施一公:在3.6埃处看清剪接体
关键词:他带领三位85后学生,用冷冻电镜首次解析剪接体的近原子分辨率结构,又在西湖边办起新中国第一所社会力量举办、国家重点支持的新型研究型大学

施一公,1967年5月生于河南郑州,籍贯云南大姚,无党派人士。1985年保送进入清华大学生物科学与技术系,1989年提前一年毕业,获学士学位;1995年获美国约翰·霍普金斯大学医学院分子生物物理博士学位,随后在纽约纪念斯隆·凯特琳癌症中心从事博士后研究。1998年至2008年,历任美国普林斯顿大学分子生物学系助理教授、副教授、教授、Warner-Lambert/Parke-Davis讲席教授。2008年2月,他辞去普林斯顿的终身讲席教授职位,全职回到清华大学工作;2015年9月至2018年1月,任清华大学副校长。现任西湖大学讲席教授、校长,2013年当选中国科学院院士,系美国国家科学院外籍院士、美国艺术与科学院外籍院士。
2015年8月21日,《科学》杂志同日在线刊出清华大学生命科学学院施一公研究组的两篇背靠背研究长文。第一篇的题目只有一句话,《3.6埃的酵母剪接体结构》。3.6埃,相当于十亿分之三点六米。借助单颗粒冷冻电镜技术,研究组在这个尺度上解析出酵母剪接体的三维结构。新华社当时的报道称,这是人类第一次在近原子分辨率上看到剪接体的细节。
剪接体是细胞里的一台分子机器。基因表达分三步,由RNA聚合酶、剪接体和核糖体接力执行,剪接体负责把前体信使RNA中的内含子剪掉、把外显子连接起来,产出成熟的信使RNA。RNA聚合酶和核糖体的结构解析先后获得2006年和2009年诺贝尔化学奖;剪接体巨大而动态,解析难度更高,长期被视为结构生物学的难题之一。新华社援引的数据显示,人类35%的遗传紊乱与基因突变导致的可变剪接相关。自1977年基因剪接现象被发现以来,各国实验室持续攻关。此前的进展,是剑桥大学一个研究组把剪接体组装过程中的一个前体复合物解析到5.9埃;施一公团队面对的是完整剪接体,把分辨率做到了3.6埃,并阐述了剪接反应进行的分子机制。
这项工作由施一公和三位85后学生完成,闫创业、杭婧、万蕊雪是两篇论文的共同第一作者,三人中年龄最大的当时还不满30岁。美国科学院院士、斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍·帕特尔评价说,剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成,这是中国生命科学发展的一个里程碑。施一公当时向新华社记者介绍,团队在极其困难的情况下争取为清华大学配齐了世界上最大的冷冻电镜系统,他说:“没有冷冻电镜技术,就完全不可能得到剪接体近原子水平的分辨率。”这项成果随后入选“2015年中国十大科技进展新闻”。
这样的成果,起点是2008年2月的一次选择。那年他40岁,已是普林斯顿大学的终身讲席教授,实验室占据一整层楼,每年研究经费达200万美元;著名的霍华德·休斯医学研究所还开出了五年1000万美元的稳定资助,他都放弃了。回国后,他先后出任清华大学生命科学学院院长、清华大学副校长。2013年12月,他当选中国科学院院士。2014年度,瑞典皇家科学院向他颁发爱明诺夫奖,奖励他用X射线晶体学手段在细胞凋亡研究领域做出的贡献,中国科学院院士档案注明,他是该奖设立以来首位获奖的中国学者。此后他还获得2016年何梁何利基金科学与技术成就奖、2017年未来科学大奖生命科学奖、2020年陈嘉庚科学奖生命科学奖。关于当年回国,他对《光明日报》记者说过缘由:“我在美国做得再好,也总觉得自己是一个旁观者。回到国内,我会成为祖国变化的一部分,生物学的变化、清华的变化,都和我有关。”
清华园不是终点。2015年3月,施一公与陈十一、潘建伟、饶毅、钱颖一、张辉、王坚等七位科学家向国家提出倡议,创办一所新型研究型大学;同年12月,浙江西湖高等研究院注册成立,他出任首任院长。2018年2月14日,西湖大学获教育部批准设立;当年4月,施一公当选首任校长。按西湖大学官网的表述,这是新中国第一所社会力量举办、国家重点支持的新型研究型大学,定位“高起点、小而精、研究型”,从博士研究生培养起步。截至2026年8月31日,这所学校有来自全球30多个国家和地区的2390位教职工,累计招收学生4038位,其中博士生3541位、本科生677位;2026年,本科招生范围已扩至七省二市。他在学校官网的校长寄语中写道:“我们期望,十年、二十年以后,在浙江杭州,有一所在世界上备受尊崇的、立足中国大地而又充满中国特色的高等学府。”
从2008年2月那次全职回国,到2026年8月31日西湖大学累计招收的4038位学生,中间过去了十八年。(香港府右新闻·《时代风云》栏目组)