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大峡谷人物访谈——中科院微生物研究所吴边研究员
文章来源：MaterialsViewsChina官方微信平台本周末WILEY人物访谈我们对话的是中科院微生物研究所吴边研究员。吴老师给我们介绍了课题组在生物催化和计算机酶设计方面的研究工作，并展望了计算机设计的非天然酶进入到生物医药领域应用的前景。养微生物是他的工作，也是他的爱好。他认为科研中的“一头一尾”常常是工作中最享受的时刻，想到一个idea，或者发表了一篇论文。他给我们介绍了实验室里的Friday afternoon experiment传统，也许对大家有所借鉴。吴边，博士，中国科学院微生物研究所，“百人计划”研究员，博士生导师，国家重点实验室副主任。主持基金委“国家优秀青年科学基金”，国家重点研发计划合成生物学专项等国家级项目。本科毕业于北京大学药学专业，2010年于荷兰格罗宁根大学获得博士学位，其后在荷兰帝斯曼集团与格罗宁根大学从事研发工作，2014 年回国工作至今。现担任中国生物工程学会合成生物学专业委员会委员、中国微生物学会酶工程专业委员会委员与中国生物发酵产业协会理事。研究主要致力于生物催化相关的元件挖掘、机理解析、酶工程改造、合成设计等工作。在Nat.Chem. Biol., Angew.Chem., ACS Catalysis等国际主流学术刊物上发表数十篇论文并获得中和多肽青年科学家奖、中国优秀青年酶工程学家奖等奖项。在此基础上构建出一系列化学品的生物合成途径，已有多项技术成功转化，实现产业化应用。IntroctionMVC：能否请您先简单介绍一下您课题组的科研工作？WB：我们课题组主要从事生物催化相关的元件挖掘、机理解析和设计应用等方面的工作。在理论方面，我们的研究主要集中在如何借助计算机技术对酶这样的生物大分子进行原子尺度的功能设计。在应用方面，我们则主要研究如何将设计的酶整合到微生物中，从而创制出能够进行工业化应用的新型菌株。MVC：当您还在上学的时候，您想未来从事什么职业？是什么把您吸引到科学领域的呢？WB：和我们那一代大多数人一样，我从小就梦想成为科学家。在上大学后，我开始接触真实的社会，思想也发生了很大的转变，甚至自以为是地认为做科学家这种事是被舆论给误导了。我一度想要去体验不同的生活，也通过实习或兼职去尝试了销售、培训等各式各样的工作。但是这些工作，都不能让我获得心里的真正满足。后来机缘巧合，我来到荷兰留学，有机会接触到真正的科研。才体会到于我而言，探索未知、获取真视的成就感，是其他职业所不能比拟的。于是我重新下定决心一定要从事科学研究。而这一次，我明白这是内心自己的选择，自此没有任何改变。MVC: 如果您没有走科研这条路，您现在会做什么？如果重新选择，您还会继续做学术研究吗？WB：我个人的意愿一定是从事科研，但若是条件不允许的话，我也许会成为一位滴滴司机或者滑雪教练。Main fields of interestMVC：是什么促使您选择计算机蛋白质设计与绿色化学为您的研究课题？WB：我本科是药学专业，按照北大药学院的大药学培养模式，我接受了包括药物化学、药物分析、临床药学乃至药事管理等各式各样的训练。其后，我到荷兰留学，在硕士阶段的一个实习项目中，我首次了解到药物不仅可以通过化学合成获得，还可以通过微生物（酶）来进行绿色的工业化生产。在十多年前，这对我是一个观念上的巨大冲击，因此我产生了学习生物催化的想法。荷兰虽然是个很小的国家，但却是生物催化领域不折不扣的强国，不仅有众多知名教授，也拥有帝斯曼这样的跨国大型企业。于是我选择了继续留在荷兰攻读生物催化方向的博士，自此长期从事这个领域的研究。在研究过程中，我逐步体会到生物催化是一个高度交叉的领域，需要有机化学、生物化学、化学工程、微生物学等多个学科的共同支持。除了实验科学以外，这个领域的发展也离不开理论科学的介入。