核心提示：該項研究工作是中科院生物物理研究所朱平研究組、李國紅研究組、許瑞明研究組長期合作獲得的重要成果，得到了科技部973計劃、國家自然科學(xué)基金委重大研究計劃項目和重點項目以及中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）等的資助?！?/p>

2014年4月25日，美國Science雜志以長幅研究論文（Research Article）的形式報道了一項我國科學(xué)家的最新研究成果，這項成果在世界范圍內(nèi)率先破解了“DNA是如何在更高一級水平上構(gòu)成30nm染色質(zhì)的” 生物學(xué)難題，對于破解生命密碼，理解細胞增殖、發(fā)育及分化過程的機理具有十分重大的意義，將人類破解生命遺傳密碼的征途向前大大地推進了一步。

“四分之二”的征途

DNA是高等生物的主要遺傳物質(zhì)。長長的DNA究竟是如何折疊、盤繞而進一步形成染色質(zhì)并存在于小小的細胞核中的？一直是科學(xué)界亟待解開的謎團。

在現(xiàn)代生物學(xué)的教科書里，這個過程被描述為四個步驟。這四個過程對應(yīng)著四級結(jié)構(gòu)：第一級結(jié)構(gòu)是核小體，它是DNA雙螺旋“繩子”纏繞在組蛋白上形成的；第二級結(jié)構(gòu)是核小體進一步螺旋化形成直徑為30nm的螺線管，即30nm染色質(zhì)纖維；第三級結(jié)構(gòu)是由螺線管再進一步螺旋化成為直徑為0.4微米的筒狀體，也稱為超螺旋體；第四級結(jié)構(gòu)就是可以在光學(xué)顯微鏡下看到的染色體， 它是由超螺旋體進一步折疊盤繞成的。

從DNA到染色體，這看似簡單的“四步”蘊藏了太多的奧秘。這四種結(jié)構(gòu)，越往高級越復(fù)雜，破解難度也逐級增加。1974年，國外科學(xué)家發(fā)現(xiàn)多個核小體會形成一種串珠狀的一級結(jié)構(gòu)并于1997年解析了單個核小體的原子分辨率結(jié)構(gòu)。在此之后，二級結(jié)構(gòu)，也就是30nm染色質(zhì)纖維高級結(jié)構(gòu)的研究，一直是現(xiàn)代分子生物學(xué)領(lǐng)域面臨的最大挑戰(zhàn)之一。

這次中國科學(xué)家的研究成果，解開了基礎(chǔ)生命科學(xué)研究的重要一環(huán)，將人類破解生命遺傳密碼的征途向前大大地推進了一步。

本研究論文的評審人評論說，“30nm染色質(zhì)結(jié)構(gòu)是最基本的分子生物學(xué)問題之一，困擾了研究人員30余年”，并稱該結(jié)果是“目前為止解析的最有挑戰(zhàn)性的結(jié)構(gòu)之一”，“在理解染色質(zhì)如何裝配這個問題上邁出了重要的一步”。

“這項成果一定會被寫進教科書。”中國科學(xué)院前沿科學(xué)與教育局局長許瑞明評價說。

“不被折騰”靜心出成果

該項研究工作是中科院生物物理研究所朱平研究組、李國紅研究組、許瑞明研究組長期合作獲得的重要成果，得到了科技部973計劃、國家自然科學(xué)基金委重大研究計劃項目和重點項目以及中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）等的資助。

這個課題國外也有類似的研究，為什么是中國率先突破？

項目主要完成人朱平、李國紅表示，“我們幾個團隊之間是緊密合作，可以毫無保留地相互分享各自的研究成果，基本上已經(jīng)和一個團隊差不多了。國外的科學(xué)家往往都是‘單打獨斗’，很難各展所長。”

對于這個問題，中科院生物物理研究所所長徐濤總結(jié)說，“國際一流成果的產(chǎn)生，必須要有四個基本的要素，即要有國際一流的科學(xué)問題，國際一流的研究隊伍，國際一流的科研平臺和國際一流的體制機制。這次重大成果的取得，正是得益于這四個要素的不斷完善。”

一位中科院內(nèi)部人士告訴記者，這個研究所的科學(xué)家“不被折騰”。徐濤說，“在體制機制方面我們也在探索，要使科學(xué)家能夠靜下心來啃硬骨頭，有更多的時間在科研第一線，而不是奔走于四處競爭經(jīng)費的路上”。