解读生命的天书――王志珍院士
来源:九三学社中央宣传部 戴 红   日期:2006-12-13  浏览次数:

【王志珍:中国科学院生物学部院士,中国科学院生物物理研究所研究员。1959年毕业于中国科学技术大学生物物理系。1979年获洪堡基金在德国和英国研究胰岛素分子的结构与功能。1981Fogarty基金在美国国立健康研究院进行胰岛素作用机制的研究。回国后从事胰岛素AB链相互作用及重组的研究。1995年和1998年分别在德国哥丁根大学和香港科技大学做短期访问教授。现任中国科学院生物物理研究所研究员,生物大分子国家重点实验室副主任。】

 题记:这是一位大气的女人,不仅能在专业学术领域走上一个高度,更能以罕见的睿智和胸怀,登高远眺,带领一群人,把一项事业推向一个高度。

你知道什么是蛋白质折叠吗?那你一定听说过疯牛病吧!蛋白质的折叠和构象发生错误将会造成一些疾病,如疯牛病、老年痴呆症、某些肿瘤、白内障和帕金森病等,研究蛋白质折叠的规律便成为十分重要的科学问题。

你知道蛋白质折叠有多复杂吗?据称,用当今最快的计算机模拟计算蛋白质折叠,要花一百年!而当今最快的计算机已经达到每秒几万亿甚至十几万亿次浮点运算的高速了。

对于生命奥秘的探索,将贯穿新世纪乃至新千年人类的历史。王志珍所进行的蛋白质折叠研究,就是其中的一大课题。

踏上布满荆棘之路

 王志珍19427出生于上海一个普通的家庭,现任中科院有机化学所所长的哥哥和北京大学生物系教授的姐姐从小给她极好的影响。尽管父亲早逝,尽管一直在寄宿学校念书,然而天资聪慧而勤奋的王志珍从小到大考取的都是名校,学习成绩一路领先。

与一般的女孩子不同,她喜欢逻辑思维,枯燥的数、理、化对于她则变得无限有趣。上海中学一年只招少数女生,报考的人又多得不得了,而刚过11岁生日的王志珍却顺利考进。初中毕业时,她又以优异的成绩她被保送到高中。

考大学时,她选择了中科大。科大的生物物理在当时是新兴学科,交叉学科,对数学、物理、化学、生物是全面要求的。这个专业深深地吸引着这个17岁的姑娘。在科大的学习使她获取了扎实宽厚的基础科学知识,锻炼了良好的逻辑思维能力,培养了契而不舍的求学精神和严谨作风.

从此,王志珍走上了一条布满荆棘的路.

“因为文化大革命,我等于推迟了十年毕业。到所里来我一开始是被分配在放射生物学室,说实在我不喜欢,但是当时不能有自己的意愿。后来我就天天找支部书记,跟他讲,我只要到一个可以让我做事情的地方去,任何地方都行,不能让我天天坐在这里,那我这辈子就完蛋了,我唯一的要求就是到一个有工作可做的地方去。”

王志珍期望能为大名鼎鼎的邹承鲁先生工作,他是著名生物化学学家王应睐先生下面的四大金刚之一。而事与愿违,所里不能让王志珍在“资产阶级学术权威”手下工作,就把她安排到一个“无产阶级革命学术权威”的地方,搞测胰岛素晶体结构。王志珍就从那里开始了她的研究工作。

当改革开放的春风传遍神州的1978年,王志珍作为第一批赴德国洪堡大学的交流学者,在德国羊毛所开始了胰岛素受体和胰岛素作用机制的研究。三年后,怀着报效祖国强烈愿望的王志珍踌躇满志地踏上归程。