于是我花了数年的时间，在日常研究之余，学习计算化学与计算机技术，并逐步开始将信息技术与生物技术进行结合。这个研究方向难度很大，在国际上也是处于萌芽状态，鲜有同行。但从我们目前取得的初步进展来看，这个方向应该具有很好的前景，至少我们保持乐观。MVC：您对于您的研究在酶催化，生物医药等领域的应用前景有何展望?WB：计算机酶设计在经历了近年来的快速发展后，已经从概念发展扩展到实际的工业应用领域。例如我们在去年完成的β-氨基酸合成酶设计，目前已经实现千吨级规模化生产。相信在未来会有越来越多的计算机设计出来的非天然酶进入到生物医药的实际应用之中。MVC： 对于发表的著作，哪些是令您最骄傲的？WB：最骄傲的永远是自己发表的第一篇文章(ChemBioChem,2009,10,338)，标志着自己终于成为了一名合格的科研工作者。虽然发表的期刊影响因子不是很高，但是在写作过程中，两位导师不厌其烦地反复为我指导十几稿。让我真正地学会了什么叫做治学态度。而近期最喜欢的研究则是β-氨基酸合成酶设计的工作（Nat. Chem. Biol. 2018，14,664）。我们从无到有地创造出了自然界中不存在的生物催化途径，而且能符合工业化生产的诸多苛刻要求。国内外的同行们给了我们很多的鼓励。例如去年的诺奖得主F. Arnold在Chem .Soc. Rev.,上发表的综述中，评述我们的工作是计算技术在生物催化领域应用的一个巨大成功。我们非常开心能够得到自己非常尊重的科学家的认可。MVC：您认为在期刊中做审稿工作有什么意义或重要性？WB：我认为做审稿工作是非常有价值的事情。同行评议作为现代科学发展的基石之一，需要每一个科研工作者共同去努力维护。从青年科学工作者个人发展的角度来说，通过审稿进行批判性的阅读和对他人研究的积极评议，反过来能够极大地促进自己科研论文写作的水平。Work life balanceMVC: 什么时刻您最享受工作中的乐趣？WB：科研过程中的一头一尾是我最享受的。“一头”是指我们实验室有Friday afternoon experiment的传统。有时我们会冒出一些与目前正在进行的既定项目无关的“疯狂”想法。我们一般就安排周五下午来做做预实验。大多数的想法最终都不会产生任何结果，那么过完周末回来就可以抛在脑后了。但是偶尔也会有成功的时候，也许一条新的研究道路就能开辟出来，这种取得初步突破的时刻是一种寻求到未知的乐趣。“一尾”则是指团队经过几年的坚持，克服种种困难，最终一个项目取得阶段性成果，或是文章被接收，或是工业化产品正式投产，这是另一种如愿得偿的宽慰乐趣，就像长跑过后，感受到的所谓“runner's high”一般。MVC: 科研工作之余，您有什么爱好？WB：养微生物是我的工作，也是我的爱好。实验室之外，我自己在家也用微生物做酸奶或者酿酒。除了微生物，我也很喜欢植物和动物。我在郊区租了块地，有空就去种种庄稼，在家里养了猫和鱼。运动方面，冬季是滑雪，非雪季跑步。Work life balanceMVC: 您认为科研人员最重要的品质是什么？您对有志从事科学研究的青年学生有什么建议？WB：我认为科研人员最重要的品质是能够在长期缺少正面反馈的环境下，保持平和的心态，持续地按着既定目标前进。医生可能做完一台手术就拯救了一位病人，大厨做完一桌宴席就能看见食客们满意的笑容。但是科学工作具有很大的特殊性，可能需要长达数年甚至数十年的时间在未知中摸索。每天的工作结束后，没有特别值得一提的进展是常态。因此，我所知道的成功科学家们，或充满激情，或平静如水，但内心一定都是极其坚韧的。MVC: 您能否用简单的几个英文单词形容下拥有快乐的实验室生活的关键？WB：work hard, play harder
布老虎省科学院微生物研究所发现古菌新目
