曹天欽,生物化學家。長期從事蛋白質(zhì)化學、植物病毒的分子生物學研究,是肌球蛋白輕鏈發(fā)現(xiàn)者。在肌肉蛋白質(zhì)、神經(jīng)蛋白質(zhì)、蛋白水解酶和抑制劑、馬王堆古尸的保存、植物病毒、植物類菌原體、中國古代科學技術(shù)史等研究方面獲重要成果,為發(fā)展中國的生物化學、生物工程和分子生物學研究作出了重要貢獻。
曹天欽 - 簡介
曹天欽,1920年12月5日生于北平(現(xiàn)北京)的一個普通知識分子家庭,原籍河北省束鹿縣,父親是教師。1932年曹天欽考入燕京大學附屬中學,1935年夏入通縣潞河中學,1937年轉(zhuǎn)入北平育英中學,完成了高中學業(yè)。曹天欽在中學時期是一位品學兼優(yōu)的好學生,當時正值日本侵略軍侵犯中國,他與同學們一起參加了燕大學生會的抗日募捐活動,高中時期,由于看到外有強敵侵略,內(nèi)有軍閥混戰(zhàn),遂又立志“科學救國”和“工業(yè)救國”。
1938年,入燕京大學學習化學。自一年級至三年級由于成績優(yōu)良,獲得學校的獎學金。1941年春,珍珠港事件爆發(fā)前夕,他和一些同學逃離北平,經(jīng)由上海轉(zhuǎn)開封、鄭州,在陜西寶雞參加了由路易·愛黎成立和指導的中國工業(yè)合作運動(工合),不久被派去陜西鳳縣雙石鋪工業(yè)試驗所任工業(yè)分析組技士,分析陜甘各地的煤、水及鐵、鉛等各種礦石,后又被聘去“工合”蘭州事務所主持皮革生產(chǎn)合作社的技術(shù)和業(yè)務。1943年燕京大學在成都復校,曹天欽回燕大繼續(xù)學習,1944年夏畢業(yè),得理學士學位。隨即受中英科學合作館李約瑟博士的邀請赴重慶,參加中英文化交流工作。
1946年10月,經(jīng)李約瑟博士介紹獲得英國文化委員會獎學金,赴英留學,先在劍橋大學攻讀化學,1948年獲學士學位。此后,曹天欽醉心于制革研究,而制革和蛋白質(zhì)化學有關,因而又改攻生物學,師從著名生化學家斐利(K.Bailey)研究蛋白質(zhì)化學4年,主要從事肌肉蛋白質(zhì)的物理化學研究。留英6年是曹天欽獲得知識和成果的重要時期,由于他出色的研究成果,1951年被劍橋大學罔維爾基斯學院選為院士,這是該院歷史上第一個中國人獲此殊榮。
中華人民共和國成立,曹天欽受到極大的鼓舞。本來,曹天欽已準備去美國哈佛大學著名的蛋白質(zhì)物理化學專家陶蒂(P.Doty)的實驗室工作,陶蒂教授當時是這一領域的權(quán)威,而且曹天欽的未婚妻謝希德此時正在美國麻省理工學院攻讀物理學博士學位,無論從事業(yè)或從家庭考慮,這無疑是一種最好的選擇。但經(jīng)當時即將回國的鄒承魯?shù)慕榻B,中國科學院生理生化研究的副所長王應睞發(fā)函邀請曹天欽回國參加祖國科學研究事業(yè)。曹天欽為了報效祖國,立即放棄去美的計劃,等待謝希德取得學位后,立即共同回國。當時美國政府禁止留學生回國,在李約瑟博士的協(xié)助下,謝希德以赴英結(jié)婚為理由,在1952年5月成功地由美抵英和曹天欽舉行了婚禮。3個月后,他們終于克服各種困難,從英國啟程于1952年10月1日到達上海,這天正是中華人民共和國的第四個國慶節(jié)日,當看到成千上萬的市民興高采烈地慶祝游行時,夫婦倆心潮起伏,感情潮湃,不可言表。
曹天欽返國后,被聘為中國科學院生理生化研究所(上海)副研究員,他立即籌備實驗室,并開展了肌肉蛋白質(zhì)、膠原蛋白質(zhì)、神經(jīng)系統(tǒng)蛋白質(zhì)等研究。雖然當時條件簡陋,但他心情愉快,以極大的熱情投入工作。1958年任研究員。1956年5月,他和謝希德分別在中國科學院生理生化研究所、上海復旦大學同時加入中國共產(chǎn)黨,一時在科技界傳為佳話。1958年曹天欽與幾位青年科技人員一起,首先建議開展人工合成牛胰島素的研究,并在其后的3年中是這項研究的幾位領導人之一。1966年在第二次評審人工合成牛胰島素的會議上,他又建議開展胰島素X光晶體衍射的研究。1959年生理生化研究所分立為生理和生物化學兩個研究所。1960年曹天欽被任命為中國科學院生物化學研究所副所長,直至1984年。1979年至1988年,被選為中國生物化學學會副理事長兼秘書長,他和當時的生物化學研究所所長王應睞一起,為生物化學研究所和中國生物化學事業(yè)的發(fā)展嘔心瀝血,不遺余力。
