在科学研究的殿堂中，总有一些研究者以其独特的视角和不懈的探索，推动着人类认知的边界。Matthew D. Shoulders教授就是这样一位在蛋白质折叠生物化学和下一代蛋白质工程技术领域做出开创性贡献的研究者。近日，他被任命为麻省理工学院(MIT)化学系新任主任，将于2026年1月16日正式履新，这一任命标志着MIT化学研究与发展进入了一个新的阶段。
从研究者到领导者：Shoulders的学术之路
Matthew D. Shoulders目前担任MIT化学系的Class of 1942化学教授、MacVicar教员会会员，以及麻省理工和哈佛博德研究所的准成员。他的学术旅程始于2004年，他以最优等成绩毕业于弗吉尼亚理工大学，获得化学学士学位，辅修生物化学。随后，他在威斯康星大学麦迪逊分校师从Ronald Raines教授于2009年获得化学博士学位。博士后研究期间，Shoulders在美国斯克里普斯研究所进行美国癌症学会博士后研究员工作，与Jeffery Kelly和Luke Wiseman教授合作。2012年，他加入MIT化学系担任助理教授，逐步建立起自己的研究团队和学术声誉。
"Matt在蛋白质稳态机制研究以及开发应对生物医学和农业挑战的下一代技术方面做出了开创性贡献，"MIT理学院院长Nergis Mavalvala评价道，"他同时也是一位充满热忱的教育者，深受本科生和研究生的喜爱。我知道在我们面临财务挑战之际，加倍致力于世界领先研究和教育的系部将在他的带领下继续前行。"
蛋白质折叠：从基础研究到应用突破
Shoulders的研究核心在于探索细胞如何折叠蛋白质，以及如何开发和应用新型蛋白质工程技术来解决生物技术领域的挑战。他的工作横跨化学和生物化学多个领域，包括蛋白质稳态、细胞外基质生物学、病毒学、进化和合成生物学，不仅为理解细胞构建健康组织以及蛋白质进化等重要问题提供了关键见解，还影响了疾病疗法和生物技术开发的方法。
在Shoulders的当前研究项目中，他特别关注细胞中的蛋白质折叠系统——即伴侣蛋白如何塑造其客户蛋白的进化。除其他发现外，他的实验室已经证明，病毒病原体可以劫持人类伴侣蛋白以实现其快速进化并逃避宿主免疫。在相关近期工作中，他们发现这些相同的伴侣蛋白可以促进肿瘤中恶性驱动突变的发生。除了对进化生物学的基础见解外，这些发现为靶向癌症和病毒感染的新治疗策略打开了可能性。
"Matt是一位杰出的研究者，他的工作触及了关于细胞机器如何指导蛋白质合成和折叠的基本问题，"即将卸任的系主任Troy Van Voorhis评价道，"他对突变或应激反应下这一机器如何崩溃的发现，对我们如何看待和治疗人类疾病具有根本性的影响。"
跨学科创新：光合作用酶工程与食物安全
除了基础研究外，Shoulders还通过Abdul Latif Jameel水与食品系统实验室(J-WAFS)领导着一个食品安全项目。Shoulders与MIT研究科学家Robbie Wilson一起组建了一个基于MIT的跨学科团队，旨在通过改善光合作用中最低效的方面——二氧化碳固定植物酶RuBisCO，来增强农业的气候韧性。J-WAFS在2023年资助了这个高风险、高回报的MIT重大挑战项目，并获得了联邦研究机构和Grantham环境保护基金会的进一步支持。
"我们由生物化学家、合成生物学家、计算生物学家和化学家组成的协作团队与植物生物学家深度融合，创造了酶工程的强大反馈循环，"Shoulders解释道，"这个团队正使用最先进的技术共同努力，致力于工程化作物RuBisCO，以期在保障稳定作物供应方面取得实质性进展， hopefully同时改善食品和水资源安全。"
这一研究代表了合成生物学与农业科学的交叉前沿，通过改造自然界中最丰富的酶之一，有望显著提高作物产量，为应对全球气候变化和粮食安全挑战提供创新解决方案。