近日，省科学院微生物研究所科研人员从河流沉积物中发现了一个古菌新目，并为新目命名“广微原体目”（Ca. Gimiplasmatales）。该类古菌的首个物种“浩然广微原体”（ Ca. Gimiplasma haoranii）是从佛山市容桂镇的河流沉积物中富集培养而得，其命名是为了纪念我国环境微生物学科奠基人之一简浩然先生。热原体纲（Thermoplasmata）是广古菌超门分布广泛且具有重要生态学功能的一个纲。由于有限的纯培养物和基因组数据，很多未鉴定的热原体纲分支的代谢潜能和进化关系仍然未知。在这项研究中，微生物研究所许玫英研究员的科研团队从广东省佛山市容桂镇的一条黑臭河流沉积物的宏基因组中构建出了4个中高质量的热原体纲古菌基因组，隶属于先前一个未鉴定的分支UBA10834。随后该团队联合深圳大学李猛研究团队对这一分支的系统分类学及其代谢潜能进行了分析，发现广微原体目具有混合营养生活方式的潜能：即同化甲醛和乙酸的异养生活方式、以及H4F-Wood-Ljungdahl（H4F WL）途径固定CO2的自养生活方式。此外，该新目还具有从头合成类异戊二烯和核苷酸的潜力，以及硫还原、氢代谢和砷还原等等相关的基因和通路。比较基因组学和CODH/ACS蛋白的系统发育分析表明广微原体目和马赛甲烷杆菌目的细菌型H4F-WL碳固定功能基因可能是来自于厚壁菌门的横向基因转移。这项研究扩展了研究人员对热原体纲的系统发育学及其代谢多样性的认识，并为热原体纲内不同目之间的进化历程提供了新的见解。相关研究以“Metagenomic insights into the metabolism and evolution of a new Thermoplasmata order (Candidatus Gimiplasmatales)”为题发表在环境微生物学领域国际权威期刊《环境微生物学》（Environmental Microbiology），广东省科学院微生物研究所与华南理工大学联合培养的博士生胡文哲、深圳大学潘杰副研究员为论文共同第一作者，微生物研究所许玫英研究员和深圳大学高等研究院李猛教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委、广东省重点领域研发计划、广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金和深圳市科技计划等项目的资助。原文链接：https://doi.org/10.1111/1462-2920.15349（省科学院微生物所 胡文哲/供稿）【来源：广东省科学院】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn
聪明人哈尔滨兽医研究所建立新冠病毒小鼠感染模型
近日，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所步志高团队研究建立能同时在小鼠上呼吸道和下呼吸道稳定、有效复制的新冠病毒SARS-CoV-2感染模型。研究发现，自然情况下，小鼠对SARS-CoV-2不易感，研发出对SARS-CoV-2具有易感性的小鼠感染模型具有无可替代的价值，为深入探索SARS-CoV-2的感染与免疫机制提供了重要手段。相关研究成果在线发表在《蛋白质与细胞(Protein & Cell)》上。团队成员利用临床样品中分离的SARS-CoV-2病毒株（SARS-CoV-2/HRB26/human/2020/CHN (HRB26)），通过鼻腔途径感染4-6周龄BALB/c小鼠，快速传代14代，获得一株小鼠适应的SARS-CoV-2（HRB26M），感染后第3天和5天鼻甲和肺脏均检测到高水平的病毒复制，并且在8-9月老龄BALB/c小鼠引起典型的肺炎病变。比较HRB26和HRB26M基因组，发现小鼠适应导致3处氨基酸位点突变和一处缺失，分别为nsp8蛋白A81T，S蛋白Q498H和N969S，以及S蛋白中临近裂解位点的 675-679位（QTQTN）缺失。利用适应株HRB26M建立的小鼠感染模型，评价了瑞德西韦不同给药途径抑制SARS-CoV-2的体内效应，证实肌注和滴鼻联合给药可完全阻止病毒在鼻甲和肺脏的复制，提示临床上使用瑞德西韦治疗新冠患者时，应考虑联合使用肌注和滴鼻两种给药方式。