2月，美国国防高级研究计划局（DARPA）启动“蛋白质测序”（PROSE）计划^[1]，旨在构建能够破译复杂蛋白质的微系统，探索大规模直接测序复杂蛋白质的全新方法。

现有工具可以对已知序列的蛋白质进行表征，但难以读取长链、化学结构复杂以及经过修饰的蛋白质，包括毒素和旨在逃避检测的基因工程改造威胁。如质谱法对短蛋白质效果很好，但随着蛋白质变长，其可靠性就会降低；而为DNA和RNA开发的光学和纳米孔技术难以应对蛋白质更为复杂的化学多样性。当前合成生物学和人工智能的进步加速了新型蛋白质的创造，这一差距预计将会扩大。解决这一问题不仅需要生物学方面的深刻见解，还需要能够大规模直接测量和解读蛋白分子信息的工程平台。

PROSE计划将资助开发与微系统架构集成的新型读取元件设计，能够识别和排序被DARPA称之为“字母”（letters）的氨基酸，在至少300个氨基酸的蛋白质长度上具有99%以上的准确性。PROSE计划为期36个月，第一阶段将专注于展示蛋白质测序方法，并探索实现可扩展微系统集成的途径，第二阶段将重点开发无需参考序列即可高保真地对长蛋白进行测序的集成系统。

PROSS计划旨在解决紧迫的国家安全需求：快速准确的“从头蛋白质测序”（指的是不依赖于任何已知的蛋白质序列数据库或参考基因组信息，直接对未知蛋白质的氨基酸序列进行测定的技术）。该计划所研发的技术，将可以直接识别未知蛋白质及其转译后修饰，这将解锁检测被设计的或新出现的生物威胁的能力，包括潜在的生物战剂。这项技术还将有助于法医调查，支持部署人员的健康监测，并识别全球环境中新的生物工程生物体。 

（邢颖）