绝对不容错过的世纪机遇
冼鼎昌院士作为我国同步辐射科学技术的主要开创人之一，多年一直密切关注国际上结构基因组学研究的发展，积极推动同步辐射在结构基因组研究中的应用。
同步辐射是由以接近光的速度运动着的电子(或者正电子)在改变运动方向时放出的电磁波，它是50年前被发现的一种新光源。近年来，它已经成为物理学、化学、材料科学、地质科学、生命科学、医学等极为众多的学科领域中的基础研究和应用研究的一种最先进的手段。
在人类基因组测序完成后，下一步是弄清基因的全部产物的结构及功能，这将是进一步了解生命系统的关键一步。与人类基因组工程相比，蛋白质的三维结构的确定更要困难得多。科学家把当前人类基因组测序基本完成后的新时代称为“结构基因组学”时代。
结构基因组学的研究有着通过与疾病有关的蛋白质的结构发展新的诊断方法及药物、改进治疗及加强预防的前景，涉及全人类的健康以及巨大的制药产业利益。
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回顾近五十年来的历史，半导体是近代工业发展的一次大机遇，日本因为抓住了它，从而有了今天的地位，大规模集成电路是另一次大机遇，美欧从这里发展了信息产业，结构基因组学是继半导体和大规模集成电路的又一次重大机遇。
记者：我了解到您原来的专业是理论物理，后来转到了同步辐射，最近，怎么又转到生物科学了？
冼鼎昌：我不是学生物学的，80年代中期转到同步辐射。那时全世界同步辐射的主要用户来自材料、物理和化学等方面，生物界刚过来不久。15年以后，生物方面的用户成了最大的用户，使我意识到生物科学的迅速发展。我年轻时读过一本叫做《生命是什么》的小书，是诺贝尔物理学奖获得者薛定谔写的。那时我没什么体会，现在再看感觉它太好了，极有见地，有关生命系统的很多观念很超前、很深刻，让我对生命科学更加萌发了兴趣。
记者：您转到生物科学，不光是从同步辐射的应用角度对它的关注，您也需要学点生物学的知识吧？
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冼鼎昌：我实际上是在努力学习，从做一个生物学的小学生开始，现在的水平还不入流，但总算能够知道生物学家们在做什么，知道作为物理学家我能为他们做什么，知道我能组织物理学家们为他们做什么。
记者：结构基因组学研究的内容和意义是什么？
冼鼎昌：人类基因组测序工作基本完成后，世界进入了结构基因组学时代，就是要弄清基因的全部蛋白质产物的结构和功能。蛋白质的功能通常取决于它的结构，因此它们的结构的定出是我们进一步了解生命系统的关键一步。对于人类这有着极为巨大的意义。例如，我们已经知道一些疾病与蛋白质的错误结构密切相关，比如，镰状细胞疾病来源于蛋白质晶体的缺陷，老年痴呆症与疯牛病来源于蛋白质结构错误等。结构基因组学的研究有着通过与疾病有关的蛋白质的结构发展新的诊断方法及药物、改进治疗及加强预防的前景。由于涉及全人类的健康以及巨大的制药产业利益，它已经引起世界各先进国家的高度注意，成为新世纪科学发展的最大的热点。回顾近五十年来的历史，半导体是近代工业发展的一次大机遇，日本因为抓住了它，从而有了今天的地位，大规模集成电路是另一次大机遇，美欧从这里发展了信息产业，结构基因组学是继半导体和大规模集成电路的又一次重大机遇。中国绝对不能与这个世纪机遇失之交臂。当然，科学知识是双刃剑，这方面的研究成果也完全有可能被恐怖分子或战争分子所利用，给人类带来灾难。
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记者：中国目前在这项研究中处于什么样的位置？
冼鼎昌：只从研究对象之广与投资之巨来看，结构基因组学研究的组织就必然是国家行为，不是任何研究机构或产业所能单独胜任的，它甚至要求大规模国际协作。中国的结构生物学研究比国外晚了20年：50年代、60年代，是世界上生物学研究蓬勃发展的时期，那时侯我们在批判孟德尔、摩根，在搞文化大革命，中国把这段非常好的时间丧失了。后来我们奋起直追，在人类基因组国际合作中赶上了尾巴，做了其中1%的工作。现在新的一轮国际合作已经开始。2000年4月，美、英、法、德、意、以、加、日、澳九国举行了第一次国际结构基因组学会议，没有中国在内。2001年4月，中国加入,与上述九国一起举行了第二次会议。加入这个国际合作很重要，信息可以共享，可以参与规则的制定，如果被排挤在外，是极为不利的。当然，加入是对我国科学家的一个巨大挑战。
