应系统与物理生物学研究所邀请，2025年12月17日，南方科技大学沈庆涛研究员莅临深圳湾实验室，作题为“Cryo-EM on WSSV: from the terminator to the creator”的学术报告。本次报告由深圳湾实验室系统与物理生物学研究所特聘研究员吴超主持，系统与物理生物学研究所及深圳医学科学院多位科研人员现场参会，并与讲者展开深入交流。

沈庆涛研究员在报告中指出：白斑综合征病毒（WSSV）是已知最大的动物DNA病毒之一，也是水产养殖中最为凶险的病原体之一。它主要感染虾、蟹等甲壳类动物，引发白斑综合征，发病急、死亡率高，常常在几天内导致养殖场“全军覆没”，给全球对虾养殖业造成年均数十亿美元的经济损失。尽管该病毒发现已久，但其衣壳（包裹病毒遗传物质的外壳）的精细结构、组装方式以及在感染过程中如何发生变化，一直是未解之谜。

其研究团队结合了两种结构生物学利器：冷冻电子显微镜（cryo-EM）与冷冻电子断层成像（cryo-ET）。通过分析，研究人员首次解析出了棒状WSSV衣壳的精细结构。他们发现，该衣壳并非一个整体，而是由许多个圆环状的结构单元，像“叠叠乐”或“硬币堆叠”一样，一层一层堆叠而成。这种“环状堆叠组装机制”在已知病毒中相当罕见，刷新了人们对大型DNA病毒结构复杂性的认知，也解释了其衣壳为何能保持稳定并容纳巨大的基因组。

更关键的是，研究团队在完整的病毒颗粒中还发现了椭圆形的衣壳。进一步实验表明，当病毒处于高盐度环境（类似宿主细胞外的条件）时，衣壳会从椭圆形转变为棒状。这一形变并非随意发生——它会导致衣壳内部压力降低，从而驱动病毒DNA的释放。也就是说，形状改变是病毒“开枪”感染的前提。一旦完成DNA释放，病毒便在很大程度上丧失感染宿主细胞的能力。

把这些线索串起来，这项研究提供了一个更清晰的图景：WSSV衣壳可能并非静态的硬壳，而是一种能够在特定条件下发生构象重排的机械结构；它的装配遵循环状模块堆叠的方式；而形态转变与内部压力变化、DNA释放紧密耦合，呈现出“压力驱动的基因组释放”特征。

这类机制的意义在于：它把感染过程中的一个关键步骤，从“化学过程”扩展到了“力学过程”。病毒不仅靠分子识别和酶促反应，也可能靠类似弹簧、压力阀一样的物理策略来完成致病流程。

从束手无策到看清结构，从被动防治到主动干预，科学的力量正一步步揭开致命病毒的神秘面纱。这项研究不仅增进了人类对病毒微观世界的理解，也让我们看到了通过结构生物学攻克养殖业难题的曙光。

在报告后的交流环节，现场科研人员围绕WSSV结构等问题与沈庆涛研究员展开了热烈讨论。本次报告系统展示了从病毒基础结构如何联系到病毒复制过程中可能存在的机理，为深圳湾实验室在病毒学与抗感染药物开发领域的研究提供了新的思路，也进一步促进了粤港澳大湾区在生物医药领域的科研协作与交流。

报告人简介

沈庆涛研究员2009年博士毕业于清华大学隋森芳院士课题组，随后在美国耶鲁大学、威斯康辛大学麦迪逊分校和加州大学伯克利分校从事博士后研究工作。2016年归国加入上海科技大学，担任研究员、博士生导师。2022年全职转入南方科技大学。长期以来，沈庆涛教授课题组聚焦生理温度下的4D冷冻电镜方法学开发，并将这些新技术应用到胞内运输的研究中。已发表SCI论文20余篇，其中包括1篇Cell、2篇Science、3篇Journal of Cell Biology、4篇PNAS等。

供稿|系物所

编辑|鲍 啦

责编|远 山

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