非邹承鲁不嫁 邹承鲁院士奋斗不息的科学之路
邹承鲁(1923年5月17日—2006年11月23日),出生于山东青岛。生物化学家。1980年当选为中国科学院学部委员(院士),1956年加入九三学社。
邹承鲁于1923年5月17日生于山东省青岛市,祖籍江苏无锡。
父亲邹东湖,铁路职员。由于父亲的工作性质,邹承鲁常随家搬迁,小学期间在沈阳度过。“九一八事变”后,全家迁回关内,到达武汉,读中学;1938年武汉沦陷,全家又搬到大后方重庆。1941年,他毕业于由天津迁到重庆的南开中学高中部;同年,考入设在昆明的由北京大学、清华大学、南开大学三校联合组成的西南联合大学,就读于化学系。
邹承鲁在学习期间对生命现象产生浓厚的兴趣,并认为从化学学科去研究生命现象是非常有意义的工作。
在西南联大化学系的学习为他从事生物化学科研工作打下了初步基础。1946年,在招考英庚款公费出国留学生的考试中,他以第一名的优异成绩被录取。赴英后,师从英国剑桥大学著名生物化学家D基林(Keilin)教授。
当时,英国剑桥大学是世界生物化学研究的最重要的中心,基林教授的实验室是世界呼吸链研究的中心。邹承鲁跟随基林教授从事呼吸链还原酶研究。研究生期间,他在国际上最早用蛋白水解酶部分水解方法研究蛋白质结构与功能的关系,单独署名的论文在英国《自然》杂志发表。
他发现细胞色素c纯化后与线粒体结合时在性质上发生变化,证明细胞色素b与琥珀酸脱氢酶不是同一物质。有关这些开创性工作的论文在发表半个世纪以后的今天仍不断被人引用。1951年,邹承鲁获英国剑桥大学生物化学博士学位。
邹承鲁在英国读书时和李林喜结连理。李林是我国著名的地质学家李四光的女儿,剑桥大学博士,中国科学院院士,是我国知名的固体物理和材料科学家,对我国原子能科学和高温超导研究都有重要贡献。他们有一个女儿,邹宗平。
1951年回国后与王应睐及汪静英合作纯化了琥珀酸脱氢酶,并发现其辅基为与蛋白部分共价结合的FAD,这是一个被发现与蛋白质共价结合的FAD辅基。此外,他们对呼吸链及其他酶系也进行了一系列的工作,为我国酶学及呼吸链的研究奠定了良好基础。
1958年,他参加发起人工合成胰岛素工作,并负责胰岛素A和B链的拆合。这项工作的完成确定了胰岛素全合成的路线,为胰岛素的人工合成做出了重要贡献。胰岛素人工合成工作集体获1978年国家自然科学奖一等奖和1997年求是奖。
60年代初,邹承鲁又回到酶学研究领域。当时,蛋白质的侧链基团的化学修饰和活性丧失的比较是研究蛋白质结构功能关系的主要方法。他所确立的蛋白质必需基团的化学修饰和活性丧失的定量关系公式,以及确定必需基团数的作图方法为国际上广泛接受和采用,并被收入一些教科书和专著,其公式及方法分别被称为“邹氏公式”和“邹氏作图法”。此项工作获1983年国家自然科学一等奖。
酶活性抑制的研究对于酶作用机制研究和药物设计都是十分重要的。在当时的酶学教科书中通常仅对酶的可逆抑制动力学有所论述。1965年,邹承鲁最早系统地提出了酶学的可逆与不可逆抑制统一的动力学理论,并提出不可逆抑制反应速度常数的测定方法。经过他和王志新等多年来理论上的发展和实验上的验证,他的理论和方法现在都已经为国际普遍接受并得到广泛的采用。此项工作曾获国家自然科学奖二等奖。
“文化大革命”结束恢复工作后,他发现甘油醛-3-磷酸脱氢酶在活性部位能形成荧光衍生物,论文也在英国《自然》杂志发表,工作获中国科学院科技进步奖一等奖和国家自然科学奖三等奖。作为人工合成胰岛素的后续研究,证明了胰岛素A链和B链本身已具有一定的空间结构,并含有形成天然胰岛素分子正确结构的全部信息,在溶液中能正确相互配对。
此项工作阐明了人工合成胰岛素工作中A和B链拆合工作成功的理论基础,纠正了国外一些教科书中有关从胰岛素A和B链重新合成胰岛素的错误提法。