记者：我国对这个挑战准备如何？
冼鼎昌：有一些准备。我国最早的生物大分子的三维结构的研究是在中科院生物物理所开展的，经过三十多年的积累，生物物理所已经拥有一个人员结构合理的高素质科研群体。今年该所在此基础上成立了结构基因组学中心。近年来，中国科技大学、清华大学、北京大学、中科院上海生化所等单位均成长了研究蛋白质结构的队伍，特别可贵的是一些曾在国外较长期在科研第一线工作过、于近年回国的训练有素、富有经验的中青年科学家已经成为科研的主力。但是与先进国家相比，毕竟有二十多年的滞后的影响，存在相当大的差距。在研究手段上问题就更大。
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记者：目前我们国家的结构基因组学研究中存在的最大问题是什么？
冼鼎昌：我只能谈自己比较熟悉的实验手段中的问题。我认为这里最大的问题是没有先进的同步辐射束线。同步辐射是近三十年来迅速发展的一种先进的实验手段，目前研究蛋白质结构80%的工作使用它来进行，可以说是每个国家开展结构基因组研究必不可少的手段。可是与国外应用同步辐射做蛋白质结构X光晶体学分析的20多年历史相比，我国要等到明年才有第一个用于生物大分子结构分析的同步辐射实验站，而且它比当前世界最前沿的水平也有近二十年的落后。我国科学家已经设计了一台属于世界最先进的同步辐射设施，何时能够上马建造，尚不得而知。想到它的建造周期需要5年，如果再拖延时日，到我们拥有此必不可少的手段时，十年国际合作将过去一大半，我们将又是只能赶个尾巴。倘若不迅速改变此局面，我国将十分被动，甚至有与这个“世纪机遇”失之交臂的危险，后果不堪设想。这是非常令我忧虑、让我寝食不安的一件事。
■本报记者王卉, http://www.100md.com
同步辐射是由以接近光的速度运动着的电子(或者正电子)在改变运动方向时放出的电磁波，它是50年前被发现的一种新光源。近年来，它已经成为物理学、化学、材料科学、地质科学、生命科学、医学等极为众多的学科领域中的基础研究和应用研究的一种最先进的手段。
在人类基因组测序完成后，下一步是弄清基因的全部产物的结构及功能，这将是进一步了解生命系统的关键一步。与人类基因组工程相比，蛋白质的三维结构的确定更要困难得多。科学家把当前人类基因组测序基本完成后的新时代称为“结构基因组学”时代。
结构基因组学的研究有着通过与疾病有关的蛋白质的结构发展新的诊断方法及药物、改进治疗及加强预防的前景，涉及全人类的健康以及巨大的制药产业利益。
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回顾近五十年来的历史，半导体是近代工业发展的一次大机遇，日本因为抓住了它，从而有了今天的地位，大规模集成电路是另一次大机遇，美欧从这里发展了信息产业，结构基因组学是继半导体和大规模集成电路的又一次重大机遇。
记者：我了解到您原来的专业是理论物理，后来转到了同步辐射，最近，怎么又转到生物科学了？
冼鼎昌：我不是学生物学的，80年代中期转到同步辐射。那时全世界同步辐射的主要用户来自材料、物理和化学等方面，生物界刚过来不久。15年以后，生物方面的用户成了最大的用户，使我意识到生物科学的迅速发展。我年轻时读过一本叫做《生命是什么》的小书，是诺贝尔物理学奖获得者薛定谔写的。那时我没什么体会，现在再看感觉它太好了，极有见地，有关生命系统的很多观念很超前、很深刻，让我对生命科学更加萌发了兴趣。
记者：您转到生物科学，不光是从同步辐射的应用角度对它的关注，您也需要学点生物学的知识吧？
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冼鼎昌：我实际上是在努力学习，从做一个生物学的小学生开始，现在的水平还不入流，但总算能够知道生物学家们在做什么，知道作为物理学家我能为他们做什么，知道我能组织物理学家们为他们做什么。
