中国两博士解析手足口病毒 数据量约为千部电影

　　我科学家破解手足口病毒结构

　　为世界首次国际权威杂志刊登成果 为研制疫苗和特效药打下基础 两位80后博士挑起大梁

　　日前，中国科学院生物物理研究所关于手足口致病病毒EV71的最新研究成果，登上了国际顶尖生物物理学术期刊。这不仅是世界上第一次获得这种病毒的三维结构，也是我国迄今为止解析的最大病毒结构。

　　这项课题的研究主力，是两位“80后”博士王祥喜和彭伟，他们的努力，使得“破解”手足口病更进了一步。

　　今晨，两人再次飞往英国牛津大学，将继续针对EV71病毒进行疫苗、治疗性抗体和小分子抑制剂的研究。

　　成就

　　手足口病毒被解析为世界首次

　　《自然—结构与分子生物学》是《自然》杂志的子刊，是全世界生物物理学领域最顶尖的学术期刊之一，其地位相当于电影界的“奥斯卡”。每年在这个学术期刊上发表文章的中国科学家屈指可数。

　　3月4日，该杂志发表了中国科学院生物物理研究所饶子和院士研究组的文章，关于成功解析EV71病毒两种截然不同的病毒颗粒的高分辨率晶体结构。

　　这是全世界范围内首次获得这种病毒的高分辨率三维结构，也是科学家第一次同时获得了同一种病毒的两种不同构象的高分辨率三维结构。

　　饶子和院士介绍，通过研究发现，这种病毒共有两种病毒颗粒，从外表看，两种病毒颗粒都类似12个正五边形组成的“足球”。一种为空心结构，另外一种为实心结构。实心结构的病毒颗粒可侵入人体，与人体细胞结合，对人体产生致命作用。

　　“如果水分子是一个足球，EV71全病毒颗粒就是一栋摩天大楼，非常复杂。”饶子和院士说，研究组解析的EV71全病毒颗粒总分子量达到570万道尔顿（原子质量单位），是迄今为止由我国科学家所解析的最大复合物结构，研究组首次将这栋“大厦”的所有边边角角看了个遍。

　　病毒EV71空心结构

　　研制病毒特效药物流程示意图

　　基础阶段

　　找到致病病毒（此步骤相对容易，2008年手足口病暴发时，即找到致病病毒）

　　解析病毒结构（该步骤非常关键且难度大，相当于大厦地基。2011年1月至8月，研究组一直致力于这项工作。一般解析病毒结构所用时间至少两年以上，此次解析时间算得上非常快）

　　选取攻克病毒的切入点（研究组目前已找到切入点方向）

　　药物制作阶段

　　对新药物进行筛选

　　对新药物的分子“骨架”进行构造

　　制成新药物

　　药物试验阶段

　　临床前试验

　　临床试验（分为一二三期）

　　（如进展顺利，一种特效新药物产生最快也需要5-10年时间。如试验失败，一切将从第二阶段重新开始）

　　注：疫苗则相对简单，只要经过病毒培养和临床前试验和临床试验即可。目前，中国科学家正在进行手足口病疫苗三期试验，饶子和院士的研究为疫苗研制方向也起到关键性作用。

　　解读

　　为研制疫苗和特效药打下好基础

　　2008年3月，安徽省阜阳市发生了严重的手足口病疫情，两个月内，病例达到3700余例，死亡22人，此次疫情很快被确认为肠道病毒EV71感染。

　　截至今天，在不到4年的时间内，全国一共出现超过400万新发病例，导致接近2000人死亡，其中绝大部分是5岁以下的儿童。但是至今，医学界仍然缺乏针对EV71病毒的疫苗及特效药物。

　　这一次，中国科学家首次看清这个病毒的真面目。经过对庞大数据进行分析，研究人员发现，病毒有两种结构，其中只有实心结构的病毒颗粒才会与人体细胞结合，在人体中复制，从而对人体疯狂进攻，最终对婴幼儿产生致命危害。

　　同时研究人员发现，空心病毒颗粒是实心病毒颗粒的一个发展阶段，其表面分布着90个规则小孔洞，病毒的基因可能通过这些孔洞出来，然后进入人体细胞内。

　　“如果能阻止这些孔洞的形成，病毒就没法害人了。”饶子和院士介绍，用小分子抑制剂阻断病毒在人体复制的办法，或许就能找到最终治疗EV71病毒感染所引起的手足口病的办法。

　　艰辛

　　俩80后博士挑起研究组大梁

　　这次学术成果，是饶子和院士研究组通过与中国食品药品检定研究院王军志教授研究组，及英国牛津大学STUART 教授研究组合作完成的。

　　文章的第一作者是在读博士生王祥喜和博士彭伟，他们都是饶子和院士的弟子，两人分别只有26岁、29岁。王祥喜今年刚刚读博士一年级，“博一”学生以第一作者身份在《自然—结构与分子生物学》上发表文章，在国内科学院所非常少见。

　　“这两个孩子非常聪明，非常刻苦。”饶子和院士对两名得意弟子赞赏有加，称两名“80后”博士在此次科学研究中起到了“挑大梁”的作用。

　　去年1月，饶子和院士组开始着手对手足口病完整病毒颗粒进行研究，王祥喜和另外一名博士彭伟成为饶院士麾下两名大将。

　　三天不出门吃住都在实验室

　　王祥喜和彭伟都成了“拼命三郎”，经常通宵驻扎在实验室内，有一次甚至三天都没有踏出过实验室大门。累了，就在饶子和院士的办公室加张床；饿了，就用方便面和外卖充饥。

　　发现病毒晶体结构后，两位博士到英国的一个同步辐射实验室进行衍射数据收集。这个实验室是全世界生物物理科学家共用的高级实验室，每次最多只能申请48小时。

　　王祥喜和彭伟到达英国后，顾不得倒时差，直接扎进10多平方米的小黑屋中，连续48小时不间断地在电脑前收集数据，累得只能靠强行吃东西来振奋精神。

　　两天两夜，两人收集了相当于1000部电影的数据。凌晨两点，王祥喜、彭伟和英国的科研人员有了突破。

　　在国内坐镇指挥的饶子和院士立即回复：“干得好！”虽然还没有对数据进行系统分析，但是这样的结果已经表明，他们的实验基本上获得成功。

　　在这篇文章发表前，《自然—结构与分子生物学》匿名专家组给他们的电子邮件中，给予了研究组高度评价：“手足口病作为一种危害人类健康的疾病，目前对它的研究仍处在初级阶段，饶子和研究组研究成果无论在科学技术界，还是对人类健康都具有重大意义。”本版文/记者蒋桂佳徐超