《科技创新与品牌》杂志社创新人物

本色陈荣 开启认识生命世界之窗



陈荣研究员



        病毒是一类个体微小、结构相对简单、必须依赖宿主细胞复制的非细胞型微生物。它以纳米为测量单位,多数要用电子显微镜才能观察到。然而就是这样的小东西,却让人谈之色变。
        “病毒”对于我们来讲,既神秘又令人恐慌;“结构病毒学”更是如此陌生,它又意味着什么?
        陈荣,中国科学院上海巴斯德研究所研究员,结构病毒学研究组组长。他告诉我们,结构病毒学是病毒学和结构生物学的交叉学科,研究对象是病毒、病毒蛋白及相关大分子复合体。结构病毒学的研究目的在于揭示病毒组装、复制以及感染致病等诸多方面的结构学基础,为阐明病毒的作用机制提供依据。研究方法包括X射线晶体学和冷冻透射电镜等。
        陈荣于1990年从安徽考入清华大学生物科学与技术专业,1997年研究生毕业后到美国贝勒医学院读博。在美国期间,对高对称性的病毒结构以及研究结构的晶体学和冷冻电镜三维重构方法发生了兴趣,博士毕业后留在贝勒医学院做了两年多的博士后。2005年10月,陈荣到著名的哈佛医学院继续博士后研究,但研究方向有所转变,在分子生物学和细胞生物学方面开展了一些工作。在美国的10年期间,陈荣在X射线晶体学、冷冻透射电镜三维重构和病毒学等方面慢慢积累着经验,厚积而待薄发。
        “病毒”在我们的惯性思维中是丑陋的代名词,在这位与病毒打了10多年交道的研究者眼里,病毒是什么样子?
        “我最初接触的病毒是具备20面体对称性结构的,给人一种和谐的美感。解析这样的病毒结构,需要物理、化学、数学和计算机等多方面知识,这些方面我在清华学习期间就打下了一定的基础。随着自己在病毒学方面知识的累积,也认识到病毒给人类带来的危害和研究它们的必要性。另一方面,对病毒的研究也打开了我们了解生命世界的一扇窗户。‘他山之石,可以攻玉’,在充分掌握了病毒的活动规律以后,我们完全有可能加以利用,为我们在科研医疗等方面提供新的手段。”
        2008年1月,陈荣自哈佛回国,选择上海巴斯德研究所继续从事研究工作。他为我们诠释选择巴斯德的个中因由:“在美国时,绝大部分时间都开展病毒学相关工作,专业背景适合,也能继续自己对病毒学研究的兴趣。”
        刚回国时,陈荣原计划以呼吸道合胞病毒及相关病毒为研究对象,综合结构和功能方面的研究,以开发有效治疗手段。这是因为这类病毒性疾病的治疗在世界上还是个难题,特别是当时在结构生物学上的研究还很有限。然而突发状况使陈荣的科研方向发生了改变。
        2008年3月,安徽阜阳突发手足口病疫情,随后确诊是一种叫做EV71的肠道病毒在作祟。病因找到了,“但在临床上没有疫苗或药物等治疗手段。我当时觉得针对这个病毒的研究是中国科学家的责任,觉得自己的技术专长能够为开发治疗手段提供帮助,特别是我所掌握的X射线晶体学和冷冻电镜三维重构技术,能够帮助揭示分子机制和结构学基础。”
        出于这种考虑,陈荣离开了原定的从事呼吸道合胞病毒的研究计划,开始投入到肠道病毒EV71研究上来。
        “我们的工作一是可以帮助建立多种药物筛选模型,二是可以开展基于三维结构的药物设计工作,三是能够优化疫苗和中和抗体的设计。”这是陈荣对自己工作的定位。