据步志高研究员介绍，该BALB/c近交系小鼠是背景最为清晰、应用最为广泛、研究最为深入的实验动物，其感染模型的建立，为新冠肺炎候选疫苗和抗病毒药物的大规模遴选与评价开辟了巨大的研究资源。C57BL/6J小鼠是目前最常用的基因敲除背景小鼠品系，其感染模型的建立，为深入探索新冠病毒的感染与免疫机制提供了重要手段。原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs13238-020-00767-x
虽善不善院党组书记刘春成到微生物研究所调研
3月5日，院党组书记刘春成到微生物研究所调研，与一线科研人员交流并召开座谈会，听取所领导班子汇报。刘春成对微生物所近年来的发展及党建方面所做的工作给予了充分肯定。他要求，一要加强学科建设，围绕科学院的重点学科方向，加强与生物所合作，充分利用生物所优势资源促进学科建设。二要在科技体制机制建设上敢于走向前，立足体制机制改革现状，充分利用改革利好政策，一步一步向前发展。三要立足河北省区域发展做工作，找准研究所定位，充分利用社会资源，团结协作，融入整个区域谋发展。四要加强党建，结合所史开展党史教育，多听取离退休职工建议，提高认识，承认历史成绩，鼓励创新，抓住重大战略机遇。院办公室主任、产业开发处处长周英森和生物所所长宋水山陪同调研。（微生物所供稿）【来源：河北省科学院】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn
宁固朝阳这所学校与中科院微生物研究所联合开启“微风计划”
记者日前从中科院附属实验学校获悉，新学期里，学校和中国科学院微生物研究所联合打造“微风计划”青少年精英培养课程，覆盖小学、初中和高中三个学段，同学们将有机会进入中科院微生物研究所的实验室，跟随科研工作者的脚步，操作实验仪器、阅读实验典籍、完成实验步骤，借此课程培养一批具有科学家潜质的青少年群体。“好奇心是人的天性，对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起，我们希望通过与中科院联合设置课程的形式，让他们更多了解科学知识，掌握科学方法。”中科院附属实验学校相关负责人介绍道，作为朝阳区教委和中科院行管局联合举办的科技特色校，中国科学院附属实验学校有着强大的资源优势，该校和中国科学院微生物研究所联合打造的“微风计划”青少年精英培养课程，将作为中科附的科技特色课程，让学生们感受科技魅力，助力中科附“科教融合 立德树人”科技特色品牌的建设。据悉，“微风计划”青少年精英培养课程旨在培养学生创新能力，提高学生科学素养。该课程将覆盖小学、初中和高中三个学段，其中小学从4年级开始，学生会在本学期完成15次左右的课程，初中和高中的学生将在本学期完成30个课时的课程。在课程方面，中科院微生物所的科学家们在认真研读各学段《科学》《生物学》等教材、教参的基础上，结合科研人员自身的研究领域，精心计划编纂，并与学校教师反复磨合修改制定而成，是为各学段同学们量身定制的课程计划。据悉，课程开始后，同学们在科研老师们的课堂上，不仅是一名学生，还可以是聆听科研大咖演讲的听众，可以是自己动手的实验员，也可以是一位野外采集样本工作的工作人员。通过本次“微风计划”青少年精英培养课程，同学们可以进入中科院微生物研究所的实验室，操作仪器完成实验，中科院微生物所的老师和学校的同学可进行双向选择。在学习过程中，学生们将逐步学会使用科学思维来发现问题、解决问题，科学家们也将借此课程，观察、培养具有科学家潜质的青少年，为国家科研项目储备青年人才。文/记者 王成
足躩中国科学院微生物研究所高层次人才招聘启事（长期有效）
