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  • 焦瑞身

    焦瑞身,微生物学家。长期从事微生物生理生化和生物工程的基础性研究。通过对力复霉素生物合成中氮代谢途径的分析和调控研究,首次提出了“硝酸盐利用调节子”模式。在发展中国微生物学、现代生物技术以及人才培养方面都作出了重要贡献。

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    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 焦瑞身 出生地: 河北省平山县
    国籍: 中国 职业: 学者 微生物学家
    毕业院校: 清华大学;华盛顿州立大学;威斯康星大学 政党: 中国共产党
    代表作品: 《生物工程》

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    (图)焦瑞身焦瑞身

    焦瑞身,微生物学家。长期从事微生物生理生化和生物工程的基础性研究。通过对力复霉素生物合成中氮代谢途径的分析和调控研究,首次提出了“硝酸盐利用调节子”模式。在发展中国微生物学、现代生物技术以及人才培养方面都作出了重要贡献。

    简历/焦瑞身 编辑

    1918年9月13日 出生在河北省平山县

    1936~1941年 就读于清华大学(西南联合大学)化学系并毕业。

    1941~1946年西南联合大学化学系助教。

    1946~1947年北京大学农学院助教。

    1947~1949年 在美国华盛顿州立大学学习,获化学硕士学位。

    1949~1953年 在美国威斯康星大学学习,获生物化学博士学位。

    1953~1955年 任美国谷物公司高级研究员。

    1955~1960年中国科学院上海植物生理研究所副研究员。

    1960年~ 任中国科学院上海植物生理研究所研究员。

    生平简介/焦瑞身 编辑

    (图)焦瑞身焦瑞身

    1918年9月13日,焦瑞身出生在河北省平山县的一个普通农民家庭,从小养成了热爱劳动、生活俭朴、吃苦耐劳的品质。父母亲从未上过学,长年累月忙于田间劳作以支撑沉重的家庭负担,加上频繁的军阀战乱以及不胜枚举的苛捐杂税,生活日益窘迫。但是,他们不愿让自己的孩子再过父辈们那样的日子,因此,宁愿苦度借债抵押的艰辛岁月,也要供儿子上学读书,以盼将来有所作为。

    1931年,焦瑞身从回舍镇高级小学毕业后,考入河北省保定中学,怀着新鲜好奇的心情由小镇来到省城,心里只有一个念头,那就是好好念书,让父母亲感到高兴。在三年的高中学习中,六次受到学校张榜表扬,两次名列全班第一。1936年,以优异成绩从保定中学毕业并被录入清华大学化学系,对一个农民出身的孩子和家庭来说,这是极大的鼓舞。

    20世纪30年代的北平,是中国青年学生抗日救亡运动的中心,焦瑞身从中受到强烈的爱国主义教育,“科学救国”的思想给他以很大的影响。1937年卢沟桥七七事变后,学校南迁昆明,他也来到西南联合大学继续学习,这是在艰苦条件下静心苦读的3年。

    1941年大学毕业后,被聘留校当化学系分析化学助教,他热心辅导学生学习和指导定量化学实验。抗日战争时期,后方的条件十分困难,为了保护实验的正常开展,必须自己动手制备一些试剂,并对已用过的药品进行回收纯化,他出色地完成了教学任务。另一方面,在5年的教学生活中,物价飞涨、教员薪水菲薄。清贫的生活,丝毫没有减弱他强烈的求知欲望。他孜孜不倦地学习第三外语,并探索着未来要走的道路。

    20世纪40年代,随着青霉素的发现,从而开始了抗生素治疗的新时代。这一成就引起了他对微生物生物化学的强烈兴趣,意识到坚实的化学基础将是开展这一领域研究的有利条件。1947年,他获得美国华盛顿州立大学的奖学金,赴美学习生物化学,1年半以后,获得化学硕士学位。又转威斯康星大学攻读,1953年完成了他的生物化学博士论文,发表了3篇有关氨基酸维生素对微生物生长的影响的研究论文,并被美国谷物利用公司聘为高级研究员。