记者：结构基因组学研究的内容和意义是什么？
冼鼎昌：人类基因组测序工作基本完成后，世界进入了结构基因组学时代，就是要弄清基因的全部蛋白质产物的结构和功能。蛋白质的功能通常取决于它的结构，因此它们的结构的定出是我们进一步了解生命系统的关键一步。对于人类这有着极为巨大的意义。例如，我们已经知道一些疾病与蛋白质的错误结构密切相关，比如，镰状细胞疾病来源于蛋白质晶体的缺陷，老年痴呆症与疯牛病来源于蛋白质结构错误等。结构基因组学的研究有着通过与疾病有关的蛋白质的结构发展新的诊断方法及药物、改进治疗及加强预防的前景。由于涉及全人类的健康以及巨大的制药产业利益，它已经引起世界各先进国家的高度注意，成为新世纪科学发展的最大的热点。回顾近五十年来的历史，半导体是近代工业发展的一次大机遇，日本因为抓住了它，从而有了今天的地位，大规模集成电路是另一次大机遇，美欧从这里发展了信息产业，结构基因组学是继半导体和大规模集成电路的又一次重大机遇。中国绝对不能与这个世纪机遇失之交臂。当然，科学知识是双刃剑，这方面的研究成果也完全有可能被恐怖分子或战争分子所利用，给人类带来灾难。
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记者：中国目前在这项研究中处于什么样的位置？
冼鼎昌：只从研究对象之广与投资之巨来看，结构基因组学研究的组织就必然是国家行为，不是任何研究机构或产业所能单独胜任的，它甚至要求大规模国际协作。中国的结构生物学研究比国外晚了20年：50年代、60年代，是世界上生物学研究蓬勃发展的时期，那时侯我们在批判孟德尔、摩根，在搞文化大革命，中国把这段非常好的时间丧失了。后来我们奋起直追，在人类基因组国际合作中赶上了尾巴，做了其中1%的工作。现在新的一轮国际合作已经开始。2000年4月，美、英、法、德、意、以、加、日、澳九国举行了第一次国际结构基因组学会议，没有中国在内。2001年4月，中国加入,与上述九国一起举行了第二次会议。加入这个国际合作很重要，信息可以共享，可以参与规则的制定，如果被排挤在外，是极为不利的。当然，加入是对我国科学家的一个巨大挑战。
记者：我国对这个挑战准备如何？
冼鼎昌：有一些准备。我国最早的生物大分子的三维结构的研究是在中科院生物物理所开展的，经过三十多年的积累，生物物理所已经拥有一个人员结构合理的高素质科研群体。今年该所在此基础上成立了结构基因组学中心。近年来，中国科技大学、清华大学、北京大学、中科院上海生化所等单位均成长了研究蛋白质结构的队伍，特别可贵的是一些曾在国外较长期在科研第一线工作过、于近年回国的训练有素、富有经验的中青年科学家已经成为科研的主力。但是与先进国家相比，毕竟有二十多年的滞后的影响，存在相当大的差距。在研究手段上问题就更大。
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记者：目前我们国家的结构基因组学研究中存在的最大问题是什么？
冼鼎昌：我只能谈自己比较熟悉的实验手段中的问题。我认为这里最大的问题是没有先进的同步辐射束线。同步辐射是近三十年来迅速发展的一种先进的实验手段，目前研究蛋白质结构80%的工作使用它来进行，可以说是每个国家开展结构基因组研究必不可少的手段。可是与国外应用同步辐射做蛋白质结构X光晶体学分析的20多年历史相比，我国要等到明年才有第一个用于生物大分子结构分析的同步辐射实验站，而且它比当前世界最前沿的水平也有近二十年的落后。我国科学家已经设计了一台属于世界最先进的同步辐射设施，何时能够上马建造，尚不得而知。想到它的建造周期需要5年，如果再拖延时日，到我们拥有此必不可少的手段时，十年国际合作将过去一大半，我们将又是只能赶个尾巴。倘若不迅速改变此局面，我国将十分被动，甚至有与这个“世纪机遇”失之交臂的危险，后果不堪设想。这是非常令我忧虑、让我寝食不安的一件事。
■本报记者王卉, http://www.100md.com