子曰工欲善其事，必先利其器。在我國(guó)由制造大國(guó)向創(chuàng)造大國(guó)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，如何將中國(guó)的科學(xué)研究打造成支撐國(guó)家建設(shè)的強(qiáng)勁引擎，可謂科學(xué)界頭等大事之一。為善成此事而打造一批具備超強(qiáng)探索力的科研設(shè)施，并形成刺向前沿、揭示未知的國(guó)之利器，不僅體現(xiàn)了國(guó)家的戰(zhàn)略需求，也是中華民族為全人類文明所作出的貢獻(xiàn)。在這一時(shí)代背景下，國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施應(yīng)運(yùn)而生，標(biāo)志著我國(guó)在生命科學(xué)領(lǐng)域從跟隨者向先行者的角色轉(zhuǎn)換。

蛋白質(zhì)作為最重要的生物分子，是生物功能的主要執(zhí)行者，也是生命活動(dòng)的承載體。認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)不僅是人類了解自身的必經(jīng)之路，而且是對(duì)抗疾病、改善健康的關(guān)鍵一環(huán)。我國(guó)曾舉全國(guó)之力，為蛋白質(zhì)科學(xué)作出過(guò)重要貢獻(xiàn)，然而囿于國(guó)力所限以及人才匱乏的事實(shí)，數(shù)十年來(lái)只能在西方科學(xué)家的背影后面亦步亦趨，反復(fù)用紀(jì)念曾經(jīng)的成就來(lái)掩蓋長(zhǎng)期停滯不前的尷尬。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的國(guó)力發(fā)展與技術(shù)積累，中國(guó)的蛋白質(zhì)人終于迎來(lái)了屬于自己的發(fā)展契機(jī)！一方面，我國(guó)的制造能力足以支撐以蛋白質(zhì)科研為核心的設(shè)備建造，同時(shí)多年的引才計(jì)劃形成了合理的人才儲(chǔ)備，使得蛋白質(zhì)科研設(shè)施的建設(shè)具備了現(xiàn)實(shí)性；另一方面，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)在21世紀(jì)突飛猛進(jìn)，需要強(qiáng)大的蛋白質(zhì)科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施提供理論支撐和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。這意味著，蛋白質(zhì)科研設(shè)施將不是一個(gè)精致而昂貴的科學(xué)家玩具，而會(huì)成為關(guān)乎人民健康水平提高和生活質(zhì)量改善的創(chuàng)新工廠。由此，人們足可理解蛋白質(zhì)科研設(shè)施建設(shè)的必要性。

蛋白質(zhì)分子是在空間折疊上高度復(fù)雜、時(shí)間過(guò)程上高度動(dòng)態(tài)，同時(shí)還處于高度交互的信息與物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)之中的生物大分子。理解蛋白質(zhì)的功能運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)節(jié)方式，意味著需要擁有物理、化學(xué)、生物數(shù)據(jù)采集與分析之強(qiáng)大能力的復(fù)雜儀器系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的任何子模塊的設(shè)計(jì)與制造，都是相當(dāng)困難的工程，更遑論為發(fā)揮這些系統(tǒng)的最大能力，需要將所有的模塊集成化，來(lái)形成聯(lián)動(dòng)大裝置。這就使整個(gè)設(shè)施的建設(shè)難度成數(shù)量級(jí)地增長(zhǎng)。為了克服這樣的困難，我們將全國(guó)乃至全球范圍內(nèi)處于各個(gè)子系統(tǒng)的專家和技術(shù)人員集中整合成為精干的設(shè)計(jì)與建設(shè)隊(duì)伍，使過(guò)去各自為戰(zhàn)的小分隊(duì)，在建設(shè)中逐步形成為蛋白質(zhì)科學(xué)技術(shù)的聯(lián)合艦隊(duì)，克服了諸多技術(shù)困難，終于形成了本設(shè)施的九大技術(shù)系統(tǒng)，即規(guī)模化蛋白質(zhì)制備系統(tǒng)（第2章）、蛋白質(zhì)核磁共振分析系統(tǒng)（第5章）、集成化電鏡分析系統(tǒng)（第6章）、質(zhì)譜分析系統(tǒng)（第7章）、復(fù)合激光顯微鏡系統(tǒng)（第8章）、分子影像系統(tǒng)（第9章）、數(shù)據(jù)庫(kù)與計(jì)算分析系統(tǒng)（第19章相關(guān)內(nèi)容）及位于上海光源內(nèi)的五線六站蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)（第3章）和蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)（第4章）。經(jīng)過(guò)不斷改善與磨合，具備了五大蛋白質(zhì)科研能力規(guī)�；�蛋白質(zhì)制備能力、多尺度結(jié)構(gòu)分析能力、多層次動(dòng)態(tài)研究能力、修飾與相互作用分析能力、數(shù)據(jù)庫(kù)與計(jì)算分析能力，能夠全面支撐我國(guó)蛋白質(zhì)科學(xué)研究所面臨的大部分技術(shù)與儀器需求。

