浙江大学生命科学学院和浙江大学上海高等研究院于2021年9月25日至26日在淳安千岛湖花园酒店联合召开了“超感分子机器设计与应用千岛湖研讨会”。会议由浙江大学生命科学学院黄力全教授主持，浙江大学上海高等研究院周如鸿院长做了“计算+与生物医药”的开场主题报告。此次研讨会共有四十位老师和学生参会，并邀请了七位老师和同学做了专题报告。

        周如鸿院长先是简单介绍了人工智能的背景、发展历程及其在生物医药领域的广泛应用，尤其是提到了前段时间轰动学术界的Alphafold——由DeepMind开发的可预测蛋白结构的人工智能系统。接下来，他通过一位日本患者的案例着重介绍了IBM Watson for Genomics在癌症诊断方面的应用。最后，周老师详细介绍了两个例子：一个关于甜味剂的筛选与设计，另一个关于桔子树黄龙病药物的设计，展示了高性能计算与人工智能在药物设计领域的广泛应用。

        随后，来自黄力全教授团队的在读博士张赛赛给大家带来了“人嗅觉味觉受体在哺乳动物细胞中的表达及结构研究”的报告。传统意义上，味觉可以划分为五种基本的味道——甜、咸、酸、苦、鲜。人类借助不同的味觉受体来区分不同的味道。以苦味受体为例，它不仅分布在味蕾细胞中，还在全身多种器官中表达，行使重要作用。人体内苦味受体众多，然而它们与配体结合的情况却存在着巨大差异——这是否与它们的自身结构有关？她的研究聚焦嗅觉味觉受体蛋白的结构，希望能解决上述问题。

        来自周如鸿教授团队的在读博士谢腾分享了“人类苦味受体蛋白质与小分子对接建模研究”，目前研究发现，苦味受体在口腔以外的细胞表达、激活先天免疫中起到了关键作用，然而对其结构的研究非常匮乏。他针对人苦味受体的结构运用建模和分子动力学模拟的方法展开研究，或为未来发现新的免疫激活机理奠定分子基础。

        黄力全教授团队的在读博士李依鸿做了题为“肺损伤及修复过程中簇细胞的发生和作用”的报告。与直觉相反，味觉受体的表达范围实际上远远超出舌头和口腔。其中，在呼吸道中广泛分布的表达味觉受体的化学感受细胞（即簇细胞）被认为是各种类型化学信号的传感器，在免疫和疾病中发挥着作用。有研究发现，健康人和小鼠的肺不存在簇细胞，但在H1N1诱导的肺损伤中则产生了簇细胞，其具体功能仍然未知，她的工作正是由此出发。

        随后，新加入周如鸿教授团队的百人计划教授王勇做了“细菌鞭毛分子马达机制研究---微观世界的精密纳米机器”的报告，他通过多尺度计算方法，系统地研究了细菌鞭毛膜蛋白的旋转机制，揭示了离子运输的通路和扭矩产生的机制，并为抗菌药物的开发和纳米生物机器人的设计提供了理论基础和全新思路。

        黄力全教授团队的在读博士章昕懿分享了“全球深海沉积物RNA病毒组分析”，介绍了目前已经得到的研究结果，包括全球海洋RNA病毒的分布、发现的已知和未知的RNA病毒的比例等，并得出深海作为潜在的RNA病毒栖息地，值得深入发掘研究。

        会议以黄力全教授“簇细胞中信号传导通路”的压轴报告结束。黄力全教授团队通过单细胞基因转录组分析的方法，在国际上最早分离到了多种与甜味、鲜味和苦味有关的基因，同时发现了免疫有关的基因在味蕾细胞中的表达，并指出免疫系统与味觉系统的相互交叉作用，其团队是最早用分子生物学研究味觉与免疫关系的团队。黄教授团队用一种叫旋毛虫的线虫寄生虫感染小鼠时发现肠道中的簇细胞增加，最后通过多种实验证据表明，簇细胞表达苦味受体及其他有关味觉信号的传导蛋白，这一研究结果显示味觉受体不仅仅对味觉感知很重要，而且对体内其他器官也很重要，为全面理解味觉受体的功能提供了重要的科学依据。

        参会成员们进行了热烈的讨论，提出了关于分子机器设计的很多想法，对于各位老师、同学的不同研究方向以及研究进展也有了新的认识，此次研讨会取得了圆满成功。