中国科学院微生物研究所（以下简称微生物所）成立于1958年12月3日，其前身是中国科学院应用真菌研究所和中国科学院北京微生物研究室，目前已发展成为一个具有雄厚基础、强大实力和广泛影响的国立综合性微生物学研究和微生物技术研发机构。位于中国科学院奥运村园区，与国家5A级森林毗邻。研究所坚持“微生物、高科技、大产业”的战略定位，面向世界科技前沿，面面向经济主战场，向国家重大需求，面向人民生命健康。以病原微生物与免疫、微生物资源、微生物技术为主要研究领域，设有微生物资源前期开发国家重点实验室、真菌学国家重点实验室、中国科学院微生物生理与代谢工程重点实验室、植物基因组学国家重点实验室（与中国科学院遗传与发育生物学研究所共建）、中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室五个重点实验室，另设有技术转移转化中心、微生物资源与大数据中心。同时有依托微生物所建设中国科学院—发展中国家科学院生物技术卓越中心、中国科学院—发展中国家科学院新发突发传染病研究与交流卓越中心和中国科学院流感研究与预警中心。微生物所拥有亚洲最大的馆藏54万余号标本的菌物标本馆、国内最大的保藏量7万余株菌的中国普通微生物菌种保藏管理中心、数据资源总量超过３PB的国家微生物科学数据中心，是我国微生物资源与数据的核心支撑力量。研究所建有高等级生物安全三级实验室、所级公共技术服务中心、SPF动物房、植物温室等技术支撑平台，拥有一个藏书（刊）5万余册的专业性图书馆。目前挂靠微生物所的学术组织有中国微生物学会、中国菌物学会、中国生物工程学会3个国家级学会。 微生物所是1981年国务院学位委员会批准的博士学位授予权单位之一，现设有生物学、基础医学和药学三个一级学科，包括微生物学、遗传学、生物化学与分子生物学、生物信息学、病原生物学、免疫学、微生物与生化药学等七个二级学科专业博士、硕士学位研究生培养点；设有生物与医药专业硕士学位研究生培养点；同时设有生物学和基础医学一级学科下的微生物学、遗传学、生物化学与分子生物学、病原生物学和免疫学五个二级学科专业博士后流动站。共有在学研究生586人（其中硕士生251人、博士生335人）、在站博士后98人。在2020年全国博士后科研流动站评估中，研究所生物学流动站获评优秀。 根据研究所学科发展需求、研究领域与方向的布局，现面向海内外公开招聘微生物学相关领域学术带头人（principal investigator）。研究方向与领域包括且不限于：病原微生物学、病毒学、微生物学、遗传学、生物化学与分子生物学、微生物细胞生物学、微生物-植物相互作用、免疫学、基因组编辑、微生物组学与生物信息学、合成生物学与微生物技术、微生物系统与进化生物学、微生物生态学、真菌生物学、微生物药物、农作物虫媒病、蛋白质工程技术等。申请者应在上述领域具有较高的理论基础与学术水平，曾经做出过具有高显示度的研究成绩，具备带领优秀团队申请承担重要科研项目和组织开展创新研究工作的能力。申请者须具有博士学位，一般应具有博士后研究经历。研究所以及所属国家或院重点实验室将为入选者提供具有国际竞争力的科研环境、平台、启动经费和薪酬福利待遇等，并负责招募组建科研团队，协助入选者申请国家或中科院等各类人才计划。应聘材料要求：应聘申请表（详见附件，附件请点击“阅读原文”下载）、个人简历、5篇代表性论文全文、未来工作计划以及国内外至少三封同行专家推荐信（推荐信请专家直接发送至hrservice@im.ac.cn ）。 联系部门：中国科学院微生物研究所人事处联 系 人：周老师，刘老师联系电话：86-10-64807392，86-10-64807477电子邮箱：hrservice@im.ac.cn地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，100101 官方网站：http://www.im.cas.cn
惚漠无形我市两企业走进中国科学院微生物研究所开展技术对接和科技交流活动
