破译生命的密码_记中科院院士_中国著名生物化学家_上海交通大学教授_博士生导师邓

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中国石油和化工

时序十月,鄂西北十万大山中的古城房县早已披上了一身白云黄褐色战袍。秋风高吹时,黄袍浮动中,崎岖山道上,大山迎归了他的游子——2005年新当选的中科院院士、化学生物学家、上海有机化学研究所生命有机化学国家重点研究室研究员、上海交通大学教授、博士生导师邓子新。49岁的邓子新是鄂西北十万大山哺育的第一位中科院院士。饱蘸浓情乡意,就着盛世煮酒,父老乡亲们谈开了邓子新少年时节的艰辛,邓子新则深入浅出地讲到了他的学术研究。红日西沉,皓月冉升,阵阵林涛诉说着邓子新

□ 本刊记者 刘必奎

生命的密码

—记中科院院士、中国著名生物化学家、上海交通

大学教授、博士生导师邓子新

的跋涉足迹......黄土地上写诗行

1957年3月23日,邓子新出生在湖北省房县城关镇小西关村,是家中最小的孩子。诚实忠厚的父母对他寄托了美好的希望,指望他长大成才,给邓家史上添上亮丽崭新的光彩,于是取名为子新。邓家有五个孩子,生活困难。小学时,班上要用统一的作业本,惟有邓子新例外。他是用哥哥姐姐作业本上剩下的几张重新装订,或用别人丢弃的烂本子。邓子新知道父母身上担

子重,持家不易,10岁时就承担打柴搂草的重任。起早贪黑,挑百十斤的茅草走10多千米的山路。整天身上汗不干,还留下砍柴禾劈荆斩棘的累累伤痕。吃不饱是常事,有时甚至连盐都没得吃。为了补贴家用,他每个星期天都要到远处的窑场去挑砖,压得腰都直不起来,苦干一天挣8毛钱。邓子新悬梁刺骨,满指望背负大山黄土的重托,在学业上有一番作为,可是,那个时代并不容他萌生这样的想法。

不过,是金子在哪里都会闪烁出光亮。1975年,邓子新高中毕业后回到农村,成了家里的一把好手。

使牛耙田、插秧割谷、筑堰造地、扬场脱粒,他从犁上赶到耙上,家里忙到家外。三九严寒、三伏酷暑,风里雨里,坚持不缺工出满勤,成为生产队里有名的“工分大王”。

作为一名知识青年,也有对未来的憧憬和向往,也有对辉煌人生的孜孜追求,然而美好的理想与严酷的现实落差委实太大。他的出身不好,招工、参军没他的戏,推荐上大学更没他的份,就连大队里的小学校长请他去当民办教师,大队的领导也是不同意......通过社会途径实现自身价值看来是行不通了,邓子新决定通过自己的努力,写农民的朴实美德,写农村的新人新事,写精神境界的可贵变化......就这样写呀、寄呀,直到投出了108篇稿件,终于在《郧阳报》(后改为《十堰日报》)上发表了一方“豆腐块”。虽然小文章不起眼,却给了邓子新巨大的鼓舞和力量!他懂得了一个道理,实现人的价值也和春种秋收一样,就这样他一发而不可收,很快成了小有名气的泥腿笔杆子,公社以及县里写材料都破格起用邓子新,并破例“提拔”他为大队基干民兵(当时出身不好的人是不能加入这个组织的)。邓子新感到这是政治上的承认,组织上的信任,每日披星戴月在黄泥道上哼唱:我们的生活充满阳光......

