王志新(生物化学家、生物物理学家)

编辑:来源:13人阅2017-07-07 10:47:35

王志新(1953年8月10日—),出生于北京。生物化学家、生物物理学家。1997年当选为中国科学院院士。1998年加入九三学社。九三学社第十一、十二届中央委员会委员。

王志新出生于北京一个干部家庭,在北京的小学里度过了童年生活。1967年考入中学。1969年,16岁的王志新以一名知识青年的身份下乡到黑龙江省萝北县黑龙江生产建设兵团二师十团三十八连当农垦战士。

1973年,兵团里分下来几个考大学的名额。经过一番努力,在500人参加的考试中,王志新取得了数学、政治、作文全部考试的优秀成绩。他被录取到了清华大学化学工程系。王志新原以为来到知识的殿堂,可以好好学习一些科学文化知识,弥补前几年荒废的光阴了。然而,事与愿违,当时的清华大学早已失去了昔日全国最高学府的宁静,而沦为政治斗争的战场。4年的大学生活,他几乎没有学到任何科学文化知识,如果说这一时期他还有些收获的话,就是一大摞没有用过的崭新的教科书以及一张有名无实的大学文凭。1977年,他毕业时,恰好“四人帮”被粉碎了,老师们看王志新爱学习,让他留在了学校。他感到自己赶上了好时候。他被留在系里的催化教研室当助教。第一次有了这么多书和读书的时间,他舍不得把那些还泛着油墨香气的教科书收进箱子,重新一本一本地读起来。没有人告诉他要学什么,也没有人告诉他怎样学。要弄懂那些数学定理从哪里来,就要知道发现定理的思路;要知道化学方程式、分子式的构成,就要知道它生成的可能性及即将引出的下一个方程式;要寻找世界的自然规律,就要将各种基础科学融会贯通。他全部自学完了从初中到大学的所有课程。

刚刚恢复研究生制度时,招收研究生的条件是非常严格的。1981年,勤奋好学的王志新把目光投向了我国科技界的最高殿堂——中国科学院。经过激烈的竞争,他终于考上了国际著名生物化学专家邹承鲁教授的研究生,从事酶学的基础理论研究。中国科学院汇集了我国最优秀的科学家,这样的环境,为王志新的成长创造了良好的条件。3年后,他继续师从邹承鲁,攻读博士学位。1988年王志新获得博士学位后,由于工作出色被中国科学院生物物理所破格聘为副研究员,继续从事他热爱的酶学研究。

1987—1993年,王志新先后被公派到日本、美国一些大学学习和工作。几年的留学生活,使他进一步了解到国际生物科学发展的现状和趋势以及我们的差距,对发达国家的科技体制和社会生活也有了客观和理性的认识,这使王志新进一步增强了发展中国生命科学的紧迫感和责任感。学习期满,他如期而归。回国后,仍在中国科学院生物物理所邹承鲁院士的实验室从事科学研究工作。

一向以工作为乐的王志新一头扎进科研中,在各项研究工作上特别是在酶的活性不可逆抑制动力学理论和应用方面取得了重要成果。

在蛋白质化学修饰的研究中,王志新用概率论的方法严格论证了邹氏(邹承鲁)作图法,从理论上将该方法推广到寡聚酶的研究,扩展了这一方法的适用范围。

用化学修饰的方法研究酶分子中某些侧链基因性质的改变与酶活性丧失之间的关系,是阐明酶分子活性性质的一个重要手段。早在1962年邹承鲁就创造性地提出了确定酶分子中必需的基因性质和数目作图方法,现在这一方法已成为该领域研究中最主要的方法。由于这一方法在蛋白质化学研究中的重要性,众多国外学者先后对该方法进行了深入研究,并试图从理论上导论出邹氏理论公式,但许多专家学者的研究结果仅仅证明了在某些特定的情况下,邹氏公式是正确的。王志新在仔细研究了前人的成果后,成功地运用概率论的方法得出在一般情况下邹承鲁公式成立的严格证明。

蛋白质与其他小分子(配体)的相互作用,是蛋白质化学研究中的一个重要内容,它具有重要的理论和应用价值。以往的学者在研究这一问题时,大多采用热力学的方法,而对统计力学的方法没有给予足够重视。在研究实践中,王志新发现过去的研究方法有一个难以克服的缺陷,即导出的方程式依赖于所采用的模型,而且对于较复杂的情况,方程的推导极为繁琐,容易出现偏差。他运用统计力学的方法进行研究,不仅成功推导出了配体结合的通式,还导出了描述pH—酶活性关系的一般方程。

酶的抑制动力学,特别是酶的不可逆抑制动力学,无论是在基础理论研究还是在实际应用方面,都有重要意义。邹承鲁教授在1965年对酶活性不可逆变的动力学进行了系统的理论探讨,建立起在修饰剂存在的状况下,酶催化反应产物生成随时间变化的数学表达式以及确定抑制常数的新方法。作为邹承鲁的学生,王志新对导师的这一方法进行了一系列的实验验证,对该理论的完善、发展及推广应用做出了重要贡献。

现代生命科学表明,蛋白质与配体结合的研究,无论是对阐明蛋白质分子结构与功能的关系,还是对医学、药学和化学领域的研究工作都有极其重要的理论意义。在这项课题研究中,王志新巧妙地提出了一个确定蛋白质与配体计量的新方法。这一方法不仅在理论上比传统方法更严格,适用性更广,而且在实际操作中更为简便。王志新从理论上导出了描述竞争性配体置换实验的解析表达式。根据这一公式,利用非线性最小二乘法可以方便、准确地确定非同位素标记配体的结合常数,从而在理论上彻底解决了这一问题。

遗传信息是由DNA到RNA再到蛋白质的传递过程,这是分子生物学研究的核心,通常称之为中心法则。而以一定氨基配顺序的多肽链是如何形成有一定空间结构的蛋白质分子,是分子生物学中心法则中尚未解决的课题。过去,中外科学家先后提出了数十种预测蛋白质二级结构的方法,但预测精度也只有65%左右。这一预测精度远不能满足精确推测蛋白质分子三维空间结构的要求。在从事这一尖端课题的研究工作中,王志新成功解决了与蛋白质二级结构有关的几个重要理论问题:首先,他提出了“包含在一个预测方法中的信息量,是评价该方法价值的客观指标”的新观点;其次,从理论上给出了随着已知空间结构蛋白质数目的增加,蛋白质二级结构预测的精度可以进一步提高的严格证明;另外,他还提出了一个从现有蛋白质数据库中抽取尽可能多的有用信息的新方法,并给出了一个制定最佳预测规则的方案。这一系列新的思想和理论,为人们进一步研究蛋白质二级结构,预测生命科学的奥秘提供了新的途径。

王志新历任中国科学院生物物理研究所研究员、副所长。现任清华大学生命科学学院教授。他曾获得1990年中国科学院自然科学奖一等奖、1993年国家自然科学奖二等奖、第三届中国科学院青年科学家奖一等奖和第二届中国青年科学家奖。