為了使基礎科學研究能與生產(chǎn)實際相結(jié)合,從20世紀60年代初起,曹天欽又開展了植物病毒和類菌原體的研究,為解決中國的農(nóng)業(yè)病害問題作出了貢獻。
1980年曹天欽當選為中國科學院生物學部的學部委員,并先后任學部副主任、主任。20世紀80年代初被任命為中國科學院上海分院院長。盡管此時他已年屆花甲,并且由于“文化大革命”期間受到不公正待遇,身體健康已受影響,但仍兩地奔波,以極大的熱情來推動科學事業(yè)的發(fā)展。在他任職期間,訪問了上海地區(qū)所有的中國科學院研究所和全國很多生物學研究所,他特別關心和重視邊遠、內(nèi)地科研比較落后地區(qū)的研究所的發(fā)展。此外,他還擔任了中國科學技術(shù)協(xié)會副主席、上海市第八屆人民代表大會常委會副主任等職務。
1983年,他被瑞典皇家工程科學院選聘為國外院士,1984~1988年當選國際科學聯(lián)合會(ICSU)理事會理事、執(zhí)行局委員。作為一位國際知名的科學家,他曾出訪很多國家,參加國際學術(shù)會議,訪問研究所、大學,為介紹中國科學事業(yè)的發(fā)展,促進中國和各國科學界的合作,作出了不懈的努力。
在他的積極促進下,1988年秋天國際科學聯(lián)合會大會第一次在中國首都北京舉行,此時曹天欽已不能躬逢其盛,成為他的極大憾事。早在1987年秋,他在以色列出席國際生物物理學大會時,由于舊病復發(fā)被送回國內(nèi)。他的病情牽動了上自國家領導人,下至他的年輕學生們的心,組織上和家屬、醫(yī)生們多次討論了治療方案,并動了手術(shù),可惜無法使曹天欽康復。
正當祖國和人民最需要像他這樣學識淵博、德高望重的科學家的時候,他卻失去了工作能力,但曹天欽的愛國熱忱、科學建樹依然受到人們崇敬和尊重。正如全國政協(xié)副主席蘇步青在1990年冬慶賀他的70華誕時所說:“曹天欽教授潛心科研半世紀,為國家建樹良多,黨與人民永遠感激他所作出的巨大貢獻”。
曹天欽 - 簡歷
1920年12月5日 出生于北平。
1938~1941年 在燕京大學化學系學習。
1941~1943年 在中國工業(yè)合作運動(C.I.C)西北區(qū)工作。
1944年 燕京大學化學系畢業(yè),獲理學士學位。
1944~1946年 任中英科學合作館干事。
1946~1948年 在英國劍橋大學化學系學習,獲學士學位。
1948~1952年 在英國劍橋大學生物化學系學習,獲博士學位,任英國劍橋大學罔維爾基斯學院院士(fellow)。
1952~1958年 任中國科學院生理生化研究所副研究員、研究員。
1960~1984年 任中國科學院生物生化研究所研究員、室主任、副所長。
1981~1988年 任中國科學院生物學部副主任、主任。
1983~1988年 任中國科學院上海分院院長。
1995年1月8日 病逝于上海市。
曹天欽 - 主要論著
1 Tsao T C, Bailey K, Adair G. S. The size, shape and Aggregation of Tropomyosin Particles. Biochem J, 49, 1950: 27-36.
2 Tsao T C, Fragmentation of the Myosin molecule. Biocheim Biophys. Acta 1953,11: 368-382.
3 盛沛根,曹天欽.不同來源的核酸原肌球朊的比較研究.生理學報,1954,19:203-221.