    当他在美国学习期间,正值国内新旧社会交替之际,中华人民共和国的成立使海外学子感到欢欣鼓舞。为新中国贡献自己专长的决心,促使他争取回国。他毫不留恋美国良好的工作条件和优越的生活待遇,与一部分留美同学联名给周恩来总理写信,表示参加祖国建设的决心,1955年夏,焦瑞身和夫人关颖谦及孩子离美回国,以实现他们多年来为国出力的愿望。

    科学成就/焦瑞身 编辑

    结合需要推动中国微生物技术工业发展

    焦瑞身回国以后任职于中国科学院上海植物生理研究所,主持微生物生理生化的研究。当时,国家处于百废待兴的建设时期。他急国家所急,首先选择了“丙酮丁醇连续发酵”这一有着重要经济意义的课题。由于抗生素化学工业的发展,国家对丙酮丁醇等溶剂的需求量猛增,而市场产品奇缺,在当时中国石油工业尚不发达的情况下,试图以石油为原料进行溶剂合成,显然是一条无法走通的路。他的目光转向原有丙酮丁醇发酵工艺的改造,试图由“分批生产”变成“连续发酵”。这在国际上尚无先例,不少学者认为在丙酮丁醇连续发酵中,菌体很快衰退,“连续”是行不通的。为了实现这一目标,他带领了一个小组,深入到中国惟一的生产厂家——上海溶剂厂,与工人、技术人员一起,通过实验找到了丙酮丁醇连续发酵的理论依据,克服了噬菌体污染、菌体衰退、溶剂产量下降等一系列难题,经过近两年的努力,终于成功地建立了丙酮丁醇连续发酵工艺,并在100吨发酵罐规模得到实现,溶剂产率比原来提高1倍。这一生产工艺在中国一直应用至今。

    (图)现代生物技术丛书现代生物技术丛书

    20世纪60年代初,中国抗生素工业发展很快,(包括青霉素、链霉素在内的十几种抗生素已大量生产),技术水平逐渐接近或赶上国际水平。相比之下,维生素工业相当薄弱,维生素B2的发酵效价为每毫升2500单位,不到国外生产水平的一半。改变B2生产的落后状况成了焦瑞身的又一个攻取目标。他的研究组前后花了3年时间,不仅选育了优良的维生素B2产生菌株,而且,对菌的营养要求、呼吸代谢、形态分化进行了系统的研究,找到了B2合成与菌的生长分化、前体供应、呼吸链类型之间的相关性。为了考察这些实验室的研究成果能否在实践中得到验证和应用。1965年,他带领研究组的科技人员来到天津的河北制药厂,深入车间,在生产现场实地研究。他们找到了最佳发酵条件,使中国维生素B2的发酵单位,由每毫升2500单位提高到6000单位以上,最高水平可达到8000单位。不仅摘掉了“落后”的帽子,而且跃居国际先进水平。

    此后,焦瑞身根据生产实际的需要,又相继完成了一批与国民经济密切相关的项目,其中包括获中国科学大会奖(1978)的“石油发酵二元酸—人工合成麝香酮”、上海市重大科技成果奖(1984)的“利用酵母突变株Sb724提高酒精产量”以及上海市科学技术进步奖(1985)的“微生物杀虫剂成套生产工艺的研究”。

    正由于他从青年时期开始,就有一种为国家贡献力量的愿望和决心,因此,体现在研究工作中课题选定时,总是首先考虑国家的需要。他常常这样告诉青年人:结合国家需要和学科基础,选择重要生产难题,开展实验室研究并将所得结果用于指导生产难题的解决。国家和科学本身都要求研究者具备这种能力。这也是他对理论来自实践,又指导实践的一种理解。

    联系实际深化微生物基础理论研究

    焦瑞身作为一个微生物学家,除了急国家所需,为发展中国的微生物工业作出了显著的贡献外,他对于结合中国国情,加强基础理论研究,也有其独特的见解。他总是将实验室的理论研究与社会生产实践看做为统一的相互促进的两个方面。进入20世纪70年代末期以后,和谐的科学研究氛围,给焦瑞身和他的研究组带来了瞄准世界先进水平,把中国抗生素基础研究搞上去的希望和信心。

