·“我們?cè)诖吮碚眠@三位學(xué)者，他們?cè)谌祟惱斫馊旧w結(jié)構(gòu)的歷史上留下了不可磨滅的印記。”頂科協(xié)生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)主席，2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主蘭迪·謝克曼（Randy Schekman）教授如此評(píng)論他們的成就。

9月14日，2023年世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)獎(jiǎng)（WLA Prize，以下簡(jiǎn)稱“頂科協(xié)獎(jiǎng)”）在上海揭曉。該獎(jiǎng)下設(shè)“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)”和“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)”兩個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，單項(xiàng)獎(jiǎng)金高達(dá)1000萬(wàn)元人民幣。

今年的“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”頒給了三名結(jié)構(gòu)生物學(xué)家：英國(guó)劍橋MRC分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室名譽(yù)課題組負(fù)責(zé)人丹妮拉·羅茲（Daniela Rhodes）、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院生物大分子晶體學(xué)名譽(yù)教授蒂莫西·J·里士滿（Timothy J. Richmond）以及美國(guó)科羅拉多大學(xué)博爾德分校生物化學(xué)講席教授卡洛琳·盧格（Karolin Luger），因他們共同“闡明了核小體的原子結(jié)構(gòu)，為揭示染色質(zhì)、基因調(diào)控和表觀遺傳機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)”。

2023年頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”在滬揭曉。圖片來(lái)源：WLA Prize

“我們?cè)诖吮碚眠@三位學(xué)者，他們?cè)谌祟惱斫馊旧w結(jié)構(gòu)的歷史上留下了不可磨滅的印記。”頂科協(xié)生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)主席，2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主蘭迪·謝克曼（Randy Schekman）教授如此評(píng)論他們的成就。

從1976年到1997年，羅茲教授、里士滿教授與盧格教授將對(duì)DNA核小體的觀測(cè)從不可能變?yōu)榭赡埽瑥哪：優(yōu)榍逦Ｋ麄冊(cè)谶@二十余年的時(shí)間里各有交集，共同推進(jìn)了這項(xiàng)生物學(xué)事業(yè)。

丹妮拉·羅茲。圖片來(lái)源：科學(xué)家本人

羅茲教授出生于意大利托斯卡納的佛羅倫薩附近，在瑞典長(zhǎng)大并在此求學(xué)。1969 年，羅茲教授首次加入英國(guó)劍橋 MRC 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，擔(dān)任研究助理從事轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸（tRNA）的晶體結(jié)構(gòu)研究，隨后跟隨亞倫·克魯格（Aaron Klug，1926-2018，因在生物粒子結(jié)構(gòu)分析方面的貢獻(xiàn)而獲得1982年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）爵士攻讀了博士學(xué)位。

羅茲教授在該實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)始了對(duì)核小體觀測(cè)的研究。核小體（nucleosome）是使得DNA能夠在染色體中折疊壓縮的一種結(jié)構(gòu)單元，它沿著DNA分子緊密而有規(guī)律地分布著。核小體不僅使極小的細(xì)胞染色體能夠容納大量DNA分子，也在基因表達(dá)的控制中扮演著重要角色。

當(dāng)時(shí)，“最直接的挑戰(zhàn)是確定核小體的原子結(jié)構(gòu)，因?yàn)槲覀兇_信這些分子結(jié)構(gòu)的信息將揭示染色質(zhì)功能的本質(zhì)。”謝克曼教授在解讀三位獲獎(jiǎng)?wù)叩某删蜁r(shí)說(shuō)，“首個(gè)突破來(lái)自于丹妮拉·羅茲的研究。”

1976年，羅茲教授成功制備了首批天然核小體核心顆粒（Nucleosome Center Partical）晶體。在生物學(xué)中，通過(guò)X光照射生物分子產(chǎn)生的衍射反應(yīng)來(lái)探知其準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)是常用的做法，為了產(chǎn)生衍射效應(yīng)，需要將純化后的生物樣品進(jìn)行晶體生長(zhǎng)，做成晶體“標(biāo)本”。她還通過(guò)具有均質(zhì)序列和長(zhǎng)度的 DNA 成功制成了具有更好衍射效果的人造核小體晶體。

