2014年7月26日-30日,由国家蛋白质科学中心•上海(筹)举办的“2014冷冻电镜(cryo-EM)三维分子成像国际研讨会暨第七届郭可信电子显微学与晶体学暑期学校”在国家蛋白质科学中心顺利举行。
本次大会主席由海外华人学者程亦凡、李慧林教授、联合国家蛋白质科学中心•上海(筹)的丛尧、何勇宁研究员四位专家组成主席团共同主持会议。会议参会人员近300人,远远超过了原计划的150人的预期。主办方邀请了来自世界各地的30余位杰出的冷冻电镜专家学者作大会报告及培训指导,如美国贝勒医学院教授、美国科学院院士Wah Chiu (赵华),美国加州大学旧金山分校教授、美国科学院院士David Agard,美国加州理工大学教授、霍华德休斯研究员Grant Jensen,美国加州大学洛杉矶分校教授、纳米机器电子成像中心主任Z. Hong Zhou (周正洪)、中国科学院院士隋森芳等,此外清华大学教授、中国科学院院士施一公也参加了暑期学校并听取了国际研讨会报告。
大会分为两个阶段:第一阶段7月26-27日举办“第七届郭可信电子显微学与晶体学暑期学校”着眼于冷冻电镜相关实验技术及计算软件的实践技术培训。此次受邀讲课的教授都是生物冷冻电镜领域最具权威性的专家,他们专业的知识以及亲和的授课方式深受广大学员们的好评。大家学习热情高涨,积极与授课老师探讨、互动,在提升了自身技术水平的同时,也了解了冷冻电镜领域前沿动态。
第二阶段7月28-30日召开“2014冷冻电镜(cryo-EM)三维分子成像国际研讨会”。邀请当今冷冻电镜领域国际一流的专家学者介绍冷冻电镜领域最新科研进展与方向,探讨科研方法并交流经验心得。共分为8个阶段,内容包括:专家报告、海报展示、中心园区参观等环节,会议严格按照流程进行,组织有序、服务周全,赢得与会专家、学者以及广大学员的一致称赞。
上述会议内容有助于提升参会人员与业内国际水平的对接及交流,推进亚太地区尤其是我国相关技术的发展及与海外合作;有利于在本地区推广冷冻电镜技术,尤其是培训一批高技术冷冻电镜人才,培养年轻学生的实际动手能力增强技术储备,为该技术在我国的后续发展打下坚实基础。
暑期培训现场
冷冻电镜国际研讨会现场
意义非凡
冷冻电镜技术最先由欧美国家在上世纪70、80年代开发并应用,我国科学家在90年代开始引进冷冻电镜技术,起步较晚。但近年来伴随海外华人学者的大力帮助,以及近十年来一批优秀的科学家学成回国,我国在这一领域的研究开始蓬勃发展。此外政府科研投入的增加也在一定程度上推动了我国冷冻电镜的技术研究。程亦凡说:“2008年时国内还只有清华大学订购了一台300kV的Titan Krios冷冻电镜,到2010年生物物理所有了一台,2011年底国家蛋白质科学中心•上海订购了3台冷冻电镜,包括一台配置最为先进的Titan Krios,今年我们很高兴的看到这些仪器都顺利安装调试成功并开始对国内外用户开放, 另外浙江大学也开始筹建冷冻电镜实验室,计划采购两台冷冻电镜。”美国科学院院士Wah Chiu及 David Agard等国际知名专家学者参观了中心电镜设施后都对该设施的设置、建设及运行状态大加赞赏,Wah Chiu说“无论在美国还是欧洲,都很难找到如此先进、完备并具有巨大发展潜力的设施”。我国在冷冻电镜领域正处在急速上升的“黄金时期”。
