錢永健 -美籍華裔化學家

錢永健

美籍華裔化學家
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錢永健(Roger Yonchien Tsien,1952年2月1日-2016年8月24日),2008年度諾貝爾化學獎得主之一,美國生物化學家。美國國家科學院院士,美國國家醫學院院士,美國藝術與科學院院士。聖地亞哥加利福尼亞大學生物化學及化學系教授。漢族,1952年生于美國紐約,祖籍浙江杭州,是中國飛彈之父錢學森的堂侄。

2016年8月24日,在俄勒岡州去世,享年64歲。

  • 中文名
    錢永健
  • 外文名
    RogerYonchienTsien
  • 性別
  • 國籍
    美國
  • 民族
    漢族
  • 出生地
    美國紐約
  • 出生日期
    1952年2月1日
  • 逝世日期
    2016年8月24日
  • 職業
    化學家
  • 畢業院校
    劍橋大學
  • 主要成就
    2008年度諾貝爾化學獎得主之一

人物生平

​錢永健1952年出生于美國紐約,父親是一名機械工程師,舅舅們在麻省理工學院當工程學教授。童年時代的錢永健就顯露出科學天賦。

由于兒時患有哮喘,錢永健不得不盡量避免室外運動。他經常花上數小時在地下實驗室中做化學實驗。實驗產生的鮮艷色彩讓他著迷。

16歲那年,憑借一個金屬易受硫氰酸鹽腐蝕的調查項目,錢永健在美國全國性獎項“西屋科學人才選拔賽”中獲一等獎。這項比賽現名“英特爾科學人才選拔賽”,是美國歷史最久、最具聲望的科學競賽,參賽者以高中生為主,又稱“少年諾貝爾獎”。

錢永健1972年獲哈佛大學化學和物理學士學位,時年20歲。

在英國劍橋大學讀研究生時,錢永健發明出一種更好的染料,可追蹤細胞內的鈣水準。

鈣在多種生理反應中扮演關鍵角色,包括神經沖動調節、肌肉收縮、受精作用等。不過,計量細胞內鈣水準的方法當時還相當原始,需要穿透細胞壁註射鈣結合蛋白,這種方法通常會毀壞研究細胞。

錢永健利用化學技術發明出有機染料,與鈣質結合時會戲劇性地改變熒光。

此外,錢永健還找到了為鈣質“上妝”的方法,使染料無需註射即可穿透細胞壁。

研究內容

錢永健是和下村修研究相關的一位重要科學家。他在成像技術中,有兩項重要工作都與下村修有一定關系。

第一項是鈣染料

1980年錢永健發明檢測鈣離子濃度的染料分子,1981年改進將染料引入細胞的方法,以後發明更多、更好的染料,被廣泛套用。檢測鈣的方法有三種:選擇性電極、水母素、鈣染料。在錢永健的鈣染料沒有出現以前,具有空間檢測能力的隻有水母素,但當時水母素需要註射到細胞內,套用不方便,而錢永健的染料可以通透到細胞裏面去。水母素和鈣染料各有優缺點,目前用染料的人多。錢永健還發明了多種染料用于研究其他分子。

第二項是GFP

1994年起,錢永健開始研究GFP,改進GFP的發光強度,發光顏色(發明變種,多種不同顏色),發明更多套用方法,闡明發光原理。世界上套用的FP,多半是他發明的變種。他的專利有很多人用,有公司銷售。

錢永健的工作,從八十年代一開始就引人矚目。他可能是世界上被邀請給學術報告最多的科學家,因為化學和生物都要聽他的報告,既有技術套用、也有一些很有趣的現象。他1952年出生,年齡允許等很多年(而80高齡的下村修沒有這個優勢)。所以,錢永健多年被很多人認為會得諾貝爾獎,可以是化學、也可以是生理獎。必須指出,錢永健非常肯定下村修的工作,錢較早公開介紹下村修的發現。

兩兄弟分別獲Rhodes和Marshall學者獎(通常認為是美國大學生競爭性最強的兩個獎學金,柯林頓總統曾獲Rhodes).

家人介紹

父親:錢學榘,美國波音公司的工程師(與錢學森同系錢王第34世孫)

母親:李懿穎

舅舅:麻省理工學院的工程學教授。

哥哥:錢永佑(Richard Tsien),神經生物學家,美國科學院院士,斯坦福大學教授、曾任生理系主任

堂兄:錢永剛(錢學森的長子),解放軍某研究所高級工程師、上海交通大學兼職教授

榮譽記錄

基本獎項

1968年,即以金屬如何與硫氰酸鹽結合為題獲美國西屋科學天才獎(The Westinghouse Science Talent)

1968年,拿了美國優秀學生獎學金(National Merit Scholarship)進入哈佛大學。1972年獲學士(化學和物理)。

1977年,獲得劍橋大學博士及博士後(生理學)。

1981年,錢永健來到加州大學伯克利分校,並在這裏工作8年,成為大學教授。

1989年,錢永健將他的實驗室搬到加州大學聖迭戈分校,現在他是該校的葯理學教授以及化學與生物化學教授。

1995年,當選美國醫學研究院院士,

1998年,當選美國國家科學院院士和美國藝術與科學院院士。

2009年,獲香港中文大學頒授榮譽理學博士學位,獲香港大學頒授榮譽科學博士學位。

重要獎項

1991年,帕薩諾基金青年科學家獎;

1995年,比利時阿圖瓦-巴耶-拉圖爾健康獎;

1995年,蓋爾德納基金國際獎;

