沈善炯(中国科学院院士,微生物生化学家,遗传学家)

由网友(撩情浪子污)分享简介:沈擅炯(一九一七年四月一三日⑵零二一年三月二六日),出熟于江苏吴江,结业于添州理工教院,中国科教院院士,微熟物熟物化教野、遗传教野。一九五零年,获美国添州理工教院专士教位,异年归国,担负浙大医教院熟化科副传授。一九五二年,起头抗熟艳出产的研究,首要研究金霉艳的出产。一九七三年,脱离微熟物研究所,调到动物心理研究所...

沈善炯(1917年4月13日-2021年3月26日),出生于江苏吴江,毕业于加州理工学院,中国科学院院士,微生物生物化学家、遗传学家。

痛惜 又一巨星陨落

1950年,获美国加州理工学院博士学位,同年回国,担任浙江大学医学院生化科副教授。1952年,开始抗生素生产的研究,主要研究金霉素的生产。1973年,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。1980年,当选为中国科学院学部委员。曾获国家自然科学二等奖、中国科学院自然科学奖一等奖、何梁何利基金“科学与技术进步奖”、陈嘉庚生命科学奖、全国先进科技工作者、美国加州理工学院杰出校友奖等奖励。[1]2021年3月26日,因病医治无效在上海逝世,享年103岁。

中文名

沈善炯

国籍

中国

出生日期

1917年4月13日[3]

逝世日期

2021年3月26日[4]

研究领域

抗生素和微生物生化

教学职称

教授

性别

职业

微生物生化和分子遗传学家[2]

主要成就

抗生素和微生物生化的研究
中国开始研究高等植物分子遗传学的先驱
中国科学院院士[4]

出生地

江苏吴江

逝世地

上海

教育背景

加州理工学院

人物生平

1917年(民国六年)4月13日,沈善炯出生在江苏吴江屯村的一个农民家庭。

1924年(民国十三年),沈善炯入家乡私塾。

1925年(民国十四年),先后入泰来桥初级小学和同里高级小学。

1931年(民国二十年),父亲带沈善炯去县城投考吴江中学,结果被录取了。

1934(民国二十三年)年夏天,沈善炯从吴江中学初中毕业,转而考入江苏省立苏州农业学校。完成3年学业并以最好成绩毕业。

1937年(民国二十六年)8月,考入金陵大学农业专修科。同年,夏天沈善炯又转到广西大学农学院借读。

1939年(民国二十八年),他转入云南昆明的西南联合大学生物系。C

1942年(民国三十一年),自西南联大毕业后,沈善炯入清华大学农业研究所随戴芳澜教授研究真菌。

研究经历

1942年至1944年,沈在清华大学农业研究所研究古瓶菌。他的第一篇论文被推荐发表于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,使他在科学研究领域初露锋芒。

1944年(民国三十三年)3月,他任华中大学生物系讲师。

1945年(民国三十四年),经张景钺介绍到四川北碚中央研究院植物研究所任助理研究员。

1946年(民国三十五年),沈善炯随张景钺到北京大学植物系工作,任研究助教。

1947年(民国三十六年),张景钺教授又推荐沈善炯赴美留学。在美国加州理工学院研究分子遗传学期间。

1950年6月,获得博士学位,经导师介绍去威斯康星大学生化系当博士后研究员。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月回到祖国,经谈家桢和丁振麟教授的介绍入浙江大学医学院生化科任副教授。

1952年,转到中国科学院实验生物研究所植物生理研究室任副研究员。

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。

1956年,升任研究员。

1958年至1959年,沈善炯应邀在前苏联医学科学院生化所任访问研究员。

1961年,上海微生物研究所又归并到植物生理研究所,他仍任副所长,先后协助罗宗洛、殷宏章两位所长负责学术工作。

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。

1978年,加州理工学院在纪念T摩尔根(Morgan)建立生物系50周年所举行的“基因,细胞和行为”的学术会议上,特邀请他做关于固氮基因的报告。美国南加州华人工程师和科学家协会,根据他在微生物生化和生化遗传学研究上的成绩,授予他杰出成就奖。

1980年起,沈善炯先后任美国加州理工学院、纽约大学医学院微生物学系、哈佛大学医学院微生物和分子遗传系访问教授,波士顿生物医学研究所杰出访问科学家。

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,沈先生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。

1988年,召开的第16届国际遗传学会上,沈善炯应邀做报告。[5]

人物逝世

2021年3月26日,沈善炯因病医治无效在上海逝世,享年103岁[4]

