导语:从基础结构生物学的晶体与冷冻电镜图像,到以分子靶点为核心的高通量小分子筛选平台,科研迈向产业化的道路并非一帆风顺。对于那些既具备深厚学术造诣,又积极投身产业转化的研究者来说,如何在严谨的科研求证与实际的成果落地之间找到平衡点,是决定其工作社会价值能否充分放大的关键因素。
今天,我们有幸采访到结构与分子生物学专家周家耀,他有着多年的科研经验,在阿尔茨海默病患者记忆衰退机制的研究方面取得了卓越成果,更是在企业推动结构与分子生物学技术转化方面的杰出实践者。本次采访将围绕“科研成果的落地转化”这一主题,深入探讨从实验室研究到产业化应用过程中面临的阻碍、可行的实现路径,以及从行业角度出发的合作期望。
笔者:您原本专注于高校实验室的学术研究工作,后来转而投身企业环境继续发展。这一转变对您理解“科研落地”产生了哪些影响?
周家耀:此前,我长期在清华大学、西湖大学等高校从事结构与生物化学研究,这段学术经历让我掌握了系统设计实验和求证假说的方法。对我而言,科研工作侧重于发现和机制验证,而企业环境更注重可重复、可放大、可量产的技术流程。这种差异促使我在实验设计时更多地考虑可操作性和自动化,例如将结构生物学的成果与高通量筛选(HTS)平台对接,把晶体学与冷冻电镜的结构信息用于引导化合物优化。进入企业后,技术实现则需要兼顾成本、时间和监管可行性等现实因素,这些约束也让我在进行基础研究时更早地考虑转化路径,减少发现与应用之间的转换损耗。
笔者:您在西湖大学参与的“LilrB3–APOE4”研究项目成果论文被刊登为国家知名期刊封面文章,引发学界的大量关注,请问这类发现如何向药物研发方向拓展呢?
周家耀:我们在该项目中证实了APOE4与LilrB3的特异性相互作用,并通过结构学解析了结合模式。将这样的机制发现转化为药物,首先要判断靶点的可药性,即LilrB3是否有可接触的胞外位点,结合界面是否存在适合小分子或抗体介入的“热区”。在实验方面,可以迅速衔接的是高通量的干扰筛选与功能性细胞学验证,这也是我在企业工作中推进的两条主线:一是建立HTS自动化筛选流程,二是搭建快速亲和性和功能性验证的微流控与微量热泳平台。结构信息为筛选后的二次优化提供了合理的改造方向,使从“hit”到“lead”的筛选更加高效、更具针对性。
笔者:从您亲身参与搭建或实际使用的平台情况出发,就目前而言,将实验室阶段所取得的发现成果向工业级筛选应用转化时,主要会遭遇哪些技术层面的瓶颈问题?
周家耀:我认为技术瓶颈主要集中在三个方面:一是可重复性,学术发现往往基于特定的表达体系或条件,而工业化需要标准化、跨批次稳定的制备流程;二是通量与准确性的权衡,高通量筛选需要在速度和假阳性率之间进行折衷,因此对二次验证体系和统计学处理提出了更高要求;三是数据到决策的闭环,也就是如何将结构、生化、细胞功能和计算模拟的数据整合到合理的候选物选择流程中。为此,我主导或参与开发了一系列工具与软件,从深度学习辅助的复合体结构预测,到基于分子动力学的候选物筛选决策支持,旨在缩短从实验观察到候选分子确认的时间,同时有效地减少了资源浪费。
笔者:您认为现今科研团队与企业之间的合作模式应如何改进?
周家耀:建立更早期、更平等的沟通机制是改进的一大重点。学术团队在发表成果时更侧重于证明新机制的存在性和可解释性,而产业关注的是可放大性、稳定性和监管可行性。如果能在早期就引入来自企业方的合作伙伴参与实验设计,例如在靶点验证环节同步考虑表达体系、工艺化制备与可扩增筛选方案,后期的商业落地转化可能会更加顺畅。此外,建立共同的验证平台、共享标准化试剂和数据格式,也是实现高效合作的关键。根据我的经验,跨界人才,在推动这类合作中往往能起到非常显著的“润滑剂”作用。
笔者:最后,对于那些有志于把学术研究成果转化为实际产品,进而推动行业和社会发展的青年科研工作者,您有哪些建议?
周家耀:我建议青年科研工作者应当将成果的可复现性切实转化为自身的一种职业素养,在研究开展的早期就主动思考成果的可扩展性与标准化问题;同时也要有意识地培养跨学科沟通能力,学会用工程和商业的语言,去讲清楚自己的科学发现。此外,还要坦然接受科研迭代过程中的不确定性,把失败当作排查系统性问题、优化研究方向的机会。科研成果的落地从来不是一蹴而就的,它需要足够的耐心、严谨的规范,以及跨领域的通力合作。
结语:从专注探索的科研工作者,到推动科研成果转化的产业实践者,周家耀的职业路径,彰显了当代科研人的责任与选择——在坚守科学严谨性的同时,主动扛起成果转化的使命,让科研发现走出实验室、走进应用场。这一过程中,既需要技术层面的细致打磨,也需要制度与沟通层面的长远构建;唯有二者并行,科研成果才能真正突破“实验室围墙”,服务于更广泛的公共健康目标,实现其最大社会价值。(笔者:文新海)
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