沈善炯

微生物生化和分子遗传学家、中国科学院院士

沈善炯

沈善炯(1917年4月13日—2021年3月26日),男,出生于江苏省吴江县,中国共产党党员,九三学社社员,微生物生化学家,分子遗传学家,中国科学院院士。[1][2][3]沈善炯1938年9月到广西大学农学院借读。[4]1939年9月到西南联合大学生物系学习,[4]1942年毕业并获学士学位。[1]1951年获美国加州理工学院哲学博士学位。[0]1951年起担任浙江大学医学院副教授,主教大学二年级的生物化学课。[5]1952年加入九三学社。[6]1961年起担任中国科学院微生物研究所上海分所副所长。[7]1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。[1]2021年3月26日逝世,享年103岁。[1]

沈善炯(1917年4月13日—2021年3月26日),男,出生于江苏省吴江县,中国共产党党员九三学社社员,微生物生化学家,分子遗传学家,中国科学院院士[2][3][4]

沈善炯1938年9月到广西大学农学院借读。[5]1939年9月到西南联合大学生物系学习,[5]1942年毕业并获学士学位[2]1951年获美国加州理工学院哲学博士学位。[1]1951年起担任浙江大学医学院副教授,主教大学二年级的生物化学课。[6]1952年加入九三学社。[7]1961年起担任中国科学院微生物研究所上海分所副所长。[8]1980年当选为中国科学院学部委员(院士)[注1][2]2021年3月26日逝世,享年103岁。[2]

沈善炯主要从事细菌固氮基因的结构调节及根瘤菌宿主植物间相互作用的遗传学关系研究。[10]大肠杆菌中发现甲基乙二醛合成酶,从而指出己糖分解代谢的一个新的支路;在链霉菌中发现D一木糖异构酶(即己糖异构酶)。[1]出版了《我的科学生涯》《沈善炯自述》等著作。[11][12]研究成果先后获中国科学院自然科学一等奖上海市重大科学技术成果奖、全国科学大会奖等奖项。[13][14]先后获评美国加州理工学院杰出校友奖、美国南加州中国工程师和科学家协会杰出贡献奖、何梁何利科学与技术进步奖等荣誉。[15][11][16]

早期与学业经历

1917年4月13日,沈善炯出生于江苏省吴江县屯村乡澄墟村,为家中长子。[2][3]1923年在家中延请塾师开始读书。[3]1925年到同里镇上的泰来桥初级小学插班上二年级。[3]1928年以优秀成绩从初小毕业,升入同里高等小学上五年级。[3]

1930年因家庭贫困和同学及老师羞辱而无心学习,最终未能从小学按时毕业。1931年到1934年在吴江中学学习。[17]1934年到1937年7月在江苏省立农业学校学习。[5]1937年8月,到南京参加金陵大学农学院农业专修科的入学考试并被录取;同年12月,离开金陵大学农学院农业专修科,到在武汉大学的同学钱其相处借住。[5]1938年9月,到广西大学农学院借读,师从张肇骞教授、于景让教授。[5]1939年9月,转到西南联合大学生物系上学,师从张景钺教授、殷宏章教授、杨石先教授、朱自清教授、吴晗教授等。[5]

1942年毕业于昆明西南联合大学生物系,获生物学学士学位[2]同年8月,到清华大学农业研究所担任研究助教,随戴芳澜教授工作,研究古瓶菌的形态和生活史,他的第一篇论文发表于1944年《美国植物学》杂志,该文纠正了前人对古瓶菌的错误描述。[18][5]1944年3月,离开清华大学农业研究所,前往华中大学生物系任讲师。[19]1945年担任中央研究院植物研究所助理研究员。1946年7月,离开中央研究院植物研究所,到北京大学生物系任研究助教。[19]1947年获得美国加州理工学院的奖学金,前往该校师从霍罗威茨教授、泽迈斯特教授等主修遗传学[19]1950年6月完成了博士学位论文,1951年获美国加州理工学院哲学博士学位。[1]朝鲜战争爆发,他辞去威斯康星大学的聘约,于8月31日离美回国,11月回到中国。[20][21]

