使之具有特定的空间结构和预期功能,因此也被视为难以实现的世界性难题。

 

陈子博在博士研究生期间,在蛋白质设计界的泰斗、华盛顿大学 David Baker 博士和 Frank DiMaio 博士的指导下,开始从头设计可编程且模块化相互作用的蛋白质。

 

通过精确地设计蛋白质氢键网络,实现蛋白质之间的结合特异性(达到类似于 DNA中A-T / G-C 碱基配对的结合特性),陈子博成功地从头设计并验证了高度特异性的蛋白质同源和异源二聚体,且都是自然界不曾有过的蛋白质。这是蛋白质设计领域第一次将“蛋白质版本的 DNA 碱基配对”这种新型相互作用方式应用在人工设计的蛋白质上。

 

此外,陈子博在博士研究中,还成功把从头设计的蛋白质自组装成二维材料,并演示了如何通过优化相互作用界面处的序列,将单个构建块设计为两个不同的阵列几何结构。这项工作在可编程化的智能材料领域具有广泛的应用前景。


从头设计的蛋白质有一个非常大的好处,就是科学家们对每一个“零件”都很了解,这也就意味着知道哪些零件如何去优化。通过从头设计蛋白,进一步到从头设计生命,每一个零件都知道从哪来,知道它的性能怎样,知道怎样去优化,也就可以有更多的选择来做一些功能改造。


陈子博认为,从头设计蛋白可以实现很多方面的应用,只是现在还被我们的想象力所限制。比如,在工业领域,对于一个很难发生的化学反应,可以从头设计一个酶来进行反应催化;在材料领域,可以用从头设计蛋白来设计一个新材料,实现更多不同的功能;在医药领域,可以从头设计蛋白用作靶向治疗,特异性地识别癌症表面的抗原。


在从头设计蛋白医学领域的应用中,陈子博认为免疫细胞治疗这一领域十分有前景。细胞治疗是指将正常或生物工程改造过的人体细胞移植或输入患者体内,新输入的细胞可以替代受损细胞、或者具有更强的免疫杀伤功能,从而达到治疗疾病的目的。当下十分火热的 CAR-T 细胞疗法,即是改造、扩增癌症患者的T细胞,再回输体内以实现癌症治疗。


陈子博认为,目前体外改造的 T 细胞,在识别病原体或体内异常细胞的过程中,并没有那么完美无缺,T 细胞有时还是会将癌细胞当成正常细胞,有时也可能会把体内正常细胞当成异常细胞,从而影响治疗效果。目前,陈子博正在尝试用自己设计的蛋白质,来设计一些新的细胞通路,比如说给细胞加一个新的“CPU”,增加其识别的特异性,从而达到安全并且高效的细胞治疗方法。


接受采访时,陈子博表示自己的兴趣爱好很广泛,喜欢旅行、无人机航拍和驾驶小型飞机,但对于科研,陈子博表示自己最关键的推动力是来自于对真理的渴求,他每天起床去实验室的动力就是想发现或者制造一些以前不曾有过的东西。

 

科学家的使命是让世界变得更好(make it a better world)。”陈子博说。从“从头设计蛋白质”,到用这些蛋白质来设计细胞的功能,以实现编程生命,陈子博正在创造出以前不曾有过的、可以造福人类的技术。


我们相信,陈子博的研究成果,将会在合成生物学领域特别是在细胞通路的从头设计方面,提供一个可编程的、可定制化的工具箱,并会在人类健康、新型材料方面发挥巨大的作用。

 

-End-


【正在报名】

2020 年《麻省理工科技评论》“35 岁以下科技创新 35 人”评选正在报名中,欢迎各位提名、报名参与!点击“阅读原文”了解详情,截止时间:2020 年 6 月 30 日。


【咨询邮箱】
tr35@mittrchina.com

本篇文章来源于微信公众号: DeepTech深科技

免责声明:本文来自网络,不代表驼客网立场,如有侵权请来信告知(38527919#qq.com),会第一时间删除。转载请注明出处:https://topstock.club/10327.html
广告位

作者:

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: 38527919@qq.com

工作美东时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息
返回顶部
%d 博主赞过: