女，生物化學(xué)家。湖南寧鄉(xiāng)人。中國共產(chǎn)黨優(yōu)秀黨員、第三屆全國人大代表，第五、六屆全國政協(xié)委員。曾多次被評(píng)為上海市“三八”紅旗手，并曾被評(píng)為全國“三八”紅旗手。

周光宇 - 個(gè)人簡介

１９４２年畢業(yè)于重慶中央大學(xué)農(nóng)業(yè)化學(xué)系。１９５１年獲比利時(shí)盧汶大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)博士學(xué)位。１９５２年回國。任中國科學(xué)院生物化學(xué)研究所研究員。周光宇教授是我國植物基因工程重要奠基人之一，是國際植物分子育種的創(chuàng)建者，在國內(nèi)應(yīng)用生物化學(xué)代謝調(diào)控的理論和技術(shù)，最早開展小型谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)味精的研究，為我國谷氨酸發(fā)酵工業(yè)作出貢獻(xiàn)。１９７４年開始進(jìn)行農(nóng)業(yè)上遠(yuǎn)緣雜交的調(diào)查，提出了高粱稻類雜交后代系ＤＮＡ片段雜交結(jié)果的假設(shè)并進(jìn)行了驗(yàn)證，由此設(shè)計(jì)了鈄外源ＤＮＡ導(dǎo)入植物的途徑。與協(xié)作單位一起建立了外源ＤＮＡ導(dǎo)入棉花、水稻等的技術(shù)，取得了有意義的結(jié)果。

周光宇 - 植物“分子”育種創(chuàng)始人

1952年，周光宇博士響應(yīng)國家號(hào)召從比利時(shí)回國。1952－1957年她在北京市生物制品研究所工作期間建立了生化研究室，并研究確定了生物制品的一些生化法規(guī)，解決了生產(chǎn)上血清蛋白沉淀等一系列問題，同時(shí)培養(yǎng)了我國首批生物制品生化人員，曾獲得1954年北京市勞模稱號(hào)。

1957年王應(yīng)睞先生為了彌補(bǔ)生物化學(xué)研究所微生物學(xué)專門人才的空白，爭取到周光宇來所參加工作。她到生化所后充分利用生化的理論和技術(shù)，指導(dǎo)發(fā)酵生產(chǎn)研究的探索工作。曾用不到一年時(shí)間完成了“甲烯琥珀酸”發(fā)酵的研究。接著她通過查閱國外文獻(xiàn)和對(duì)國內(nèi)“谷氨酸發(fā)酵”(谷氨酸的單鈉鹽即味精)現(xiàn)狀的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)日本已用谷氨酸發(fā)酵法生產(chǎn)味精，成本低，在國際市場上有相當(dāng)大的競爭力。而當(dāng)時(shí)我國味精生產(chǎn)還仍然采用面筋鹽酸水解法進(jìn)行，不僅生產(chǎn)成本高、產(chǎn)量低，而且生產(chǎn)勞動(dòng)條件特別差。由于工人長期接觸鹽酸氣體，身體健康受到極大危脅，特別我國在國際市場上的品牌“佛手牌”味精將失去優(yōu)勢。當(dāng)時(shí)在我國大躍進(jìn)的形勢下，又是為了解決“糧食多了”怎么辦？周光宇決定開展“谷氨酸發(fā)酵”研究。發(fā)酵沒有菌種，她就和北京大學(xué)生物系合作，發(fā)動(dòng)學(xué)生采集標(biāo)本分離菌種，建立了定性分析谷氨酸的方法，通過大量的菌種篩選獲得了可進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)的菌種。在有了菌種的情況下，她又組織與上海天廚味精廠和上海輕工業(yè)研究所科研人員的協(xié)作研究。通過對(duì)發(fā)酵條件的艱苦研究，建立了從發(fā)酵液中定性和定量分析谷氨酸以及從發(fā)酵液中分離谷氨酸等技術(shù)。

當(dāng)時(shí)，她的研究獲得了當(dāng)時(shí)國際上搖瓶產(chǎn)谷氨酸的最高水平，表明了我國谷氨酸發(fā)酵已達(dá)到了能大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)味精的水平，促進(jìn)了我國味精的工業(yè)生產(chǎn)。同時(shí)，也為我國培養(yǎng)了一批科研人員，為我國20世紀(jì)60年代味精發(fā)酵工業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為此，周光宇1959年被評(píng)為我國首屆全國“三八”紅旗手，谷氨酸發(fā)酵的有關(guān)論文1959年被評(píng)為上海市優(yōu)秀論文。1978年“谷氨酸發(fā)酵”獲中國科學(xué)院與上海市的重大成果獎(jiǎng)。

