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吴国胜:与世界 药物设计竞跑

来源:  时间:2015-06-26 10:37:40

在北京的众多生物医药公司中,康龙化成以海归人数多且专业齐全而著名。虽然吴国胜刚过40周岁,也是其中最年轻的海归高管,他却负责了公司以计算机辅助药物设计技术为主要工具,以创新为主要任务的重要部门。
在他眼里,这是一个舞台,大量形形色色的分子在与蛋白质的交互舞蹈中,实现着无数未知的可能,而他和他的同事们正是这舞台上的“导演”,在他们的努力下,这个舞台每天都“上演”着一幕又一幕精彩绝伦的好戏。
  
发现药物设计的新舞台
 
20年前,吴国胜以武汉大学化学系第一名的优异成绩毕业后,抱着对化学反应基础研究的浓厚兴趣,来到中科院化学所由诺贝尔奖获得者李远哲先生帮助建立的一个国家重点实验室攻读研究生。3年之后,又考入美国西北大学化学系攻读博士学位,师从国际著名理论与计算化学家George Schatz 教授。
 
在阅读文献中,他注意到计算化学方法原来是新药设计的一个重要工具,曾经在全球研发抗爱滋病的药物过程中取到关键作用。然而,很多现有的计算方法又远远不能达到实际应用的精确度。怀着对这一领域的浓厚兴趣,以及对这一学科的任何研究成果都可能最终改变无数病人命运的深刻体会,他决定把今后的研究生涯转入计算机辅助药物设计这一新的领域。
 
把计算方法引入药物设计
   
然而,从研究三、四个原子的高精度化学反应理论到涉及成千上万个原子的药物分子和靶体蛋白之间的相互作用,这一转变是巨大的,也不是那么容易的。为实现自己的目标,吴国胜把自己的事业规划了几个阶段。先是在博士毕业后进入美国礼来公司研发总部做了2年的博士后。利用这个过渡时期,他不仅熟悉了各种计算软件,并且开发或者改进了一些药物设计的重要方法,部分成果也很快地被软件公司开发为商业产品,成为国际同行广泛应用的工具。2年后,他进入费城地区的伟泰公司。这是一家以计算机辅助药物设计技术和结构生物学方法为驱动力的知名生物医药公司。一开始,他是公司计算技术团队的主要成员。在三年多的时间里,他和同事一起开发的新一代技术,不仅为公司赢得大量风险投资,而且那些技术的应用在很短时间内就帮助公司的2个新药研发项目进入美国的临床试验。那些成果使得伟泰公司成为国际上少数以计算化学为核心技术把新药研发项目推入临床试验的生物医药公司。
 
相对于实验结果,计算方法毕竟是一种理论预测。在经过几年的钻研之后,吴国胜发现这一领域的技术发展已经陷入一种困境。一方面,新的方法已经很难再有所突破,而即使是对于一些优秀的软件,如果应用者不懂得软件背后的开发过程,可能无法区分结果的好坏,对药物分子的设计就很难提供有效的指导。另一方面,由于美国在结构基因组学的大量发展,众多药物靶体的晶体结构都不断被解析出来,药物化学家们都急切地等待着计算化学家去利用他们的专长加速新药研发的进程。
 
在这个背景下,吴国胜又一次进行了研究方向的转变,即从计算方法的开发转入到把计算方法应用到具体新药研发项目。由于有着深厚的理论化学基础和计算方法的研发经验,这一次转变对他来说相对容易。很快,他和同事一起为一个治疗老年痴呆症的项目设计了大量有生物活性的分子。由于那些分子在各种实验方面的优良性质,那个项目被认为具有很大的开发潜力。
  
遭遇海外行业“寒冬”
 
就在吴国胜开始品尝到计算方法的实际成果的时期,欧美制药业却进入一个动荡不安的时代。由于以前可以获得高昂利润的药物专利的陆续到期,跨国制药公司纷纷地决定大量地外包原有的研发项目,在中国寻找合作伙伴,其结果是大规模地裁员,甚至关闭多个研发中心,而小型生物医药公司在进入临床之后为了节省研发经费也只有缩减临床前的研发项目。于是,美国研发新药的势头逐渐疲软,整个行业陷入了衰退重整期。进入21世纪以来,大量的药物研发人员,无论是有着名牌大学的博士学位,还是跨国公司十年以上的研发经验,纷纷遭遇失业的痛苦。在美国东部以制药产业著名的大费城和新泽西地区,不断出现公司先裁人后关门的事。而在加拿大的蒙特利尔,那里的跨国制药公司也几乎全部撤光。
 