羅茲教授的工作使得后續(xù)對(duì)核小體結(jié)構(gòu)的探索成為可能。其后，她作為獨(dú)立課題負(fù)責(zé)人繼續(xù)繼續(xù)留在MRC分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)研究染色體的性質(zhì)和功能。在研究端粒（與衰老和癌癥有關(guān)的染色體頂端）結(jié)構(gòu)時(shí)，她的研究小組意外地發(fā)現(xiàn)了能結(jié)合并促進(jìn)生成 G-四聯(lián)體的蛋白質(zhì)，并首次為這種結(jié)構(gòu)在生物學(xué)中的作用提供了體內(nèi)證據(jù)。2011年，羅茲教授轉(zhuǎn)赴新加坡，成為南洋理工大學(xué)結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究所的創(chuàng)始所長(zhǎng)，并建立了一個(gè)專注于端粒生物學(xué)研究的卓越科學(xué)網(wǎng)絡(luò)。

蒂莫西·J·里士滿。圖片來(lái)源：蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院

蒂莫西·J·里士滿教授出生于美國(guó)俄勒岡州科瓦利斯市，在普渡大學(xué)獲得了生物化學(xué)學(xué)士學(xué)位。博士研究期間，他在耶魯大學(xué)跟隨弗雷德·M·理查茲（Fred M. Richards）教授和湯姆·施泰茨（Tom Steitz）教授學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)化學(xué)和X射線晶體學(xué)。

1978年，在羅茲教授制作初核小體核心顆粒的首批晶體的兩年之后，里士滿同樣加入了克魯格爵士的實(shí)驗(yàn)室，他的項(xiàng)目就是利用X射線晶體學(xué)解決核小體的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。

他將核小體晶體結(jié)構(gòu)的分辨率從羅茲教授的20 ? （“埃”，廣泛運(yùn)用于結(jié)構(gòu)生物學(xué)的長(zhǎng)度單位，為0.1納米）提高到了7?，使得核小體核心中的組蛋白分子相互交織的性質(zhì)以及組蛋白八聚體上纏繞的雙螺旋DNA鏈可以被清楚觀測(cè)到。

1987年，里士滿教授被任命為蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的“生物大分子X(jué)射線晶體學(xué)”教授，他在那里建立了自己的課題組，繼續(xù)核小體的研究，通過(guò)重組表達(dá)單個(gè)組蛋白分子和不同DNA序列組合，使核小體在DNA上更加規(guī)則地排列，以獲取更好的晶體衍射效果。

最終他與才華橫溢的博士研究生和博士后一起，成功地闡明了核小體核心顆粒的原子結(jié)構(gòu)。這些成員中包括本次的另一位獲獎(jiǎng)?wù)呖辶铡けR格教授。在1997年發(fā)表的一篇堪稱里程碑的論文中，盧格、里士滿及其它合作者成功將核小體分辨率推進(jìn)至2.8?，并揭示了核小體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，為后續(xù)相關(guān)研究提供了理論指導(dǎo)。這篇論文引發(fā)了大量關(guān)于核小體結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系的文獻(xiàn)發(fā)表，并且仍然是蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)（PDB）被引用最多的論文。

其后，里士滿教授繼續(xù)研究核小體，并在2002 年與柯特·戴維（Curt Davey） 的合作研究中將分辨率進(jìn)一步提高到了1.9?。他還利用解析出的核小體原子結(jié)構(gòu)研究了其高階結(jié)構(gòu)和含核小體的染色質(zhì)重塑復(fù)合體。與此同時(shí)，他的實(shí)驗(yàn)室還確定了多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合 DNA 復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，并開(kāi)發(fā)了一種表達(dá)系統(tǒng)，用以生產(chǎn)多蛋白復(fù)合物。里士滿教授于2019年榮休，2020年獲得瑞士國(guó)籍。