    他并没有采用国外研究中常用的菌株,重复走别人的老路,而是扎根于国内的力复霉素生产菌。他深入地研究它的生理生化特性以及代谢调节机制,第一次弄清了力复霉素生物合成中间体3-羟基-5-氨基苯甲酸(C7N)分子中的氮原子来源于谷氨酰胺分子内的酰胺氮;阐明了氨同化途径的酶系及其调节以及芳香途径的调节路线;在国际上首次报道了硝酸盐对代谢的多效性效应以及促进力复霉素生物合成的机制。作为理论研究,这项工作达到了比较先进的水平,1987年获得国家自然科学奖二等奖。这一研究成果受到了国际同行的认同,由于该理论对力复霉素生产有指导意义,1992年,韩国微生物学会邀请焦瑞身赴韩进行学术交流,并给他颁发了plaque of Appreciation 荣誉证书。

    尽管擅长于微生物生理以及生物工程的研究,但焦瑞身从不把自己局限于某一方面,而是在发展原有领域研究的基础上,努力吸收当代新的研究成果和技术,不断拓宽研究范围和使研究工作趋向深入。在硝酸盐对力复霉素生物合成影响的工作中,他并未将目光仅仅停留在促进作用的表面现象上,而是全面分析了与之相关的代谢途径的变化以及涉及到的谷氨酰胺合成酶、消旋酶、变位酶、多种脱氢酶的生化特性,确定了硝酸盐的多效性效应。10多年的辛勤研究,终使他在1988年于日本东京召开的“第七届国际放线菌生物学术会议”上,提出了“硝酸盐利用调节子”(Nitrate Utilization Regulon)的假说。谷氨酰胺合成酶基因片段和调节片段的分子生物学研究,初步证实了这种调节模式的存在。这些基础性研究,长期来得到了国家自然科学基金会的支持并被列为国家“八五”规划重点课题。

    又例如在酵母转化正构烷烃为长链二元酸研究中,发现尿素具有提高转化效率的作用,经深入观察,揭示出尿素及其结构相似物和如硫脲、胍的相似功能是在烷烃的β-氧化和ω-氧化途径之间起着调节作用。这种小分子的代谢调节作用,在文献中也是从未见过报道的。

    如何把实验室理论研究中的某些成果用到生产实践中去,是一个经常在焦瑞身的脑子里盘旋的问题。他认为,必须做有心人,需要有锲而不舍的精神,新的理论的研究是一种探索,用基础研究的成果推动生产的发展也是一种探索,甚至是一种更艰苦的探索。无论是力复霉素消除反馈的变种或呼吸缺陷型酒精酵母的选育,还是丙酮丁醇连续发酵生产和维生素B2生产工艺的确立,都是以实验室研究为基础的。

    严格治学努力培养有用人才
    焦瑞身是一位有重要贡献的科学家,一项项研究成果和荣誉并不使他满足,他还把年青优秀人才的培养,看做是自己义不容辞的责任,特别是面对科技人才缺乏和青黄不接的局面,他十分着急。作为博士生导师,他尽心尽力地指导研究生工作,自1978年以来共培养研究生20余名,其中博士研究生5名,他对学生抓得比较严格,同时也比较放手。课题落实一丝不苟,目标明确,他为学生指明学科发展的前沿和方向,力求研究工作和成果的首创性。他认为稍带难度的工作才能锻炼学生的独立工作能力和培养坚韧不拔的毅力。他要求学生在艰苦的实验工作中,能独力去闯并积累经验,当学生遇到问题时,他又从方法上去指导。做他的学生感到累,但确实也得到了锻炼,有一些人已取得了优秀的成就。

    对学生严格要求,他自己首先做出榜样。每天都忙碌在实验室,与工作人员讨论研究工作的进展、存在问题及其解决办法,撰写论文与专著,再加上文献阅读、新理论与新技术的学习,几乎占去了他的全部时间。不论严寒的冬天还是高温酷暑,在图书馆总可看到他的身影。焦瑞身充分认识到,当前是信息爆炸的时代,新的理论和技术方法不断地涌现,这就要求研究者必须加倍努力学习,才能跟上科学发展的步伐,使所从事的研究工作更具有先进性。由于他的带动,实验室的基础研究不断向纵深发展。研究组在对微生物展开生理生化和代谢途径分析的同时,开始了相关基因的克隆、表达和调控的分子生物学研究,并在“七五”期间,完成了“天门冬酰胺酶基因克隆”、“抗生素基因工程”、“头孢菌素酰化酶基因工程两步酶法制备7-ACA”等国家攻关和生物高技术863项目的研究。

