——记香港大学李嘉诚医学院生物医学系助理教授倪涛

李 莉  吕腾波  张锦玉

　　当电子束穿透冷冻的细胞样本，生命的深层密码正悄然浮现。倪涛的科研路，恰如他操控的冷冻电子显微镜——跨学科知识为电子源，国际视野校准角度，在持续聚焦中揭示病毒复制的分子机制。从南开大学的生物系新生到香港大学结构生物学的青年领军学者，他的成长轨迹映射出当代中国科研范式的转型：在基础研究的突破日益依赖学科交叉、技术迭代与国际协作的今天，系统严谨的科研训练与开放包容的思维，正成为开启生命奥秘之门的关键密钥。

勤学筑基 破壁融合

　　2008年，倪涛在南开大学开启了他的生物学求学之路。大学第一年，基础科学的通识训练为他后来深耕生物物理领域埋下了关键伏笔。当他后来从事冷冻电镜研究时，多学科融合的思维方式发挥了关键作用。

　　大一暑假成为倪涛科研生涯的标志起点，他加入刚从美国密歇根大学安娜堡分校归来的谢志平教授实验室。在谢教授指导下，倪涛不仅掌握了扎实的实验技能，更在随后3年持续探索中，淬炼出严谨的科研态度和解决问题的能力。

　　时任南开大学校长饶子和院士与牛津大学建立的学术交流项目，为倪涛提供了进一步开阔视野的机会。大三暑假，他远赴牛津大学进行交流学习。这不仅使他得以亲身体验国际前沿的科研环境，更与牛津大学的学者建立了密切的学术联系，为他日后赴牛津大学深造奠定了基础。

　　在牛津大学求学时，倪涛的研究起步于生物物理学中的X-射线晶体学，但冷冻电镜技术的高速发展，迅速引起了他的关注。这项革命性技术能解决传统晶体学难以解析的生物大分子结构问题。倪涛意识到，这项已相对成熟的技术，其中蕴含的数学物理原理与他早期在晶体学中掌握的理论高度相关。理论上的延续性使他在博士后期快速掌握了新技术，并在博士后阶段进行方法学创新。

　　在牛津大学教授、钻石光源（Diamond Light Source）电子生物成像中心主任章佩君教授的指导下，倪涛的博士后研究聚焦于艾滋病病毒（HIV）颗粒的组装机制研究。作为冷冻电镜领域的华人先驱，章教授不畏艰难、长期投入的工作方式，让倪涛深刻理解了科研精神的核心——选择真正重要的问题，而非容易的路径。

　　通过解析高分辨率的HIV结构，他们揭示了病毒组装的分子机制，为制药公司开发长效HIV预防药物提供了理论基础。通过这项课题训练，倪涛切身体会到基础科学与临床应用之间紧密而深刻的联系。

　　梳理学术成长脉络，倪涛凝练出几条治学真谛：跨学科基础是创新源泉，早期科研实践培养关键能力，国际视野拓展思维边界，技术选择需要前瞻眼光，而科研态度决定研究高度。从南开到牛津，从晶体学到冷冻电镜，从基础研究到关注药物开发，他的学术轨迹生动诠释了当代中国青年科学家如何通过系统训练把握机遇，以持续精进的姿态在科研领域深耕，最终以热爱为舟、执着为桨，实现理想目标的勇气与魄力。

港大起航 湾区联动

　　2021年，香港大学启动全球顶尖人才招募计划，重点布局以冷冻电镜技术为基础的结构生物学方向战略建设。2022年盛夏，倪涛正式加入香港大学，开启了在香江之滨的科研新征程。

　　港大多元文化交融的科研环境和高效的实验平台建设速度，为倪涛的工作开展奠定了坚实基础。在平台半运行状态下，倪涛几乎完成了其重要研究论文的主要工作并发表。开展新型冠状病毒研究课题竞争异常激烈，选择如此高强度和高难度的课题，对于新建实验室是巨大挑战。但凭借自身过硬的基础训练和高效的电镜平台支撑，倪涛迅速取得了重要突破。