陈荣(前排中)与其研究团队


        陈荣和他课题组的成员们利用酵母双杂交手段,结合免疫共沉淀和荧光共聚焦等方法,构建病毒与宿主细胞的蛋白质相互作用网络。“由于病毒不可能脱离宿主细胞而独立复制,我们的工作将能够发掘重要的与病毒感染致病相关的宿主因子,并开发新的抗病毒靶点和药物筛选平台。另一方面,我们也希望解析在病毒感染致病中起重要作用的大分子复合体的三维结构,获得与重要功能相关的高分辨率结构,并在此结构信息的基础上,虚拟设计小分子药物。这个课题目前取得了很大进展,包括病毒晶体的获得和高分辨率晶体衍射数据的收集以及高分辨率电镜数据的收集。现在我们正在致力于高分辨三维结构和发掘出的宿主因子的研究,希望能够揭示受体结合与抗体中和等机制,为手足口病的治疗提供策略。”
        在将主要精力投入到EV71之外,陈荣还保持着对呼吸道合胞病毒等的兴趣。另外,作为巴斯德所研究团队中的一员,陈荣在丙肝病毒方面也承担着研究任务,目前也有了一些很有意义的发现。
        提及公共卫生事件,2003年的SARS让人印象深刻。在这个背景下,上海巴斯德研究所于2005年7月开始运行,就是为了力争在分子病毒学和抗病毒免疫领域成为国际一流研究机构,为传染性疾病预防与控制作出贡献。这也是陈荣当初选择它的原因之一。
        陈荣说,重大传染性疾病防控关系到千家万户的生命和健康,所以需要在国家层面革新体制,鼓励资源的最优配置,建立起最有效的方式来应对它的威胁,这样才能最大程度地保障人民的生命健康。这样的体制需要打破条块分割,鼓励资源共享和各参与方高效率的协作,鼓励良性的开放的竞争。这样一个既有联合又有竞争的机制,需要各类研究机构、临床医院、疾病和预防控制中心以及企业等的积极参与。
        上海巴斯德研究所目前正致力于流感病毒(包括甲流和禽流感)、人类缺陷型免疫病毒(HIV)、乙肝和丙肝病毒、手足口病等方面的研究,特色是针对这些重要病毒,开展病毒学和免疫学的基础研究,并希望与企业、高校和其他研究机构联合攻关,共同进行疫苗和药物的开发。
        一个民族要立于世界上受人尊重,具有强大的自主创新能力很重要,不能总是在模仿,跟在别人后面。“现在我们国家推进创新型国家的建设,科学技术在其中扮演着重要的角色。科学家应该勇敢承担起时代的使命,在创新事业中作出自己的贡献。而国家的考核机制也应该做相应的调整,仅仅关注短平快的成果是不科学的。应该认识到创新思维的培育和发展需要一个包容的环境,需要多一些时间来积累。”
        “其实现在国家已经很重视自主创新了,但从政策出台到见到成效还有漫长的路。我觉得有几个方面的问题必须很好解决:一是要在全社会形成尊重知识尊重人才的风气,扎实培养起正确的价值观。有句话很有道理:看一个民族是否有前途,就要看这个民族尊重什么样的人,以做什么样的人为荣。二是要有科学的评估体系。在科研思想上有包容性,尊重科学的严肃性,学术上的分歧不能简单以行政命令来处理。科研工作中的求异思维往往是自主创新的起始。三是要在人才培养上下功夫,积极创造条件,培育体制以鼓励学生创新型思维的发展。”
有人说“21世纪是生命科学的世纪”,陈荣怎么看自己所从事的生命科学的研究?
        “对于自然界,人类已经认识到很多规律性东西,但对于人类自身,包括生命起源、遗传发育和意识形成等等,还有很多认识不足的地方,甚至是空白。我们现在所具备的物理、化学、数学和计算机等知识使得我们对于探索生命的奥秘有了更好的手段。另一方面,对生命科学的研究也能够更好地帮助人类实现健康和长寿。能力在增强,手段在增加,人类对于生命科学的研究和自身奥秘的探索更有兴趣,也更有成就感了。”
        喜欢的工作、和睦的家庭、协调的团队和淡然的心境;不断向自己挑战,敦促自己不断攀登新的高峰;希望能够给国家和社会作出应有的贡献,同时能够培养一批有用人才—这是陈荣理想的工作和生活模式。虽然理想与现实生活还有差距,但是陈荣依然坚定地朝理想迈进。
        淡泊、平和、质朴、本色,与“充满和谐的美感”的病毒继续斗争着,为公共传染性疾病的预防和治疗继续奔忙着—这是陈荣。