10月14日，在山东大学123周年校庆即将到来之际，中国科学院院士颜宁应邀来到山东大学青岛校区，做客“观澜大讲堂”，以“探索生命暗物质 助力健康新光明”为主题作学术报告。
颜宁院士以“我们如何认识世界”为切入点，介绍了结构生物学的发展历史。随后，颜宁院士分别从转运蛋白和“暗物质”两个大方向介绍了团队近年来的科研成果。在转运蛋白方向，颜宁院士团队聚焦于葡萄糖转运蛋白以及离子转运蛋白。葡萄糖作为地球上各种生命体的重要能量来源，其进入细胞内的过程长期未知，颜宁教授团队首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构，并解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT3处于不同构象的3个高分辨率晶体结构，将其与GLUT1的结构比对，揭示了葡萄糖转运蛋白底物识别与转运的分子机制，为基于结构的小分子设计提供了直接依据。电压门控钠（NaV）通道和电压门控钾（KV）通道是电信号启动的结构和化学基础。在人体中，一共有九种已知的电压门控钠离子通道亚型，在不同的器官和生理过程中发挥关键作用，其突变与多种疾病密切相关。颜宁院士团队克服层层瓶颈，利用单颗粒冷冻电镜的方法重构出了真核生物钠离子通道的三维结构，为以钠离子通道为靶点的相关药物的开发奠定了重要基础。
近年来，AI的发展助力了蛋白结构预测和药物设计，为生命暗物质的探索提供了更多可能性。现阶段对非编码DNA/RNA、糖、脂、代谢物质等生命暗物质的探究较少。颜宁院士团队提出一种新型探索未知的方法——CryoSeek。相关研究采用冷冻电镜对清华荷塘的过滤水样进行了分析，通过三维重构获得了若干高分辨率电镜密度图，利用基于AI算法的CryoNet软件进行自动模型搭建，成功发现了两种未知的原纤维结构，并推测其可能是未被表征的菌毛。该研究标志着结构生物学领域首次将冷冻电镜的应用扩展到直接发现未知物体，表明结构生物学是探究完全未知物体的重要工具。讲座最后，颜宁院士强调了深入的基础研究对于推动科学发展和解决现实问题的必要性。
在提问环节，颜宁院士分享了自己多年来从事科学研究积累的经验，鼓励同学们保持好奇心，勇于面对挫折，主动沟通合作，不断探索未知领域。
颜宁，中国科学院院士，深圳医学科学院院长，深圳湾实验室主任，清华大学生命科学学院讲席教授。2007年受聘清华大学医学院，担任教授和博士生导师，2012年成为终身教授，2013年成为拜耳讲席教授。2017年受聘普林斯顿大学，成为首位雪莉·蒂尔曼终身讲席教授。2022年12月受聘成为深圳医学科学院（筹）创始院长。2023年3月受聘兼任深圳湾实验室主任。主要致力于跨膜运输蛋白的结构与机理研究，在国际上首次揭示人源葡萄糖转运蛋白、真核生物电压门控钠离子通道和钙离子通道等一系列具有重要生理与病理意义跨膜蛋白的原子分辨率结构，为理解相关疾病的致病机理及药物开发提供了分子基础。目前主要致力于针对疼痛的发病机理研究与药物研发。2019年当选美国科学院外籍院士；2021年当选美国艺术与科学院外籍院士。2023年当选中国科学院院士。2024年获得欧莱雅-联合国教科文组织“世界杰出女科学家成就奖”。
（来源：山东大学微生物研究院 文/徐晓宁 图/侯煜 刘璇）
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