华裔诺贝尔物理学奖获得者
中文:钱永健,钱
性别:男
出生:1952
出生于:纽约
国籍:美国
祖籍:中国浙江杭州。
父亲:美国波音公司工程师钱(钱与钱学森同父,是钱王的第三十四世孙)。
大叔:中国导弹之父钱学森。
哥哥:理查德·钱(Richard Tsien),斯坦福大学教授,前生理学系主任。
表哥:钱永刚(钱学森长子),解放军某研究所高级工程师,上海交通大学兼职教授。
荣誉:
16岁时,因金属如何与硫氰酸盐结合的课题获得西屋科学人才。
20岁时,他获得了哈佛大学的学士学位(获得了国家奖学金)。
剑桥大学博士和博士后(生理学)
他获得了沃尔夫医学奖(2004年)、美国国家化学学会、蛋白质研究所以及许多其他奖项。
钱永健和生物发光。
这是美籍华人科学家钱永健的资料照片。从65438年到0994年,美籍华人科学家钱永健开始改造绿色荧光蛋白,并取得了许多发现。国际上使用的产品大多是钱永健实验室改造后的品种,有的荧光更强,有的是黄色和蓝色,有的可以被激活变色。在一些不常用作研究模型的生物中寻找有色蛋白质,已经成为一些人的爱好。这种现象就像过去在嗜热生物中广泛使用的一波用于PCR的聚合酶。但是我真正发现的有用的东西并不多。一个成功的例子是俄罗斯科学院生物有机化学研究所Sergey A. Lukyanov实验室从珊瑚中发现了其他荧光蛋白,包括红色荧光蛋白。
在Shimomura和Johnson之前已经研究了生物发光现象。萤火虫发出荧光。荧光素酶作为底物分子荧光素,经过氧化等化学反应后产生荧光。蛋白质本身在没有底物的情况下发光,起源于下村和约翰逊的研究。
下村和约翰逊使用了几种实验动物。与这个故事相关的是一种名叫维多利亚水母的水母。1962年,Shimomura Xiu和Johansen在《细胞和比较生理学杂志》上报告说,他们从水母中分离纯化了发光蛋白aequorin。据说下村用水母提取发光蛋白的时候,有一天正准备回家。他把产品倒进水池里,出门前把灯关了,依依不舍地回头看了一眼水池,结果水池亮堂堂的。因为水池也接收了水族馆的水,他怀疑水族馆的成分影响了水母,很快他确定钙离子增强了水母的发光。1963他们在《科学》杂志上报道了钙和水母发光的关系。后来,Ridgway和Ashley提出可以用水母来检测钙浓度,创造了一种检测钙的新方法。钙离子是生物体内重要的信号分子,水母成为第一个具有空间分辨率的检测钙的方法,也是目前仍在使用的方法之一。
1955达文波特和尼科尔发现水母可以发出绿光,但不知道为什么。1962年,下村修和约翰逊在《水母的纯化》一文中写了一个脚注,说又发现了一种蛋白质,在日光下是绿色的,在钨丝上是黄色的,在紫外光下是强绿色的。后来,他们仔细研究了它的发光特性。1974年,他们提纯了这种蛋白,后来被称为绿色蛋白,后来被称为绿色荧光蛋白GFP。莫兰和黑斯廷斯提出,能量转移可能发生在水母和绿色荧光蛋白之间。水母在钙的刺激下会发光,它的能量可以转移到GFP上,刺激GFP发光。这是生物学中荧光振动能量转移(FRET)的发现,物理化学中已知。
下村本人对GFP的应用前景并不感兴趣,也没有意识到应用的重要性。在他离开普林斯顿前往伍德霍尔海洋研究所后,他的同事道格拉斯·普拉舍对发明生物示踪分子非常感兴趣。1985年,普拉史和日本科学家井上聪(Satoshi Inouye)根据蛋白质序列独立获得了水母的基因(cDNA)。1992,Prashi得到了GFP基因。有了cDNA,一般的生物学研究人员就可以很好地利用它,这比用蛋白质要方便得多。
GFP的cDNA在Prashi 1992发表后,科研就停止了。他申请美国国家科学基金会的时候,评委说蛋白质发光没有先例,即使他找到了,价值也不大。一气之下,他离开学术界,前往马萨诸塞州空军国民警卫队基地,为农业部动植物服务司工作。那时候,如果他花几块钱,就可以做一个普通研究生都能做的非常漂亮的工作:把水母的GFP基因放到其他生物体内,比如细菌,当他看到荧光的时候,就完全证明了GFP本身可以发光,不需要其他底物或者辅助分子。
