10月14日，在山東大學123周年校慶即將到來之際，中國科學院院士顏寧應邀來到山東大學青島校區，做客“觀瀾大講堂”，以“探索生命暗物質 助力健康新光明”為主題作學術報告。

顏寧院士以“我們如何認識世界”為切入點，介紹了結構生物學的發展歷史。隨后，顏寧院士分別從轉運蛋白和“暗物質”兩個大方向介紹了團隊近年來的科研成果。在轉運蛋白方向，顏寧院士團隊聚焦于葡萄糖轉運蛋白以及離子轉運蛋白。葡萄糖作為地球上各種生命體的重要能量來源，其進入細胞內的過程長期未知，顏寧教授團隊首次解析了人源葡萄糖轉運蛋白GLUT1的晶體結構，并解析了人源葡萄糖轉運蛋白GLUT3處于不同構象的3個高分辨率晶體結構，將其與GLUT1的結構比對，揭示了葡萄糖轉運蛋白底物識別與轉運的分子機制，為基于結構的小分子設計提供了直接依據。電壓門控鈉（NaV）通道和電壓門控鉀（KV）通道是電信號啟動的結構和化學基礎。在人體中，一共有九種已知的電壓門控鈉離子通道亞型，在不同的器官和生理過程中發揮關鍵作用，其突變與多種疾病密切相關。顏寧院士團隊克服層層瓶頸，利用單顆粒冷凍電鏡的方法重構出了真核生物鈉離子通道的三維結構，為以鈉離子通道為靶點的相關藥物的開發奠定了重要基礎。

近年來，AI的發展助力了蛋白結構預測和藥物設計，為生命暗物質的探索提供了更多可能性。現階段對非編碼DNA/RNA、糖、脂、代謝物質等生命暗物質的探究較少。顏寧院士團隊提出一種新型探索未知的方法——CryoSeek。相關研究采用冷凍電鏡對清華荷塘的過濾水樣進行了分析，通過三維重構獲得了若干高分辨率電鏡密度圖，利用基于AI算法的CryoNet軟件進行自動模型搭建，成功發現了兩種未知的原纖維結構，并推測其可能是未被表征的菌毛。該研究標志著結構生物學領域首次將冷凍電鏡的應用擴展到直接發現未知物體，表明結構生物學是探究完全未知物體的重要工具。講座最后，顏寧院士強調了深入的基礎研究對于推動科學發展和解決現實問題的必要性。

在提問環節，顏寧院士分享了自己多年來從事科學研究積累的經驗，鼓勵同學們保持好奇心，勇于面對挫折，主動溝通合作，不斷探索未知領域。

顏寧，中國科學院院士，深圳醫學科學院院長，深圳灣實驗室主任，清華大學生命科學學院講席教授。2007年受聘清華大學醫學院，擔任教授和博士生導師，2012年成為終身教授，2013年成為拜耳講席教授。2017年受聘普林斯頓大學，成為首位雪莉·蒂爾曼終身講席教授。2022年12月受聘成為深圳醫學科學院（籌）創始院長。2023年3月受聘兼任深圳灣實驗室主任。主要致力于跨膜運輸蛋白的結構與機理研究，在國際上首次揭示人源葡萄糖轉運蛋白、真核生物電壓門控鈉離子通道和鈣離子通道等一系列具有重要生理與病理意義跨膜蛋白的原子分辨率結構，為理解相關疾病的致病機理及藥物開發提供了分子基礎。目前主要致力于針對疼痛的發病機理研究與藥物研發。2019年當選美國科學院外籍院士；2021年當選美國藝術與科學院外籍院士。2023年當選中國科學院院士。2024年獲得歐萊雅-聯合國教科文組織“世界杰出女科學家成就獎”。

（來源：山東大學微生物研究院    文/徐曉寧  圖/侯煜 劉璇）