但事情往往是柳暗花明,又逢波峰浪谷:当邓子新已经看到人生的曙光时,中国的红太阳陨落了,阶级斗争的弦进一步绷紧了,他被大队民兵连开除了。从不轻易落泪的邓子新大哭一场,泪水流过他那瘦削的面颊,滴进干渴的黄土地上,冒起丝丝白烟。

1977年,中国的政治黄土地开

始解冻,邓小平复出,高考恢复,邓

子新希望的亮光又一次点燃了。大

队领导却担心他因此跳出农门,点

名要邓子新上工地打眼放炮。凌晨

4点特意喊他上工,别人放工,他还

得留下来放炮,直到晚上八点才能

回家,连吃饭洗澡的时间都没有。考

前的两个月里,他每天睡觉没三个

小时,干的又是重体力劳动,功课

复习肯定受到影响。第二天要考试

了,头天下午他还在工地上打炮眼。

坎坷过后是辉煌

最终,邓子新还是以优异成绩

考入了华中农学院生物化学系,命

运之神终于向他绽开了亮丽的笑脸。

当邓子新还沉浸在奋斗的愉悦之中

时,新的打击又迎面而来。在房县

他是优等生,但进入华农大,他才

发现自己起点太低。第一次考试默

写英语单词,他是班上倒数第一。学

习上争强好胜的邓子新抱住了信

念:天下没有迈不过的难关,有压

力就有动力。很快他的外语成绩在

全班名列前茅,还当上了系里的学

宣部长。当同学们惊叹他的成绩突

飞猛进时,却都忽略了他在异常艰

苦的条件下完成辉煌学业的现实。

家里穷,无钱供他读书,每年寒暑

两假他都在十堰市当木头搬运工挣

点可怜的学费。大学生竟比普通民

工毫不逊色,扛那粗重的木头从未

叫苦叫累。所有民工们都惊叹不

已!

1982年,邓子新在镰刀和斧头

组合的旗帜下举

起了拳头,并以优异成绩毕业,成

为华中农业大学生物化学系的一名

教师。著名生物学家、中科院院士、

原华中农学院院长陈华癸和微生物

学教授周启才对才华横溢的邓子新

十分赏识,赴英国考察团讲学归来

时力荐邓子新进入欧洲分子生物系

研究中心,投身在世界链霉菌遗传

系研究中心——约翰?霍普伍德先

生的门下。

从闭塞的大山区一步跨到了现

代科学领域的最前沿。但霍普伍德

教授只安排一位专家指导邓子新,

试试他的基本功,在实验室做一些

基础性工作。他毫无怨言,每天用

他那充满血丝的眼睛在显微镜下观

察。一天,显微镜下突然一个亮点

闪现,他找来教科书和资料,却没

有这个亮点的记载,他立即向导师

报告这个发现。霍普伍德看了好长

时间,点头称赞说:“这是微生物送

给你的礼物”。邓子新继续追踪研究

后发现:链霉菌启动子在大肠杆菌

中能起作用。作为世界微生物研究

的一代宗师霍普伍德当然明白这项

发现的重大意义:它揭示了链霉菌

异源基因表达和调节的新内容。霍

普伍德当即决定:终止原拟

定邓子新用两年时间

攻读硕士学位的计

划,破例让他立

即到东英大学

注册,

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前转攻博士学位。

三年半的时间,邓子新放弃了所有节假日,无暇光顾伦敦闹市的繁华和领略大不列颠皇家的万千气派,完成了别人六年才能完成的学业。1987年5月,他顺利通过了博士论文答辩,戴上了英国皇家博士帽。他在获得学位的同时,还获得了“从分子水平上阐明了一个链霉菌的启动子和一个终止子在大肠杆菌中的表达”等四项世界级的重大发现,论文分别发表在世界级权威科学刊物《基因》、《核酸研究》、《分子遗传和普通遗传学》上,霍普伍德教授这样评价邓子新:“他的这些发现是十分有趣和前所未有的,展示了链霉菌分子遗传学上的重大进展。他十分勤奋,工作努力,且有较高的观察力和想象力。”

