生理学或医学奖1 施一公：中国新时代的欢呼：施一公今获诺贝尔奖-创新-知识分子

生理学或医学奖1 施一公：中国新时代的欢呼：施一公今获诺贝尔奖

2020/09/30

导读

获奖理由：得到了高分辨率的剪接体三维结构和剪接体对前体信使 RNA 执行剪接的基本工作机理，将分子生物学的 “中心法则” 在分子机理的研究上大幅度向前推进。制版编辑 | 皮皮鱼

2020年诺贝尔生理学或医学奖得主

施一公

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刚刚，瑞典皇家科学院发布的消息，中国科学家施一公和德国科学家莱因哈德·吕尔曼（Reinhard Lührmann）共享2020年诺贝尔生理学或医学奖。其中施一公实验室的工作占人类理解RNA剪接体多个步骤中大部分的内容。

这是中国科学家凭借本土科学研究第二次获得诺贝尔奖，上次是2015年屠呦呦因 “有关疟疾新疗法的发现” 获得诺贝尔生理学或医学奖。

获奖理由：得到了高分辨率的剪接体三维结构和剪接体对前体信使 RNA 执行剪接的基本工作机理，将分子生物学的 “中心法则” 在分子机理的研究上大幅度向前推进。

施一公于1967年5月5日生在河南郑州，他是一位国际著名结构生物学家。1989年本科毕业于清华大学，1995年在美国约翰·霍普金斯大学获博士学位。在普林斯顿大学，他运用结构生物学、生物物理和生物化学手段，研究癌症发生和细胞凋亡的分子机制。2008年2月，已成为美国普林斯顿大学终身讲席教授的施一公，毅然辞职回到母校清华大学，在海外华人界引起了不小的震动，被称为“海外华人归国的典范和榜样”。

2014年，因过去15年运用X-射线晶体学在细胞凋亡研究领域做出的杰出贡献，施一公获得爱明诺夫奖，也成为首位获得该奖的中国科学家。2018年1月9日，施一公辞去清华大学副校长职务，筹建西湖大学，并当选西湖大学首任校长。

Reinhard Lührmann

Reinhard Lührmann出生于1949年5月15日，1973年在西敏斯特大学（Westfälische Wilhelms-Münster）学习化学，并于1975年获得博士学位。从1976年开始，他在柏林的马克斯·普朗克分子遗传学研究所（Heinz-Günter Wittmann）做博士后研究生。1981年起担任柏林马克斯·普朗克分子遗传学研究所研究组组长，1988年到1999年，担任马尔堡菲利普斯大学生物化学和分子生物学教授，1999年开始担任马克斯·普朗克生物物理化学研究所细胞生物化学系主任，2007年起担任马尔堡菲利普斯大学名誉教授。他的主要研究领域是细胞生物化学。1990年，他获得了马克斯·普朗克研究奖，2002年获得了费尔德伯格奖。2003年，他因在人类剪接体中 snRNA 的生物合成以及 RNA 在细胞内运输方面的研究而获得了 Ernst-Jung-Preis 奖。

获奖传奇

剪接体的结构解析一直是被寄予期待的研究，因为人类的许多疾病都受到基因的错误剪接或剪接体的调控错误，包括一些癌症也与剪接因子的错误调控有关。该领域的研究：RNA聚合酶和核糖体的结构解析曾分别获得2006年和2009年的诺贝尔化学奖，而目前公认最艰难的部分就是RNA剪接体的结构和机理，被视为世界结构生物学公认的两大难题之一。

施一公团队的工作揭示了剪接体三维结构和剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。

剪接体是真核生物与原核细菌最重要的区别之一，是具有高度复杂性和动态性的巨型分子机器，而人们对于剪接体的认识其实很晚。21世纪初，人们尝试通过不同的方法了解剪接体结构，但都收效甚微。

得益于单颗粒冷冻电子显微镜（冷冻电镜）的革命性进展，施一公首次获得了酵母细胞剪接体近原子水平分辨率的三位结构，使人们第一次在近原子分辨率上看到了剪接体的细节，并在其基础上进行了详细的分析，阐述了剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理。他的工作将剪接体所涉及到的一个中心复合物tri-snRNP 的分辨率提高到了5.9个埃米，一度引起轰动，而此前人类对基因剪接体的认识精度只有29个埃米。这也将生物学的“中心法则”在分子机理层面的研究大幅度向前推进。

2015年接受《赛先生》采访时，施一公表示， “这项研究成果的意义很可能超过了我过去25年科研生涯中所有，让人类对生命过程和机理有了更进一步的了解，剪接体的高分辨三维结构和分子作用机制是一项生命科学基础研究的重大突破”。美国加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的细胞与分子医学系教授付向东向称，“我认为这是生物界的一件大事，因为世界上有多个顶尖的实验室一直在努力攻克这一难题。这一工作是施教授一生中最杰出的贡献，也是中国科学家近几十年来对科学的最重大的贡献之一。”著名癌症生物学家、美国杜克大学药理学院讲席教授王小凡也对《赛先生》表示，这一发现，是施一公所取得的所有成就中最重要的，这也是过去二三十年中，中国科学家在基础生物学领域做出的最杰出成就。

Reinhard Lührmann 对剪接体的功能和结构同样做出了重要的贡献。剪接体的结构在其工作周期中如何变化，如何对其进行调节，剪接体的催化中心如何构建？为了回答这些问题，他使用了一种综合的实验方法，通过生化和分子遗传学的方法分析了剪接过程中蛋白质和 snRNA 分子的功能。同时，他使用冷冻电子显微镜和X射线晶体学等方法研究了分离的剪接体的空间结构和结构动力学。这让人们对于剪接体的结构和功能有了更加深入的了解。在2003年，他因在人类剪接体中snRNA 的生物合成以及 RNA 在细胞内转运方面的研究获得了 Ernst Jung 奖。

尽管人们对于剪接体的研究不断深入，但施一公表示，这仍然是一个基础层面的发现和研究，和应用相差甚远，还有很长的路要走。