　　“病毒进入宿主细胞后，会进行自我复制，产生大量子代病毒。研究聚焦于两个基本问题：病毒如何利用自身酶进行基因组复制，病毒复制的具体位置及如何逃避宿主的识别。”倪涛团队在国际上首次解析了冠状病毒SARS-CoV-2双层膜囊泡（DMV）孔复合物的分子结构，揭示了这种孔复合物的特殊结构在病毒RNA转运过程中的作用。

　　“如果细胞是一所巨大的建筑，病毒基因组复制就发生在细胞内的‘小隔间’，而RNA通过隔间的‘门’（成孔蛋白）输出。用冷冻电镜技术，我们解析了这扇‘门’的组装方式和结构特征，确定了其关键组成部分。”倪涛介绍。该工作揭开了冠状病毒RNA运输通道的神秘面纱，为开发新型抗病毒策略提供坚实的分子生物学基础，得到国内外同行高度评价，已于《自然》发表。

　　目前，实验室聚焦冠状病毒和黄病毒（如登革热、寨卡病毒）的复制机制研究，寻找抗病毒药物的潜在靶点。“黄病毒与冠状病毒在微观层面存在诸多共性特征，这为探索广谱抗病毒策略提供了重要契机。我们与清华大学、复旦大学等国内顶尖团队的合作，正是基于这一科学共识。”倪涛介绍。大湾区交通网络的完善也让团队与广州国家实验室、深圳市第三人民医院等机构的合作变得十分便捷。

　　冷冻电子断层扫描技术（Cryo-ET）的引入，不仅能解析病毒颗粒的高分辨结构，更能揭示其在宿主细胞内的动态行为。通过技术赋能，团队得以从结构生物学角度切入，解决传统病毒学难以企及的基础问题。“我们开发的数据处理软件流程能够将分辨率进一步提升，这项技术革新已应用于多个病毒学课题。”倪涛说。对该技术的深入理解和成功实践也为他赢得了生物电镜前沿贡献奖。

　　跨学科合作是研究的核心驱动力，计算机专家与结构生物学家的思维碰撞持续推动技术进步。倪涛指出，结构生物学研究的终极目标是为特定疾病的诊断和治疗服务，无论是小分子还是大分子药物开发。“我们计划通过采集大规模数据与引入AI算法双管齐下，突破这一科学瓶颈。”

　　倪涛坦言，科研最令人兴奋的莫过于发现未知。这激发着研究者的好奇心，促使他们不断探索。冷冻细胞切片上观察到的未知结构是什么？它们在高速运转的细胞工厂里扮演什么角色？基于不同算法的软件是否有助于其识别解析？正是对未知的执着探索，对于新方法的需求，推动着实验室平台持续升级。目前，平台仍在不断扩展，以应对更复杂的科研挑战。对未来，倪涛充满信心：“我们正在构建的不仅是科研硬件平台，更是一个能持续产生突破性发现的创新生态系统。”

奋楫扬帆 逐梦笃行

　　倪涛的团队展现出卓越的创新动能。尽管规模尚小，通过跨学科技术融合，团队在病毒学与冷冻电子断层成像领域已跻身国际前列。基于此前发表于《自然》的冠状病毒研究成果，目前团队正聚焦于揭示冠状病毒RNA合成与转运的动力学机制。倪涛形象比喻：“如同在明确‘门’的结构与位置后，进一步解析‘货物运输机制’这一核心科学问题。”

　　研究面临的挑战在于捕捉瞬时的转运中间态。团队正通过两种途径突破：扩大数据采集规模；将AI技术融入冷冻电镜流程，显著提升采集及成像效率。“技术革新不仅有助于加速我们的课题，更能推动整个冷冻电镜领域的发展。牛津大学等国际团队也在同步推进相关研究，未来计划实现技术融合与共享。”

　　在学术前沿领域，冠状病毒复制-转运机制已成为国际竞争的高地，而冷冻断层扫描技术与人工智能的深度融合，正在加速结构细胞生物学这一革命性学科的发展。团队正致力于通过系统性数据积累，构建能够直接解析细胞切片内容的智能模型——这将颠覆传统研究范式。更宏远的愿景是打造融合多组学数据的“深度搜索”系统，实现细胞结构的智能解码。