主要成就

沈善炯早年从事抗生素和微生物生化的研究,发现金霉素在分解已糖时戊糖循环的运转与金霉素的合成有关,从而提出提高金霉素产量的理论;研究链霉素生物合成过程中,证明鸟氨酸循环的作用,精氨酸是链霉素分子链胍部分胍基的来源,发现这种精氨酸和链胍之间的转脒基反应受时态控制。研究糖代谢时,在大肠杆菌中发现甲基乙二醛合成酶,指出已糖可由3-磷酸二羧基丙酮经甲基乙二醛而形成乳糖的支路进行代谢;在链霉菌中发现D-木糖异构酶,有助于国际工业微生物界对葡萄糖异构酶的研究和应用。在研究肺炎克氏杆菌的固氮nif基因组的精细结构中,证实nif基因呈一簇排列,不存在所谓“静止区”。在nif基因的分析方面,他们与美国威斯康星大学W布里尔(Brill)教授的实验室合作,根据一个突变点nifC的位点以及它的互补现象,指出nifJ蛋白是由相同的两聚体组成。他们通过nifH上游区的核苷酸序列分析以及基因融合试验,最终确定nifJ的启动子其转录方向与nifF相同,但与其他nif基因相反。研究nif基因的调节方面沈善炯最早应用克隆技术,证明nifA蛋白对nif基因的调节作用,他们还就氧和温度等因素对nif基因的调节做了系统和较深入的分析。研究调节的分子机制方面沈善炯和来他实验室工作的博士后D欧(Ow)等采用结构基因nifH启动子区的定点突变,发现共同性顺序的某些核苷酸置换可以改变nifH启动子对nifA蛋白的依赖性为ntrC蛋白的依赖性。沈善炯还开展了植物分子遗传学的工作。他们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,观察到一些有意义的现象,如在基因的外显子的多变区有类似可移动性因子的存在等。

20世纪70年代以来,研究细菌固氮基因的结构和调节。20世纪80年代开始,沈善炯的实验室开展根瘤菌共生固氮的遗传学工作。工作的重点在细菌和宿主植物间的相互作用的遗传学关系。[6]他们发现苜蓿根瘤菌与宿主植物建立的共生固氮系统中,结瘤基因和共生固氮基因的顺序性表达。此外,沈善炯还开展了植物分子遗传学的工作。他们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,观察到一些有意义的现象,如在基因的外显子的多变区有类似可移动性因子的存在等。

学术成就

一、研究克氏肺炎杆菌固氮 (nif) 基因组的精细结构,证明 nif 基因在染色体上呈一簇存在,无分隔区,由此纠正了国外的报道。根据nif 突变型的互补试验,确定至少有14个nif 基因存在,同时指出 nif J 的转录方向只与nif F 相同,而与其它 nif 操纵子均相反。

二、根据 nif C1005突变的研究,发证明属于 nif J 罕有的基因内部互补,从而确定nif J 蛋白将由二聚体组成。这项工作显示遗传学分析上的意义。

三、在研究 nif 基因调节方面,首先应用 nif 启动子-1ac 融合体,在大肠杆菌中建立测试模式,检测调节基因 nif A 对 nif 基因的反式(trans)作用,以后为各国相继应用。

四、系统地阐明 nif 基因受氧、铵和温度的调节均通过正调节基因 nif A的作用机理。在氧调节方面,提出双层次调节学说,即氧作为信号分子,经传递系统既作用于 nif A 的启动子又作用于 nif A 的翻译产物的理论。这个学说已被证实。在此理论的基础上与日本国立遗传研究所合作,对水稻根际固氮细菌进行遗传操作试验,获得成效。以后中国学者根据沈善炯等的设计方案改建nif A, 使之整入土壤固氮细菌 nif 基因组,成功地使其不受土壤铵盐浓度的影响而固氮。

五、研究 nif 基因启动子的结构和调节特性,应用定位突变,指出nif H 启动子区保守性序列的碱基对置换足以使 nif 依赖型改变为 ntr C 依赖型。这是一项在理论与应用上均有重要意义的贡献,在1985年第6届国际固氮会议上应邀作大会报告。当时被誉为近几年来最有意义的成就之一。

六、在研究共生固氮方面,揭示根瘤和宿主植物在建立共生系统中基因的相级顺序性表达,即结瘤基因随着固氮基因的启动而受阻遏等规律。同时指出正调节基因 nif A 的产物既为固氮所必需,又为根瘤的发育所必需。这项工作应1988 年第16届国际遗传学会议邀请作大会专题报告。

七、对结瘤正调节基因 nod D3进行系统研究,揭示 nod D3由两个启动子分别控制,澄清了国际上对 nod D3的混乱看法。从分子遗传学上提出 nod D3是经 nod D1重复突变而形成的证据。实验证明强化 nod D3的表达,是增加有效根瘤数的途径。

