钱永健 (Roger Yonchien Tsien, 1952年2月1日-2016年8月24日 ),出生于 纽约 ,祖籍中国 浙江省 杭州市 临安区 ,美籍华裔生物化学家, 诺贝尔化学奖 , 美国国家医学院 院士、 美国国家科学院 院士、 美国艺术与科学院 , 加利福尼亚大学-圣地亚哥分校 药理学 教授以及化学与生物化学教授。是中国导弹之父钱学森的堂侄
钱永健于1972年从哈佛大学毕业,之后前往英国剑桥大学攻读博士;1977年获得剑桥大学博士学位。1981年进入加州大学伯克利分校工作,担任生理解剖系助理教授。1989年进入加州大学圣地亚哥分校工作,担任药理学教授以及化学与生物化学教授。 1995年,钱永健当选为美国医学研究院院士。1998年钱永健当选为美国国家科学院院士,同年当选为 美国艺术与科学院 。 2016年8月24日,钱永健在美国 俄勒冈州 去世,享年64岁。
钱永健长期从事生物化学研究,他几乎囊括了所有生命科学领域大奖。 2004年,凭借在设计和生物应用新型 荧光 和光可溶分子来分析和干扰 细胞 信号转导方面的开创性贡献,他获得2004年 沃尔夫医学奖 。 2008年,凭借对绿色荧光蛋白(GFP)的发现和改造研究,钱永健与美国生物学家 马丁·沙尔菲 、 日本 有机化学家兼海洋生物学家 下村修 共享该年的诺贝尔奖化学奖。
人物生平
早年与求学经历
1952年,钱永健出生在美国纽约 新泽西州 利文斯顿的一个工程师家庭。父亲 钱学榘 ,是一位机械工程师, 曾任 波音公司 和壳牌石油公司的高级顾问。
钱永健从小喜欢 化学 ,常常在家中地下室里做化学实验, 这些实验,让钱永健对化学产生了浓厚的兴趣。 1968年, 钱永健16岁时,研究金属如何与硫氰酸盐结合,并写出出色的论文,荣获美国高中生科研项目最高奖“西屋科学人才选拔赛” 一等奖 ,此奖项又称“少年诺贝尔奖”。
1968年,钱永健领取了美国国家优等生奖学金并进入 哈佛大学 学习。 1971年暑假期间,钱永健跟随奈尔逊·江医生接受了严格的听觉神经生理学训练,他对这些训练非常感兴趣并此后一直从事 神经科学 领域的研究。
1972年,20岁时从哈佛大学毕业,获得 化学 和物理 学士 。同年获得奖学金,前往英国 剑桥大学 攻读博士,其指派的导师是理查德·阿德里安(Richard Adrian)。 在就读研究生期间,他观察到传统的神经系统电生理学实验是把一个微型电极置放到麻醉动物大脑里去进行不同的反应分类,他有不同的实验主张,他认为:要弄清楚大脑海量的 神经元 以及彼此发出信号和由此得到的信息,就必须给神经元着色。于是,钱永健开始设计和分析新的 染料 .用来作为研究神经元活动的工具。 1975年,钱永健开始研究钙染料,通过 细胞 中钙质含量与有机染料结合,呈现不同颜色 荧光 。
1976年,钱永健在朋友的圣诞晚会上认识了温迪·格劳伯(Wendy Globe)。后来两人结婚,并成为一生的挚爱。
1977年,他获得 剑桥大学 生理学博士学位。
工作和科研经历
1977年,钱永健博士毕业后继续留在剑桥,在冈威尔&凯休斯学院做博士后研究,他集中精力研究Ca 2+ 信号 ,测试和开发Ca 2+ 荧光指示剂 。
1980年,钱永健发明了一种合成荧光材料—参茎(quin2)。这种 染料 可以选择性地与钙结合。除此之外,钱永健还设法把参茎和探针放进完整的细胞内,这种探针被广泛地使用在探索细胞内部钙信号的相关研究中。 在此期间,钱永健首次实现可以直接测量在淋巴细胞里的Ca 2+ ,还可以用小的 哺乳动物细胞 来研究ca 2+ 。
1982年,钱永健入职 加利福尼亚大学 伯克利分校生理解剖学系。 在此期间,改进合成了Ca 2+ 指示剂和一种Na + 指示剂(SBFI),这些指示剂至今还在使用; 他的小组还研究制作出了钠 荧光 传感器 和pH 值荧光传感器。