除了技術(shù)上需要克服的種種困難，在大科學(xué)設(shè)施的建設(shè)過(guò)程中，大量的非技術(shù)性困難也是現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。設(shè)施建設(shè)是為了支持創(chuàng)新，但其本身就是一項(xiàng)前無(wú)古人的創(chuàng)新性工作。如何調(diào)動(dòng)技術(shù)人員積極性，如何形成適應(yīng)大聯(lián)合系統(tǒng)所需的新型管理制度，如何應(yīng)對(duì)舊科研體制的滯后性所帶來(lái)的阻力與干擾，都是建設(shè)人員需要?dú)椌�竭慮、不斷創(chuàng)新，有時(shí)甚至作出妥協(xié)，才能一一加以處置的問(wèn)題。

本專著的第1章總括介紹了建設(shè)這樣國(guó)際先進(jìn)的蛋白質(zhì)研究大科學(xué)設(shè)施的重大意義、主要目標(biāo)和決策及實(shí)施過(guò)程，從第2章到第9章具體介紹各個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的原理、配置、性能、安裝調(diào)試和開(kāi)放服務(wù)情況，第10章介紹設(shè)施開(kāi)放服務(wù)的管理制度建設(shè)，還有用戶通過(guò)使用設(shè)施所取得的若干尤其突出的成果。編寫(xiě)的具體分工如下： 第1章，汪利俊、曹禹、高馨；第2章，牟波、鄧瑋、張珺；第3章，姚德強(qiáng)、張蔚哲；第4章，李娜、唐雨釗、周曉潔；第5章，劉志軍；第6章，孔亮亮、袁青寧、張盈怡、李俊睿；第7章，彭超、吳萍、蘇晨；第8章，于洋、何淑芳、王艷；第9章，王鑫艷；第10章，許先慧。

國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施的建設(shè)已經(jīng)一曲終了，但是它的運(yùn)行正是發(fā)軔之初，前途尚遠(yuǎn)。在這樣一個(gè)時(shí)刻，我們?nèi)�體蛋白質(zhì)設(shè)施的設(shè)計(jì)者、建設(shè)者和運(yùn)行者再次坐在一起，將過(guò)去9年時(shí)間里所做的種種努力加以總結(jié)回顧，將我們的欣然所得與無(wú)奈之舍，均原原本本地呈現(xiàn)于讀者面前，希望能讓熱愛(ài)蛋白質(zhì)研究的科學(xué)家們了解本設(shè)施的特點(diǎn)，更好地利用這一利器以善佳事；希望能為準(zhǔn)備或者正在進(jìn)行科學(xué)設(shè)施建設(shè)的同行們提供參考，使他們的建設(shè)過(guò)程更加順利，成果更加輝煌；也希望普通的讀者看到我們這本書(shū)，能夠?qū)ξ覈?guó)的科學(xué)設(shè)施建設(shè)工作有所了解，感受我國(guó)蛋白質(zhì)科研事業(yè)的謨烈與艱辛。當(dāng)然，我們更希望自己親手建設(shè)的蛋白質(zhì)設(shè)施，能夠跨越險(xiǎn)灘、直濟(jì)滄海。愿她在征途上從此一帆風(fēng)順，與其他的科研院所攜手，助力中華民族之偉大復(fù)興！

雷鳴張榮光

2018年5月1日