施一公:在3.6埃處看清剪接體
關鍵詞:他帶領三位85後學生,用冷凍電鏡首次解析剪接體的近原子分辨率結構,又在西湖邊辦起新中國第一所社會力量舉辦、國家重點支持的新型研究型大學

施一公,1967年5月生於河南鄭州,籍貫雲南大姚,無黨派人士。1985年保送進入清華大學生物科學與技術系,1989年提前一年畢業,獲學士學位;1995年獲美國約翰·霍普金斯大學醫學院分子生物物理博士學位,隨後在紐約紀念斯隆·凱特琳癌症中心從事博士後研究。1998年至2008年,歷任美國普林斯頓大學分子生物學系助理教授、副教授、教授、Warner-Lambert/Parke-Davis講席教授。2008年2月,他辭去普林斯頓的終身講席教授職位,全職回到清華大學工作;2015年9月至2018年1月,任清華大學副校長。現任西湖大學講席教授、校長,2013年當選中國科學院院士,系美國國家科學院外籍院士、美國藝術與科學院外籍院士。
2015年8月21日,《科學》雜誌同日在線刊出清華大學生命科學學院施一公研究組的兩篇背靠背研究長文。第一篇的題目只有一句話,《3.6埃的酵母剪接體結構》。3.6埃,相當於十億分之三點六米。藉助單顆粒冷凍電鏡技術,研究組在這個尺度上解析出酵母剪接體的三維結構。新華社當時的報道稱,這是人類第一次在近原子分辨率上看到剪接體的細節。
剪接體是細胞裏的一台分子機器。基因表達分三步,由RNA聚合酶、剪接體和核糖體接力執行,剪接體負責把前體信使RNA中的內含子剪掉、把外顯子連接起來,產出成熟的信使RNA。RNA聚合酶和核糖體的結構解析先後獲得2006年和2009年諾貝爾化學獎;剪接體巨大而動態,解析難度更高,長期被視為結構生物學的難題之一。新華社援引的數據顯示,人類35%的遺傳紊亂與基因突變導致的可變剪接相關。自1977年基因剪接現象被發現以來,各國實驗室持續攻關。此前的進展,是劍橋大學一個研究組把剪接體組裝過程中的一個前體複合物解析到5.9埃;施一公團隊面對的是完整剪接體,把分辨率做到了3.6埃,並闡述了剪接反應進行的分子機制。
這項工作由施一公和三位85後學生完成,閆創業、杭婧、萬蕊雪是兩篇論文的共同第一作者,三人中年齡最大的當時還不滿30歲。美國科學院院士、斯隆-凱特琳癌症研究中心教授丁紹·帕特爾評價說,剪接體的結構是完完全全由中國科學家利用最先進的技術在中國本土完成,這是中國生命科學發展的一個里程碑。施一公當時向新華社記者介紹,團隊在極其困難的情況下爭取為清華大學配齊了世界上最大的冷凍電鏡系統,他說:“沒有冷凍電鏡技術,就完全不可能得到剪接體近原子水平的分辨率。”這項成果隨後入選“2015年中國十大科技進展新聞”。
這樣的成果,起點是2008年2月的一次選擇。那年他40歲,已是普林斯頓大學的終身講席教授,實驗室佔據一整層樓,每年研究經費達200萬美元;著名的霍華德·休斯醫學研究所還開出了五年1000萬美元的穩定資助,他都放棄了。回國後,他先後出任清華大學生命科學學院院長、清華大學副校長。2013年12月,他當選中國科學院院士。2014年度,瑞典皇家科學院向他頒發愛明諾夫獎,獎勵他用X射線晶體學手段在細胞凋亡研究領域做出的貢獻,中國科學院院士檔案註明,他是該獎設立以來首位獲獎的中國學者。此後他還獲得2016年何梁何利基金科學與技術成就獎、2017年未來科學大獎生命科學獎、2020年陳嘉庚科學獎生命科學獎。關於當年回國,他對《光明日報》記者說過緣由:“我在美國做得再好,也總覺得自己是一個旁觀者。回到國內,我會成為祖國變化的一部分,生物學的變化、清華的變化,都和我有關。”
清華園不是終點。2015年3月,施一公與陳十一、潘建偉、饒毅、錢穎一、張輝、王堅等七位科學家向國家提出倡議,創辦一所新型研究型大學;同年12月,浙江西湖高等研究院註冊成立,他出任首任院長。2018年2月14日,西湖大學獲教育部批准設立;當年4月,施一公當選首任校長。按西湖大學官網的表述,這是新中國第一所社會力量舉辦、國家重點支持的新型研究型大學,定位“高起點、小而精、研究型”,從博士研究生培養起步。截至2026年8月31日,這所學校有來自全球30多個國家和地區的2390位教職工,累計招收學生4038位,其中博士生3541位、本科生677位;2026年,本科招生範圍已擴至七省二市。他在學校官網的校長寄語中寫道:“我們期望,十年、二十年以後,在浙江杭州,有一所在世界上備受尊崇的、立足中國大地而又充滿中國特色的高等學府。”
從2008年2月那次全職回國,到2026年8月31日西湖大學累計招收的4038位學生,中間過去了十八年。(香港府右新聞·《時代風雲》欄目組)