摘要
德米特里·科尔金是伍斯特理工学院生物信息学和计算生物学教授。他的研究团队在2月份利用病毒基因组重建了COVID-19主要病毒蛋白的三维结构及其与人类蛋白的相互作用，创建了冠状病毒的结构基因组图谱，并向全球研究人员开放数据。该访谈探讨了病毒生物学、计算方法在理解病毒结构和功能中的应用，以及这些知识如何助力抗病毒药物和疫苗开发。
核心要点
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病毒的机器特性：病毒不是生命体，而是一台高度优化的机器，具有有限但精准的功能设计，仅包含完成其生命周期所需的信息。
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病毒的效率与设计：病毒通过极致的简洁性实现了令人惊叹的效率，能够用最少的物质和遗传信息完成复杂功能。
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病毒的智能属性：病毒的”智能”表现在其简洁性和适应性上，而非人类或人工智能意义的智能，这可能反映了基本的群体智能机制。
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结构基因组学方法：通过计算生物学重建病毒蛋白的三维结构，可以揭示病毒如何与人类蛋白相互作用，为理解感染机制奠定基础。
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开放科学数据：将冠状病毒结构信息向全球研究社区开放，加速了全球范围内的药物发现和疫苗开发研究。
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进化过程的作用：病毒的简洁性和高效性应归因于数百万年的进化选择，使其不断优化以适应宿主环境。
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从微观到宏观的尺度：病毒研究跨越从单个病毒颗粒（百纳米级）到大流行社会层面的多个时间和空间尺度。
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系统生物学视角：计算基因组学和系统生物学方法能够整合多层次数据，从基因、蛋白到细胞和组织水平理解病毒致病机制。
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抗病毒药物发现：理解病毒蛋白结构有助于设计能够阻断病毒关键功能的特异性抑制剂。
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SARS相关病毒的共性：对冠状病毒家族成员的比较研究揭示了不同冠状病毒间的结构和功能相似性，有助于开发广谱抗病毒策略。
可执行建议
- 科研机构应采用开放数据政策，在大流行期间及时共享关键的结构和遗传信息，加速全球合作。
- 药物开发团队可基于已公开的病毒蛋白结构数据，优先针对高度保守的功能域进行抑制剂设计。
- 公共卫生部门应与生物信息学专家合作，利用计算方法进行病毒变异监测和预警。