4 彭加木,曹天欽.兔皮原膠原的抽提與其若干物理化學性質(zhì).生理學報,1956,20:164-180.
5 曹天欽,龔祖塤,鄒永水等.原肌球蛋白和副肌球蛋白晶體的電子顯微鏡觀察.生物化學與生物物理學報,1963,3:206-219.
6 張友尚,裴美云,曹天欽等.油菜花葉病毒的大小、形狀、結(jié)構(gòu)及其蛋白亞基的化學特征.生物化學與生物物理學報,1964,4:196-208.
7 龔祖塤,曹天欽等.中國第一例雙聯(lián)病毒.科學通報,1982,22:1393-1395.
8 林光大,曹天欽等.綠豆胰蛋白酶抑制劑晶體生長及晶體學參數(shù)測定.中國科學B輯,1986,2:153-156.
9 孫偉,龔祖塤,曹天欽.小麥叢矮病毒的依賴于RNA的RNA聚合酶.中國科學B輯,1987,9:940-946.
10 陸惠華,龔祖塤,曹天欽.水稻齒葉矮縮病毒RNA聚合酶的研究.中國科學B輯,1988,10:271-274.
11 孫偉,龔社塤,曹天欽.小麥叢矮病毒的L,NS和N蛋白在病毒RNA的體外轉(zhuǎn)錄過程中的作用.中國科學B輯,1988,10:155-161.
12 王守貞,龔祖塤,曹天欽.文昌魚副肌球蛋白的分離和生化性質(zhì).生物化學與生物物理學報,1988,20:395-400.
13 譚若穎,龔祖塤,曹天欽.河蚌閉殼肌mRNA的體外翻譯和產(chǎn)物分析.生物化學與生物物理學報,1989,21:6-11.
14 沈驪,龔祖塤,曹天欽.20kd蛋白質(zhì)——保留性收縮肌肉中的一種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的純化及性質(zhì)研究.生物化學與生物物理學報,1989,21:12-18.
15 Cao T Q,Li K H,Chang M W,et al.Explorations in the History of Science and Technology in China.Shangha:Chinese Classi.
曹天欽 - 科學成就
肌球蛋白輕鏈的發(fā)現(xiàn)者
曹天欽在留學英國期間,連續(xù)發(fā)表了6篇肌肉蛋白方面的研究論文,涉及到當時所知的與肌肉收縮有關的最重要的幾種蛋白質(zhì),如原肌球蛋白,肌動蛋白和肌球蛋白。應當指出,肌肉收縮的研究,從20世紀20~30年代起就已成為生物學、生物化學的研究熱點,迄今還是分子生物學方面引人注目的重要問題。20世紀30年代末已經(jīng)分離到肌動蛋白和肌球蛋白的復合物,并且已知這二類蛋白質(zhì)和肌肉收縮有關。以后發(fā)現(xiàn)肌球蛋白具有ATP酶的活力,這些研究成果大大促進了肌肉收縮機制的研究,但當時對于在肌肉收縮功能上最重要、結(jié)構(gòu)上最復雜的一種蛋白質(zhì)—肌球蛋白了解得非常不夠,也是世界上眾多實驗室的研究對象。對于肌球蛋白分子存在有亞基結(jié)構(gòu),在1952年前已有很多推測,但直到1953年曹天欽發(fā)表了《肌球蛋白的分子的裂解》一文才得到確證。他提出肌球蛋白存在有兩種亞基,分子量分別為165000及16000,后者可以用尿素、鹽酸胍等去垢劑從肌球蛋白分子釋放出來。這是當時提出的各種亞基分子量中最為接近我們所知的肌球蛋白重鏈(200000)和輕鏈的分子量(160000或18000)。分子量16000的小亞基目前已被廣泛稱為肌球蛋白輕鏈,F(xiàn)在,輕鏈在橫紋肌以及平滑肌肌肉收縮中的重要調(diào)控作用已不容置疑。曹天欽作為肌球蛋白輕鏈的發(fā)現(xiàn)者,獲得國際同行的公認而被載入史冊。這不僅是肌肉收縮和肌肉蛋白研究領域中一個重要發(fā)現(xiàn),而且是當代生物化學和分子生物學中的一個重要發(fā)現(xiàn),這是曹天欽在學術(shù)上的重大成就,當時他年僅32歲。