20世紀(jì)60年代初期，我國遭受了三年自然災(zāi)害，周光宇比過去更深刻地意識(shí)到農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)育種技術(shù)已滿足不了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量的要求，迫切希望有新的育種技術(shù)。70年代初期，國際上出現(xiàn)了微生物的基因工程，雖然當(dāng)時(shí)以高等生物為材料的研究尚未開始，但她已意識(shí)到當(dāng)分子生物學(xué)發(fā)展到基因工程的出現(xiàn)，可能成為植物育種從自然選擇、雜交育種、遠(yuǎn)緣雜交之后進(jìn)入了農(nóng)業(yè)育種與分子生物學(xué)科結(jié)合發(fā)展的時(shí)代。它不僅可以打破有性雜交的屏障，更可能組合來自任何生物的基因或人工合成的基因，廣泛地?cái)U(kuò)大基因庫，為農(nóng)業(yè)定向育種開辟新途徑，向農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)軍。而當(dāng)時(shí)要在國內(nèi)開展基因工程的研究在技術(shù)操作和設(shè)備方面都存在很大的困難。她認(rèn)為如果著重緊跟國外文獻(xiàn)，單純地發(fā)展基因工程研究課題，投資不少，還受缺乏有效基因及其表達(dá)元件的限制，很難達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)效益。她提出我們開始的研究路線是反文獻(xiàn)之道而行之，要先發(fā)展具有生產(chǎn)效益的分子育種成果，再從中進(jìn)行有效基因的識(shí)別、分離和重組研究。這就可能解決有益基因的來源問題，可能自由地發(fā)展與基因工程結(jié)合的分子育種，達(dá)到廣泛擴(kuò)大生產(chǎn)的目的，但研究從何處著手呢？

為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)分子育種的設(shè)想，周光宇1974年開始了對(duì)農(nóng)業(yè)育種的調(diào)查，重點(diǎn)對(duì)國內(nèi)遠(yuǎn)緣雜交成功的糧食作物，如玉米稻、高梁稻、竹子稻進(jìn)行了調(diào)查研究。人們早已知道遠(yuǎn)緣親本間的染色體結(jié)構(gòu)從總體上說是不能親和的，也就是說這種雜交是不會(huì)成功的。但為什么在我國有很多遠(yuǎn)緣雜交成功的作物呢？為了搞清這個(gè)疑問，她曾去廣東、廣西、江蘇、浙江、吉林、湖南、遼寧和北京等省(市)的農(nóng)業(yè)大學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)院向育種學(xué)家和遺傳學(xué)家請教和共同討論，向有著實(shí)踐育種經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)民學(xué)習(xí)。她還曾親臨海南島的育種基地在烈日下的大田里親自操作雜交育種。

通過對(duì)遠(yuǎn)緣雜交的調(diào)查實(shí)踐，她從分子生物學(xué)角度分析和總結(jié)出了一種遠(yuǎn)緣雜交現(xiàn)象(即穩(wěn)定雜交子代與母本比，變異很小，光學(xué)顯微鏡下觀察染色體的數(shù)目、大小和形狀與母本相同，但表型的變異可以遺傳)的基礎(chǔ)上，提出了DNA片段雜交理論，其認(rèn)為雖然遠(yuǎn)緣親本間的染色體結(jié)構(gòu)從總體上說是不能親和的，但部分基因間的結(jié)構(gòu)從進(jìn)化角度來分析有可能保持一定的親和性，當(dāng)遠(yuǎn)緣花粉的基因組進(jìn)入母體(受體)后，部分分解成的DNA片段(基因或調(diào)控順序)有可能被整合進(jìn)入受體染色體，引起子代的遺傳變異。這種使外源DNA片段(基因)進(jìn)入另一種植物而引起的變異，實(shí)際是天然的基因工程。由于整合進(jìn)入染色體的外源DNA片段較小，所以在光學(xué)顯微鏡下看不到DNA片段插入后引起染色體形態(tài)和結(jié)構(gòu)上的差異；由于外源DNA片段只能極少數(shù)插入到染色體上，因此子代的表型基本相同于受體母本，只有少數(shù)性狀可引起變異。

當(dāng)她的DNA片段雜交理論提出后，因名不見經(jīng)傳，而受到當(dāng)時(shí)少數(shù)遺傳學(xué)派權(quán)威學(xué)者的強(qiáng)烈反對(duì)，認(rèn)為不符合遺傳育種的規(guī)律。在科技界也有極少數(shù)的權(quán)威人士，對(duì)分子育種事實(shí)不加研究，卻妄加評(píng)論，植物分子育種的發(fā)展遇到很大阻力。但周光宇堅(jiān)信事實(shí)總能勝于雄辯。她要以科學(xué)的事實(shí)來說話。

由于基因工程是DNA片段(基因)雜交整合，研究遠(yuǎn)緣雜交中的DNA片段雜交假說就成了當(dāng)時(shí)是否能開展DNA導(dǎo)入植物，進(jìn)行分子育種的理論根據(jù)。她為此設(shè)計(jì)并領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，她所領(lǐng)導(dǎo)的課題組與有關(guān)單位合作，通過以遠(yuǎn)緣雜交高梁稻為材料進(jìn)行酯酶同工酶的分析，證明了高粱稻中有來自遠(yuǎn)緣親本高粱的酯酶存在；經(jīng)以高粱特異DNA為探針與高粱稻雜交，證明了高粱稻中確有來自高粱的DNA整合；在重復(fù)順序DNA復(fù)性動(dòng)力學(xué)的研究中，證明了高粱稻復(fù)性動(dòng)力學(xué)明顯的變化是由于高粱重復(fù)順序插入水稻所引起的。這些研究結(jié)果發(fā)表了論文，為DNA片段雜交理論提供了有力的數(shù)據(jù)支持，也為她植物分子育種技術(shù)提供了理論和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

