袁岚峰：为什么跨膜是一件重要的事情？为什么生物学里面那个跨膜的东西这么多呢？
周界文：那我们讲一下为什么跨膜受体那么重要。细胞作为一个生命最基础的单元，膜是渗透性是非常差的，有很多小分子，包括蛋白是不能渗透的。如何把外部信息环境跟胞内的感应结合起来，传导这样的一个胞外的信息到胞内，然后让胞内再把这个信号进一步传到细胞核里面，来启动这种转录因子，这是一个基本的感应外界条件的一个细胞机制，那受体就正好起到了这方面的作用。
袁岚峰：受体其实是接收激素的，是吧？
周界文：激素，各种因子。所以它这样的一个跨膜信号传导的通路，基本的底盘的这样的一个机制是在生物学里面是非常广泛被应用的。
周界文：我们的发现是什么呢？一般在领域里面，大家认为受体信号传导的基本的一个作用就是聚集。这是一个当初耶鲁大学的Joseph Schlessinger提出的一个经典的模型，就是说配体结合之后，让受体可以二聚化。
袁岚峰：两个聚到一块去了。
周界文：有时候可能发生更多的，多聚化。多聚化就把细胞膜底下的那些激酶放到一个位置，就可以相互激活了，信号就传导下去了。所以单个受体很难传导信号，一定要是靠多聚化，当初是这样的理解。但是我们后来发现跨膜域本身自己也会聚集，它的一个本能就是多聚化。那就提出了一个当初没法解决的问题，就是说既然它本能就能聚集化，为什么它没有本体激活，为什么还需要细胞外的信号？后来就进一步研究，那个时候我们发现其实它胞外的那个配体感应的域，它其实能够形成一个自抑制状态。自抑制状态也是聚集在一起，但是不能激活，它是防止了跨膜域的这个聚集。这个结果当然是挺让我惊讶的，但是我一下就看到了它的这个对未来开发药物的这个前景。后来我们就开始开发那些抗体甚至小分子的药物，我们发现把胞外的自抑制的这种规律打破了，也能很好地激活受体。那就是为抗体开发，很多抗体药物就是靶向这类炎症因子受体的，提供了一个完全新的思路了。
提到生物学，你会不会有一种模糊的感觉？然而归根结底，生物的基础其实就是化学，而化学是可以精确测量、精确调控的。
例如我们遇到危险时肾上腺素飙升，肾上腺素就是一种化学分子。接收到肾上腺素的信号，脂肪细胞、肌肉细胞、肝脏、心脏、肺和血管都立即做出反应，让血液中充满糖和脂肪，支气管扩张，心率加快等等。为了接收激素信号，细胞表面需要有传感器，叫做受体。
神奇的是，这些激素和受体等分子的结构都可以确定出来，虽然它们可能复杂得惊人，例如G蛋白偶联受体（GPCR）要跨细胞膜七次之多。有很多手段确定分子结构，例如X射线衍射、冷冻电镜、核磁共振以及人工智能。以结构为基础，就可以对它们进行调控、开发药物等等。有很多次诺贝尔奖，颁给了对这些生物化学分子与结构测定技术的研究。
在2025浦江创新论坛期间，我们很高兴见到中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心副主任周界文研究员。正如浦江创新论坛的主题“共享创新 共塑未来”，这适用于各行各业，尤其适用于生物与化学。
科学家对话科学家，《锚点》节目中国科学技术大学科技传播系副主任袁岚峰对话周界文博士，东方卫视10月8日周三22:00播出。25分钟的全片可见于上海广播电视台“看看新闻”网站（https://www.kankanews.com/detail/d0y6P7X8gwR）、app以及视频号，本片为精彩片段之一：从结构“盲区”到创新制药，需要哪几步？