院士、生物學(xué)家
1940年出生于遼寧錦州。1964年畢業(yè)于南開大學(xué)化學(xué)系。中國科學(xué)院生物物理研究所研究員,博士生導(dǎo)師。
常文瑞教授已發(fā)表學(xué)術(shù)論文九十余篇,先后獲得國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)兩次,中國科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng),以及北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)各一次。1989年被評(píng)為中國科學(xué)院先進(jìn)工作者,1990年由國家人事部授予國家“有突出貢獻(xiàn)的中青年專家”稱號(hào),由國家計(jì)委、科委和中國科學(xué)院聯(lián)合授予“在國家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中做出突出貢獻(xiàn),被評(píng)為先進(jìn)工作者”,同時(shí)獲得“金牛獎(jiǎng)”。
2005年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。
主要貢獻(xiàn)和成就
常文瑞教授的主要科學(xué)成就和貢獻(xiàn)是: 1. 重要光合膜蛋白 - 高等植物捕光復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)研究。膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)研究一直是國際公認(rèn)的高難課題,它也被認(rèn)為是一個(gè)國家結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究水平的重要標(biāo)志。常文瑞教授主持完成了我國第一個(gè)膜蛋白的晶體結(jié)構(gòu)測定(Nature,2004),這也是國際上第一個(gè)用x-射線方法測定的高等植物捕光復(fù)合物的原子水平的三維結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)研究提供了如下的重要?jiǎng)?chuàng)新結(jié)果:①揭示了一種膜蛋白結(jié)晶的全新方式(命名為Type Ⅲ)。②提供了包括本體膜蛋白、色素分子(葉綠素分子和類胡蘿卜素分子)和脂類(磷脂和糖脂)組成的脂蛋白復(fù)合體的完整、精確的結(jié)構(gòu)模型,為定量研究高等植物光能的吸收和傳遞提供了重要結(jié)構(gòu)依據(jù)。③建立了LHC—Ⅱ單體內(nèi)、三聚體內(nèi)和三聚體之間能量傳遞的網(wǎng)絡(luò)。④對(duì)植物在高光條件下的光保護(hù)機(jī)制等光合作用研究的熱點(diǎn)問題進(jìn)行了討論,提出了基于三維結(jié)構(gòu)的非光化學(xué)能量淬滅模型。該項(xiàng)研究的成功使我國的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究和光合作用機(jī)理研究都進(jìn)入了國際先進(jìn)行列。研究論文已被Nature以Article形式發(fā)表,結(jié)構(gòu)模型圖也被選作為該期雜志的封面。該論文發(fā)表后在國內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)界引起強(qiáng)烈反響。中國科學(xué)院、科技部和國家自然科學(xué)基金委員會(huì)聯(lián)名為此召開了新聞發(fā)部會(huì)。已先后收到第十屆國際結(jié)晶大會(huì)(2004,北京)、第十三屆國際光合作用大會(huì)(2004,加拿大),第十五屆國際生物物理學(xué)大會(huì)(2005,法國)和歐洲生物物理學(xué)會(huì),國際晶體學(xué)大會(huì)(2005,意大利)以及國際蛋白質(zhì)組學(xué)討論會(huì)和日本晶體學(xué)年會(huì)(2004,日本)做特約報(bào)告的邀請(qǐng)。已先后有意大利、英國和法國等四個(gè)實(shí)驗(yàn)室主動(dòng)提出開展光合作用機(jī)理的合作研究,部分合作研究已開始取得可喜進(jìn)展。
2. 藻類光合作用捕光蛋白色素復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)研究。常文瑞教授在光合作用和膜蛋白研究領(lǐng)域取得上述重大突破絕不是偶然的。他的研究組在光合作用研究方面有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和積累,他們歷經(jīng)十年測定了一批藻類捕光復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)。1996年完成的R - 藻紅蛋白 - 色素復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)[JMB,1996;Protein,1999]是分子量為26萬的超大蛋白色素復(fù)合物,也是我國繼胰島素和天花粉之后,第三個(gè)用多對(duì)同晶置換法測定的具有原始創(chuàng)新性的生物大分子三維結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上相繼完成了R-藻藍(lán)蛋白[Biophys. J,2001]、c-藻藍(lán)蛋白[Acta. cryst. D,2001]、別藻藍(lán)蛋白[JBc,1999]等組成藻類捕光天線藻膽體的全部三類共四個(gè)蛋白-色素復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu),并對(duì)光能吸收傳遞途徑進(jìn)行了分析討論[Biophys.J.2001]。這是一項(xiàng)系統(tǒng)性的創(chuàng)新研究成果,常文瑞教授作為第一完成人獲得2003年度北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)
3. 胰島素晶體結(jié)構(gòu)與功能研究。作為原北京胰島素晶體結(jié)構(gòu)研究組的主要成員之一,常文瑞參加了三方二鋅豬胰島素晶體結(jié)構(gòu)測定的全過程(4?,2.5?,1.8?分辨率)。這是我國科學(xué)工作者測定的第一個(gè)蛋白質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu),研究結(jié)果達(dá)到了同期的國際先進(jìn)水平。該項(xiàng)成果獲得1978年全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)和1982年國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。隨后,常文瑞主持完成了1.2 ?高分辨率高精度的胰島素晶體結(jié)構(gòu)研究。該項(xiàng)成果達(dá)到當(dāng)時(shí)國際同類研究工作的最高水平,所獲得的電子密度圖不僅可觀測到硫原子的電子密度的各向異性分布,而且可探測80%以上的氫原子的電子密度。該項(xiàng)研究成果獲得1987年度中國科學(xué)院科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(常文瑞為第一完成人),并與本實(shí)驗(yàn)室完成的去五肽胰島素結(jié)構(gòu)研究等工作一起獲得1989年度國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(第三完成人)。
4. 重要功能酶和金屬蛋白酶的結(jié)構(gòu)與功能研究。常文瑞教授主持完成了一系列重要功能酶和金屬蛋白酶的結(jié)構(gòu)與功能研究,如重要抗血栓藥物——蚯蚓纖溶酶(蚓激酶)的三維結(jié)構(gòu)與功能的系列研究,分離并鑒定出7種蚯蚓纖溶酶的活性組分(Biotechnol Lett,2003),已先后完成了蚯蚓纖溶酶A(JMB,2002)和蚯蚓纖溶酶B(糖蛋白)的三維結(jié)構(gòu)測定;又如與環(huán)保和健康密切相關(guān)的一系列金屬蛋白酶的三維結(jié)構(gòu),包括:不同條件下的赤鮮素蛋白(Rubrerythrjn(Rr))的晶體結(jié)構(gòu)研究,探測到了金屬離子在蛋白分子中的移動(dòng)軌跡(JBIC,2003);亞硝酸還原酶(Nitrte reductase(NIR))的一系列突變類似物,(包括NIR-257E(BBRC,2003),去五肽(NIR - C5)(BBRC,2004)、去十一肽(NIR - C11)(BBRC,2002)等)的結(jié)構(gòu)研究,對(duì)酶催化機(jī)制提出了新的討論;以及來自綠色蛋白的含錳過氧歧化酶(MnsOD)(JSB,2002)和兩類磺酸基轉(zhuǎn)移酶(M - PST,PPST)的三維結(jié)構(gòu)等并參與完成了吡哆醛激酶(JBC,2002;JBC,2004),耐熱(-糖苷酶(J. Bacteriol,2003),植物鈣調(diào)素蛋白(PCM6)(Acta. Cryst. D,2004)等三維結(jié)構(gòu)與功能研究!