李娟｜撰文

2026年3月31日，加拿大盖尔德纳国际奖（Canada Gairdner International Award）揭晓，五位分别在冷冻电镜断层扫描、蛋白质错误折叠药物研发，以及蛋白质组学领域做出奠基工作的科学家获奖。

其中，Wolfgang Baumeister因开发冷冻电子断层扫描技术（cryo-ET）获此殊荣；Jeffery W. Kelly因对开发靶向蛋白质错误折叠的治疗药物tafamidis的贡献而获奖；John R. Yates III、Ruedi Aebersold与Matthias Mann则因在蛋白质组学领域的开创性贡献共同获得该奖项。

加拿大盖尔德纳国际奖由加拿大盖尔德纳基金会颁发，素有“加拿大的小诺贝尔奖”之称，常被认为是诺贝尔生理学或医学奖的风向标。

德国马克斯·普朗克生物化学研究所名誉所长Wolfgang Baumeister因开发冷冻电镜断层扫描技术（cryo-ET）获得盖尔德纳国际奖。这项技术首次让科学家能够在接近自然状态下观察完整细胞内的三维分子结构与空间分布。

传统结构生物学需要将蛋白质从细胞中分离出来，这一过程会破坏蛋白质在真实环境中的状态，而Baumeister的方法保留了细胞的原生环境，揭示了分子相互作用在真实发生时的样貌。

他的团队通过改进低温离子束处理、自动化电镜采集、通过低剂量电子成像减少辐射损伤以及开发计算识别工具，使cryo-ET能够有效应用于细胞研究。

这项技术最初应用于蛋白酶体的研究，如今已在全球范围内成为探索细胞分子架构的核心工具，显著拓展了结构生物学和细胞生物学的研究边界。

值得注意的是，Baumeister还是上海科技大学特聘教授，2019年开始在中国工作。他去年接受《自然》杂志采访时透露，他从德国退休之后，曾受到来自美国的邀请，但最终选择了中国，吸引他的，是在中国工作的灵活性，因为他可以在中德之间自由往返，以及延续科研工作的空间。2025年11月时，他在当年已经去过上海六次，每次通常待两周时间。

Jeffery W. Kelly 是美国Scripps研究所的化学系教授。他因推动开发并主导抗蛋白聚集药物tafamidis（氯苯唑酸）的研究而获奖。该药物是全球首个针对人类淀粉样变性疾病——尤其是转甲状腺素蛋白淀粉样变性（ATTR）的有效疗法。他的工作首次从药理学角度验证了蛋白质错误折叠与聚集机制能够被药物干预。

转甲状腺素蛋白（TTR）在正常状态下以稳定的四聚体形式存在，然而，在病理状态下，该四聚体会解离成单体，随后发生单体的错误折叠并自发聚集，最终形成具有组织毒性的淀粉样纤维沉积。这些沉积物会持续损害神经系统、心脏及其他重要器官。

基于对蛋白质折叠与错误折叠机制的长期深耕，Kelly 教授的研究表明，通过小分子药物结合在 TTR 四聚体的特定位点上，可以大幅提高其结构稳定性，从而在起始阶段阻断四聚体的解离，从源头上遏制病理过程。

Kelly 实验室的这一基础科学发现为 Tafamidis 的开发奠定了基础。该药目前是治疗 ATTR 心肌病的关键治疗选择，并在部分地区用于早期 ATTR 多发性神经病，其核心是通过阻断聚集过程而不清除既有的淀粉样沉积，显著延缓病情进展并改善生存。

Tafamidis 的成功标志着蛋白质构象疾病治疗的重要进展，推动了包括蛋白稳定剂、RNA 干扰（基因静默）在内的多种干预策略的发展。这一思路为阿尔茨海默病、帕金森病等更复杂的神经退行性疾病研究提供了关键启示，其相关工作正处于探索进程中。