将GFP表达到其他生物中的工作由1994中的两个实验室独立完成:美国哥伦比亚大学Marty Chalfie的线虫实验室,以及加州大学圣地亚哥分校和斯克里普斯海洋研究所的两位日本科学家Inouye和Tsuji。
水母和绿色荧光蛋白都有重要的应用。但是水母还是荧光素酶的一种,它需要荧光素。而GFP蛋白本身会发光,这在原理上有了重大突破。
Chalfie的文章立即引起了轰动,许多生物研究人员将GFP引入到他们自己的系统中。用新的体系表达GFP,可以在Nature和Science上发表文章,但只是跟风,不是原创。
纵观整个过程,从1961到1974,下村修和约翰逊的研究遥遥领先,却鲜有人关注。如果其他生物化学家愿意,也可以得到水母和GFP,技术也不是特别难。1974之后,尤其是80后,很多研究生做后续工作很轻松。例外是钱永健实验室发现的品种的新颜色,不明显。
钱永健的作品
钱永健是与下村研究相关的重要科学家。在他的影像技术中,有两项重要工作与下村有关。
一种是钙染料。1980年,钱永健发明了用于检测钙离子浓度的染料分子,1981年,他改进了将染料导入细胞的方法,后来又发明了更多更好的染料,得到了广泛应用。检测钙有三种方法:选择性电极法、水母法和钙染料法。在钱永健钙染料出现之前,只有水母具有空间探测能力,但当时水母需要注射到细胞内,不方便应用,而钱永健的染料可以渗透到细胞内。海蜇和钙染料各有优缺点,目前很多人都在用染料。钱永健还发明了各种染料来研究其他分子。
钱永健的第二份工作是GFP。从1994开始,钱永健开始研究GFP,改进其发光强度和颜色(发明变体和许多不同的颜色),发明更多的应用方法,阐明其发光原理。世界上使用的大多数FP都是他的发明的变体。他的专利被很多人使用,被公司出售。
自20世纪80年代以来,钱永健的作品吸引了人们的注意。他大概是世界上被邀请做学术报告最多的科学家了,因为化学和生物都要听他的报告,既有技术上的应用,也有一些有趣的现象。他出生于1952,年龄允许他等很多年(而80岁的下村修没有这个优势)。因此,多年来,许多人都认为钱永健会获得诺贝尔化学奖或生理学奖。必须指出的是,对下村的工作是非常肯定的,钱也早些时候公开介绍过下村的发现。
钱永健是钱学森的侄子。他家有很多科学家和工程师。中学时获得西屋天才奖一等奖,在哈佛学习化学和物理,20岁毕业,在英国剑桥大学获得生理学博士学位。他的哥哥理查德·钱(Richard W. Tsien)是神经生物学家,曾任斯坦福大学生理学系主任。两兄弟分别获得了罗兹和马歇尔学者奖(一般认为是美国大学生最有竞争力的两个奖学金,克林顿总统获得了罗兹),去了英国留学,并在90年代双双成为美国科学院院士。钱学森回国后,在他的孩子应该上大学的时候,国内的教育体系受到了极大的破坏,以至于钱学森的孩子钱永刚和钱永真没有得到他们堂兄弟的发展环境。钱永刚出生于1948,文化大革命后才上大学。我希望钱学森先生在世时,钱永健能获奖,以告慰他的家人。
我认识钱理惠,不是钱永健。我在华盛顿大学有一个同事,他在神经生物学和现代成像方面运用了重要的发现和发明。他要求很高,也很挑剔。他公开发表文章,批评热点领域,很多人不解决问题。他也看不起一些诺贝尔奖获得者。有一年,就在获奖名单公布后,我去他办公室聊天。我还没来得及说话,他就说:“今天是不幸的一天”。他认为那些人中没有一个值得获奖。这位批评家非常钦佩钱永健。钱学森的侄子和两位美国科学家获得了诺贝尔化学奖。
中新网6月8日电综合报道,英国皇家瑞典学院科学委员会诺贝尔奖委员会宣布,将于当地时间约11: 45(北京时间约17: 45)将2008年诺贝尔化学奖授予日裔美国科学家。他们三人在绿色荧光蛋白的发现方面取得了卓越的成就。
下村修和马丁·查尔菲分别出生于1928和1947。
钱永健,中国化学家,出生于纽约,1952。现为美国科学院和医学院院士,加州大学圣地亚哥分校化学和药理学教授,中国著名科学家钱学森的侄子。他发明了多色荧光蛋白标记技术,给细胞生物学和神经生物学的发展带来了一场革命。