此项研究于1995年获国家自然科学奖二等奖。蛋白质变性研究是我国已故吴宪教授于20世纪30年代基于国内的工作开创的。吴宪教授1931年提出的关于蛋白质变性的理论至今仍然是国际上普遍接受的变性理论。
但是多年来蛋白质变性的大量研究通常局限于蛋白分子的构象变化,很少把分子的构象变化与其活性变化联系起来,其原因至少部分是由于缺少一个研究快速灵活的动力学方法。
邹承鲁等用自己创立的动力学方法比较研究了各种不同类型的酶在变性过程中构象和活力变化的关系,得到活性丧失先于构象变化的结果,据此提出了酶活性部位柔性的假说。十余年来又排除了国际上一些反对者所提出的不同意见,充分论证了酶活性部位柔性学说的正确性。
这是自19世Fischer提出酶作用的锁钥学说和20世纪50年代Koshland的诱导契合学说以来酶作用机制研究中的又一重大进展,同时也把蛋白质变性研究从单纯的结构研究推向与功能密切结合的新水平。世界各国已有几十个实验室按此思路随后开展类似的研究并得到类似的结果。对此工作的简要总结已在美国《科学》杂志发表。
蛋白质发挥特定的生物功能依赖于蛋白质分子的正确空间结构。长期以来,对于分子生物学中心法则的研究通常只进行到肽链合成为止。而进一步的新生肽链如何折叠成为具有特定空间结构的功能蛋白,即遗传信息传递全过程中一个不可缺少的环节,现在还了解甚微,它是分子生物学中心法则中最后一个尚未解决的重要环节。
一个时期以来,国际上有不少研究者认为新生肽链折叠是在其合成终了之后由完整的多肽链开始进行的,因此大量工作用蛋白变性后完全伸展的完整肽链的重新折叠作为新生肽链折叠研究的模型。
邹承鲁根据文献中的报道和自己的研究结果,提出了关于新生肽链折叠的新的观点。他认为,新生肽链卷曲折叠既与合成同步进行,又在合成过程中不断调整,并在合成完成后经最后调整修正而完成。
他正在用模型实验方法予以验证,这一看法也已越来越多地为国际科学界所接受。最近他又和王志新一起,进入分子伴侣(在新生肽链折叠过程中起帮助作用的一类蛋白质)的研究领域,提出了蛋白质二硫键异构酶既是酶又是分子伴侣的假设,打破了与蛋白质折叠密切有关的酶和分子伴侣两大类蛋白之间的界限。
这一设想也已得到世界上许多实验室体内外实验结果的证实,并逐渐为国际科学界所接受。国际人类基因组测序工作即将完成,由此编码的约十万个蛋白质的序列也将为已知,这些蛋白质的功能与其结构密切相关。虽然已知蛋白质的结构由其序列所决定,但其间具体的对应关系尚待阐明,这就是所谓第二遗传密码问题。
他又和王志新等一起提出第二遗传密码的研究设想,并且正在组织力量予以实现。邹承鲁早期在剑桥工作时,适值二次世界大战之后,实验室的设备条件比较艰苦,但由此得到的训练使他认识到,科学研究工作最根本的在于好的想法,因此一个好的科学家即使在简单的工作条件下也要善于在条件许可的范围内做出优秀的工作。
如果没有自己独创的学术思想,即使拥有大量世界上最先进的仪器,最多也只能做一些收集数据的工作,为别人的学术体系锦上添花,所以他善于启发和鼓励学生在简单的条件下做出优秀的工作。这当然不是说实验科学不需要物质条件,没有实现自己学术思想的先进实验手段,再好的学术思想也不可能开花结果。
邹承鲁为我国生物学界培养了一大批人才,其中不少现在已经是国内外知名的科学家,有的已成为中国科学院院士。自建立博士后和学位制度以来,他已培养了博士后12名,其中包括美国和德国的各一名;博士生35名,硕士生22名。
四十多年来,在国内外重要杂志发表科学论文二百余篇。由于在生物化学领域内的贡献,他曾获1989年陈嘉庚奖和1992年第三世界科学院生物学奖。他先后曾获国家自然科学奖一等奖两次,二等奖三次。中国科学院科技进步奖和自然科学奖一等奖四次,国家自然科学奖三等奖及中国科学院自然科学奖二、三等奖多次。
