2025年11月25日下午七点， 国科大“科学前沿进展名家系列讲座”非常荣幸地邀请到中国科学院生物物理所章新政研究员在中国科学院大学雁栖湖校区进行主题为 “蛋白质机器细胞原位三维重构现状和技术挑战”的讲座。章新政研究员现任中国生物物理学会冷冻电子显微学分会秘书长兼副会长，在冷冻电镜方法学领域获得多项突破性进展，所发展的新方法应用于光合作用、病毒等领域。本次讲座，他围绕蛋白质机器原位三维重构为同学们讲述了相关的前沿技术、应用及未来发展方向。
讲座伊始，章新政研究员分享了自己的学术成长轨迹，从本科阶段研究纳米材料的物理背景，到受三维重构技术启发转型生物冷冻电镜，再到回国后聚焦技术方法开发的科研历程，让同学们深刻体会到“工具驱动”对科学创新的重要意义。结合自身经历，他鼓励大家在未来的科研生活中跨学科积累、聚焦核心难题。
随后，章新政研究员回顾了蛋白质基本结构层级，从蛋白质机器的核心特征切入，详解其多亚基组成、动态组装和协同功能的复杂属性，以中心法则为线索列举了经典的蛋白质机器案例让同学们直观理解这一核心概念。进一步的，他对比了 X 射线晶体学、核磁共振与冷冻电镜三大结构解析工具的优劣，重点分析了AI工具在简单蛋白结构预测中的突破与复杂蛋白质机器解析中的局限。直指传统纯化方法的短板，他引出了原位结构解析的核心愿景——在细胞内真实环境中捕捉蛋白质机器的工作状态，并深入剖析了冷冻细胞薄片制备、冷冻电子断层成像等关键技术的原理与实践挑战。
为让抽象技术具象化，章新政研究员以酵母细胞核糖体相关工作为例，展示了原位解析如何颠覆传统认知，让同学们切实感受到这一技术的革命性价值。他还展望了钻石刀切片算法校正等技术革新方向，剖析了当前通量低、辐射损伤等瓶颈，激励同学们关注技术突破与科学问题的结合。
提问环节中，同学们围绕冷冻电镜的时间分辨率、叠层衍射成像的潜力等问题踊跃提问，章新政研究员耐心解答，既澄清了相关的技术误解，也客观分析了新兴技术的优势与关键挑战，现场交流氛围热烈。
整场讲座兼具深度与通俗性，章新政研究员以严谨的逻辑、生动的案例和幽默的表达，将复杂的前沿技术转化为易懂的知识，不仅让同学们全面了解了蛋白质机器原位三维重构的现状与挑战，更传递了跨学科融合、求真务实的科研精神。相信这场讲座将激励更多同学投身生命科学前沿，以技术创新为刃，探索生命奥秘的未知领域。（文/刘昱彤 图/旦真罗布）