回国后的王志珍如愿以偿地到了邹承鲁先生实验室专攻生物化学。先生刚刚开始做胰岛素AB链相互作用的研究。大跃进年代人工合成胰岛素时,首先要知道胰岛素的两条链,A链和B链能不能正确组合起来,这是个关键,能正确组合才能确定先合成A链和B链,再把两条链组合起来的合成路线。所以先生的工作成功以后才确定了合成路线,并保证了合成的A链和B链生成有活性的天然胰岛素。

这个工作的生物学意义其实非常大,王志珍参加了做胰岛素AB链的相互作用的研究工作。

“我用蛋白质二硫键异构酶来催化这两条链在生理条件下生成天然胰岛素(先生他们当初非常巧妙地用了一些极端的条件在体外得到高产率的天然胰岛素),这个工作后来得了国家自然科学奖二等奖。我是六十年代毕业的,分子生物学是七十年代成熟的,我缺这一块东西。我知道我将来要在生化上做得好,必须更新分子生物学的最新知识和技术……”

为了“在生化上做得更好”,时年已经四十多岁的王志珍又到美国去学分子生物学。1993年,王志珍、王志新等一批学子,戴着分子生物学的最新成果,戴着邹承鲁先生的厚望与嘱托,再次回归祖国。

“我们那时回来和现在是完全不一样的,没有任何政策上的鼓励和优惠,没有半分钱的支持,按照当时的政策50岁还应该被“一刀切”下去。说实话,我们的确有个爱国心,真正要回来的人,大部分是想做研究的,如果要过日子,美国比中国更舒服……”

美国条件再好,也是替人家做,而祖国虽有暂时的困难,她毕竟是自己的家园。王志珍立志要在自己的舞台上导演自己的剧目!

在中国实验室取得国际一流成果

王志珍的目标锁定在chaperone(分子伴侣)上。

上世纪80年代末,由于发现了一类具有帮助蛋白质折叠这种崭新性质的“分子伴侣”蛋白,蛋白质折叠研究的基本原理发生了深刻的转变,蛋白质折叠研究进入了一个新时代。目前,已认识到的在细胞内帮助新生肽链折叠的蛋白有二类:一类称为分子伴侣蛋白,另一类是催化与折叠直接有关的化学反应的酶,又称折叠酶。1993年国际上在审视蛋白质折叠和“分子伴侣”的新概念时,认定蛋白质二硫键异构酶只是酶而不是分子伴侣。然而就在这一年,王志珍与邹承鲁一起提出“蛋白质二硫键异构酶既是酶又是分子伴侣”的假说,发表在FASEB J 的“Hypothesis”栏。

王志珍的研究组巧妙地选用不含二硫键的蛋白质做靶蛋白,为蛋白质二硫键异构酶所固有的、与其异构酶活性相独立的分子伴侣活性提供了最早的确切的实验证据。接着他们又利用他们发现的化学修饰的蛋白质二硫键异构酶的特殊性质,证实并确切区分了蛋白质二硫键异构酶的两种活性在含二硫键的生理靶蛋白折叠中的共同作用,提高到功能水平确认了异构酶和分子伴侣两种活性,发表在EMBO J上。1997年他们又鉴定了细菌的巯基蛋白质氧化还原酶DsbCDsbA的分子伴侣活性。DsbCDsb蛋白的发现者称为是细菌周质内第一个被发现有分子伴侣活性的蛋白。他们还进一步揭示了这些蛋白发挥多种功能的结构基础。他们还阐明分子伴侣GroEL与不同靶蛋白的结合有“半位结合”和“全位结合”不同的模式。

课题组将论文发出不久,王志珍在另一本杂志上看到一篇论文,心情变得沉重起来。那篇论文的作者并非别人,而是在国际上首次提出分子伴侣概念的英国科学家。在文章中他言之凿凿地说,酶和分子伴侣是影响蛋白质折叠的两种不同物质。
  “一看到那句话,我想我完了,这个挑战太大了,人家是祖师爷,我是完完全全和他在唱对台戏了。……”