为深入推进“科技兴蒙”行动，提升企业科技创新能力，呼市科技局持续加强与中科院技术合作需求对接工作，2月16日，内蒙古斯隆生物技术有限责任公司和内蒙古红太阳食品有限公司走进中国科学院微生物研究所开展技术对接和科技交流活动。12月23日，呼市科技局特邀中国科学院微生物研究所钟瑾研究员赴内蒙古斯隆生物技术有限责任公司进一步实地对接。内蒙古斯隆生物技术公司是一家混合发酵专业化饲料生产企业，在与中科院微生物所专家座谈和现场考察两轮技术对接交流后，双方就引进新型微生物菌株和微生物菌剂配方来提高微生物饲料的适口性和利用率达成了合作意向。下一步双方将就工艺改进，菌株、菌液的引进，微生物菌剂新配方的开发，微生物饲料适口性的改善等方面深入探讨、开展进一步合作。内蒙古红太阳食品有限公司是一家集研发、生产、销售为一体的专业调味品企业，现已成为自治区调味品行业龙头企业。市科技局得知企业在蘸料防腐保质方面和辣白菜新产品开发过程中遇到了一定的技术难题需要解决，积极对接中科院微生物所为企业精准匹配到了技术资源方，初步达成合作意向。近两年来，依托呼和浩特市科技创新精准化服务平台，呼市科技局多次为企业对接中科院资源，解决技术难题，达成了多项合作，促进了中科院先进科技成果在我市转移转化，提升了我市科技创新能力。(王秀云)【来源：呼和浩特市科技局】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn
人演省科学院微生物研究所举办广东省重点领域研发计划项目技术示范基地启动暨专家指导会
为了推进广东省重点领域研发计划“珠江流域饮用水水源地水生态保护与修复关键技术及应用”项目实施，项目承担单位广东省科学院微生物研究所于1月13日在项目技术集成示范点广州市增城百花林水库召开了专家指导会。省生态环境厅二级巡视员李亚南，省科学院副院长周舟宇，省环境科学学会副秘书长陈桂红，省科技厅社会发展科技处主任科员陈毓君，省生产力促进中心项目专员陈茂清出席会议，项目主持单位和参加单位的骨干成员参加会议。会议由省科学院微生物研究所副所长许玫英研究员主持。 项目组特邀中国工程院院士、清华大学曲久辉教授，中国工程院院士、北京师范大学杨志峰教授，中国工程院院士、南京大学任洪强教授，中国科技大学俞汉青教授、清华大学黄霞教授、同济大学戴晓虎教授、哈尔滨工业大学王爱杰教授组成专家组，对项目正在开展的技术集成示范工作进行指导。 省科学院微生物研究所杨旭楠副研究员代表项目组作进展汇报；随后，与会代表一行实地考察了百花林水库示范基地，项目组成员现场介绍水华快速监测预警、岸带生物截污、生物高效脱氮、复合微生态系统等核心关键技术；最后，专家组针对示范方案和现场考察情况为项目组建言献策。 专家组充分肯定了项目组在项目实施过程中取得的创新成果；建议项目组把握区域特色，从氮溯源、氮转化及微生物脱氮控藻等方面开展有亮点的研究，发挥项目组在大湾区生态环境保护的科技支撑作用；并就各项示范技术的实施方案提出了宝贵建议和具体指导。 许玫英向专家组表示感谢，并表示项目组将尽快根据专家意见落实技术方案的修改，确保项目顺利实施。 “珠江流域饮用水水源地水生态保护与修复关键技术及应用”项目是由许玫英主持，生态环境部华南科学研究所、珠江水利委员会珠江水利科学研究院、广东工业大学、广州市自来水有限公司、广东美格基因科技有限公司、广州中洲环保科技有限公司等广东省水环境领域重要的科研机构和企业共同参与的重点研发专项。 （省科学院微生物所 杨旭楠/供稿） 【来源：广东省科学院】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn
意境省科学院微生物研究所利用基于深度学习技术发现高活性抗骨质疏松活性天然产物