    40余年的科学研究生涯,特别是经过近十几年的奋斗拼搏,他先后发表了百余篇论文报告和著作,受到国内国外同行的重视。1984 年,他67岁时,加入了中国共产党,这给他以新的前进动力。他曾经是第七届、第八两届上海市人大代表,在此期间,积极地为人民政府献计献策。他还曾担任“国家科委生物工程开发中心”顾问、“中国科学院生物技术专家委员会”副主任、“中国微生物学会”理事长等职务。此外,他是《生物工程学报》(中英文版)杂志的主编。他所主编的《生物工程》丛书和《微生物生理代谢实验技术》等书受到有关科技人员以及大专院校学生的欢迎。尽管这些活动耗费了许多精力和时间,但他并不将此看作额外负担,他认为,这是国家给予他的一种信任和荣誉,也是为推进中国微生物学和生物技术向前发展而应尽的义务。

    40年中,焦瑞身的心血总是紧紧附着在微生物学和生物技术的发展上,悠悠岁月已使他满头银丝,他总感到时间不够用,工作做不完;他总是精力充沛地忙碌着,显示着一个爱国知识分子的奉献精神,体现出一个共产党人的崇高理想境界。

    主要论著/焦瑞身 编辑

    (图)书籍书籍

    1、焦瑞身,关颖谦沈永强等。核黄素生物合成的研究Ⅰ-核黄素高产因素的研究。实验生物学报,1960,(7):161-169。

    2、关颖谦,焦瑞身。核黄素生物合成的研究Ⅱ-核黄菌Ashbya gossypii发酵过程中菌体形态变化和核黄素产量的关系。实验生物学报,1960,(7):170-174。

    3、焦瑞身,郑幼霞,沈永强等。丙酮丁醇连续发酵的研究。微生物学报,1964,(10):137-148。

    4、焦瑞身,陈聿美美梦淦等.地中海诺卡氏菌生物合成力复霉素代谢调节研究Ⅰ。植物生理学报,1979,(5):395-402;Ⅱ。植物生理学报,1979,(6):291-298。

    5、焦瑞身,沈永强,楼纯菊。尿素及其结构相似物对热带假丝酵母合成长链二元酸的调节。自然,1980,(3):952-953。

    6、焦瑞身,刘慈俊,金志坤等。力量霉素生物合成中氮原子的参入途径。中国科学B辑,1983,(12):1097-1104。

    7、任克勤,焦瑞身。用固定化三角酵母细胞转化头孢菌素C为戊二酰基-7-氨基头孢烷酸的研究。生物工程学报,1985,(1):51-58。

    8、夏天辉,焦瑞身。吸水链霉菌井冈变种谷氨酰胺合成酶的研究。中国科学B辑,1985(11):997-1003。

    9、焦瑞身主编。生物工程丛书(已出5册)。北京:化工出版社,1985。

    10、焦瑞身,周德庆主编。微生物生理代谢实验技术。北京:科学出版社,1986。

    11、Chiao J S。From petroleum to muscone and related compounds。in Horizons of Biachemical Engineering,Tokyo: University of Tokyo press,1987。

    12、Chiao J S,Xia T H,Ni L Y,et al。Studies on the Metabolic Regulation of rifamycin SV biosynthesis。in Biology of Actinomycetes,Japan Sciertific Societies Press,1988,pp。412-417。

    13、Xia Tianhui,Chiao J S。Regalation of the biosynthetic pathway of Aromatic Amino acids in Nocardia mediterranei。Biochim Biophys,Acta,1989,991,6-11。

    参考资料/焦瑞身 编辑

    [1] 信息网 http://www.im.ac.cn/journals/swgc/jiaoruisheng.htm

    [2] 逸名网 http://www.uname.cn/celeb/celeb_94706.html

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    扩展阅读
    1信息网
    2逸名网

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