沈善炯在固氮遗传研究工作中的成就为国际所公认。他的贡献不限于生物固氮,更重要的是他推动和发展了中国的分子遗传学。遗传学在中国曾受困扰达20多年,他和他的学生经艰苦奋斗,从研究固氮基因的结构与调节着手,首先开展了分子遗传学的研究。他在这方面的第一篇论文即受到国际科学家的瞩目。

人才培养

沈善炯养了不少遗传学家,有的已成为国内有较高声望的学术带头人。

荣誉表彰

所获奖项
  • ▪1999 被授予“何梁何利科学与技术进步奖”(获奖) [7]
  • ▪1997 被授予“陈嘉庚奖生命科学奖”(获奖)
  • ▪1996 加州理工学院杰出校友奖(获奖)
  • ▪1981 获美国南加州中国工程师和科学家协会颁发杰出贡献奖(获奖)
  • ▪1981 获得中国科学院自然科学奖一等奖(获奖)
  • ▪1979 获中国科学院自然科学一等奖 (获奖)
  • ▪1956 获得中国科学院自然科学奖一等奖(获奖)
荣誉称号
  • ▪1986 获美国波士顿生物医学研究所授予杰出访问科学家称号(获奖)

社会任职

1952年,任中国科学院上海植物生理研究所副所长。

1960年,任中国科学院上海微生物研究所研究员、副所长。

1962年,中国科学院上海微生物研究所并入上海植物生理研究所后任研究员、副所长。

著作作品

1:San-Chiun Shen,A Form of Sporophlyctis Rostrata with Ciliated Spores,American Journal of Botany,1944(1):229~233.

2:Horowitz,NH,Shen,SC,Neurospora Tyrosinase,The Journal of Biological Chemistry,1952(197):513~520.

3:沈善炯、单慰曾、洪孟民、谢瑞宝、陈俊标、宋鸿遇、殷宏章,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,实验生物学报,1954,4(1):75~88。

4:沈善炯、袁丽蓉,铁离子抑制金霉素产量的原因和去除抑制的作用的研究,实验生物学报,1956,5(2):262~271。

5:陈善晃、金培松、童村、汪猷、殷宏章、沈善炯、单慰曾,有关金霉素试制的菌种选育、发酵及提炼的研究,科学能报,1956(1):73~74。

6:沈善炯、宋鸿遇、陈俊标、洪孟民、殷宏章,金霉菌的生理与金霉素的生产Ⅲ,磷酸盐对于金霉菌的糖的利用和金霉素合成的影响,实验生物学报,1956,5(2):249~261。

7:沈善炯、单慰曾,金霉菌的生理与金霉素的生产Ⅱ,金霉菌菌株间的混合培养和金霉素合成的研究,实验生物学报,1957,5(3):461~472。

8:Shen,SC,Chen,JP,Koo,TA,Pentose Metabolism and the Influence of Orthophosphate on the Paths of Sugar Degradation of Streptomyces Aureofaciens,Scientia Sinica,1958(8):733~745.

9:Chen,JP,Shen,SC,Mannose Isomerase of Xanthomonas Phaseali,Acta Biochimica Sinica,1958(1):173~179.

10:Hong,MM,Shen,SC,Braunstein,AE,Distribution of L-alanine Dehydrogenase and L-glutamate Dehydrogenase in BasilliBiochi et Biophys,Acta,1959(24):929~937.

11:沈善炯、洪孟民、蔡瑞珠、陈蕙珠,大肠杆菌Escherichia Coli抗链霉素特性转变因子的研究,生化学报,1960,3(1):1~8。

12:Shen,SC,Chen,JP,Hsu,ML,Wang,H,Evidence Regarding the Origin of Guanido-group of Streptidine During Streptomycin Synthesis,Acta Biochimica Et Biophysica Sinica 2,1962,(4):253~259.

13:王孙伦、沈善炯,链霉菌的烟酰胺核苷酸酶,生物化学和生物物理学报,1963,3(3):384~394。

14:Hsu,ML,Shen,SC,Repression and Induction of the Enzymes System of Acetolactone Synthesis in Bacillus Polymyxa,Acta Biochimica Et Biophysica Sinica,1964(4):314~321.

15:Hsu,TY,Shen,SC,D-xylose Isomerase of Streptomyces Griseus,Acta Biochimica et Biophysica Sinica,1964(4):342~350.

