“新徵程奮進者”上海藥物所徐華強:讓生命科學走出“石器時代”_風聞
IT时报-《IT时报》官方账号-2022-09-27 10:37

“新徵程奮進者”上海藥物所藥物靶標結構與功能
研究中心主任 徐華強
回看改革開放到如今,中國生命科學走過的40多年,58歲的徐華強感慨萬千。
他是國際著名結構藥理學家,中科院上海藥物所藥物靶標結構與功能研究中心主任,在Cell、Nature、Science(CNS)等期刊發表論文250多篇,其中CNS 主刊32篇。論文被他引超30000次,連續多年被評為“全球高被引學者”。
半生科研路,徐華強將自己整個青壯年投入生命科學。而自改革開放以來才逐漸開始發展的中國生物製藥,仍宛如一個初誕的嬰兒。
“生物製藥還處在‘石器時代’。”徐華強歷數製藥流程中一個個艱難的節點,回顧一款新藥誕生的漫長週期,一切有待克服的事物將製藥的成本拉高:“一枚藥片的成本頂多幾毛錢,高價背後是鉅額的沉沒成本”。
同幾十年前不同的是,他從學生變成了老師,周圍聚集起優秀的製藥人才,AI等科研輔助技術正在茁壯,中國的生物製藥產業羽翼漸豐——正如十年前徐華強對中國生物製藥萌生的期望,作為一個黑夜中的“鑽木取火者”,他在見證中國生命科學走向未來。
01
“十年”歸國路
2019年,徐華強決定歸國加入上海藥物研究所。站在飛機的舷梯上,望着這片即將“紮根”的大地,他卻並不感到陌生。
因為這並非“初次接觸”。往前的十多年,徐華強也在瞭解、助力中國生命科學的發展。進入21世紀,中國的生物製藥在數十年間快速發展。2002年,徐華強實驗室一名來自上海的學生告訴他,中國發展很快,“你應該親眼去看一看”。
念念不忘,必有迴響。2008年,當時的上海藥物所副所長蔣華良找到徐華強,希望他能幫助藥物所建立起靶標中心,提升研究所原創新藥研發能力。次年,上海藥物所與徐華強所在的Van Andel簽訂合作協議,共建聯合實驗室。
如今,上海藥物所藥物靶標結構與功能中心已成為國內領先、國際前沿的藥物靶標結構生物學技術平台。在該中心的基礎上,徐華強2013年開始籌建中國科學院受體結構與功能重點實驗室,2015年實驗室首次參加中科院生命科學領域重點實驗室評估,獲評“優秀”。

十年間,徐華強在向祖國一點點“靠近”。他堅持每年都來上海工作半年,培養了30多名博士和碩士,並選派10餘名科研人員出國交流並歸國取得成就,多人擔任科研院所的課題組長、生物醫藥公司的創始人及CEO,為中國生物醫藥的發展培養了新一代高水平的人才梯隊,極大提高了我國所在原創新藥靶點的結構與功能方面的研究水平。
同時,徐華強的實驗室也取得出色成績:
2014年,徐華強團隊與中科院遺傳與發育生物學研究所李家洋、王永紅合作成果“闡明獨腳金內酯通過誘導其抑制因子D53降解調控水稻的分櫱和株型”入選“2014年度中國科學十大進展”;

2015年,徐華強團隊領銜由中國、美國、德國、日本等國10多家研究機構28個實驗室的60餘名科學家組成的團隊,解決了GPCR轉導阻遏蛋白信號通路機理的世界級科學難題,運用XFEL技術獲得首個蛋白質複合物結構,成果“攻克細胞信號傳導重大科學難題”入選兩院院士評選的“2015年中國十大科技進展新聞”及2016年的“國際蛋白質學會Hans Neurath獎”“藥明康德生命化學傑出成就獎”;
2019年,徐華強團隊與王明偉研究員、浙江大學基礎醫學院張巖研究員以及美國匹茲堡大學醫學院Jean-Pierre Vilardaga研究員成果“解析蛋白質結構偉新藥研發提供結構理論基礎”入選2019年度中國醫學重大進展(藥學部)。

