攻克新冠疫苗关键，中国科学家立功！

近日，美国两款使用mRNA（信使核糖核酸）技术的新冠疫苗陆续投入使用，给美国近乎失控的新冠疫情带去了希望的曙光。而这背后一位中国科学家做出了重要贡献。

这位科学家也出现在了《华盛顿邮报》的报道里。只是《华盛顿邮报》悄悄地抹掉了他的国籍——中国。

这位科学家名叫王年爽，他在2016年设计的用两个脯氨酸（proline）突变稳定冠状病毒刺突（Spike）蛋白的结构，如今被广泛应用在了包括辉瑞、强生、Moderna、Novavax等多家公司的新冠疫苗研发中。

冠状病毒的一个特点是其表面规则排列着的一根根长长的凸起物。这类凸起物是由病毒的刺突蛋白构成的，也是冠状病毒感染细胞的关键蛋白。

电子显微镜下的新型冠状病毒。图片/世界卫生组织

辉瑞、Moderna等疫苗的机制是利用mRNA技术在人自身细胞内制造稳定且免疫原性强的刺突蛋白，训练我们的免疫系统识别病毒，从而激发免疫反应。

但新冠刺突蛋白极不稳定，王年爽的贡献就是利用结构生物学，在尝试上百种不同的设计之后，找到了两个可以稳定刺突蛋白的脯氨酸突变。

王年爽的论文图表，S-2P的设计能把表达量提升至50倍。

这个技术手段不仅极大地提高了蛋白的稳定性和免疫原性，还适用于大部分种类的冠状病毒，对于应对新发冠状病毒的意义重大。

顺其自然地选择学生物

王年爽在杰森实验室工作。 图片/得州大学奥斯汀分校

王年爽1986年出生在山东淄博农村。中学期间的生物成绩很突出，用他自己的话说是“高中时我花的时间最少，却每次都成绩最好，大概总能稳定到全市前十。”

填报志愿时，他进入中国海洋大学，成为2005级基地班（生物化学与分子生物学专业）的一员。

2009年，王年爽以优异的成绩保送进清华大学生命科学学院结构生物学中心，在王新泉教授的指导下攻读博士学位。

王年爽身着清华大学博士服与自己朝夕相处五年的实验器材合影。图片/王年爽

2012年，当中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）出现时，王年爽和他的导师、清华生命学院副院长王新泉教授对冠状病毒产生了兴趣。

2013年，王新泉教授带着王年爽和清华大学张林琦教授实验室合作，在解析MERS冠状病毒入侵细胞机制的基础上，进一步筛选出世界上首个能够阻断MERS感染的单克隆中和抗体（neutralizing monoclonal antibodies）。

同年，《科学》杂志把结构生物学指导疫苗设计列为当年十大科学突破之一，为王年爽的博士后研究指明了方向。

在经历北京五年“最怀念也最无忧无虑的”读博时光后，王年爽在2014年加入杰森·麦克莱伦（Jason McLellan）的实验室，开始自己的博士后研究。

研究成果在疫情中发挥作用

当时，麦克莱伦实验室的一个重要项目是和美国国家卫生院的疫苗研发中心副主任巴尼·格雷厄姆（Barney Graham）合作开发针对新发冠状病毒的疫苗。

作为实验室元老，也是麦克莱伦带的第一个博士后，王年爽的课题是找到能够稳定冠状病毒刺突蛋白的方法，这是疫苗研发的关键靶点。为此，王年爽在两三年间几乎用尽了所有的办法。

王年爽说：

当一个月或者几周的努力没有任何成果时，我会非常气馁。但是，对这项研究重要性的信念让我坚持了下来。

麦克莱伦用了不起（tremendous）形容他对王年爽的印象。

我们有过很多试错，但是王年爽从不放弃。 "There was a lot of trial and error, but Nianshuang never gave up", McLellan told China Daily.

