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中国旅美生化和分子生物学家的贡献

2003-04-01 00:08 吴瑞 康奈尔大学 阅读 0
核心摘要: 本文由吴瑞撰写,系统回顾了中国旅美生化和分子生物学家的历史贡献。通过分析1919-1999年间在五大国际期刊的论文发表情况,展示了华裔科学家在生物化学和分子生物学领域的显著成就。文章列举了84位突出科学家,并重点介绍了21位最具影响力的学者,包括吴宪、李卓浩、简悦威、蒲慕明等,涵盖血液分析、激素研究、DNA测序、基因克隆、信号转导等多个方向。结论指出,中国留学生对生命科学的发展做出了不可磨灭的贡献。

生物化学始于1910年,分子生物学始于1950年。20世纪中国留美学习生命科学的学生有两次大规模组织:第一次是庚子赔款留美学生,始于1910年,每年资助约60人,总计约1000人;第二次是1981-1982年开始的“中美生化考试和申请”(CUSBEA)计划,1982-1989年间共选派400名学生留美。本文分四部分描述中国旅美生化和分子生物学家的贡献:第一部分统计论文发表情况;第二部分列出84位突出科学家;第三部分介绍21位最有影响的科学家;第四部分为结论。

成千上万的旅美中国学生中,约10%学习生命科学,其中一半学习生物化学和分子生物学。本文仅涉及华裔生化和分子生物学家,不包括生理、药理、遗传、细胞生物、神经生物、医学和植物等学科。

一、论文发表记录

选取五种代表性国际杂志(《生物化学》、《细胞》、《生物化学杂志》、《分子生物学杂志》、《科学》)和四个年度(1919、1949、1979、1999)进行统计。结果显示,中国科学家在这些杂志上发表的论文数量及作为主要作者的比例均显著增加。例如,《生物化学杂志》1919年共98篇论文,其中2篇(2%)由中国科学家作为主要作者;1999年共5195篇论文,其中842篇(16.2%)由中国科学家作为主要作者。考虑到华裔在美国人口中约占1%,而华裔科学家作为主要作者在《生物化学》、《细胞》、《生物化学杂志》、《分子生物学杂志》和《科学》上的比例分别为14.8%、14.0%、16.2%、5.7%和5.9%,这一贡献尤为突出。

二、重要贡献科学家名单

表三列出约90位科学家及其主要贡献,包括吴宪(血液分析方法)、李卓浩(多肽激素)、黄周汝吉(RNA聚合酶)、简悦威(DNA检测技术)、蒲慕明(神经生物学)、曹安邦(核糖体结构)、吴瑞(DNA测序方法)、叶公杼(钾通道)、詹裕农(神经发育)、李文华(肿瘤抑制基因)、钱泽南(转录因子)、钱永健(荧光标记)、徐立之(囊性纤维化基因)、王卓(拓扑异构酶)、黄以静(HIV克隆)、管坤良(Ras-MAP激酶通路)、韩珉(线虫Ras通路)、何大一(HIV定量检测)、饶毅(Slit导向分子)、王晓东(细胞凋亡通路)、袁钧瑛(caspases)等。

三、最著名科学家贡献介绍

以下按年代介绍21位科学家的主要贡献:

A. 1910-1939年

吴宪(哈佛医学院):发明“血液分析方法”(Folin-吴法),仅需几毫升血液即可定量分析葡萄糖等成分,加速了胰岛素发现,该方法在1920-1950年间广泛应用于临床诊断。

B. 1940-1959年

李卓浩(伯克利加州大学):发现并纯化多种多肽激素(如生长激素、ACTH、内啡肽),开创垂体前叶激素研究领域,获拉斯卡奖。

C. 1960-1979年

黄周汝吉(加州理工学院、霍普金斯大学):1960年共同发现RNA聚合酶,首次证明真核细胞基因组DNA仅部分表达,且转录受发育调控。近年发现新型抗病毒药物。

简悦威(旧金山加州大学):阐明地中海贫血和镰状细胞贫血的分子机制,发明DNA检测技术,发现DNA多态性用于遗传分析,获拉斯卡奖。

蒲慕明(伯克利加州大学):在细胞膜蛋白运动、神经生长、突触可塑性等方面做出先驱性发现,将定量方法引入细胞生物学。

曹安邦(加州理工学院、霍普金斯大学):首次揭示核糖体结构,发明检测循环癌细胞的敏感方法。

吴瑞(康奈尔大学):建立首个基于引物延伸的DNA测序方法,引入连接子和适配子用于DNA操作和克隆。

D. 1980-1990年

叶公杼(旧金山加州大学):发现多种钾离子通道基因,美国科学院院士。

詹裕农(旧金山加州大学):发现Numb蛋白作为神经发育和不对称细胞分裂的命运决定因子,美国科学院院士。

李文华(得州大学):发现并克隆首个人类肿瘤抑制基因,揭示其突变与多种癌症相关。

钱泽南(伯克利加州大学):发现多个增强子特异性转录因子,深化对转录调控的理解。

钱永健(圣迭戈加州大学):发明新型荧光标记分子用于检测信号转导信使,开辟细胞通路检测新方法。

徐立之(多伦多大学):发现囊性纤维化基因,首次用定位克隆鉴定人类疾病基因。

王卓(哈佛大学):发现DNA拓扑异构酶,阐明DNA超螺旋机制,美国科学院院士。

黄以静(国立健康研究院、圣迭戈加州大学):首次克隆并测序HIV,揭示其遗传多样性,1980-1990年间被引用最多的十位科学家之一。

E. 1991-1999年

管坤良(密歇根大学):发现双特异性蛋白激酶,阐明Ras-MAP激酶通路生化机制,获麦克阿瑟奖。

韩珉(科罗拉多大学):在线虫中阐明Ras-MAP激酶通路,首次证明ras基因在体内的关键作用,霍华德·休斯医学研究所研究员。

何大一(洛克菲勒大学):发明灵敏的HIV定量检测方法,揭示HIV感染体内动力学,促进早期诊断和治疗策略。

饶毅(华盛顿大学圣路易斯):发现Slit导向分子及其在神经细胞迁移中的作用,揭示细胞迁移保守机制。

王晓东(得州大学西南医学中心):发现线粒体起源的细胞凋亡通路,包括细胞色素c和Apaf-1/caspase-9复合体。

袁钧瑛(哈佛医学院):发现caspase家族酶在细胞凋亡中的关键作用,及其在神经退行性疾病中的意义。

四、结论

中国生化和分子生物学家自20世纪初开始做出重要贡献。1909-1930年间庚款留学生大多回国;1950-1979年间学生主要来自台湾和香港,多数留美;1980-1999年间学生主要来自中国大陆,许多留美但积极推动中国生命科学发展。

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