勇气缘于自信,王志珍当时是一名副教授,可她没有被权威吓倒,她决定让实验结果来说明问题。随后几年里,王志珍和同事们在国际知名杂志上发表了数十篇论文,用实验室得来的数据为其假说提供依据。

她的研究组关于PDI分子伴侣活性的论文发表后,1997和1998连续两年被评为中国大陆科学家单篇引用最高的10篇论文之一。王志珍的假说在国际上得到了广泛认同,现在,蛋白质二硫键异构酶的分子伴侣功能已为国际同行普遍接受,包括当年持不同意见的科学家。

这些生化专业术语对于一般人是晦涩的,然而蛋白质折叠研究所具有的应用价值对于造福人类却有着不可估量的贡献。人们对由于基因突变造成蛋白质分子中仅仅一个氨基酸残基的变化就引起疾病的情况已有所了解,即所谓“分子病”,如地中海镰刀状红血球贫血症就是因为血红蛋白分子中第六位的谷氨酸突变成了颉氨酸。现在则发现蛋白质分子的氨基酸序列没有改变,只是其结构或者说构象有所改变也能引起疾病,那就是所谓“构象病”。

再如大家都知道的疯牛病,它是由一种称为Prion的蛋白质的感染引起的,这种蛋白质也可以感染人而引起神经系统疾病。在正常机体中,Prion 是正常神经活动所需要的蛋白质,而致病Prion与正常Prion的一级结构完全相同,只是空间结构不同。这一疾病的研究涉及到许多生物学的基本问题。有一些神经系统退化疾病,如老年性痴呆症,巴金森氏病,亨廷顿氏病也是因为蛋白质折叠发生错误而在大脑中形成所谓“淀粉样纤维”。还有家族性高胆固醇症,某些肿瘤,白内障等等也是蛋白质折叠错误病。

鉴于王志珍的研究组在蛋白质折叠、折叠酶和分子伴侣方面活跃的、创造性的研究成果,她获得2002年第三世界科学院生物学奖,2002年国家自然科学奖二等奖。此前她获得了1999年中国科学院自然科学奖一等奖。她是国家有突出贡献的中青年专家,由于培养出优秀的研究生获得中国科学院优秀研究生导师奖。早期曾获国家自然科学奖二等奖,中国科学院自然科学奖二等奖和科技进步奖二等奖。

兴趣定位工作和生活的角色

2003年10月16日在人民大会堂,国家主席胡锦涛亲手为她颁奖。在为期四天的北京第三世界科学院大会上,王志珍给人留下很深的印象,这是由于她取得的令人瞩目的科学成就,也因为她是这次获奖者中唯一的女性.

能够攀登世界高科技金字塔上的女性的确寥若晨星。王志珍以自己卓而不群的聪慧和锲而不舍的拼搏,为中国女性在世界高科技发展的功劳簿上,浓墨重彩地写上了绚丽的篇章。

还是个小姑娘的王志珍,就没有丝毫的骄矜之气。她没有多少性别意识,男孩子能做的事,凭什么女孩子不行?不仅学习上拔尖,文艺、体育,那样活动也落不下她,舞台上、赛场上,到处都能见到她活跃的身影。正是学生时代全面发展,为日后王志珍的研究工作积垫了丰厚的思维灵感与过人的精力和体力。

“我从不觉得自己是女的就怎么不行了,也没觉得我是女生,你是男生,我们之间就有什么差别,好像大家都是一样的……”

然而,真正到了国外,接触到世界高科技研究领域,特别是80年代左右接触过两次日本女科学家访华代表团后,王志珍对中国的男女平等确实有了更深的感触。

“那个女科学家代表团大概12个人,里头只有2个人是结婚的,结婚了以后还不能有孩子,所以她们女科学家代表团一来就最关心中国女科学家的地位。她们是想当教授就别结婚,至少不能有孩子,只要一结婚就是要在家里头,相夫教子……”

王志珍不能不为自己是新中国的女性而深感庆幸!

