蛋白组学技术革新与药物研发早期突破

一、蛋白组学在药物研发中的核心价值

多组学整合的独特优势

生命发展机理包含多层次、多水平和多功能的复杂结构体系。在后基因时代，多组学的磅礴发展成为研究浪潮最前沿。如何通过基因组、转录组、蛋白质组学、代谢组学、脂质组学等多组学进行高通量分析，并借助大量多组学数据进行整合，能帮助对生命开展更全面的认识，攻克科研领域的全新高地。

“多组学融合是一个很好的研究方向，因为单一组学的研究是有局限性的。” 周晓斌分析道，基因组 / 转录组能提示潜在可能性，但不能保证蛋白质一定表达或起作用；代谢组揭示了功能性分子的动态状态，但缺乏对上游调控网络的解释。

基于此，赛默飞能够提供完整的多组学解决方案，从样本制备、仪器采集到软件分析、数据融合，形成闭环。通过完整产品线，帮助研发团队更准确地评估靶点成药性，真正从基因型走到表型。

靶点发现与验证的关键作用

从靶点发现到候选药物筛选，蛋白组学在药物研发早期链条中具有不可替代的价值，主要体现在靶点验证和生物标志物发现。

在免疫治疗药物开发中，质谱检测明确了 PD-L1 的真实表达情况，帮助确认其作为可成药靶点。在阿尔茨海默症研究中，脑脊液中的 tau 蛋白修饰被发现可作为早期诊断和药效评价的标志物。

新兴领域的应用突破

在生殖医学等新兴领域，蛋白组学也展现出巨大潜力。通过超灵敏的质谱平台，可以在单个胚胎水平实现蛋白质组分析。研究发现，在早期胚胎发育过程中，如果母源蛋白降解失调，就可能导致胚胎发育受阻，这为解释不孕不育现象提供了新的分子证据。

二、蛋白组学技术的发展趋势

技术突破的前沿方向

展望未来 3-5 年，蛋白组学技术的几个突破方向：靶向蛋白组学将让蛋白组学走上 “基于通路” 的新路线，而不仅仅是现在的 “发现型蛋白组学” 阶段；空间蛋白组学、单细胞蛋白组学在现有鉴定深度的情况下，通量将得到极大提高。

要达成上述蛋白组学技术突破，需依托两大核心支撑：一是能满足 “高通量、高精度、低样本量” 需求的前沿质谱设备，二是可实现 “数据自动化处理、科学假设生成” 的 AI 技术。二者协同将打破现有科研瓶颈，推动蛋白组学从 “基础研究” 向 “临床转化” 加速落地。

三、技术革新篇：

质谱技术的突破性进展

质谱技术：从分析工具到药物发现核心引擎的蜕变

作为蛋白组学研究的 “硬件核心” ，质谱技术正从单纯的分析工具升级为药物发现的核心引擎 —— 这一蜕变的关键，在于赛默飞针对科研痛点推出的三款核心产品，精准匹配 “大规模样本检测、精细结构分析、精准标志物锁定” 三大需求。

1.Thermo Scientific™ Orbitrap™ Astral™ Zoom超高分辨质谱系统（简称：Orbitrap Astral Zoom）

针对 “大规模样本快速处理” 需求，凭借增强的动态分析覆盖范围，科学家可将 6000 例研究样本的处理时间从 1000 天压缩至 100 天，大幅加速阿尔茨海默病与癌症等关键领域的研究进程。

2.Thermo Scientific™ Orbitrap™ Excedion™ Pro组合型质谱仪（简称：Orbitrap Excedion Pro）

聚焦 “蛋白质精细分析” 需求，作为 Orbitrap 家族新成员，其配备电子转移解离技术（EASY-ETD），可助力研究人员拆解复杂分子，深入解析蛋白质结构与序列。帮助研究人员深入理解单克隆抗体（mAbs）等药物与蛋白质治疗剂，加速心脏病学、神经学、肿瘤学领域的治疗研发。

3.Olink™ Target 48 Neurodegeneration靶向蛋白检测panel 

为 “精准锁定疾病标志物” 提供补充支持，基于 Olink PEA技术，能一次性精准检测 41 种核心神经退行性标志物（如阿尔茨海默病、帕金森病相关标志物）。更实用的是，每次检测仅需1微升血液或脑脊液，可最大限度节省珍贵的临床样本。

解决行业痛点：成本与效率的双重突破

“质谱设备成本高昂一直是行业痛点。” 周晓斌坦言，赛默飞近年来在降低用户成本方面取得了实质性进展。通过高通量质谱平台（如 Orbitrap Astral Zoom）的应用，单个蛋白组学样品的分析成本已从约2000元降至约500元，两年内成本降低至原来的四分之一，显著降低了蛋白组学分析的门槛。

应对技术挑战：从微量检测到标准化解决方案

针对蛋白质丰度跨度超过十个数量级的技术挑战，周晓斌表示，通过样品前处理和仪器创新双管齐下，Orbitrap Astral 在对纳米磁珠富集样品时可以轻松鉴定超过 5000 个蛋白，针对纯血浆，在 180SPD 的情况下能鉴定超过 900 种蛋白。

