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千里烟寻丨刘伟治:与蛋白质“死磕”的博士后
2021-04-12 16:19   审核人:

学士、硕士、博士、两期博士后……刘伟治用16年时间辗转5个城市完成了他的“超级学霸”之路。更令人敬佩的是,他的科研方向始终围绕着一种物质——蛋白质。从最初与疾病相关的蛋白,到现在的海洋生物蛋白,对蛋白质、氨基酸地探究似乎也已成为他生命中的一部分。

刘伟治说,蛋白质是生命活动的执行者,这样一种神奇的物质让他发自内心地热爱并着迷,他也因此一路走上了学位的最高峰。

今天,就让我们走进刘伟治,倾听他的执著人生故事。

刘伟治,生命科学学院1996级校友,中国海洋大学海洋生命科学学院教授、博士生导师。科罗拉多大学、耶鲁大学博士后。主要研究方向为蛋白质化学、生物物理学和结构生物学领域。在《Molecular Cell》《Nucleic Acids Research》《J. Biol. Chem.》等国际知名学术期刊上发表SCI收录论文数十篇,在蛋白质化学和结构生物学领域取得突破性的研究成果。


01向海出发 结缘生命科学

1996年秋天,位于黄海之滨的烟台大学迎来了建校以来的第12届新生,出生于1978年1月的刘伟治便是其中之一。还带着青春期的懵懂与些许迷茫,刘伟治的本科生涯就这样在化学生物理工学院(现已重新整合为化学化工学院和生命科学学院)开始了。

为何要报考烟台大学?刘伟治谈到了两个原因。

“一是因为烟大靠海近,生活在内陆城市的人对大海都有一种莫名的向往;二是因为烟大有生物专业,所以就果断报了烟大。”

刘伟治依然清晰地记得,那时他所在的化学生物理工学院有3个系,分别是生化系、化工系和应化系,他那一级大约有近200名新生。“我们应该是烟大学分制改革后的第一批学生。那时,大一大二是不分专业的,三个系都在一起上大课。我记得是大二下学期开始选择具体专业,这样就有效弥补了高考报志愿的盲目性。”刘伟治说,这个政策让不少学生受益,在经过1年半多的学习之后,大家对自己的爱好、潜能和专业等方面都有了更多的了解,因此在选择继续进修的专业方面也更加理性。

刘伟治的选择仍然是生物专业。“烟大接受了北大、清华的援建,理工科等实验学科非常扎实,尤其是我所在的生化系,不管在课程设置,还是学科要求上都很严格,让我至今记忆深刻 。”刘伟治提到,让他受益最深的一门课是生物大实验。“大实验课应该是大三开始有的,是一门纯实验课,4、5个人为一组,一学期一共要做5~6个大实验。从材料准备到得出结果,都由小组来完成,大概需要1个多周的时间,我们都沉浸在这门实验课里。”那时,刘伟治做的实验科目主要是核苷酸等生物大分子的分离纯化。“这门课让我体验到真正的科研乐趣所在,也深度激发了我对这个方向的热爱,对我有着启蒙作用。”

实验课中,刘伟治同老师和小组成员一起解决了一些实际问题,动手能力和思维能力都得到了提高,并且让他产生了在这个方向一直走下去的兴趣。

核苷酸是核酸的基本组成单位,其含有的RNA在蛋白质合成中起主要作用,是支配生命从诞生到死亡的必需物质。从核苷酸到蛋白质,刘伟治与生命科学结下了不解之缘。


02攀越学历高峰 想到最高处去看看

本科4年,最让刘伟治难忘的是贺君老师(现任烟台大学教务处副处长)。“我读大四时,他是中国海洋大学的在职研究生。他的热心是烟大老师共同的特点,那时他在考研、工作和生活方面给了大家很多帮助。当我在海大读研时,他在导师选择、课题组实验以及研究生规划学习实践等方面都给了我很多指导。”