邹承鲁治学严谨,思想活跃,同时进行几个方面的工作都有建树。在南开中学和西南联大的学习,为他一生的科学研究工作奠定了良好基础。他热爱科学研究,认为探索未知是一种最大的乐趣。他似乎没有节假日,永远沉浸在查阅文献、思考问题和撰写论文之中。
他常说在他头脑清楚,身体健康的时候,让他放弃热爱的科学研究工作而过退休生活是不可思议的。在年近八十的今天,他仍满怀信心,自信还有能力去解决有些重要的科学上尚未解决的问题,所以一直到现在,他仍然在考虑开创新的研究领域。近年来提出的新生肽链折叠和第二遗传密码的问题,都是当前分子生物学领域中尚未解决的重大问题。
熟悉邹承鲁的人都知道他喜欢直言不讳,为此得罪了不少人。1957年他曾为一些言论受到不公正对待,但他高兴地看到这些当时所谓的错误言论,如对有海外关系的人不应予以歧视,允许研究生和导师相互选择,以及应该由科学家领导科学院等,自改革开放以来都已作为党的政策而成为现实。
他一贯强调基础研究,不断呼吁要重视基础研究,加强对基础研究的支持。他认为基础研究的目标是认识自然,如果不能很好地认识自然,那么以改造自然为目标的应用研究就成为无源之水,无本之木。基础研究水平又是体现国家综合国力的一个重要指标。
他对于我国基础研究近年来停滞不前甚至有滑坡趋势深感忧虑。他还认为关于科学技术必须面向国民经济的口号应该正确理解为科学技术必须面向国民经济的可持续发展。没有雄厚的基础研究力量作为后盾,就谈不上在高技术方面的创新,提高我国高技术产品在国际市场上的竞争力也只能是一句空话。
他一贯坚持科学上的重大决策应该充分听取科学家的意见,科学上的是非只能依靠科学家的评议,最终只能依靠长期科学实践来判断。他反对用行政手段决定科学问题的是非,或者是表面采用专家评论的形式,实际上仍然由行政领导决定。
他特别反对科学界的个别人以夸大宣传,欺骗领导,再通过媒体哄炒甚至用弄虚作假等不正当方式谋求名利。他认为科学上的贡献,只能靠从踏实的工作中所取得的成果,根据在科学期刊上公开发表的论文,经过国内外科学界反复的实践,逐渐取得国际的公认。
绝不能靠向领导作自我夸张宣传,或利用新闻媒介,谋求廉价的新闻价值,从而取得所谓荣誉。科学是严峻无情的,这样取得的廉价荣誉是经不起时间考验的,终究将被时间所淘汰。关于科学道德和正确评价基础研究成果等问题的论文,由邹承鲁执笔,多位院士署名曾在报刊上多次发表,以期引起有关领导、科学家和媒体的注意。
在世界上,他对生物化学的贡献已得到承认并载入史册。应外国朋友的邀请,他所撰写的自传已在有影响的国际性丛书《综合生物化学》中生物化学史部分第三册(总第37卷)上发表,是我国生物化学家在此丛书上发表自传的第一人。
1951年回国后,邹承鲁历任中国科学院生物化学研究所、生物物理研究所副研究员,研究员,室主任,生物物理所副所长,生物大分子国家重点实验室主任,中国科学院学部主席团委员,生物学部主任等职。1978年—1997年,任全国政协第五至八届委员、八届常委。
1980年当选中国科学院学部委员(院士),现为第三世界科学院院士,美国生物化学与分子生物学会荣誉会员。邹承鲁曾任一些国内外重要科学期刊编委,包括《中国科学》和《科学通报》副主编,Analytical Biochemistry(美国)及Biochimica et Biophysica Acta(荷兰)编委、FASEB Journal(美国)及Biochemistry(美国)顾问编委等。
1981年—1982年应聘担任美国哈佛大学访问教授。1986年—1990年间曾分期担任美国国立健康研究所研究员。