與此同時,曹天欽還從事原肌球蛋白的物理化學性質(zhì)的研究。原肌球蛋白是斐利(K.Bailey)在1946年發(fā)現(xiàn)的另一種肌肉蛋白,由于當時認為這一蛋白質(zhì)在很多性質(zhì)上和肌球蛋白相似,因此取名為原肌球蛋白,曹天欽對原肌球蛋白的研究和分析長期以來已被作為對纖維狀蛋白質(zhì)分子物化性質(zhì)研究的模板。
曹天欽1952年歸國以后,在極端困難的條件下用非常簡單的設備建立起蛋白質(zhì)研究工作組,繼續(xù)從事和開展肌肉蛋白、神經(jīng)蛋白、膠原蛋白等研究,發(fā)表了一系列論文,其中最主要的是20世紀60年代初和同事們一起,利用中國剛進口的第一臺高分辨率電子顯微鏡對原肌球蛋白和副肌球蛋白的分子、纖維和類晶體進了大量的電鏡觀察,受到國際同行的重視。國際著名生化學家、日本東京大學名譽教授、日本國立生理學研究所所長江橋節(jié)郎指出:“曹天欽和同事們在1963年所完成的有關原肌球蛋白類晶體的開創(chuàng)性的電子顯微鏡研究比科思(Cohen)和龍來(Longley),(1966)的著名工作要早好幾年,如果我們考慮當時在中國的困難的科學研究條件,我們應當給予更高的評價!薄拔幕蟾锩焙笃,曹天欽雖繼續(xù)受到不公正待遇,但被允許參加對馬王堆古尸的研究,他以極大熱情投入了這一工作。以他的淵博學識和堅實的生化基礎,實際上領導和推動了這個被周恩來總理高度重視的研究項目,特別是他提出了應用酶介條件模擬古尸和肌肉降解的試驗,獲得了饒有興趣的結(jié)果。在此基礎上他提出了古尸得以保存的條件和保存水平的分析,這一獨辟蹊徑的研究方法,引起了當時正在對蘇聯(lián)西伯利亞猛犸古尸研究的美蘇科學家的興趣和重視。
從20世紀60年代初開始,曹天欽帶領他的一些學生和同事開始了植物病毒的研究,參加了20世紀60年代國家科委組織的華東地區(qū)水稻病毒的研究工作。70年代以后又開展了植物類菌原體方面的研究。他多次實地赴農(nóng)村考察,去桑園勞動,密切聯(lián)系農(nóng)業(yè)實際,和組內(nèi)同志一起對多種植物病毒和黃化病作了鑒定,同時他對水稻黑條矮縮病毒、煙草花葉病毒等病毒形態(tài)、外殼蛋白的物化性質(zhì),病毒的解離聚合等方面進行了一系列研究,開創(chuàng)了中國植物病毒生化和分子生物學的研究。
有戰(zhàn)略眼光的科研組織工作者
曹天欽返回祖國后,無論是在研究工作崗位上還是在各級領導崗位上,都不遺余力地為中國生物化學及其他科研領導的發(fā)展而努力。他十分重視新技術(shù)在當代分子生物學發(fā)展中的作用,他領導和建立了系統(tǒng)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析技術(shù),包括氨基酸組成、末段分析、肽段分離、順序分析等,以及蛋白質(zhì)的物理化學分析技術(shù),如電泳、擴散、黏度、超離心、流動雙析射,旋光色散、圓二色性、電子顯微鏡、X光衍射、電子順磁共振和核磁共振等。這些技術(shù)的建立,不僅使中國蛋白質(zhì)化學的研究達到了現(xiàn)代的國際水平,還為中國而且為有關工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和重大科研項目如胰島素人工合成方面的分析提供了重要的技術(shù)基礎。