学成归来思报国

1988年5月,邓子新谢绝了导师和同事的挽留,携同正在该所进修的妻子一起回到了祖国。为了使链霉菌科学在中国得到更快发展,他极力争取举办国际链霉菌遗传操作训练班。在有关方面大力支持下以及联合国开发组织国际遗传工程和生物技术中心的赞助下,国际链霉菌遗传操作训练班于1989年4月在华中农业大学成功举办。中外学者一致建议,在华中农大建立国际开放实验室。

邓子新一头扎进实验室,不知冬夏春秋,只在生物、化学的微观王国里左冲右突。他主要从事放线菌遗传学及抗生素生物合成的生物化学和分子生物学研究。其研究领

域涉及微生物农(医)药的高新技术研究,链霉菌质粒和噬菌体的分子生物学,DNA复制调控、限制和修饰系统,微生物代谢途径、代谢过程及次生代谢产物的化学、抗生素基因簇的克隆、定位,基因的结构、功能、表达和调控,非天然性抗生素药物和基因工程等。

十几度春风秋雨,微观世界里,显微镜下,结出了令国际生物界刮目相看的硕果。18年来,他共主持过20余项国家级及国际合作项目。研究成果主要有:发现一个链霉菌启动子和一个链霉菌终止子在大肠杆菌中表达;在同一个核苷酸上起始或终止RNA的转录,修正了人们多年来在链霉菌基因表达方面已形成的共识;揭示了链霉菌高拷贝质粒pIJ101衍生质粒之间的“强不相容性”及其与传统不相容性概念之间的对立;提出了质粒pIJ101复制调控模型及通过sti互反向质粒之间

以局部单链DNA为中介的重组模型,丰富和发展了分子生物学的基本概念和基本理论;系统地建立和发展了多株重要的抗生素产生菌的基因克隆体系;克隆了世界首例醚类、烯类及多种其它抗生素生物合成基因簇,揭示了这些基因簇中生物合成编控的分子机理和特征;利用组合生物学进行抗生素效价和品种的基因工程改造;利用高新技术获得了抗生素的超产和新结构化合物。

一席清谈方浓,黄犬夜吠撕裂了夏夜的宁静,出门看时,月已上得穹顶,清亮月辉迷蒙了远山近野,可那深夜山风委实助人谈兴。大家劝邓子新归席,想听他今后的研究

方向。邓子新用村酒润润嗓子,用浑厚的男中音讲出了研究轮廓——

Ⅰ:一种新的DNA硫化修饰系统。已知DNA是由C、H、O、N、P五种元素所构成,Bio-X生命科学研究室在作为生命中枢的DNA大分子上发现了某些微生物基因组中硫(S)的存在,而且分离出与硫有关的基因簇。这项发现为从遗传学、生物学和化学领域协作攻关并从根本上揭示DNA硫修饰的本质提供了新思路。DNA新结构的最终阐明将丰富分子生物学的基础理论,打开了一个新的学科领域,也将为DNA损伤,甚至癌症治愈因子的作用机理提供理论基础。如同甲基化的修饰(以前已知的惟一的DNA修饰)导致一系列新的发现一样,DNA上硫化修饰的发现也可预期产生分子生物学领域新的信息流。目前,已拥有硫化修饰基因(簇)和一系列突变株,奠定了进行体外基因表达,研究酶学功能的条件,也为最终从分子水平阐明修饰的化学本质和生物学意义奠定了良好的基础。

Ⅱ:重要生物基因(簇)分离与克隆。基因资源是生命科学领域竞争白热化的一个焦点领域,也是未来重量级微生物知识产权形成的基础。Bio-X生命科学研究室正在加强对我国微生物基因(簇)资源,而不仅仅是菌种资源的重视。在已分离鉴定的许多重要微生物基因的基础上,在近年内将形成我国新知识产权的微生物基因(簇)包括:杀虫性大环内酯抗生素梅岭霉素基因(簇),抗真菌多烯大环内酯类抗生素杀念菌素基因簇,具有重要价值

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邓子新,1957年出生于湖北房县农村,1982年毕业于华中农大生物化学系,并留校任教。