药物研发具有投入大，风险高，周期长的特点。近年来，以深度学习为代表的人工智能技术在药物研发领域已经崭露头角，尤其是在药物发现阶段的全新分子库生成、活性及ADMET性质预测以及药物合成路线预测等方面，深度学习技术相比传统机器学习方法体现出明显优势。因此，人工智能技术被业界寄予厚望以降低药物研发成本，缩短研发时间，进而加速药物研发进程。 省科学院微生物研究所谢黎炜研究员团队与中山大学药学院徐峻教授团队联合，在药物化学权威杂志《欧洲药物化学杂志》（European Journal of Medicinal Chemistry）发表了标题为《深度学习能够发现高效抗骨质疏松天然产品》（Deep learning enables discovery of highly potent anti-osteoporosis natural procts）的文章，报道了基于深度学习技术从天然产物库中虚拟筛选发现全新的高活性抗骨质疏松活性化合物，虚拟筛选发现的5个天然产物结构新颖，其中体外活性最好的2个化合物分别为32nM和68nM；申请中国发明专利，具有重要的潜在开发和转化价值。 骨质疏松症是一种以骨量低下，骨组织微结构损坏，导致骨脆性增加，易发生骨折为特征的全身性骨病。骨质疏松性骨折作为骨质疏松症的严重并发症，危害巨大，是老年人致残和致死的主要原因之一。我国已成为世界上老年人口绝对数最大的国家，人口老龄化日趋严重。骨质疏松症作为老龄化社会常见疾病，发病率高，是影响老年人生活质量的重要因素，此外，长期的治疗与护理也带来巨大的家庭和社会负担。目前临床上抗骨质疏松药物主要包括：抗骨吸收药物，如双膦酸盐类、雌激素受体调节剂、RANKL 抑制剂等；促骨形成的药物，如甲状旁腺激素类似物。这些药物虽然能在一定程度上提高骨质疏松患者的骨密度，但存在各种副作用，如双膦酸盐类药物会引起下颌骨坏死，雷洛昔芬会引起静脉栓塞。因此，我们亟需研究更加有效、副作用更小的抗骨质疏松症治疗药物。 基于深度学习的虚拟筛选及实验验证深度学习的优势在于非监督式学习特征，已在图像、语音、自然语言处理等方面取得巨大成功，然而，在化学领域，化学任务的机器学习方法依然依赖于复杂的特征工程。2017年谷歌提出了消息传递网络（Message Passing Neural Network，MPNN），首次证明MPNN可以直接从分子图中学习到分子的特征并应用于各种分子性质的预测。本文从文献和数据库中收集基于细胞水平测试的抗破骨细胞活性的表型数据集，使用注意力机制的消息传递神经网络（SA-MPNN）模型在logP数据集（21364个分子）上进行预训练，然后利用抗破骨细胞活性的表型数据集进行迁移学习得到最终模型（P-SAMPNN），同时作为对比，构建了基于ECFP分子指纹的随机森林（RF）和全连接神经网络(DNN)模型，基于SMILES的注意力机制的双向长短期记忆网络(SA-BiLSTM)模型。结果显示，P-SAMPNN模型具有明显优势，模型AUC值为0.92。随后利用该模型对specs天然产物数据库进行预测，选择打分较高的化合物，通过结构分析以及肉眼筛选，从中选择10个天然产物购买并通过体外破骨细胞分化实验测试，发现5个活性天然产物，其中2个纳摩级，3个微摩尔级，其中活性好的2个化合物为异喹啉类生物碱，体外活性均优于目前经典的抗骨质疏松药物阿仑膦酸钠。通过结构相似性分析发现，5个活性天然产物与已报道的化合物相似度低，均为全新骨架化合物，具有良好的后续开发价值。 图1. 基于深度学习的抗破骨细胞活性抑制剂的虚拟筛选流程 图2. 不同模型表现以及基于P-SAMPNN筛选到的5个活性天然产物。 活性天然产物显著抑制破骨细胞相关基因表达及其成药性预测基于深度学习虚拟筛选发现的2个nM级活性化合物为异喹啉类生物碱，初步机制研究发现，这两个化合物均可以计量性显著降低破骨细胞成熟分化中关键基因Ctsk，Nfatc1，Tracp以及Rank的表达，进一步确证了细胞水平的筛选数据，同时将上述基因比对到KEGG中破骨细胞成熟分化通路图中，可以推测这类活性化合物应该是作用于通路上游基因。