最近由英國 (UK) 國家同步加速器鉆石光源（Diamond Light Source）舉辦的虛擬慶祝活動突出了開普敦大學 (UCT) 在國際合作中的作用，該合作正在發展非洲使用高科技、大規模基礎設施的能力同步加速器以原子分辨率支持生物學、催化和能源材料的研究。
同步加速器是非常大的機器(幾個橄欖球場的大小)，可以將電子加速到幾乎光速;它們產生用于檢查物質結構的電磁輻射，從電子結構的亞納米級到用于醫學成像的微米和毫米級。這項技術的應用范圍很廣，包括化學、地質學、古生物學、凝聚態物理學、材料科學、生物學和醫學。
該計劃資助了大約 30 名博士后研究人員的研究、同步加速器技術研討會、交流訪問以及位于Aaron Klug 成像和分析中心/電子顯微鏡單元 (EMU) 的UCT 的結構生物學資源中心。迄今為止，該計劃已導致發表了 50 多篇研究論文并培訓了新一代科學家。此外，近 20 種蛋白質結構已存放在全球蛋白質數據庫中，該計劃在鉆石光源同步加速器(鉆石)上使用了 230 多個遠程和現場移位。
在東開普省 Keiskamma 藝術項目的科學家和女性之間的多學科合作中，這些結果已轉化為 24 件藝術品。豐富的刺繡掛毯講述了科學背后的故事，并試圖讓更廣泛的觀眾參與到作品中。
來自 GCRF START SciART 項目的藝術家 Siyabonga Maswana 和刺繡工匠 Nozibele Nxadi 和 Thembisa Gusha 拿著大型復合掛毯面板。
案例研究和職業影響
在 Diamond 主辦的虛擬活動中慶祝了這些成就，這標志著該融資周期的結束。它由科學家和資助共同研究員理查德卡特洛爵士主持，他是卡迪夫大學和倫敦大學學院的化學家和教授，以及皇家學會的外交秘書。慶祝活動以案例研究、早期職業影響的例子以及 Diamond 合作的重要性為特色。
首席研究員克里斯尼克林教授說，讓新一代同步加速器用戶使用世界一流的設備并投資他們的技能和能力，豐富和深化了英國和非洲的研究。
“展望未來，整個 START 網絡對 'START 2' 有著巨大的需求，特別是如果要實現在非洲建造同步加速器(非洲光源)的雄心，”他補充道。
“我們目前正在尋找繼續保持勢頭并在 START 有希望的遺產基礎上繼續發展的方法。”
不斷增長的資源
該計劃由 UCT 主導的組成部分支持了 UCT 的卓越、可持續性和轉型愿景 2030 支柱。
休厄爾教授的共同研究人員是埃德·斯圖羅克教授和杰里米·伍德沃德博士。Sewell 說，這里的進展非常好。
Lizelle Lubbe 博士解決了人類體細胞血管緊張素轉換酶 (ACE) 的第一個高分辨率冷凍電鏡結構。這是一項重大的科學突破，為了解該酶的生物學機制提供了關鍵見解，并促進了用于治療心血管疾病的新型域選擇性 ACE 抑制劑的開發。
他們的項目在全國范圍內招募和培訓了 12 名博士后研究助理。在 12 人中，Lauren Arendse和 Andani Mulelu 現在在 UCT 的整體藥物發現和開發部門工作。
“UCT 的工作是建立一個可以使用電子顯微鏡或 X 射線晶體學證明整個結構生物學工作流程的中心，”Sewell 說。
“我們的工作是舉辦研討會，以擴大結構生物學家的數量。我們的中心還將支持在其他大學建立資源，并將該計劃擴大到包括歷史上處于不利地位的大學。”
在伍德沃德博士的領導下，UCT 還在通過低溫電子顯微鏡 (cryo-EM) 確定蛋白質結構方面處于領先地位。UCT 擁有大陸上唯一的冷凍電鏡，以及唯一的冷凍電鏡樣品制備和冷凍電鏡圖像數據處理設備。
“必須解決的一個主要問題實際上是將材料送到同步加速器進行低溫條件下的分析。解決這個問題，尤其是在大流行期間海關和港口衛生法規嚴格執行的情況下，解決這一問題并非易事，”Sewell 補充道。
樣品的運輸和退回由 EMU 的 Sean Karriem 處理，由 Judy Fillmore 在 UCT 的國外采購和支付部門提供支持。
“他們是該計劃的無名英雄，”休厄爾說。
交流訪問也是該計劃的重要組成部分，但因 COVID-19 大流行而中斷。
“然而，那些確實發生的事件對相關人員的工作產生了巨大的影響，”休厄爾說。
必要資金
聯合調查員克萊斯教授說，GCRF START 贈款提供的那種資金對新研究人員來說至關重要。
“如果你沒有這種網絡和支持，對于那些剛開始從事該領域的人來說是非常困難的。這是關于自尊，所以這就是 GCRF START 贈款發揮重要作用的地方 - 提高產出，建立信心。對于該領域的新手來說，使用同步加速器技術似乎勢不可擋。”
催化研究員 Mohamed Fadlalla 博士是該計劃的成功人士之一。Fadlalla 博士正在研究能源材料，于 2018 年開始擔任 GCRF START 資助的博士后研究員。此后他被提升為研究人員的領導角色。
Claeys 說，Fadlalla 的故事展示了科學發展和科學家職業發展如何共生，在這種情況下，由 GCRF START 資助。
Michael Claeys 教授和 Mohamed Fadlalla 博士。照片Rebekka Stredwick / 鉆石光源。
“除了促進驚人的科學，GCRF START 贈款在我作為科學家的職業發展中發揮了重要作用，”Fadlalla 說。
“這不僅使我的興趣集中在能源材料催化劑的開發上;我還在Diamond學習了新能源材料表征技術并進行了實驗，非常成功。”
Fadlalla 還開始教授催化研究所的理學碩士課程，他現在將他的新技能傳授給非洲的新興科學家。此后，他獲得了 NRF?Thuthuka 資助和 UCT 整體資助，以支持他未來的研究。