1984年2月派往英国,1987年获博士学位,尔后在英园John Innes研究所做博士后一年,1998年6月回国。1990~2000年,每年赴英国JI中心从事三个月的合作研究。1998年任讲师,1992年任副教授,1993年被国务院学部委员会遴选为博士生导师。现为上海交大教授、博导、Bio-X生命科学研究中心副主任, 生命有机化学国家重点研究室研究员。

1991年被评为国家级有突出贡献的中青年专家, 获国务院特殊

津贴;1992年获霍英东基金会“青年教师奖”;1993年获中国首届中青年科学家提名奖;1994年获农业部科技进步一等奖;1995年获“中国青年科技奖”和首批“国家杰出青年科学基金”;1996年入选人事部百千万人才工程第一、二层次;1991年、1994年、1997年三次获得美国洛氏基会“生物技术生涯奖”;1997年获“瑞典国王奖”;

2000年获得美国康乃尔首届Tang-Cornell中国学者奖, 并于2001年选聘为康乃尔大学微生物系客座教授;2004年获上海市科技进步一等奖;2005年,入选中国科学院院士。

中科院院士、中国著名生物化学家、上海交通大

学教授、博士生导师邓子新

的微生物酶类的基因将包括磷脂酶A2,胆固醇氧化酶、硫脂酶、脂肪酶基因及其一系列杀虫抗病微生物农药产品的正、负调节(途径专一性或全局性)基因等。许多类别的基因将构成我国首创或独有的知识产权,预期会对农业医药、卫生、环境等领域高新技术产业的形成与发展做出贡献。

Ⅲ:微生物代谢工程与化学生物学。随着分子微生物学的发展及其向微生物农、医药研究领域的渗透,微生物药物的合成正面临着又一次革命性的变化,即由基因工程发展到代谢工程的变化,为近年内在此领域取得突破奠定了较好的物质和技术基础,获得了大量的与生物合成相关的基因并阐明了一些重要基因的结构、功能及其表达、调控之机理,发展了一系列体内外的分子操作技术。尤其是克隆了国际上首例多烯类、聚醚类抗生素基因

簇的结构特征。已经分离的多烯、聚醚、氨基糖苷抗生素基因簇及其一系列与抗生素生物合成、代谢、调控相关的因子分离已经构成我国特有的知识产权,并用来提高现有的一些药物的产量,他们的全序测定将使用模块替换、基因改变、功能消除、功能获得等多种组合生物化学手段来设计和改造药物,形成了一系列非天然性的天然化合物,使药物在创新方面取得一系列突破成为可能。这种突破,既可能是基础理论的突破,也具有潜在的应用前景,预期将对我国的代谢工程的发展产生影响。

Ⅳ:分子微生物学和技术方法学创新。以微生物为研究对象的分子微生物学方法学的进展是当今生命科学突飞猛进、一日千里的动力。Bio-X生命科学研究室多年来在此领域积极探索,通过对质粒、噬菌体、转座子、跨属接合转移等基础

微生物学的深入研究,衍生出一系列通用性或具有特殊用途的载体,有些研究材料已被收入大型工具书(Practical Streptomyces Genetics),供全世界使用。同时,还在不断揭示出国际通用的一些基因工程受体菌株的一些新属性,并构建新一代受体菌株......

邓子新站在我国生物化学的高端上,为故乡的黄土地浇注着科学的热情,不觉间天就亮了,一轮红日喷薄而出,将满山盈野的绿波碧涛映射的姹紫嫣红,引来了百灵鸟儿的婉转歌唱。热情浇进了故土,生物化学之花盛开还会远吗?他心底升起了用化学生物学为人类谋进步的幸福感觉,他的微笑很灿烂,与鄂西北的十万大山交融在了一起。一阵晨风袭来,邓子新的身心一阵

激灵:路漫漫其修远兮,吾将上下

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