结构生物学的充分理由

结构生物学取得的巨大成就令我们叹为观止，但同时也提出了一个问题：我们是否还能期待这一领域在未来取得重大进展？在回答这个问题之前，请允许我简要回顾一下结构生物学在过去三十年中取得的重大进展。三十年前，即1994年，《自然-结构生物学》杂志（十年后更名为《自然-结构与分子生物学》）创刊，以应对该领域的快速发展1。大约在那个时候，我开始在格勒诺布尔欧洲分子生物学实验室（EMBL Grenoble）攻读研究生，亲眼目睹了这些激动人心的发展。结构生物学在 20 世纪 90 年代的快速发展得益于 X 射线晶体学的几项技术进步，这些技术进步使许多生物大分子的结构研究成为可能。首先，晶体的低温保存防止了对蛋白质的辐射损伤，从而能够从单晶体中收集完整的衍射数据集2。其次，新一代 X 射线源问世，特别是我们隔壁的欧洲同步辐射设施提供了当时最明亮的 X 射线源3。第三，X 射线探测器淘汰了在胶片上记录衍射图样的繁琐工作。第四，通过在蛋白质中加入硒蛋氨酸和使用反常散射，衍射数据的相位分析变得更加简单4。最后，速度更快的计算机使数据处理更加迅速，计算机制图和软件的改进促进了原子模型的建立和完善。