她是科技前沿的强人,同时也是女人。既为人妻,也为人母,是一个普普通通的女人。谈起事业与家庭孰重孰轻时,王志珍表示,她很少考虑事业和家庭哪个该放在第一位,兴趣对她更重要,由于兴趣的原因使她习惯了某种生活和工作的方式。他的生活是周一到周日、从早到晚一日三段地工作,几乎没有节假日,甚至大年初一都会在实验室里工作。别人都说,这活真不是人干的,可王志珍乐在其中。

然而,对于孩子,王志珍真不能算上一个好母亲。

“我的孩子是最可怜的。“文革”结束,我们刚刚开始做实验,那个时候真是觉得再不抓紧这一辈子就完蛋了,所以是拼命拼命做事情。我当时家住得很远,我在中关村上班,我每天骑车来回总是逆风二个多小时。有时候实验做得很晚就住在所里(所里给我一个六平方米的小房间),又经常出国,开会,出差,哪里有时间啊……”

为了这辈子不能就这样“完蛋”,为了使自己的学识对人类有所贡献,她“拼命拼命”地作事情,却给自己的孩子留下了无法弥补的缺憾!

王志珍的生活简约而紧凑.早上,步行500到办公室,晚上,再步行500回家;中间可能去菜市场走一趟,这就是她生活的全部。据说她的办公室只有普通学生寝室那样大,用的电脑还没有学生的好。然而,就是在简单的生活之中她从事着国际一流的工作,并创造了骄人的业绩。

 

追求永无止境的九三人

 

王志珍把荣誉看得很谈。第一次听说自己得了第三世界科学院大奖,她感到高兴,然而,她的关注点始终在下一个目标上。

“做研究的人一年365天有300多天是在皱眉头,天天在那里想,真正高兴的没几天。文章被接受了,这很高兴,学生得奖了,也很高兴,但这些也只是表面的高兴,真正的高兴是你有一个idea的时候,就像EMBO那篇文章的idea,是因为前面有个工作而产生的,做了实验以后能够证明这个idea,这个时候是最由衷的高兴。”

她事业的引路人,王应睐和邹承鲁先生,这些蜚声中外的生物物理学界老前辈,还有生物物理所所长王志新等人,都是九三学社的成员。这些奋战在科技前沿的九三人,引领着一批批青年学子,在科技创新与实施科教兴国战略中,贡献着自己的聪明才智。

 “要搞清楚蛋白质的运作机理,并找到办法对付威胁人类所谓的结构病,科学家们还有好长的路要走。我的工作或许只能稍稍地接近这个目标,但是,如果我能使这一天早一点来临,我将感到十分幸福。”

属于王志珍生命的时钟,仍旧在超负荷运转。

 

王志珍2002年加入九三学社,她为自己能够成为这个以智力密集、人才荟萃而著称的参政党的一员而感到自豪和欣慰。民主与科学精神,是王志珍一以贯之的追求;踏踏实实的人生态度以及对生命科学的热爱和对国家民族强烈的责任心,构成了她的心路历程。

2005年岁末,在九三学社第十一届中央委员会第四次全体会议上,王志珍当选九三学社中央副主席。

 “我一定尽我的一切努力把交给我的事情做好。”

这句话虽然平实,但已经地勾勒出王志珍的履职信条。她说:“当前,中共中央、国务院作出加强自主创新、建设新型国家的重大战略决策,为科研人员发挥作用提供了更加宽阔的舞台。我要在新的岗位上,和10万九三学社同志一起不懈地努力,弘扬民主与科学精神,为实现全面建设小康社会的宏伟目标,贡献全部聪明才智。”

这是一位大气的女人,不仅能在专业学术领域走上一个高度,更能以罕见的睿智和胸怀,登高远眺,带领一群人,把一项事业推向一个高度。

愿她在自主创新的征程上再续华章!