沈善炯：我国科学院学部委员(院士)、微生物生物化学和遗传学家

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  沈善炯(1917年4月13日)，出生于江苏吴江。微生物生物化学和遗传学家。1980年当选为我国科学院学部委员(院士)。1952年参加九三学社。

  沈善炯1917年4月13日出生于江苏省吴江县一个偏远乡村的败落地主家庭，父亲沈时则受过中等教育，曾在乡里教学，母亲沈贞是农人，为人贤惠，邻居皆知。沈善炯7岁时入家园私塾，8岁后先后入泰来桥初级小学和同里高级小学。1931年他到县城进吴江中学念书。吴江中学学风憨厚，校长开通爱国，勉励青年要尽力读书不忘救国，三年的初中日子给他留下了难忘的回忆。初中结业后，他决议学农，考入江苏省立姑苏农业校园。结业后经爸爸妈妈赞同，靠各方假贷和出卖地步考入膏火低价的南京金陵大学农业专修科学习。1937年“八一三事情”迸发后，沈善炯未能随校园西迁，只身逃亡到广西，入柳州的广西大学农学院为借读生，肄业期间得识植物学家张肇骞教授，张肇骞的教训，对他今后树立从事遗传学与生物化学研讨的志趣发生了影响。1939年他转学到云南昆明的西南联合大学生物系。因为他勤奋尽力，效果优异，成为生物系教授张景钺的满意学生。1942年自西南联大结业后，沈善炯入清华大学农业研讨所随戴芳澜教授研讨线年经张景钺介绍到四川北碚中央研讨院植物研讨所任助理研讨员。抗战成功后，1946年，沈善炯随张景钺到北京大学植物系作业，任研讨助教。

  1947年经张景钺介绍，沈善炯获美国加州理工学院奖学金赴美留学，专修生物化学遗传学。他的导师是NH霍罗威兹(Horowitz)，副导师是闻名有机化学家L切赫梅斯特(Zechmeister)。为了弥补化学根底，他辅修有机化学。加州理工学院生物系是分子生物学的摇篮，聚集着一批出色的科学家，稠密的学术空气对沈善炯发生特别大的影响，他吃苦肄业，取得优异的效果，1950年6月取得博士学位，经导师介绍去威斯康星大学生化系当博士后研讨员。朝鲜战争迸发，爱国学者纷繁要求回国，他辞去威斯康星大学的聘约，于8月31日离美回国。

  沈善炯于1950年11月回到祖国，经谈家桢和丁振麟教授的介绍入浙江大学医学院生化科任副教授。1952年转到我国科学院实验生物研讨所植物生理研讨室任副研讨员。1953年，植物生理研讨室从实验生物研讨所分出扩建为植物生理研讨所，他任微生物生理组组长，从事抗生素的研讨。1956年升任研讨员。1958至1959年经苏联科学院恩盖赫特(Engdhardt)院士引荐，去莫斯科苏联医学研讨所，在闻名生化学家A布朗斯坦(Braunstein)实验室作业一年，研讨细菌的氮同化。归国后我国科学院在上海筹建微生物研讨所，他被录用为副所长，主管事务。1961年上海微生物研讨所又归并到植物生理研讨所，他仍任副所长，先后帮忙罗宗洛、殷宏章两位所长担任学术领导。

  沈善炯在清华大学农业研讨所时，在真菌学家戴苏澜的指导下研讨古瓶菌。他的第一篇论文被引荐宣布在1944年的《美国植物学杂志》，这项作业纠正了前人对古瓶菌的过错描绘。1947年1950年在加州理工学院生物系当研讨生时，他的首要作业是研讨链孢菌的甲硫氨酸组成和酪氨酸酶，发现链孢菌酪氨酸酶的构成受温度和含硫化合物的按捺。他的导师霍罗威兹依据他的发现，深化研讨了酶的结构和诱导问题，丰厚了基因和酶的学说。

  其次是对抗生素的生物组成的研讨。沈善炯从1953年开端从事抗生素的研讨，解放之初，我国的抗生素出产几乎是处于空白状况，一些发达国家制止对我国出口，我国有必要自给自足展开抗生素出产，这是一项急切的国家使命。

  沈善炯首要承当研讨金霉素和链霉素的生物组成。他发现金霉菌分化己糖时，戊糖循环的作业与金霉素的组成有关。依据实验推论，金霉素分子的芳香族环部分，来历于1，7二磷酸景天糖，而磷酸盐按捺金霉素的组成在于停止了戊糖循环，效果按捺1，7二磷酸景天糖的组成。在这个定论的指导下，出产部门采纳约束磷酸盐浓度的发酵培养基，有效地提高了金霉素的出产。在研讨链霉素的生物组成中，他和学生们证明了鸟氨酸循环的效果。精氨酸是链霉素链胍部分脒基的来历，这种由精氨酸与链胍之间的转脒基反响，后来由他的学生证明仅在链霉素组成开端时即所谓共同期(Idio-phase)进行，阐明链霉素的组成受时态操控。沈善炯等在抗生素研讨上的效果，在学术上和出产实践上都有重要价值。该项效果获1955年我国科学院效果奖(这是新我国树立后的第一次评奖，定名我国科学院奖，后改为国家无关宏旨科学奖一等奖)。