工作经历

1951年,沈善炯经谈家桢丁振麟教授的介绍进入浙江大学医学院生化科任副教授,主教大学二年级的生物化学课;同年11月,中央教育部召开全国工学院院长会议,开始参照苏联的高等教育制度进行院系调整。按照规划,浙江大学将被拆散,只剩下工科、浙大医学院将归并到浙江医学院。[6]1952年加入九三学社[7]同年到中国科学院上海实验生物研究所工作,担任中国科学院上海实验生物研究所植物生理研究室副研究员。[6]1953年,植物生理研究室从实验生物研究所分出扩建为植物生理研究所,他任微生物生理组组长,从事抗生素的研究,开始抗生素生产的研究,主要研究金霉素的生产,包括菌种的选育和金霉素的发酵等。[22]1956年,升任研究员。[23]1958年4月28日,加入中国共产党;同年10月,作为访问科学家,到苏联医学科学院生物化学研究所工作。[23]1959年6月,从莫斯科回到中国,参加微生物学座谈会,认为要重视基础研究,开展微生物生化的工作,后负责筹备上海微生物研究所。[23]

1960年6月23日,中国科学院上海微生物研究所成立,沈善炯担任研究员,负责代谢和遗传两个组的工作。[23]1961年起担任中国科学院微生物研究所上海分所副所长。[8]1962年中国科学院上海微生物研究所并入中国科学院植物生理所,沈善炯任中国科学院植物生理所副所长、党总支委员兼微生物研究室主任。[8]1964年8月,在社会主义教育运动中被诬为“叛国”“反党”,不久后遭到围攻。[8]1966年被宣布清除出中国共产党并撤职,戴上右派分子帽子,押送农场监督劳动;11月1日起到漕河泾农场劳动。[24]1969年5月16日,被通知释放回家,并到微生物室报到。[24]1973年,沈善炯离开微生物研究所,调到植物生理研究所关于生物固氮的研究组工作。[25]

1974年开始以克氏肺炎杆菌为材料研究固氮基因的精细结构和表达调节。[13]1978年上海植物生理研究所党委复查了沈善炯的政治历史,认为他在“四清”、“文化大革命”中受到政治迫害,推翻了以前强加给他的不实结论。[13]

1980年作为Gosney访问研究员到美国加州理工学院访问半年;同年当选为中国科学院学部委员(院士)[注1][2][16]1981年开始对大豆种子贮藏蛋白基因进行研究。[16]1984年,他又受上海交通大学邀请协助筹建生物科学与技术系,任荣誉教授。此后,又担任了中国遗传学会副理事长、中国微生物学会理事、中国生化学会理事等职。[26]

人物逝世

2021年3月26日,沈善炯在上海逝世,享年103岁。[2]

古瓶菌和链孢菌的研究

沈善炯在清华大学农业研究所时,在戴苏澜教授的指导下研究古瓶菌,其第一篇论文被推荐发表在1944年的《美国植物学杂志》,纠正了之前对古瓶菌的错误描述。后来在加州理工学院生物系攻读研究生期间(1947-1950年),他主要研究链孢菌的甲硫氨酸合成和酪氨酸酶。他还发现,链孢菌酪氨酸酶的形成受温度和含硫化合物的抑制。沈善炯的导师霍罗威兹根据他的发现深入研究了酶的结构和诱导问题,丰富了基因和酶的学说。[7]

抗生素的生物合成的研究

1953年起,沈善炯开始从事抗生素研究。在新中国成立之初,中国的抗生素生产几乎是一片空白,因部分发达国家禁止向中国出口。为此,沈善炯承担了研究金霉素链霉素生物合成。他发现当金霉菌分解己糖时,戊糖循环的运转会影响金霉素的合成。通过实验推论,他认为金霉素中芳香族环部分来源于1,7二磷酸景天糖,而磷酸盐抑制金霉素的合成是因为它终止了戊糖循环,导致1,7二磷酸景天糖的合成受到抑制。受这个结论的启发,采用了限制磷酸盐浓度的发酵培养基,有效提高了金霉素的产量。在研究链霉素的生物合成过程中,和学生证实了鸟氨酸循环的作用。精氨酸是链霉素链胍部分脒基的来源,证明了链霉素的合成受到时间特异性调控。[7]

固氮基因的结构和调节的研究

沈善炯从1974年开始研究自生固氮细菌的一系列遗传学问题。在对肺炎克氏杆菌的固氮nif基因组进行精细结构研究时,证实了nif基因呈一簇排列,不存在“静止区”。在nif基因的分析方面,沈善炯和他的团队与美国威斯康星大学W.布里尔(Brill)教授的实验室合作,并根据一个突变点nifC的位点以及它的互补现象,指出nifJ蛋白是由相同的两个二聚体组成。此外,他们还通过分析nifH上游区的核苷酸序列以及基因融合试验,最终确定nifJ的启动子转录方向与nifF相同,但与其他nif基因相反。[7]