整个北美制药行业仿佛进入了冬眠期,到处一片白雪皑皑的景象,毫无生气。在2011年,为了应付两个临床项目而节省开支,伟泰公司减少了新药研发项目,也削减了曾经队伍壮大的计算部门。就这样,和很多制药界同行一样,吴国胜失去了自己喜爱的工作。
 
回国专注于设计新药
 
又一次,他面临着重大选择。虽然行业不景气,但是相对于其它专业,计算化学的机会还是相对较多的,很多这一领域的科研人员在被裁员之后也陆续找到新的岗位。在几个月内,吴国胜也获得了美国好几个公司的面试机会。同时,他也在考虑中国的机会。经过一段时期的考虑之后,还没有等加州一个公司告诉他面试结果,在美国学习工作了将近14年之后,吴国胜毅然决定回国,加入康龙化成(北京)新药技术公司。
 
在他回国之前,康龙化成还是一个以化学合成为主的新药研发公司。虽然欧美制药界的合作伙伴们相信中国医药公司的化学合成能力,但是他们也开始希望中国公司能够帮助他们研发新产品。而对中国公司来说,从一定程度上讲,化学合成依靠的主要还是廉价的劳动力,如果能够在业务中增加药物设计的含量,公司的一体化研发实力将大大提高,不仅能够获得更多项目和更多的利润,增加就业机会,而且将大量培养新药研发人才,为中国制药业的现代化打下坚实基础。
 
 就这样,从零开始,吴国胜很快就为公司建立了计算药物设计技术平台。从购买高性能计算机、三维投影系统,到配置国际先进的药物设计软件,到招聘和培训年轻的药物设计人员。一年之内,他和他的部门就因为在工作中利用计算技术设计的分子解决了很多重要难题而获得两家合作的跨国制药公司颁发的杰出贡献奖,而且很多合作者都认为康龙化成拥有中国最强的计算药物设计部门。
 
在吴国胜看来,他现在的研究方法和欧美同行没有太大的区别。当然,区别还是有的,在欧美,通常的药物设计人员好几年都可能从事一个项目的研发。而在康龙化成,他在第一年内就经手了5个完全不同的新药研发项目。虽然有的项目因为药物靶体自身的问题很快就结束了,但是2年下来,那些项目研发过程所带来的经验却是非常珍贵的。另一个区别是,除了自己的研发项目,吴国胜还同时培养了多位年轻的研究员,用他在博士期间训练出来的严谨方法和美国工作的经验来指导他们,让他们在短期内便在研发水平上取得质的飞跃,大大提高了团队的研发实力,帮助公司不断赢得新的项目。

圆药物设计的中国梦
 
 刚回国时,吴国胜感受最深的便是国内各方面的建设,似乎是一夜之间城市都变得非常现代化了,老百姓也变得富裕了。而这一切变化是他在美国学习和生活的十多年之间发生的。他觉得跟他没有一点关系。回国2年之后,通过辛苦劳动,他帮助公司建立了从零开始,到拥有5个博士研究员的创新部门,出色地完成了许多新药研发项目,为公司的发展做出了重要贡献,他感到了欣慰。即使在海外生活十多年,他依旧保留着中国国籍,2012年他又因为入选北京“海聚工程”,恢复了户口,获得了崭新的身份证,他实实在在地感受到自己是这个社会的一部分,北京的生活也成了一个美丽的新世界,感觉找到了自己的中国梦。
 
在吴国胜所领导的部门的会议室,吴国胜介绍了里面挂满的著名药物分子的结构,却没有一个是在中国研发出来的,即使是从头算到尾,国际上目前使用最广的200个处方药中都没有一个是在中国研发出来的。指着那些标记着各大国外公司名称的药物分子,吴国胜说,他的梦想是在未来的十年内,能够看到一个甚至更多的著名药物分子是从中国研发出来的。
 
从事这一领域工作十多年了,他深知新药研发的艰难,很多设计出来的性状优良的分子到了动物实验的结果就很难预测,而对于临床试验就更加复杂,因此多数项目的最终命运是失败。然而,他认为自己有个坚定的信念。他深信通过充分地应用计算机辅助药物设计等现代方法,必定能不断提高新药研发的效率。对于每一个研究人员来说,即使他自己的一生也不一定会有一个设计出来的分子最终被批准为药物,但是他的工作,包括设计方法和具体的设计结果,都可能帮助其他科研人员获得宝贵的经验。而众多国际科研人员的集体努力,也必将增加无数病人获得治疗的机会。在吴国胜看来,这是他作为新药研发人员的信念。正是这个信念,一直支撑着他从一个纯粹做基础研究的理论化学家转变为一个优秀的药物设计家。他也有信心能够实现自己的中国梦。(北京海外学人中心 提供)

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