基因组学的蓬勃兴起曾令人憧憬：一旦读懂基因组，生命的运作便可迎刃而解。然而，蛋白质才是执行细胞功能的真正主角，而基因组并不能直接告知细胞在特定时刻究竟表达了哪些蛋白质、各有多少、处于何种修饰状态。蛋白质组学正是为回答这些问题而生。

斯克里普斯研究所的John R. Yates III、苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold和马克斯·普朗克生物化学研究所的Matthias Mann凭借在蛋白质组学领域的开创性贡献共同获得 2026 年加拿大盖尔德纳国际奖。

三位科学家从质谱技术、分离策略与定量方法学三个关键维度出发，系统性地推动了蛋白质组学从“单蛋白研究”迈向“全局解析”，使研究者首次能够在复杂生物体系中对数千乃至上万种蛋白质进行高通量、可重复、可定量的系统分析。

“科学的新方向更多地是由新工具，而非新概念所开启的。蛋白质组技术在未来5年产生的影响力，可能堪比过去30年的总和。”John R. Yates III在2026 年加拿大盖尔德纳国际奖的新闻发布会现场讲道。

John R. Yates III 推动并发展了鸟枪法蛋白质组学（shotgun proteomics），通过开发解读串联质谱数据的计算方法，实现了对复杂混合物中蛋白质的大规模无偏鉴定。他作为SEQUEST软件的主要发明者，建立了将实验质谱图与蛋白质序列数据库匹配的算法，构建了从原始质谱数据到蛋白质鉴定的关键桥梁。他的实验室推进了蛋白质复合物、翻译后修饰、细胞器组成和定量表达分析等多维度方法，使蛋白质组学从鉴定工具发展为研究细胞功能网络的系统性平台。

Ruedi Aebersold 推动蛋白质分析从二维凝胶电泳向基于质谱的定量分析转型，突破了通量低、动态范围受限等技术瓶颈。他发展的靶向蛋白质组学方法能够对预定义蛋白质进行高特异性、高重复性定量测量，使实验结果可在不同实验室间比较。他构建的多维蛋白质组学方法体系不仅测量蛋白质表达水平，还能评估其功能状态，包括修饰模式、相互作用网络和亚细胞定位，并通过开发开源软件和统计工具提高了该领域的透明度、可重复性和准确性。

Matthias Mann 开发了SILAC技术，通过稳定同位素标记实现精确的蛋白质定量，并绘制了首批蛋白质复合物和细胞器图谱。他开发的MaxQuant成为应用最广泛的蛋白质组学数据分析平台，为鉴定和定量设立了标准化流程。他的实验室实现了单次实验测量超过一万种蛋白质及其修饰的技术突破，并通过血浆蛋白质组学将质谱技术引入临床诊断，又通过深度视觉蛋白质组学将其延伸到空间生物学，提供空间分辨的分子图谱。

三人的工作具有高度互补性：Mann推动了高通量与高精度检测平台，Aebersold建立了可重复、可标准化的定量体系，Yates则解决了复杂样本深度解析问题。这三条路径共同汇聚，形成了现代蛋白质组学的技术基础，使科学家能够系统性地研究蛋白质表达、翻译后修饰以及蛋白质相互作用网络，从而真正触及生命活动的功能层面。

在科学意义上，这一系列方法学突破填补了从基因组到表型之间的关键断层。尽管基因组学揭示了“可能发生什么”，但蛋白质组学才直接反映“实际发生了什么”，因为蛋白质是细胞功能的直接执行者。借助上述技术，研究人员能够在疾病发生发展过程中，动态追踪蛋白质网络的变化，识别驱动疾病的关键分子事件。

加拿大盖尔德纳国际奖的官网介绍显示，在应用层面，这些进展深刻影响了生物医学研究与转化医学，加深了人们对肿瘤研究、神经退行性疾病以及精准医疗的理解。随着高通量与自动化程度的提高，蛋白质组学正向临床检测领域渗透，有望成为未来疾病诊断与疗效评估的重要工具。