曹天欽還非常重視科研工作的后勤保障系統(tǒng),如在他的大力支持下,為人工合成牛胰島素提供氨基酸等原材料的生化所東風生化試劑廠在1958年成立,他派遣了自己的得力助手和學生去擔任該廠的領導工作,使東風生化試劑廠已成為國內(nèi)生化試劑的主要生產(chǎn)廠家。又如在他擔任中國科學院生物學部副主任期間,親自主持召開了生物學部各研究所的動物飼養(yǎng)工作會議,他不顧自己身體有病,在炎熱的夏天帶領與會人員參觀在滬研究所的動物房及動物飼養(yǎng)中心,商討對策。作為一位德高望重的老科學家,他能如此重視飼養(yǎng)動物在科學研究中的作用,而且身體力行地一抓到底,使大家十分感動,紛紛表示要改變過去認為動物飼養(yǎng)工作低人一等看法。
20世紀80年代以來,雖然曹天欽工作繁忙,但他仍然十分注意科學發(fā)展的新動向以及科學前沿的新問題。在他擔任上海分院院長期間,多次率團出國考察生物工程的發(fā)展,并在他的大力支持下,成立了中國科學院上海生物工程研究中心。
曹天欽還十分重視各個不同學科——物理、化學、數(shù)學、生物學、計算數(shù)學的協(xié)作,利用各種不同場合進行宣傳。同時還倡導生物科學在各個水平上——亞分子水平、分子水平、細胞水平、整體水平和群體水平的協(xié)作。在他的促進下,1989年在上海分院內(nèi)成立了上海生命科學研究中心,推動和加強了神經(jīng)生物學、肌肉分子生物學、細胞和組織的分化和發(fā)育等方面的研究,而這些方面正是今后生物學和分子生物學發(fā)展的重大方向。所有這些,都是跟曹天欽的學術(shù)造詣深、戰(zhàn)略眼光遠分不開的。
傾心育人的園丁
曹天欽一貫重視培養(yǎng)人才。30多年來和同事們一起通過培養(yǎng)研究生、辦訓練班、到大學兼課、進修等種種方式,為國內(nèi)培養(yǎng)造就了一支數(shù)百人的蛋白質(zhì)、生物化學和分子生物學專業(yè)人才。
曹天欽對青年總是熱情扶持,誨人不倦,嚴格要求,以身作則,是一位在科研園地上辛勤耕耘的園丁。
曹天欽善于因材施教,鼓勵學生們發(fā)揮自己的創(chuàng)造性和主觀能動性,使有的人長于研究、有的人長于技術(shù),有的人長于理論,有的人長于實際,而各種人才都是科研隊伍所必需的。
曹天欽對年輕的同事和研究生,在思想上和生活上也極為關心。20世紀60年代初,國家正處在三年經(jīng)濟困難時期,國內(nèi)商品匱乏,曹天欽就將自己穿的羊毛衣等給剛從蘇聯(lián)回國來所工作的一位青年同志穿!拔幕蟾锩鼻埃磕瓿,他都邀請家庭不在上海的外地年輕人到他家中歡度春節(jié)。
曹天欽重視學術(shù)傳統(tǒng),充分注意發(fā)揮集體作用。他曾不止一次地把一個具有學術(shù)傳統(tǒng)、不斷創(chuàng)新、科研力量配備適當?shù)募w比喻為一個燒紅的煤球爐,一個新的煤球一旦投入這樣的爐子,也會很快地被燃紅,發(fā)出自己的光和熱。除“文化大革命”期間外,曹天欽所領導的科研集體就是這樣的一個燒紅的煤球爐。
由于他的精心培養(yǎng),在他的學生和助手中,已有不少人成為各自學科研究領域的學術(shù)帶頭人和科研第一線的骨干力量。還有不少人擔任過分院、所、室一級領導職務。其中一部分人成為國內(nèi)外有影響的科學家。他們一致認為,自
己的成長和曹天欽的培養(yǎng)與教育是分不開的。曹天欽 - 參考資料
[1] 大唐網(wǎng) http://info.datang.net/C/C0112.htm