在标准化方面，他强调赛默飞对每个客户的验收指标就是 180SPD，8000 蛋白。这不是市场宣传语言，而是每个客户都可以重现的技术标准。

他还特别分享了与中国科研机构的合作成果：在深圳医学科学院，赛默飞的仪器几乎保持 24 小时连续运转，以应对巨大的样本处理需求；在与南京医科大学的合作中，新技术的应用使得积累十几年的大队列样本价值得以充分释放，成功克服了传统技术下分析成本过高的障碍。

四、AI 赋能篇：

智能技术重塑科研范式

AI 驱动的药物研发新范式

“如果要用一个比喻来描述 AI 在科研中的角色演变，我认为今天的 AI 还是一个优秀的研究助手，但我们的目标是让它成长为能够独立提出科学假设的博士级伙伴。” 周晓斌如此形容 AI 技术的发展轨迹。

赛默飞的临床试验预测套件已在 400 多项研究中得到验证，与传统时间线管理相比，平均可节省 12 周时间。创新平台运用深度机器学习进行实时预测，算法会随时间不断迭代优化，通过实时数据整合与用户反馈持续进化。

实验室自动化的革命性突破

周晓斌期待 AI 将来应用于实验室自动化的方向，例如在冷冻电镜平台，研究人员只需提出科学问题，系统就能自动生成实验方案并执行。这标志着科研模式从 “工程师驱动” 到 “科学家驱动” 的根本转变。

未来展望：从数据处理到科学发现

未来，赛默飞将重点推进 AI 技术在两个方向的突破：一是科学假设的自动生成，二是实验方案的自主优化。周晓斌透露，正在开发能够让 AI 自主提出科学假设的系统，这将是科研范式的又一次革命。

五、生态构建篇：

赛默飞的中国战略与产业布局

定制化服务的创新模式

周晓斌介绍，针对不同客户的显著需求差异，赛默飞通过提供从入门到高端的全系列产品，如 Orbitrap Excedion Pro 和 Thermo Scientific Stellar（以下简称：Stellar）质谱系统，满足多样化的应用场景。

赛默飞在上海设立的客户体验中心具有独特价值，这里有数十台持续开机的仪器和 100 多名应用工程师，与客户共同工作，开发解决方案。

支持药企国际化发展

在支持中国药企出海方面，周晓斌分享道，中国药企的创新能力正获全球认可，但出海过程中最大的挑战之一是数据的国际认可度。使用赛默飞平台产生的数据在全球范围内具有很高接受度，为客户国际化提供了重要支撑。去年，赛默飞帮助多家中国药企完成了早期研发数据的标准化和国际化整理，使他们成功与跨国药企达成了授权合作协议。

产学研协同的创新网络

周晓斌强调，赛默飞通过与高校建立联合实验室，共同开发方法，并在已有的设备安装基础上去匹配目标客户，促成 “药企-高校-临床” 的协同创新平台。

例如，2024年，赛默飞与中国科学院上海高等研究院国家蛋白质科学研究（上海）设施携手成立的“蛋白质动态分析实验平台”，整合了赛默飞的全球技术优势与本地科研人才的研究力量，产生了显著的协同效应。

对中国创新生态的坚定信心与青年支持

基于与全球科研机构的广泛合作，周晓斌认为未来五到十年，中国将在全球医药创新中扮演更加重要的角色。在蛋白组学领域，中国已经与国际先进水平并跑，在样本资源和大规模数据分析方面甚至展现出优势。

周晓斌特别强调了对年轻科学家的支持，赛默飞正与多家高校合作，设立专门的培养计划，每年支持优秀的青年科学家使用前沿平台开展创新研究。他相信，这些年轻人将是中国医药创新的未来。

他对刚进入该领域的科研人员建议，要重视样品的收集以及样品的前处理，注意一致性。可以更多尝试基于质谱的靶向蛋白组学分析手段。

六、结语：攀登科学高峰的“夏尔巴人” 精神

周晓斌

赛默飞中国分析仪器事业部商务副总裁

采访结束时，周晓斌分享了一个富有哲理的比喻：“在西藏，夏尔巴人原本不爬山，但现在他们成为了世界上登山向导。这个转变的关键在于，他们发现了登山这项活动的深层价值。”

同样，技术的进步解放了人类的创造力，让我们能够探索的科学高峰。周晓斌最后表示，在蛋白质组学这个充满希望的领域，赛默飞愿意成为中国科学家攀登科学高峰的 “夏尔巴人” 。不仅提供 “登山” 的工具，更分享 “攀登” 的经验，最终目的是与科学家一起，征服更多科学高峰，为人类健康事业作出更大贡献。

在蛋白质组学技术快速发展的今天，赛默飞正通过持续的技术创新和深度的生态共建，与中国科研界携手并进，共同推动医药研发进入一个全新的时代。