在盖尔德纳奖公布后的圆桌讨论环节，John R. Yates III 对科研仪器的商业模式分享了自己的观察。

“在技术迭代的逻辑中，我们正目睹着‘蒂芙尼’（Tiffany）与‘沃尔玛’（Walmart）两种商业模式的博弈。目前，仪器厂商普遍遵循着蒂芙尼式的路径：这些设备价格昂贵且更新频率极高，几乎每 18 至 24 个月便会有新代际产品问世，迫使科研人员陷入循环往复的筹款压力之中。然而，我们更期待一种‘沃尔玛式’的变革——即开发出价格如家用汽车般亲民、性能更趋稳健的设备。尽管这可能意味着厂商利润空间的压缩，但唯有这样才能真正跨越实验室的门槛，深入临床前线与医院诊室。”

西湖大学医学院、生命科学学院长聘副教授，蛋白质组复杂科学实验室负责人郭天南全程观看了2026年加拿大盖尔德纳国际奖的揭晓过程。郭天南在蛋白质组学领域深耕多年，曾于瑞士苏黎世联邦理工学院留学深造，师从本次盖尔德纳国际奖得主 Ruedi Aebersold 教授，与Matthias Mann也是学术伙伴。

他介绍，三位获奖人在蛋白质质谱分析、计算解读及蛋白质定量技术上做出了开创性贡献，“构建了现代蛋白质组学的基础”。

郭天南表示，在经历了将近30年的发展之后，蛋白质组学正在从追求蛋白质测量的数量和精准度，迈向AI蛋白质组新时代，即通过学习既有蛋白质组学大数据而对蛋白质组时空动态进行预测。

他补充说，过去两三年，他与国内外数十位科学家就此有过深入讨论，基本已经达成共识：“蛋白质组学的未来，是朝着构建智能化细胞模型的方向发展。我们提出了一个即将兴起的新领域——AI 蛋白质组学（AI Proteomics），其核心是实现从单纯的蛋白质鉴定到‘虚拟细胞’构建的跨越。”

“目前，我们团队正致力于开发该领域首个基础模型（Foundation Model）。由于蛋白质组的复杂性远高于单一结构，且领域数据积累不足，这一模型目前的功能相对有限，主要针对三阴性乳腺癌，尚无法像 AlphaFold 那样广泛应用。但正如 AlphaFold 也是历经迭代才获得全球关注，蛋白质组学的大模型研究也正处于厚积薄发的起步阶段。”郭天南说。

另外，国际疫苗研究所的John D. Clemens和瑞典哥德堡大学的Jan Holmgren因在霍乱疾病和免疫理解方面的进展，以及开发和评估安全、有效且可负担的灭活口服霍乱疫苗而共同获得2026 年约翰·德克斯加拿大盖尔德纳全球健康奖（John Dirks Canada Gairdner Global Health Award），该奖项旨在表彰在解决全球健康不平等和改善弱势群体健康方面做出科学贡献的研究者。

彼得·吉尔根加拿大盖尔德纳动力奖（Peter Gilgan Canada Gairdner Momentum Award）则颁给了加拿大本土科学家Karen Maxwell和Aaron Phillips。多伦多大学教授Maxwell的研究研阐明了细菌防御病毒的分子策略及噬菌体的逃逸机制，并为下一代精准噬菌体疗法对抗抗生素耐药性感染奠定了基础。

卡尔加里大学副教授Aaron Phillips则在恢复脊髓损伤后的血压控制、减少危及生命的并发症、改善日常功能以及改变瘫痪患者的临床护理方面做出了开创性工作。其研究的相关产业成果已获得美国 FDA 的突破器械认定（Breakthrough Device Designation）。

“CRISPR-Cas 和限制性内切酶这样的革命性技术，最初都源于对细菌免疫系统的基础研究。研究细菌如何抵御病毒，将帮助我们开发新的生物技术工具，以及用于精准治疗抗生素耐药感染的方法。”Maxwell在盖尔德纳奖公布后的圆桌讨论环节表示。