王年爽说，在和安德鲁·沃德实验室合作(Andrew Ward's lab)完成对HKU1冠状病毒的刺突蛋白的结构分析后，情况开始好转。

“我们和合作者一起解析了HKU1的蛋白结构，这对我们的帮助很大。之后，我们又尝试了一百多个突变，最终确认了关键的两个脯氨酸（proline）突变”，王年爽兴奋地说。

这一突破性的成果，也为4年后他和团队在《科学》杂志全球首发新冠病毒的S蛋白结构打下了技术基础。

王年爽解释道：

这个突变的作用其实是在这个结构当中，加入了一个稳定化的钢筋支架让这个蛋白更稳定。能够激发更强效更持久的免疫反应，这样做疫苗就会有比较好的效果。

王年爽作为共同一作在国际顶级学术期刊Science上率先发布新冠病毒S蛋白电镜结构。图片/网页截图

尽管王年爽从来没有怀疑过他这项研究的重要性，但他做梦都没有想到，自己的成果能够在新冠疫情中发挥如此大的作用。

王年爽的博士生导师，清华大学生命学院副院长王新泉教授在接受中国日报采访时说，经年累月的专注和扎实的知识积累对王年爽的帮助巨大。

王新泉在清华大学2020级研究生开学典礼上讲话。摄影/李派

王新泉说：

王年爽是我实验室里第一个研究冠状病毒的学生。加入杰森在美国的实验室后，他继续关注冠状病毒的研究，坚持做了7年。知识的积累无疑帮助他取得了如此巨大的成果。

不过，这项如今被广泛应用的技术，在当时却被五家顶级科研期刊拒稿了。

“在当时，MERS冠状病毒已经发生过去很久了，大家普遍认为整个冠状病毒已经不是一个问题”，王年爽解释道。

经过一年的努力，文章才终于在2017年8月发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS，Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）。但他和杰森坚信这个设计能够帮助应对新发冠状病毒。

这个经历让王年爽对于科研有了新的感悟。

不要为了发文章去做你的科研

王年爽说：

不要为了发文章去做你的科研。

在他眼中，科研不应该文章至上，更重要的是给自己的领域带来一些突破，给社会带来一些改变。

之前的传染病研究和与公司合作的经历让王年爽感受到科研成果转化的艰难，他决定投身于生物医药的产业化。今年8月加入美国再生元制药公司，从事研发工作，完成了从学界到业界的转变。

王年爽目前和家人生活在美国纽黑文的出租屋中。摄影/高天沛

《自然》杂志的一篇文章指出，今年以来，关于新冠病毒的研究成了科学界的新热点，全球4%的学术论文与冠状病毒有关。

王年爽在微博上评论道：

大量的文章都是抢热点，真正具有实际价值的理论突破其实不多。从今往后，文章难发了，做新冠就会成为鸡肋，愿意专心投入研究的会越来越少。

这种担忧源自王年爽对科研现状的洞见。

等真正有能力做一些事情的时候会回国

新冠疫情以来，美国政府开始频繁对中国打“政治牌”，大量中国学者和留学生因此受到影响。

王年爽表示：

自从新冠疫情爆发后，中美之间的交流急剧减少，这是很多美国科学家不愿意看到的现象。我希望这种情况可以得到改善，我们团结合作，一起应对我们共同的敌人——新冠病毒。

王年爽说，适应新的工作角色需要时间，也想继续打磨好自己的能力。

谈及未来的发展，王年爽认为自己还需要时间提升实力，加深对工业界的了解。正如他对科研的理解一样，重视基础，厚积薄发。

王年爽在本科期间乘坐东方红二号出海实习。 图片/王年爽

王年爽如是回复网友在微博建议他回国的评论：

修炼一些年，等真正有能力做一些事情的时候会回国的。

记者 高天沛

摄影 高天沛 蒋成龙

剪辑 高天沛
编辑 王瑜

制片人 纪涛

中国日报美国分社出品