为进一步研究这2个化合物抗破骨细胞分化的特异性以及成药性，我们对化合物进行了PAINS(pan-assay interference compounds)检测和ADMET性质预测，结果显示，这5个活性天然产物均不是PAINS分子，不含有任何PAINS片段，同时具有良好的成药性，具有很好的后续开发价值，体内动物活性验证以及进一步的机制研究正在进行中。 图3. 活性好的2个天然产物显著抑制破骨细胞成熟分化中关键基因的表达。 省科学院微生物研究所刘志红博士、中山大学药学院博士生黄丹娥和郑双佳是文章并列第一作者，本研究的通讯作者是省科学院微生物研究所的谢黎炜研究员、中山大学的徐峻教授和顾琼副教授。本研究得到了国家自然科学基金、广东省科学院发展专项资金、广东省自然科学基金等经费的支持。 文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2020.112982 （省科学院微生物所 谢黎玮/供稿）【来源：广东省科学院】声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。 邮箱地址：newmedia@xxcb.cn
芒乎昧乎哈尔滨文投集团助力德强中学防疫抗疫早日复学
奉献爱心显担当 打造利器助防疫真正的强者既要有勇敢之心，更要有悯人之举；优秀的企业既要有过硬的自身实力，更要有强烈的社会担当与责任。当前，新冠疫情防控正在全国各地紧锣密鼓、紧张有序地开展，助力防疫、奉献爱心，呼唤各界的支持，期待企业的义举，哈尔滨文投集团义不容辞、责无旁贷！丽景烛春余，清阴澄夏首。初夏时节，花团锦簇，绿意盎然，满眼生机与活力，哈尔滨文投集团助力全市疫情防控工作系列活动也正式拉开帷幕。5月8日，助力防疫第一站来到德强中学，向该校捐赠了防疫设备，为孩子们正常复课放心上学提供了一道“保险锁”，也送去了一家本土企业助力家乡防疫、呵护青少年成长的担当与责任。孩子是祖国的花朵，如何在学校复课的同时杜绝病毒侵害、保障孩子们的身体健康和安全，既是众多家长和老师热切关心的问题，也是哈尔滨文投集团关注的重点。为此，集团出资购买了10台最新研发生产的用于消杀细菌与病毒的高科技产品——克林米乐空气净化消毒器（该产品对于细菌与病毒的灭杀率高达99%），亲自送到德强中学，送到学校校长高春芝的手中。作为一家本土企业，我们为能在国家、家乡受到疫情侵袭时略尽绵薄之力而感到骄傲！能为德强中学的学子们提供些许安全防护设备而感到高兴！也希望德强中学的孩子们在老师、家长和全社会的共同呵护下健康成长、发奋读书、全面进步、成为栋梁之才。祝福德强中学“厚德、乐群、砺志、笃学”的校训精神永远激励着莘莘学子奋勇前行、茁壮成长！打铁需好钢，防疫凭利器！当前，新冠疫情在全球肆虐，做好疫情防控，不但需要信心和决心，更需要科技创新和研发升级。哈尔滨文投集团本次捐赠的“克林米乐”WADU-02型空气净化消毒器是深哈合作国家战略针对疫情研发的第一款高科技产品，而研发制造该产品的哈尔滨克林米乐科技有限公司，是集团旗下公司（哈尔滨文投科技企业孵化器有限公司）孵化成功的企业之一。多年来，集团始终致力于园区内初创科技企业的帮扶和支持，催化了一批科技企业的成长和壮大。哈尔滨克林米乐科技有限公司研发生产的“克林米乐”WADU-02型空气净化消毒器，消毒模式经过韩国KCL、西班牙巴塞罗那大学实验室、广州市微生物研究所权威检测，证实对白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、空气自然菌、病毒性流感HIN1肠道EV71、四小时封闭测试细菌减少率99.9%。中华预防医学会消毒分会学术报告分析，羟基自由基室内杀菌消毒效果明显强于臭氧、负离子、紫外线消毒设备。随后的时间里，集团将继续弘扬企业高度的社会责任感和敢于担当的企业文化精神，扎实开展助力全市疫情防控工作，陆续向机场、企事业单位捐赠相关防疫设备，将疫情防控助力活动进行到底！展望未来，哈尔滨文投集团将继续加大对初创科技企业的支持力度，为国家繁荣富强打造更多科技“利器”，同时也将继续为各类社会公益活动贡献集团的一份光和热！