2000年9月,刘伟治顺利考入中国海洋大学生命学院,开始了研究生生涯,研究方向涉及海洋生物蛋白质。“蛋白质是生命活动的执行者,是一种非常神奇的物质。生物学的意义就在于探究生命本质,这是我遵从内心热爱的选择。”

因为一直想做一件事情,就要执著地去做。

因为这份执著,研究生毕业后,刘伟治又攻读了中科院上海药物研究所药物发现和设计中心的博士;3年之后,他想要去更高的地方看一看,于是选择出国,来到美国科罗拉多大学医学健康中心继续做博士后研究;第一期博士后结束后,他还觉得不够,又来到耶鲁大学继续第二期博士后。

“很多人问我,为什么博士毕业后还要继续,并且博士后一做就是2期。我没有想太多,就是为了提升自己在相关领域的业务能力和技术水平,希望在蛋白质结构与功能领域能有所建树。”在这样的热爱与坚持下,刘伟治用16年时间走到了学术的最前沿,看到了别人看不到的风景。

“耶鲁大学是世界一流的大学,去那里做博士后研究首先是想体验他们的科研环境和思路,而从技术层面,也是决心既然要做,就尽可能瞄准高水平去做。”

多年的研究也结出了硕果,迄今为止,刘伟治在蛋白质化学和结构生物学领域取得了突破性的研究成果,成功完成了人ICAP1-KRIT1复合物蛋白纯化和复合物三维结构解析方面的研究工作,相关的成果已经发表在《Molecular Cell》 (2013,49(4):719-729)上(IF: 14.2)。这一结构为与KRTI1蛋白相关的脑海绵状血管瘤(CCM)的发病机理研究和药物开发提供了分子基础,因此该工作被《Nature Structural & Molecular Biology》(2013,20:143) (IF:12.2) “Research Highlights” 作为结构生物学研究领域的亮点文章进行介绍。


03放弃国外成果 毅然回国

2012年,刘伟治接受了中国海洋大学的邀请,回国开展海洋生物蛋白研究。虽然都是蛋白研究,但刘伟治在博士与博士后期间所研究的方向是与人类疾病相关的药理学蛋白,与海洋生物蛋白相差甚远。该如何抉择?刘伟治没有过多地犹豫,选择放弃之前所有的研究成果回国。

“关于海洋生物蛋白结构功能研究,在当时的海大还属于空白。回到海大之后,我组建了新的团队,并确定了新的研究方向。国外的成果必须放弃,只用了国外的技术研究路线。”刘伟治表示,虽然回国之后,人员、场所和经费都面临问题,但他得到了海大生命学院的大力支持,并且他认为在产学研用方面,国内市场潜力很大,他希望能做些应用方面的工作。

海洋产业是未来全球经济的重要支撑板块。刘伟治所从事的新型海洋生物蛋白研究是海洋经济发展的基础层——海洋生物蛋白资源开发利用的应用基础研究。“回国后,我和团队首先与企业联合攻关,解决了企业遇到的关键酶制备困难、活性不稳定性的问题,协助企业解决了高活性功能性食品原料制备的技术难题。”据刘伟治介绍,这个项目便是与企业合作、产学研用一体的成功案例。

目前他和团队第二个主攻的方向是海洋粘附蛋白。“我们通过研究扇贝分泌的、粘附在礁石上粘附蛋白,获得灵感开发新型的海洋粘附蛋白材料。未来希望开发出在湿环境下可以进行封堵的海洋生物蛋白材料。这属于仿生医用海洋生物材料领域,研发成功后会解决很多临床手术缝合困难的问题。”据了解,这是国际上首次对扇贝粘附蛋白机制的研究。.

回国以后,刘伟治不时会回到母校,有时是学术交流,有时是看望老师。回到校园,他总是会到原化学生物理工学院的老楼和三元湖畔走一走,仿佛又回到了那段难忘的本科生涯。他送给学弟学妹们的建议是:要按照自己的兴趣,执著地走下去。有时必须学会放弃,才会发现柳暗花明又一村。

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