1989年,因受限于设备和资金 ,钱永健转入加州大学 圣迭戈 分校,任该校药理学教授以及化学与生物化学教授。 在这所大学,1994年,钱永健又“回归”化学,开始了对GFP(绿色荧光蛋白,是一种在美国西北海岸所盛产的 水母 中所发现的一种 蛋白质 )改造进行研究;借助 脱氧核糖核酸 技术,通过 突变 的方法,他让这类原本发出柔弱绿光的蛋白发光变得更明亮、更持续,并创造出崭新的GFP变体,使它们能发出如青绿色、蓝色、黄色和橙色等更多色彩的光。科研人员借助该项技术,可以同时给不同的蛋白质标记上不同的颜色,从而可以动态地检测它们的变化以及相互之间的作用。 科学的历史上到处都是科学家在一项研究上成功、另一项研究上失败的例子,比如钱永健虽然扩大了色彩的范围,但是却无法得到发出红光的GFP。 俄罗斯 科学家米哈伊尔-马兹和谢尔盖·卢克扬诺夫从发出荧光的珊瑚中发现并 克隆 了第一个红色荧光蛋白DsRed。但是,这个红色的 蛋白质 因太大太重,无法像其他GFP一样嵌入基因之中。钱永健通过 基因工程 改造了这种红色蛋白质,使它更小更轻,也能够加入到其他蛋白质中。
1995年,钱永健当选为美国医学研究院院士,1998年,当选 美国国家科学院 院士和 美国艺术与科学院 。
2008年10月8日,钱永健与美国生物学家 马丁·沙尔菲 (Martin Chalfie)和 日本 有机化学家兼海洋生物学家 下村修 (Osamu Shimomura)共同获得2008年 诺贝尔化学奖 。 三人之中,下村修1962年在北美西海岸的 水母 中首次发现了绿色荧光蛋白GFP,随后,马丁·沙尔菲在利用绿色荧光蛋白做生物示踪分子方面作出了贡献,而钱永健让科学界更全面地理解绿色荧光蛋白的发光机理,他还拓展了绿色以外的其他颜色荧光蛋白,为同时追踪多种生物细胞变化的研究奠定了基础。在记者招待会上,厄奎斯特还拨通钱永健的电话向他表示祝贺。
任职经历
逝世
2016年8月24日,钱永健独自骑自行车外出,倒在美国俄勒冈州的一条自行车道上去世,享年64岁。
人物成就
研究成果
绿色荧光蛋白变体 :钱永健最重要的成就是拓展了绿色以外的其他颜色荧光蛋白,这项研究成果在 生物学 研究中被广泛使用,它们被用来结合和跟踪 癌细胞 、辅助基因治疗、图像丝分裂,还可以用来将 神经元 染色和监视亚 细胞器 (如 线粒体 )的信号。 这些成果使得人类对 微观 生物学 的研究进入一个时空结合,研究鲜活动态过程的新时代。 这些 荧光 变体甚至还成为了艺术家们创作的灵感。
发明可追踪细胞内钙水平的合成 荧光材料 : 钱永健在英国 剑桥大学 读研究生期间发明的可追踪细胞内钙水平的有机 染料 ,能与 钙质 结合改变荧光,染料无需注射即可穿透 细胞壁 。 这项研究被广泛地使用在探索细胞内部 钙信号 的研究中。
光学探头开发: 在 加利福尼亚大学 圣迭戈 分校期间,钱永健和他的团队还开发出了若干光学探头,包括响应速度极快的、用来测量穿过细胞膜电子信号的 传感器 ,结合光与 电子显微镜 的蛋白跟踪染料。
学术论著
钱永健的部分学术论著:
荣誉奖项
参考资料
家庭背景
人物评价
加利福尼亚大学-圣地亚哥分校 校长普拉迪普科斯拉 :“他是一个非凡的人:善良、慷慨、亲切,并且始终是一位完美的 科学家 ,他不断突破自己的工作极限,以拓展科学的可能性。他是我们无法替代的稀有人才。”
生前任职的 加州大学 圣迭戈 分校的讣告 :“钱永健的工作照亮了科学。”
钱永健长期的合作者马克·爱利斯门 :“他拥有世界上最美丽的大脑,不仅因为他能够深入思考如何填补已知科学领域的空白,更因为他知道如何发现新问题。”