主讲人：

Jeffrey J. Gray

Director, Rosetta Commons

Professor, Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Johns Hopkins University

He received his B.S.E. in Chemical Engineering from the University of Michigan and his Ph.D. in Chemical Engineering from the University of Texas at Austin. He subsequently conducted postdoctoral research in David Baker's laboratory at the University of Washington. His research focuses on computational protein structure prediction and design, particularly protein–protein docking, antibody engineering, protein–glycan interactions, and deep learning.

In Conversation With

Chu Wang（王初）

Professor, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University

Principal Investigator, Synthetic and Functional Biomolecules Center and Peking-Tsinghua Center for Life Sciences

He received his B.S. in Biology from the University of Science and Technology of China in 2001 and his Ph.D. in Biochemistry from the University of Washington in 2007, where he studied under David Baker. He subsequently conducted postdoctoral research at the University of Washington and The Scripps Research Institute before joining Peking University in 2013. His group develops chemical biology and chemoproteomics approaches to identify functional sites in the proteome and investigate their roles in protein regulation and cellular processes.

Possu Huang

Assistant Professor, Department of Bioengineering, Stanford University

He received his B.A. in Molecular and Cell Biology (Biochemistry) from the University of California, Berkeley, and his Ph.D. in Biochemistry and Molecular Biophysics from Caltech. He subsequently conducted postdoctoral research in David Baker's laboratory at the University of Washington before establishing his group at Stanford. His research integrates computational protein design, machine learning, structural biology, and experimental optimization. His contributions include the de novo design of TIM-barrel proteins and the development of eOD, an HIV vaccine immunogen.

讲座简介

Rosetta Commons之缘起与蛋白质设计的演进

蛋白质通常由20种标准氨基酸连接成链，并折叠形成特定的三维结构，其空间构象与生物学功能密切相关。能否仅凭氨基酸序列预测蛋白质的三维结构，即所谓“蛋白质结构预测问题”，一直是结构生物学半个多世纪以来的核心难题。

1993年，生物化学家 David Baker 加入华盛顿大学并建立研究团队。20世纪90年代中后期，其实验室开始开发蛋白质结构预测程序 Rosetta。这个名字取自罗塞塔石碑，寓意从氨基酸序列中解读蛋白质的空间结构。随着研究推进，Baker 团队开始探索这一问题的逆向过程：先设定目标结构，再通过计算寻找能够形成这一结构的氨基酸序列。2003年，Brian Kuhlman 等研究者利用这一方法设计并验证了具有全新折叠拓扑的人工蛋白质 Top7，证明人类有可能从头设计自然界此前未观察到的蛋白质结构。2024年，Baker 因其在“计算蛋白质设计”领域的贡献获得诺贝尔化学奖的一半，另一半由在蛋白质结构预测方面作出重要贡献的 Demis Hassabis 和 John Jumper 共同获得。

随着 Rosetta 的发展，一个新的问题逐渐显现：早期参与软件开发的研究者陆续离开 Baker 实验室，在不同大学独立建立研究团队，却仍需要共同使用、修改和扩展同一套代码。2003至2005年间，他们以成员机构之间的知识产权协议为基础，建立了跨机构合作的 Rosetta Commons，使核心代码能够在不同实验室之间持续共享与协同开发。

此后二十年间，Rosetta Commons 逐渐形成了版本管理、代码审查、技术文档、软件授权和开发者培训等制度，并通过始于2003年的年度会议 RosettaCon 维系研究者之间的交流与合作。如今，这一共同体已扩展至全球100多个实验室。与此同时，面向公众的 Rosetta@home 利用志愿者计算机的闲置算力开展分布式计算，蛋白质折叠游戏 Foldit 则让玩家通过操作三维蛋白质模型直接参与科学研究，成为公众参与蛋白质科学的两种代表性实践。

从单个实验室的研究工具，到跨越机构、学科与国界的科研基础设施，Rosetta Commons 的发展史也呈现出科学研究组织方式的变化。支撑这套软件持续演进的，除了算法与代码，还有研究者之间长期建立的协作关系。

主讲人 Jeffrey J. Gray 现任约翰斯·霍普金斯大学化学与生物分子工程系教授、Rosetta Commons 主任，曾在 David Baker 实验室从事博士后研究，是 RosettaDock 等蛋白质建模工具的重要开发者。他将讲述 Rosetta Commons 从实验室研究项目发展为国际科研共同体的历程，以及这一共同体在蛋白质设计领域发挥的作用。

讲座结束后，Gray 教授还将与北京大学化学与分子工程学院王初教授、斯坦福大学生物工程系 Possu Huang 助理教授展开对话。三位学者都曾在 Baker 实验室学习或工作，其中王初在该实验室完成博士研究，Gray 与 Huang 则曾在那里从事博士后研究。他们将共同回忆在实验室的工作经历，并探讨 Rosetta Commons 的形成、跨机构科研合作，以及人工智能时代蛋白质设计的发展前景。