在學生眼中,徐華強是一個當之無愧的“榜樣”。在跟隨徐華強近10年的上海藥物所課題組長尹萬超眼中,徐老師是一位心中有學生、一絲不苟的引路人,善於激發課題組和學生。上海藥物所博士研究生王悦則認為:“徐老師教會我科研必要的熱情和自信心”。
回國後,徐華強投入工作的時間比在美國多出一倍,常常加班到凌晨。在他眼中,中國學生做科研同樣非常努力,渴望做出成果。這羣回國前便讓他“放心不下”的學生,恰如當年的自己。
02
“77美元”的蹣跚求學史
在確定結構生物學這一研究領域前,徐華強走了不少“彎路”。
改革開放的1978年,徐華強14歲,“剛剛懂事沒多久”。當時的社會環境欣欣向榮,環境在傳遞一種樸素的信念:科技是第一生產力。徐華強和他的同學們不約而同地走上科研之路,他以年級第二名的成績選擇清華大學的高能物理專業,但在陰差陽錯中,他被分到核反應堆專業。
臨近畢業,徐華強認清自己更喜歡科研,而非工程技術。上天同樣給出機會,這一年,國際著名神經科學家蒲慕明與趙南明教授在清華建起生物系。
1985年,徐華強通過自學以第一名的成績考進生物物理專業,成為該系第一屆研究生。
廢寢忘食投入科研,胃病成了徐華強的“老毛病”,他在清華期間曾經胃部大出血三次,每次都需要住院很長時間。最嚴重的一次發生在碩士期間,為保住性命總共輸血5000毫升,又因感染肝炎住院40多天。但就在這年,他仍然“不認命”地完成了碩士論文,跟隨導師趙南明完成嚴格的學術訓練,踏上通往美國杜克大學植物遺傳系博士的留學之路。
兜裏只有77美元,兩個大箱子,徐華強輾轉飛行30多個小時,在美國落地。抵達朋友家後,一病就是兩個星期,瘦到僅有102斤。
這是徐華強人生中最艱難的日子,沒有工作、保險的徐華強吃住在地下室。生活上的窘迫沒有影響做學術的熱情,反而給了他獨立選擇的勇氣。在學術上,他發現實驗室的基因槍研製工作更偏向技術研究,便又轉到遺傳方向,做酵母基因轉錄調節,用了5年半才拿到博士學位。
也是在這個時候,徐華強找到了自己畢生的研究方向之一,以物理學背景和分子遺傳學背景,他轉向正在興起的結構生物學。為了跟隨麻省理工學院的卡爾·帕博教授,他連着寫了三封信,還把自己的論文寄給對方看,終於打動對方。1996年,徐華強博士後畢業後,去了導師推薦的世界前五名製藥公司葛蘭素·史克(GSK),並在短短六年內獲得兩次提拔,晉升到高級資深研究員。
在海外求學的十幾年,機遇、勇氣、選擇彙集出累累碩果。在事業巔峯期,徐華強想起科研的初心,做了個旁人無法理解的決定。在2002年,他離開GSK回到學術界,在美國密歇根州的Van Andel研究所建立自己的實驗室,開始從事核激素受體和受體藥物的研發,並在2006年晉升成為正教授及新藥發現中心主任。
徐華強在麻省理工學院的“學長”兼多年好友,上海科技大學教授許文青認為:“徐華強做科研總要做最好,稱得上‘不瘋魔不成活’”。而在上海藥物所所長李佳眼中,徐華強是一個對家庭、學生、同事、國家都很真誠的人,“對自己的科學事業是竭盡全力的,一個純粹的科學家”。
懷抱着永不熄滅的熱情,一條綿延的科研路,將徐華強帶回當前正在大力推進發展生物醫藥的上海。他堅信更好的新藥將誕生在中國。

03
讓中國生物製藥引領世界
當人們談起生物,他們總是在談未來。當下的無數研究,正在為將來新藥的誕生奠定基礎。歸國後,徐華強的研究呈現“雨後春筍”式的收穫。
2020年疫情期間,徐華強帶領團隊在實驗室堅守近兩個月,成功解析新冠肺炎病毒RNA複製酶單獨結構以及結合RNA和抑制劑瑞德西韋複合物的冷凍電鏡結構,闡述瑞德西韋等核苷類藥物抗病毒的精細機制。

冷凍電鏡局部構造
在此前經驗基礎上,去年他領銜研究團隊首次解析了新冠病毒基因複製酶結合老藥蘇拉明複合物的2.6Å分辨率的冷凍電鏡結構,這是國際上第一個解析的非核苷類抑制劑結合新冠病毒RNA複製酶的三維結構;同年,他帶領團隊首次解析了緩激肽受體B1R和B2R分別與選擇性多肽複合物的冷凍電鏡結構,為開發靶向緩激肽受體的調節劑用於新冠肺炎的治療提供了重要的理論依據。
除了針對新冠病毒的研究外,徐華強領銜團隊在神經精神領域重要受體結構解析也取得重大突破。2021年,徐華強帶領團隊主導解析了多巴胺受體、五羥色胺受體和甲狀旁腺激素受體等30多種與神經、免疫和代謝性疾病密切相關的GPCR結構,為設計潛在的更有效、副作用更低的抗神經精神類疾病藥物奠定了結構基礎。
如今,他的團隊參與和主導的3個新藥進入臨牀試驗階段。其中,治療脂肪性肝炎候選新藥CS0159分別在美國(2021年)和中國(2022年)獲批臨牀。幾款新藥從靶點研究到藥物設計的全流程皆由徐華強團隊完成,但國內不少團隊專攻藥物設計某一階段。

這些成功並未讓徐華強掉以輕心。他認為自己是時代的“幸運兒”,踩中了時代的節點。常常提醒自己的是,人們仍處在生物醫藥的“石器時代”,對生命的本質並不瞭解。
作為藥物靶標結構研究的最早一批歸國學者,徐華強同樣關注生命科學前沿發展同其他學科的交融。針對在靶標蛋白結構預測領域活躍的AI技術,徐華強告訴《IT時報》記者,當前AI的準確性、適用性仍有提升空間,“做藥一定要得到非常細膩的結果,AI技術在這方面還有瓶頸要克服,但生命科學的發展一定是大數據的發展”。
“生命科學的健康產業未來將超過IT,佔據整個人類社會產品的三分之一以上。”徐華強表示,中國有條件做出世界最好的創新藥,“中國科研人員要有引領世界的自信,敢做敢為”。
作者/ IT時報記者 崔鵬志
編輯/ 挨踢妹
排版/ 季嘉穎
圖片/ 採訪對象
來源/《IT時報》公眾號vittimes