南华早报报道说，对于张凯来说，这位正在构建前所未有精度的超大规模细胞结构群数据银行的开创性科学家，回到中国是实现他抱负的自然选择。

“在美国，中国学者几乎不可能主导这个项目。”张凯在3月26日接受中国科学院官方报纸《中国科学报》采访时表示。

1月12日，张凯辞去了耶鲁大学的终身教职轨职位，正式加入位于安徽合肥的中国科学技术大学生命科学与医学学院。

一个月后，他作为通讯作者的论文发表在顶级期刊《自然》上，报道了他所在研究领域的一项突破：高分辨率电子显微成像与分析技术。

张凯的研究聚焦于线粒体结构，线粒体通常被称为细胞的“动力工厂”。这项研究被普遍认为对理解生命、开发新的诊断与治疗技术以及提升健康管理具有重要意义。

张凯的成名之路始于20多年前的普通起点。他来自中国西北陕西的一个贫困农村地区。2004年，他通过高考进入东北的哈尔滨工业大学。

2008年本科毕业后，他考入中国科学院生物物理研究所。在那里，他接触到了冷冻电镜技术。

冷冻电镜是一种成像技术，可以让研究人员观察生物大分子的结构。这一领域此后一直塑造着张凯的职业生涯。

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张凯在2020年接受哈尔滨工业大学采访时解释说：“这与大多数传统生物学方向很不一样，后者主要依赖实验。冷冻电镜领域的研究将实验、理论和计算三大研究方法有机结合。”

在采访中，他提到一个从小萌生的科幻式愿望：能够直接“看见”线粒体呼吸链复合体的原子结构。

2013年，张凯从中国科学院获得生物物理学博士学位后，前往英国剑桥的医学研究理事会分子生物学实验室从事博士后研究。2019年，他加入耶鲁大学担任助理教授。

在这两家顶尖研究机构期间，张凯发表了多篇利用冷冻电镜研究细胞结构的论文，其中包括发表在《科学》封面以及《自然》和《细胞》等重要期刊上的论文。

2024年，他与南京中医药大学的朱嘉鹏合作，在《自然》发表论文，审稿人称其为“开创性工作”。

传统上，国际上对蛋白质的研究多是从线粒体中提纯蛋白质，然后利用冷冻电镜进行观察和分析。然而，在生物体内，蛋白质通常处于活跃且持续运动的状态，不断与其他蛋白质发生反应并呈现不同状态。静态观察被认为不足以呈现其真实状态。

在2024年的这篇《自然》论文中，张凯和朱嘉鹏找到了一种方法，可以在蛋白质处于运动状态时在体内进行观察，从而捕捉其自然状态下的活动。

朱嘉鹏在论文介绍中解释说：“过去看起来像是摆拍，现在则是抓拍。”

“无意中的抓拍可以让我们获得更真实、更准确、更可靠的蛋白质形态。”他进一步表示，“这对后续科学分析和相关应用具有重要意义。”

张凯今年2月发表在《自然》的最新论文，推翻了持续十多年的“细胞质组装假说”。

简而言之，过去的研究认为连接蛋白在蛋白质组装中起核心作用。但张凯的研究发现，微管对组装效率的贡献约为97%，而连接蛋白很可能是在结构形成后才“被挤进去”。

作为冷冻电镜研究领域的全球领军人物，张凯在事业中期离开耶鲁让许多人感到意外。他没有等待在这所常春藤大学的晋升，而是在今年早些时候选择回国。

他在《中国科学报》采访中谈到新环境时说：“中国科学技术大学是一个简单、纯粹、充满激情且理想主义的科研环境。学校领导都是真正的科学家，非常支持年轻学者。”

对于实现从原子层面观察细胞生命活动的最终目标，他表示：“我不知道这件事需要多久，但我有足够的信心去完成。”