  沈善炯和他的学生在链霉菌的研讨中，发现了效果于烟酰胺辅酶的烟酰胺核酸酶，这个酶与核酸紧密结合，对热和许多蛋白质变性剂有高度稳定性，只要经核酸酶处理后才显出其对pH的最适活性和其他特性。这种酶复合物的生理功能引起科学家的爱好。在链酶菌中他们还发现能使木糖转变为木酮糖的木糖异构酶。惋惜其时没有测定这个酶对己糖的效果，后来这个发现为日本SANMATSU KOGYO公司所使用，将葡萄糖转化为果糖而取得很大赢利。该公司在取得专利后，特派人到我国来向沈善炯称谢。

  在研讨细菌的氮代谢时，沈善炯和他的学生在苏联布朗斯坦实验室发现芽孢杆菌中都会存在丙氨酸脱氢酶(ADH)，但测不到谷氨酸脱氢酶(GDH)的生机，只发现与GDH呈血清穿插反响的同源蛋白。后来他们使用诱变剂处理地衣芽孢杆菌取得有生机的GDH。估测这个改动发生在GDH结构基因转录后期，使无活性GDH蛋白变成有活性。这个发现引起国外生物化学家的留意，以为在生物演化上有重要的含义。

  在研讨细菌的糖代谢时，1963年他和学生在大肠杆菌中发现甲基乙二醛的组成酶，实验指出己糖能够由3-磷酸二羧基丙酮经甲基乙二醛而构成乳酸的支路进行代谢，磷酸盐对这个支路代谢起调理效果。6年今后英国的RA库泊(Cooper)和A安德森(Anderson)才陈述相同的发现，但他们供认最早发现者是沈善炯和他的学生。

  从1974年起，沈善炯研讨自生固氮细菌的结构、表达和调控的一系列遗传学问题。在研讨肺炎克氏杆菌的固氮nif基因组的精细结构中，证明nif基因呈一簇摆放，不存在所谓“停止区”。在nif基因的剖析方面，他们与美国威斯康星大学W布里尔(Brill)教授的实验室协作，依据一个骤变点nifC的位点以及它的互补现象，指出nifJ蛋白是由相同的两聚体组成。他们经过nifH上游区的核苷酸序列剖析以及基因交融实验，终究确认nifJ的发动子其转录方向与nifF相同，但与其他nif基因相反。

  在研讨nif基因的调理方面，沈善炯最早使用克隆技能，证明nifA蛋白对nif基因的调理效果，他们还就氧和温度等要素对nif基因的调理作了体系和较深化的剖析。他的学生在1980年首要发现nif基因受温度的阻挡首要是因为nifA蛋白对温度的敏感性。提出了较完好的以nifA为中心的nif基因调理形式。1985年他们使用骤变，以ntrC依赖性的nifH骤变型做实验，证明氧对负调理基因nifL的效果在于它使nifA蛋白失活，从而使nif基因不能激活。

  在研讨调理的分子机制方面，沈善炯和来他实验室作业的博士后D欧(Ow)等选用结构基因nifH发动子区的定点骤变，发现共同性次序的某些核苷酸置换能改动nifH发动子对nifA蛋白的依赖性为ntrC蛋白的依赖性，沈善炯在1985年的第六届世界固氮会议上应邀将这项效果作陈述，此项作业被评为最近几年来发展最快的作业之一，得到世界同行的高度评价，他的实验室被以为是研讨固氮基因分子遗传学的世界研讨中心之一。

  沈善炯等在自生固氮细菌遗传学方面的研讨效果，肺炎克氏杆菌的精细结构定位和特性研讨取得1979年我国科学院科技效果奖一等奖，1987年获国家无关宏旨科学奖二等奖。

  20世纪80年代开端，沈善炯的实验室展开根瘤菌共生固氮的遗传学作业。作业的重点在细菌和宿主植物间的相互效果的遗传学联系。他们发现苜蓿根瘤菌与宿主植物树立的共生固氮体系中，结瘤基因和共生固氮基因的次序性表达。这项作业在1988年举办的第16届世界遗传学会上，沈善炯应邀作了专题陈述。

  此外，沈善炯等还及时展开了植物分子遗传学的作业。他们挑选研讨大豆种子储藏蛋白基因，其意图是了解植物基因表达的安排专一性和时态操控。在研讨大豆Gy4基因的结构和特性时，观察到一些有含义的现象，如在基因的外显子的多变区有类似可移动性因子的存在等。

  沈善炯在科学上的成果以及对祖国科学事业所做出的奉献，使他取得世界上的名誉。1978年加州理工学院在留念T摩尔根(Morgan)树立生物系50周年所举办的“基因，细胞和行为”的学术会议上，特邀请他作关于固氮基因的陈述。美国南加州华人工程师和科学家协会，依据他在微生物生化和生化遗传学研讨上的效果，颁发他出色成果奖。1996年他获美国加州理工学院出色校友奖，1997年获陈嘉庚生命科学奖，1999年获何梁何利科学与技能进步奖。