插画:Shutianyi Li
今年秋天，紧随其后美国国家工程院(美国)行动呼吁南加州大学维特比工程学院正在为工程师们提供“众包并集体集思广益针对冠状病毒疾病(COVID-19)的工程解决方案”bob国际首页登录“维特比vs.流行病!”-南加州大学维特比学院的新系列讲座，全面提供以工程为bob国际首页登录中心的框架，以应对和理解COVID-19大流行。
在为期11周的免费课程中，学生们可以接触到无数的主题，从通过定向进化估算风险和蛋白质工程，到计算机科学和电气工程学院在自动化人类安全技术、检测错误信息和数字接触追踪方面所做的贡献。一到两个小时的课程在周四下午6点举行。
2020年11月12日，星期四，理查德•罗伯茨他是化学、化学工程和材料科学、分子生物学和生物医学工程的教授，也是诺里斯癌症中心的成员，他的演讲题目是“定向进化的蛋白质工程，与COVID-19有关。”
理查德·罗伯茨教授是核酸和蛋白质分子识别方法的先驱。图片由Richard Roberts提供
罗伯茨的实验室使用他发明的定向进化技术，称为mRNA显示，设计新的多肽和蛋白质来研究生物学和改善人类健康。他们的热情在于利用化学工具来理解和控制生物过程。他们将多年的研究和发现带到抗击COVID-19的前线，帮助科学家开发新的诊断工具和治疗方法。
对于那些错过的人，你能简单地总结一下你的演讲吗?
我的讲座涵盖了人们如何看待为病毒，特别是COVID-19开发治疗和诊断方法。我们概述了开始治疗或诊断程序所需的关于病毒的基本信息，并讨论了用于开发社区使用的新分子工具的技术。我还介绍了我发明的发现平台(mRNA显示)，并介绍了我的实验室在SARS-CoV和SARS-CoV2上所做的一些工作。
首先，人们需要尽可能详细地了解病毒的生命周期:病毒的成分(蛋白质、核酸、细胞膜)、病毒如何找到目标细胞(例如，细胞表面受体)、病毒如何进入、病毒如何繁殖(制造蛋白质并复制其基因组)以及病毒如何逃离细胞。这些步骤中的每一步通常都提供了干预或检测的机会。
为什么这项研究很重要?它将如何帮助对抗COVID?
我们专注于病毒的治疗和诊断。这对于确定谁感染了COVID-19 (COVID-19、流感还是其他)、遵循治疗过程以及为病毒提供实际的治疗干预措施都很重要。
你如何将你的研究与学术界或工业界的类似研究或想法进行比较?
工业界和学术界主要专注于开发和使用抗体作为COVID-19诊断和治疗方法。我的实验室专注于开发肽和小抗体模拟蛋白以达到同样的目的。我们还对肽和蛋白质靶向结构蛋白(刺突蛋白和核衣壳)感兴趣。
就你的工作而言，接下来的步骤和/或里程碑是什么?
我的学术实验室正在追求两个目标:1)首先，我们正在调整受体/刺突复合物的部分以开发抑制病毒进入的ACE2肽。这项工作得到了谢明学院．其次，我们正在将我们针对SARS- cov开发的SARS抑制蛋白用于SARS- cov2。
肽与蛋白质工程中心目前正致力于表达COVID-19病毒刺突蛋白、病毒核衣壳蛋白、ACE2受体以及这些蛋白的一些已知配体的参考试剂。这些研究试剂应该在2021年初向南加州大学社区提供。
跟我们说说你的合作者吧。在这项工作中，您是否与医生、临床医生或其他非工程师合作?
我们正在与凯克、加州大学洛杉矶分校和加州理工学院的实验室合作，他们专门从事基于细胞的工作，以测试我们正在开发的诊断和治疗方法。
你能分享一个大流行生活中的故事吗?它对你的工作和家庭有什么影响?你在做什么来保持理智?
呆在家里让我想起了自己对园艺和木工的兴趣。疫情期间，我做了几个项目，我的孩子们也帮了我的忙。我通过做饭和骑我的Airdyne固定自行车来保持清醒。
从研究的角度来看，你认为这种病毒或整个大流行最令人惊讶或最违反直觉的方面是什么?
在分子水平上，COVID-19与导致普通感冒的病毒没有太大区别。这两种病毒的病理非常不同——一种破坏肺部，引起细胞因子风暴，导致死亡，另一种导致轻微发烧、流鼻涕和咳嗽。非常微小的变化可以如此巨大地改变病毒的行为，这一想法既令人惊讶，又令人不祥之兆。我希望这次经历提醒我们，这不会是最后一次发生这种情况。
关于这场大流行，有哪些对您意义重大的至理名言?
COVID-19是影响所有人的全球性问题。重要的是，在我们最需要帮助的时刻，世界上大多数国家都意识到，科学、工程和医学在黑暗中提供了一束光和一条前进的道路。我们所有每天都在练习这些学科的“书呆子”都在心中保持着这种激情。我认为这些努力的一个结果是让公众更好地认识到技术和科学的潜力，并开始从更大的角度考虑解决其他严重的问题，如气候变化。
如果你只能从你的演讲中分享一张幻灯片，它会是什么，为什么?
一个关于病毒如何复制的一般性问题。病毒就像机器。发现它们并击败它们只需要你了解要达到预期效果的目标是哪一部分。
发布于2020年11月19日
最后更新于2020年11月19日