植物分子育種技術(shù)(外源DNA導(dǎo)入植物技術(shù))的設(shè)計(jì)思想是模擬授粉雜交的育種技術(shù)。設(shè)計(jì)將帶有特殊性狀的供體總DNA的片段，在受體自花授粉后一定時(shí)間內(nèi)，使DNA沿著花粉管通道進(jìn)入胚囊，轉(zhuǎn)化受精卵及其前后的細(xì)胞，由于這些細(xì)胞不具有正常細(xì)胞壁，可當(dāng)作天然原生質(zhì)體，易與DNA整合。她與江蘇農(nóng)科院的科研人員首先在棉花上合作建立了花粉通道轉(zhuǎn)DNA(基因)技術(shù)方法系統(tǒng)。她領(lǐng)導(dǎo)的研究組用了3[H]-DNA在棉花授粉后導(dǎo)入，證明DNA經(jīng)花粉管通道確實(shí)能直接到達(dá)胚囊；將M13(mp7)DNA導(dǎo)入棉花，證明了棉胚中有M13(mp7)DNA的整合；抗卡那霉素基因?qū)�入水稻獲得表達(dá)等。這些充分證明了該設(shè)計(jì)的可行性。植物分子育種技術(shù)首先應(yīng)用于棉花得到成功，獲得了很多變異后代和生產(chǎn)上有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的后代。

1983年周光宇在美國權(quán)威雜志MethodsinEnzymology上發(fā)表了國際上開創(chuàng)性的植物分子育種技術(shù)的論文，引起了學(xué)術(shù)界的重視。該技術(shù)不斷在國內(nèi)外得到廣泛的理論上的驗(yàn)證和育種應(yīng)用。周光宇應(yīng)邀在美、歐、亞洲10個(gè)國家的大學(xué)和科研單位講學(xué)50余次，在國內(nèi)外的國際學(xué)術(shù)討論會(huì)上報(bào)告18次。

為了推動(dòng)發(fā)展我國植物分子育種事業(yè)，周光宇分別于1988年5月在山東德州、1991年12月在上海、1994年5月在長沙主持召開了三屆全國植物分子育種學(xué)術(shù)討論會(huì)，有近100個(gè)單位、500余人參加了會(huì)議，會(huì)議中通過交流技術(shù)和理論知識(shí)，使我國分子育種技術(shù)得到廣泛普及。在她的理論和方法指導(dǎo)及她的推動(dòng)下，該技術(shù)在國內(nèi)得到廣泛的驗(yàn)證和應(yīng)用，如中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育研究所GUS基因轉(zhuǎn)化小麥成功；中國農(nóng)科院Bt.toxin基因轉(zhuǎn)化棉花取得抗蟲效果；黑龍江省農(nóng)科院將野生大豆DNA導(dǎo)入栽培大豆，育出大豆高蛋白含量和早熟等優(yōu)良品系；吉林省農(nóng)科院育出抗大豆花葉病株系；江蘇農(nóng)科院、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)都育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、具抗逆性、抗枯萎耐黃萎病新品種；廣西農(nóng)科院以藥用野生稻DNA導(dǎo)入栽培稻，育成特異糯稻新品種等。目前國內(nèi)有近百家實(shí)驗(yàn)室采用該技術(shù)在稻、麥、棉、豆、菜、甘蔗以及林木等40多種植物上獲得了理想的結(jié)果。

1988年美國康乃爾大學(xué)和西德馬普植物育種研究所的研究組分別發(fā)表論文，對(duì)周創(chuàng)建的分子育種技術(shù)作了重復(fù)性的分子驗(yàn)證。

1994年在荷蘭召開的第四屆國際植物分子生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議上，以色列Tel-Ariv大學(xué)植物系與西德馬普植物育種研究所合作報(bào)道，用花粉管通道轉(zhuǎn)基因技術(shù)將NPTⅡ和Bar基因轉(zhuǎn)化12個(gè)春小麥，轉(zhuǎn)化率高達(dá)6%。

1986年，周光宇創(chuàng)造的植物分子育種技術(shù)在由中國科學(xué)院科技合作局和農(nóng)牧漁業(yè)部共同主持召開的院(部)級(jí)評(píng)議會(huì)上得到充分肯定。到會(huì)專家一致認(rèn)為“這一技術(shù)為研究外源基因?qū)�入提供了一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，為擴(kuò)大植物的變異范圍提供了一項(xiàng)新的技術(shù)。在育種上，這是一個(gè)有應(yīng)用價(jià)值的新途徑�！�

周光宇 - 相關(guān)詞條

周光宇 - 參考資料

1 IBCB http://www.sibcb.ac.cn/index.asp

2 BIOONNEWS http://www.bioon.com/master/talent/343546.shtml