植物分子遗传学的研究

沈善炯还开展了植物分子遗传学的工作,他选择研究大豆种子贮藏蛋白基因,其目的在于了解植物基因表达的组织专一性和时态控制,在研究大豆Gy4基因的结构和特性时,他观察到一些具有意义的现象,如在基因的外显子的多变区有类似可移动性因子的存在。[7]

主要论文

沈善炯,以下为部分论文。其中《A Form of Sporophylyctis rostrata With Spores》是沈善炯的第一篇学术论文。[19]

论文名称作者刊载于发表时间A Form of Sporophylyctis rostrata With Spores沈善炯美国植物学杂志1944年Genetic Analysis of the Nitrogen Fixation. System in Klebsiella Pneumoniae沈善炯中国科学1977年金霉菌的生理与金霉素的生产Ⅰ,接种培养基对于金霉菌的代谢和抗生素产量的影响沈善炯、单慰曾、洪孟民、谢瑞宝、陈俊标、宋鸿遇、殷宏章实验生物学报1954年铁离子抑制金霉素产量的原因和去除抑制的作用的研究沈善炯、袁丽蓉实验生物学报1956年有关金霉素试制的菌种选育、发酵及提炼的研究陈善晃金培松童村汪猷、殷宏章、沈善炯、单慰曾科学能报1956年大肠杆菌Escherichia Coli抗链霉素特性转变因子的研究沈善炯、洪孟民、蔡瑞珠、陈蕙珠生化学报1960年Evidence Regarding the Origin of Guanido-group of Streptidine During Streptomycin SynthesisShen,S C ,Chen,J P ,Hsu,M L ,Wang,H Acta Biochimica Et Biophysica Sinica 21962年Genetics of Bacterial Nitrogen Fixation from Genes,Cells and Behavior 50th Anniversary Symposium on the Founding of the Division of BiologyShen,S C CalTech Edited by Norman Horowitz and Edward Hutchings Jr1978年Effect of nifA product on Derepression of the nif Genes in Klebsiella PneumoniaeZhu,J B ,Yu,G Q ,Wang,L W ,Shen,S S ,Shen,S C Advances in Nitrogen Fixation Research1984年Characterization of Gy4 Glycinin Gene from Soybean Glycine maxCV ForrestXue,Z T ,Hus,M L ,Shen,W ,Zhuang,N L ,Shen,S C Plant Mol Biol1992年分子遗传学研究中的一些重要进展沈善炯细胞生物学杂志1984年细胞核和其他细胞器遗传系统间的关系沈善炯科学通报1977年核糖核酸作为细菌遗传性转变因素的发现沈善炯; 洪孟民; 蔡瑞珠; 陈蕙珠; 张文玲科学通报1960年参考资料:[7][19][13][27][28][29]

出版著作

出版时间著作名称出版社2001年《我的科学生涯》中国书籍出版社[11]2009年《沈善炯自述湖南教育出版社[12]

社会职务

时间职务1957年中国科学院植物生理研究所学术委员会委员[23]1960年中国科学院上海微生物研究所副所长[7]1962年上海植物生理研究所副所长[30]1974年中国科学院植物生理所革命委员会副主任[13]1978年中国遗传学会副理事长[16]1978年中国科学院植物生理所分子遗传室主任[16]1981年中国科学院生物学部常委[16]1981年上海交通大学分子遗传与生物工程研究室主任[16]1983年华东化工学院生化系顾问[16]1985年美国哈佛大学医学院微生物和分子遗传学系访问教授[16]1986年上海交通大学荣誉教授[15]1996年中国科学院学部主席团成员[15]—中国生化学会理事[7]

个人荣誉

时间奖项1980年中国科学院学部委员(院士)[注1][2]1981年美国南加州中国工程师和科学家协会杰出贡献奖[16]1986年美国波士顿生物医学研究所杰出访问科学家称号[15]1996年美国加州理工学院杰出校友奖[15]1999年1997年度陈嘉庚生命科学奖[15][31]1999年10月21日何梁何利科学与技术进步奖[11]2008年5月10日中国科学院研究生院杰出贡献教师奖[12]