1995年,美國心髒學會基礎研究獎;

2002年,美國化學學會創新獎;

2002年,荷蘭皇家科學院海內生物化學與生物物理學獎;

2004年,獲沃爾夫獎(Wolf Prize in Medicine),全美化學學會,蛋白質學會等多項大獎

2008年,與美國生物學家馬丁·沙爾菲和日本有機化學家兼海洋生物學家下村修2名科學家以綠色熒光蛋白的研究獲得該年度諾貝爾化學獎。

研究歷程

擁有“世界上最美麗的大腦”

在獲獎名單公布前夕,錢永健在電話中被告知他獲得了2008年諾貝爾化學獎,並被邀請參加12月將在斯德哥爾摩舉行的頒獎典禮。這無疑是錢永健至今為止獲得的最重要的獎項。

此前,錢永健已獲得無數有“含金量”的專業獎項,其中包括2004年獲得的有“諾貝爾指針”之稱的沃爾夫醫學獎。此外,他還擁有不少于60項的美國專利發明。

憑借化學與生物方面的天分,錢永健找到了讓綠色熒光蛋白更亮更持久發光的方法,並創造出了更廣泛的熒光蛋白色彩,包括黃、藍、橙等顏色。“我總是被色彩所吸引,”錢永健說,正是色彩,讓他的工作更有趣,“當工作進展得不順利時,因為色彩,我可以把工作繼續進行下去。如果我天生是色盲,估計我不會取得今天的成就了。”

錢永健的天分與成就是圈內人士公認的。錢永健長期的合作者、美國加州大學聖迭戈分校國家顯微成像與研究中心的主任馬克·愛利斯門說,錢永健是他見過的最聰明的人。

他在接受《聖迭哥聯盟論壇報》採訪時這樣評價錢永健:“他擁有世界上最美麗的大腦,不僅因為他能夠深入思考如何填補已知科學領域的空白,更因為他知道如何發現新問題。他挖掘得很深,理解問題又快,還擅長把問題的各部分統一起來看,發現新的研究工具,以此幫助其他科學家挖掘其它新問題。”

對此,錢永健謙虛地強調自己並不是熒光蛋白的發現者,“我隻是那一個製造工具的人。”

曾幾度“轉向”最終回歸化學

錢永健因為其在熒光蛋白研究領域的成果,被授予諾貝爾化學獎。其實,興趣廣泛的他,並非從一開始就選擇了這條道路。

錢永健是一個擁有廣泛興趣的人。因為氣喘,小時候隻能待家裏,由于對化學的愛好,于是他就在自家的地下室,搭起自己的“小化學實驗室”,擺弄瓶瓶罐罐。16歲時,錢永健還獲得西屋科學天才獎,當時他研究的是如何將金屬融進硫氰酸。這個“西屋科學天才獎”是全美最久遠,也是最負盛名的科學類比賽,獲獎者經常被看作是“小諾貝爾得主”。之後,他又通過獲得的西屋獎學金,進入哈佛大學念書。

雖然成績出色,但錢永健也有過對化學厭倦的時刻。在哈佛大學求學時,他就對呆板的課程設定頗為不滿,所以自己上了不少鋼琴課。

而在劍橋大學繼續深造時,他想做一些更有意思的事,所以從化學轉到了分子生物學,又轉到了海洋學。“我總有一些關于在藍色大海上航行的夢想,但是結果表明,我的工作和這個美夢無關。我的研究包括測量海灣的石油污染狀況。最後,我終于明白,我根本不關心藻海的深度問題。”

于是,錢永健又從海洋學轉到了生理學,並獲得博士學位。當時,他的研究主要側重于人腦,這對于他來說更有研究的樂趣。

在錢永健看來,人腦是一部讓人心醉的織布機,“它需要更為熟練、更為精細、更有創造性的方法把碎片拼織起來。”此後,他又“回歸”化學,開始了自己對于綠色熒光蛋白的研究之路。

對自己的癌症研究充滿信心

美國國家幼兒健康與人類發展學會的細胞器生物學負責人傑尼佛說:“錢永健有巨大的影響,正是他,展示了以綠色熒光蛋白為基礎的反應物的一系列套用可能,並且方便這一切在生物學界的使用,錢博士對于細胞生物的發展起到了至關重要的影響。”

綠色熒光蛋白目前正受到科學界越來越廣泛的關註。而在1992年以前,關于綠色熒光蛋白的科研文章寥寥無幾,但僅去年,根據統計,與綠色熒光蛋白或熒光蛋白相關的科研文章達到12000篇。有科學家預測,這一數量還將持續成長。

錢永健對于熒光蛋白是否可以用在神經生物學以及癌症攻克方面有特別興趣。他的父親就是因為得癌而死。“他得了胰腺癌,診斷出來6個月後,他就離開了我們。”

雖然錢永健在熒光蛋白的研究領域已有了革命性貢獻,但他已計畫把這類工作留給他的同事,而把更多時間和精力用在人體狀況的研究方面,包括攻克癌症、動脈粥樣硬化以及中風之類疾病。

錢永健坦言,自己對癌症的研究可能沒有任何結果。“科學的歷史上,到處都是科學家在一項研究上成功,而在另一項研究上失敗的例子。”

不過,錢永健還是對自己的研究充滿信心,因為動物實驗已表明這項研究是有成功希望的。

人物逝世

2016年8月24日,美國加州大學聖地亞哥分校華裔諾貝爾獎得主、美國華裔科學家錢永健(Roger Tsien)在俄勒岡州去世,享年64歲。

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