教育创新：培养下一代科学人才
Shoulders不仅是一位杰出的研究者，也是一位备受赞誉的教育者。他为MIT的第五课程(化学)教授了多门课程，包括5.54(化学生物学进展)和5.111(化学科学原理)，以及其他多门关键化学课程。他通过MITx平台为5.111课程开发的"训练营"帮助解决了课堂课程中的空白，提供了在线工具帮助本科生更好地掌握化学通用学院要求(GIR)中的材料。他为MIT一年级化学课程开发的指导性学习演示有助于将实验室带入GIR，同时也促进了通过MITx定期提供的5.111课程的受欢迎程度。
"我有几次与Matt一起教学的荣幸，他是一位出色的教育者，"Van Voorhis评价道，"他在课堂内外都是创新者，对学生成功有着坚定不移的承诺。"Shoulders于2022年获得MacVicar教员会会员称号，并获得了研究生教育办公室的"关怀承诺"奖。
此外，Shoulders还创立了MIT科学和技术家庭学校实习项目，该项目将高中生带到校园，在学院各地的实验室中获得带薪研究经验。他还是化学系生活质量委员会的创始成员，并担任了六年的主席，帮助改进系部在机会、专业发展和经验各方面的条件："无数变化使MIT对所有人都变得更好，"正如Van Voorhis所指出的，包括为研究生创建同伴指导计划，并建立普遍的研究生退出访谈，以收集系部评估和改进的数据。
研究成就与荣誉
Shoulders的学术成就得到了广泛认可，他获得了多项重要奖项和荣誉，包括NIH高风险、高回报研究计划下的NIH主任新创新奖；NSF职业奖；美国癌症学会研究学者奖；Camille Dreyfus教师-学者奖；以及最近获得的Ono Pharma基金会突破科学奖。
他的研究不仅在学术界产生了深远影响，也为解决实际健康和农业问题提供了新思路。通过揭示蛋白质折叠的分子机制，Shoulders的工作为理解神经退行性疾病、癌症和其他与蛋白质错误折叠相关的疾病提供了基础。同时，他对蛋白质工程的开创性研究为开发新型生物治疗方法和工业酶制剂开辟了新途径。
展望未来：MIT化学系的新篇章
作为新任系主任，Shoulders面临着诸多机遇与挑战。在科学研究和教育领域不断变革的今天，他计划如何带领MIT化学系走向未来？
"我非常感谢Troy过去六年的领导，他在我们系部建立了一个出色的社区，"Shoulders表示，"我们面临挑战，但也面临许多令人兴奋的机会，作为系部在未来几年。有一件事是确定的：化学创新对于解决紧迫的全球挑战至关重要。通过我们进行的研究和我们培养的科学家，我们的系部在塑造未来方面将发挥巨大作用。"
Shoulders的领导风格融合了严谨的科学思维和对教育创新的开放态度。他强调跨学科合作的重要性，这从他领导的光合作用酶工程项目中可见一斑。同时，他对学生发展的关注也体现在他创立的各种教育项目中。
在当今科学研究日益复杂和跨学科的背景下，Shoulders的任命无疑将为MIT化学系带来新的活力和视角。他的蛋白质折叠研究不仅具有基础科学价值，也为解决实际健康和农业问题提供了新思路。作为系主任，他有望将这些研究优势转化为更广泛的学术影响和社会价值。
结语
Matthew D. Shoulders教授的学术旅程展现了从基础研究到应用创新，从实验室到课堂，再到系部领导的全方位发展。他的工作不仅推进了我们对蛋白质折叠这一生命基本过程的理解，也为解决全球健康和粮食安全挑战提供了新工具。作为MIT化学系的新任主任，Shoulders将继续推动化学研究的边界，同时培养下一代科学领袖，为科学和社会发展做出更大贡献。在蛋白质折叠和工程这一充满活力的领域，他的研究将继续揭示生命的奥秘，并为人类面临的重大挑战提供创新解决方案。