科研获奖

沈善炯的研究成果先后获中国科学院自然科学一等奖、上海市重大科学技术成果奖[13]、全国科学大会奖[13]等奖项。

时间奖励名称获奖项目1956年中国科学院自然科学一等奖[14][1]1977年上海市重大科学技术成果奖[13]固氮酶结构与功能的研究1978年全国科学大会[13]固氮酶结构与功能的研究1979年中国科学院科技成果奖一等奖肺炎克氏杆菌的精细结构定位和特性研究[14][7]1981年中国科学院自然科学一等奖—[1]1988年国家自然科学二等奖[15]固氮基因的结构与调节研究

人才培养

沈善炯曾于1956年招收了金以丰和洪孟民2名副博士研究生。[23]此外还培养了不少遗传学家,有的已成为学术带头人。[31]代表性学生还有王孙仑,中国科学院院士分子遗传学家洪孟民。[32]

影响与后世纪念

吴江电视台报道

2009年7月,吴江电视台之“吴江英才”频道以《一生求学肝胆报国》为题播出了对沈善炯的报道。[12]

人物评价

中国科学院表示:“他(沈善炯)将一生的心血都奉献给了祖国的科学事业。”[4]

人民日报》表示:“他(沈善炯)一生崇尚科学,坚持真理,严谨治学,提携后辈,远见卓识的科学大家风范和为祖国科学教育事业发展耕耘不息、孜孜以求的精神,为后人树立了典范。”[33]

人物关系

关系姓名介绍父亲沈国范从吴江乡村师范讲习班毕业后回乡教书[3]母亲沈贞—[3]妻子卢盛华毕业于西南联合大学经济系[19]朋友邹承鲁生物化学家[12]

参考资料 33

  1. 何梁何利基金 — 何梁何利
  2. 简介 — 中国科学家博物馆
  3. 沈善炯年表1 — 中国科学家博物馆
  4. 沈善炯:唯愿科学在祖国开花、结果 — 中国科学院
  5. 微生物生化和分子遗传学家沈善炯年表—3 — 中国科学家博物馆
  6. 微生物生化和分子遗传学家5 — 中国科学家博物馆
  7. 沈善炯 — 九三学社中央委员会
  8. 微生物生化和分子遗传学家7 — 中国科学家博物馆
  9. 学部简介 — 中国科学院学部
  10. 缅怀!沈善炯院士逝世 — 光明日报
  11. 微生物生化和分子遗传学家沈善炯年表—12 — 中国科学家博物馆
  12. 微生物生化和分子遗传学家沈善炯年表—13 — 中国科学家博物馆
  13. 微生物生化和分子遗传学家9 — 中国科学家博物馆
  14. 沈善炯 — 吴江通
  15. 微生物生化和分子遗传学家11 — 中国科学家博物馆
  16. 微生物生化和分子遗传学家10 — 中国科学家博物馆
  17. 微生物生化和分子遗传学家沈善炯年表—2 — 中国科学家博物馆
  18. 怀念!为回国他改变研究方向,实现金霉素量产打破美国垄断 — 九三学社中央委员会
  19. 微生物生化和分子遗传学家沈善炯年表—4 — 中国科学家博物馆
  20. 爱国是他最鲜明的人生底色 — 九三学社中央委员会
  21. 1950年 — 中国科学家博物馆
  22. 浙江大学苏州籍院士介绍(五)--沈善炯 — 浙江大学苏州校友会
  23. 微生物生化和分子遗传学家6 — 中国科学家博物馆
  24. 微生物生化和分子遗传学家8 — 中国科学家博物馆
  25. 【弘扬科学家精神】清明追思科技先贤丨沈善炯:唯愿科学在祖国开花、结果 — 美丽云南微科普
  26. 哀悼!九三学社社员沈善炯院士逝世 — 九三学社之声
  27. 分子遗传学研究中的一些重要进展 — 中国知网
  28. 细胞核和其他细胞器遗传系统间的关系 — 中国知网
  29. 核糖核酸作为细菌遗传性转变因素的发现 — 中国知网
  30. 哀悼!九三学社社员沈善炯院士逝世 — 九三学社中央委员会
  31. 生命科学奖 — 陈嘉庚科学奖
  32. 沈善炯:使科学在自己的国土开花、结果 — 中国科学家博物馆
  33. 103岁沈善炯院士逝世,对我国抗生素生产有重大贡献 — 人民日报

注释

  1. 1993年10月,经国务院批准,中国科学院学部委员改称中国科学院院士。[9]
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