这次大会的召开也是我国冷冻电镜在世界范围内地位不断提升的体现,参会人员集中了当今世界冷冻电镜领域最为权威的学者,David Agard、Wah Chiu、程亦凡、Grant Jensen、Z. Hong Zhou等一批世界顶尖科学家的到来,让我们了解到了目前冷冻电镜领域最为前沿的研究动态和尖端成果。会议的召开意义非凡,主要体现在两个方面,一方面:国际性的大会,国际性的影响力,势必让更多的人了解到我国电镜领域的现状,一流的科研设施以及专业的研究团队,势必会吸引更多的人才来到中国做科学研究,加强国际合作,快速推动我国在这一领域的跨越式发展;另一方面:此次大会参会人员吸引了近200名中国电镜领域的青年学者和学生,这些都是我国将来电镜领域的中坚力量,在他们之中推广冷冻电镜技术并培养他们应用最新技术进行冷冻电镜数据收取及电镜图像处理能力也是我们大会的根本宗旨。借此次大会,我们明确了我们电镜专业人才培养的方向,意义重大。
这次大会留给我们最为宝贵的财富是形成了以国家蛋白质科学中心•上海(筹)为基地,接轨世界、服务国内,人才广泛交流与学习、信息快速传递与共享、设施全面服务与开放的冷冻电镜发展新局面。
冷冻电镜跨入“原子分辨率”时代
2014年年初,冷冻电镜曾被《Nature Methods》杂志评选为“2014年最受关注的技术”。从此次会议的盛况来看,冷冻电镜荣获这一称号也可以说是“当之无愧”。冷冻电镜近来如此备受关注,和去年年底华人学者程亦凡发表的一项成果有着莫大的关系。2013年12月5日,程亦凡与同事David Julius合作,以近原子分辨率(3.4 埃),确定了在疼痛和热知觉中起核心作用的一种蛋白质TRPV1的结构。此项成果可以说是冷冻电镜应用研究的一个分水岭,因为在此之前结构生物学研究主要依赖X射线晶体学及核磁共振(NMR)技术来承载生物分子高分辨率结构研究。另外,由于TRPV1属于膜蛋白,膜蛋白是重要的药物作用靶点及细胞信号传导通道,所以自1997年它被发现以来,许多研究者都希望能够解析它的结构。但这类蛋白嵌在细胞膜中,很难得到蛋白结晶,因而很难利用X射线晶体学方法对其进行解析。而如今,冷冻电镜以接近原子分辨率成功解析了TRPV1膜蛋白质的结构,可以说是结构生物学研究的一个里程碑事件。程亦凡认为将来会有不少从事X射线晶体学研究的结构生物学家将冷冻电镜作为自己的重要研究工具。李慧林表示:“亦凡的工作可以说为冷冻电镜的应用打开了一个新的局面。膜蛋白是重要的药物靶点,因此会有越来越多的制药公司关注这一技术。而现在的制药公司会做很多X射线晶体学的研究工作,以后他们可以有新的选择了。”
总之,冷冻电镜技术发展迎来新纪元,“后基因组时代”蛋白质三维结构解析成为迫切科学任务,冷冻电镜技术将会在蛋白质结构解析工作中承载重要责任。
大师风采
本次大会聚齐了国内外冷冻电镜领域最为权威的专家,与参会的200余位青年学者、学生一起面对面交流,指点他们在研究过程碰到的难题,并且由专家组成宣讲团,为广大学员培训电镜操作技术以及图像处理技术,为冷冻电镜在中国的推广和普及专业知识做出了巨大的努力。
演讲者代表
组织有序、服务周全
本届大会是国家蛋白质科学中心成立以来举办的第一次国际性会议,也是中心系列前沿论坛之一,为此中心专门成立了大会组委会,最大的保障了这次大会成功的举办。与会人员高度评价了这次大会的接待工作,组织有序、服务周全,说明国家蛋白质科学中心拥有一支高水平的运维管理与后勤保障团队,经受住了国际一流会议接待的考验,为接下来承接大型国内与国际会议积累了宝贵的经验。
未来中心将会陆续举办系列学术前沿论坛,加强我国生命科学领域与国际间的交流与合作、培养高技术人才及年轻后备人才,增强我国的科研实力,并借助前沿论坛的举办将国家蛋白质中心这一平台打造成为具有一定国际影响力的人才交流与合作、科研探索与创新的实践基地。
电镜数据计算培训暑期班合影
电镜操作暑期班合影
2014冷冻电镜(cryo-EM)三维分子成像国际研讨会参会人员合影