卡洛琳·盧格。圖片來(lái)源：科學(xué)家本人

卡洛琳·盧格教授出生于奧地利，在奧地利因斯布魯克大學(xué)獲得了生物化學(xué)學(xué)位。隨后，她在瑞士的巴塞爾大學(xué)生物中心獲得了生物物理學(xué)博士學(xué)位。1990 年，盧格教授前往蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院從事博士后研究，成為了里士滿教授項(xiàng)目的一員，并成為1997年那篇核小體研究里程碑式論文的共同作者。

盧格教授于1999 年在科羅拉多州立大學(xué)開(kāi)始了獨(dú)立職業(yè)生涯，并于2015年轉(zhuǎn)至科羅拉多大學(xué)博爾德分校任職。她以對(duì)核小體和維持染色質(zhì)完整性因子的研究被廣泛認(rèn)可，還在核小體的進(jìn)化起源方面做出了大量研究，如先于真核生物出現(xiàn)的生命形式（如巨型病毒、古生菌和細(xì)菌）中的組蛋白。

盧格教授的研究小組還研究了人類 DNA 損傷感受器蛋白 PARP1，致力于開(kāi)發(fā)改良性的癌癥療法。2012年她成為國(guó)際生物物理學(xué)會(huì)年會(huì)講者，2017年成為美國(guó)人文與科學(xué)院院士，2018年成為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士，并在培養(yǎng)下一代科研人員方面成績(jī)斐然。

關(guān)于頂科協(xié)獎(jiǎng)

頂科協(xié)獎(jiǎng)是由世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)（WLA）發(fā)起，世界頂尖科學(xué)家發(fā)展基金會(huì)承辦，紅杉中國(guó)獨(dú)家捐贈(zèng)的國(guó)際性科學(xué)大獎(jiǎng)，于2021年11月1日在第四屆世界頂尖科學(xué)家論壇（WLF）上正式宣布創(chuàng)設(shè)。

頂科協(xié)獎(jiǎng)每年頒發(fā)一次，目前設(shè)立了“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”兩個(gè)單項(xiàng)獎(jiǎng)，單項(xiàng)獎(jiǎng)金金額為1000萬(wàn)元人民幣，躋身全球獎(jiǎng)勵(lì)金額最高的科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)之列，同個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)最多可由4名獲獎(jiǎng)?wù)吖餐@獎(jiǎng)并分享。

頂科協(xié)獎(jiǎng)旨在表彰全球范圍內(nèi)做出開(kāi)拓性工作、推動(dòng)所在學(xué)科理論發(fā)展、開(kāi)辟新的重大研究領(lǐng)域或促進(jìn)科技轉(zhuǎn)化并改善人類生活的研發(fā)人員與技術(shù)先鋒，以期支持全球科技進(jìn)步，更好地應(yīng)對(duì)全人類面臨的共同挑戰(zhàn)，推動(dòng)人類社會(huì)的長(zhǎng)期進(jìn)步。

據(jù)官方資料介紹，頂科協(xié)獎(jiǎng)采取提名制。評(píng)審機(jī)構(gòu)分為遴選委員會(huì)和評(píng)審委員會(huì)，均由國(guó)際科學(xué)界相關(guān)學(xué)科的杰出科學(xué)家組成。由遴選委員會(huì)審議所有符合要求的提名申請(qǐng)，產(chǎn)生各單項(xiàng)獎(jiǎng)候選人名單；經(jīng)評(píng)審委員會(huì)審議，產(chǎn)生獲獎(jiǎng)?wù)呙麊危辉儆身斂茀f(xié)獎(jiǎng)管理委員會(huì)進(jìn)行審定，確認(rèn)最終獲獎(jiǎng)?wù)摺?/p>