16:Wang,SL,Chen,JP,Shen,SC,NaD(P)Nucleosidase of Streptomyces Griseus,Scientia Sinica,1964(13):1221~1233.

17:Wang,SL,Chen,JP,Shen,SC,The Enzymic Conversion of 3-phosphoglyceraldehyde into Methylglyoxal,Scientia Sinica,1964(13):167~168.

18:Hsuch,CT,Chin,JC,Yu,YY,Chen,WC,Li,WC,Shen,MC,Chiang,CY,Shen,SC,Genetic Analysis of the Nitrogen Fixation System in Klebsiella Pneumoniae,Scientia Sinica,1977(20):807~817.

19:沈善炯,细胞核和其他细胞器遗传系统间的关系,科学通报,1977,22(1):17~25。

20:Shen,SC,Genetics of Bacterial Nitrogen Fixation from Genes,Cells and Behavior 50th Anniversary Symposium on the Founding of the Division of Biology,CalTech Edited by Norman Horowitz and Edward Hutchings Jr,1978,93~95.

21:Stacey,G,Zhu,JB,Shah,VK,Shen,SC,Brill,WJ,Intragenic Complementation by the nifJ-coded Protein of Klebsiella Pneumoniae,JBacteriology,1982(150):293~297.

22:Kong,QT,Wu,QLSyvaneu,M,Lin,ECC,Shen,SC,Effect of nifA Gene Product on Expression of lacZ under nifH Promoter in Escherichia Coli,Scientia Sinica,1982,25(10):1061~1070.

23:Shen,SC,Xue,ZT,Kong,QT,Wu,QL,An Open Reading Frame Upstream from the mifH Gene of Klebsiella Pneumoniae,Nucleic Acid Researches,1983(11):4241~4250.

24:Zhu,JB,Yu,GQ,Wang,LW,Shen,SS,Shen,SC,Effect of nifA product on Derepression of the nif Genes in Klebsiella Pneumoniae,Advances in Nitrogen Fixation Research,1984,752.

25:Ow,DW,Guo,Q,Xiong,Y,Shen,SC,Mutational Analysis of the Klebsiella Pneumoniae Nitrogenase Promoter:Sequences Essential for Positive Control by nifA and ntrC(glnG) Products,JBacteriol,1985(161):868~874.

26:Ow,DW,Guo,Q,Xiong,Y,Zhu,JB,Shen,SC,Regulation of Klebsiella Pneumoniae Nitrogen Fixation Gene Promoters by Regulatory Proteins ntrC,nifA and nifL,Nitrogen Fixation Research Progress,1985,461~467.

27:Kong,QT,Wu,QL,Ma,ZF,Shen,SC,Oxygen Sensitivity of nifA Promoter of Klebsiella Pneumoniae,JBacteriol,1986(166):353~356.

28:Zhu,JB,Li,ZG,Wang,LW,Shen,SS,Shen,SC ,Temperature Sensitivity of nifA Like Gene in Enterobacter Cloacae,JBacteriol,1986(166):357~359.

29:Xue,ZT,Xu,ML,Chuang,NL,Shen,W,Shen,SC,Two Expressed Copies of Glycine Gy4 Gene Subfamily in Wild Soybean Glycine Soya,Scientia Sinica,1987,30(12):1289~1297.

30:Shen,SC,Wang,SP,Yu,GQ,Zhu,JB,Expression of the Nodulation and Nitrogen Fixation Genes in Rhizobium Meliloti during Development,Genome,1989(31):354~360.

人物评价

沈善炯为祖国的科技事业倾注大量的心血,为推动中国科学技术进步所做出的重要贡献表示敬意。(中国科学院院长路甬祥评)对沈善炯先生在学术上取得的杰出成就以及他严谨治学、提携后辈的大师风范表示崇高的敬意。(中科院上海生命科学研究院院长裴钢院士评)

轶事典故

沈善炯6岁时开始在家里读书。当时,一位名叫陆家驹的老师来到沈家,教授沈善炯在内的六七个孩子。当时的沈善炯并不热爱学习,巴不得早点下课,好去与村前村后的狗群玩耍。

8岁时,沈善炯来到同里镇上泰来桥初级小学插班为二年级学生。沈善炯在学校里虽然受到镇上同学的欺负,但他的学习成绩非常之好,三年后即在初小毕业,升到同里高等小学。

沈善炯读六年级的那一年,是人生中最难熬的年份之一。当年,沈善炯的父亲在镇上找不到工作,又没法再回去种田,全家只能靠母亲每天去芡实行领些芡实剪去外壳,挣点钱来勉强维持。烧饭用的稻草,也是沈母利用便桶中的粪便,从农民手里换来的。[7]

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