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张景强:微观世界 大写人生

记2010年中国电子显微学“钱临照奖”获得者生物物理学张景强教授


稿件来源:校报2011-03-22 | 作者:宣传部 | 编辑: | 发布日期:2011-03-22 | 阅读次数:


        人物简介:张景强,中山大学生命科学院生物物理学教授,博士生导师。1939年9月生,广东中山人。1957年考入中山大学,毕业后留校,在物理系工作两年后,于1963年调入生物系电镜实验室,此后一直在该室和生物防治国家重点实验室结构生物学研究室工作至今。
  1980年起在国内率先开展蛋白质电子晶体学和病毒冷冻电子显微学的研究,并建立起有特色的研究平台,对过氧化氢酶、质多角体病毒、浓核病毒,SARS冠状病毒和肝炎病毒等进行了研究,发表论文144篇,包括在“美国国家科学院院志”(PNAS)等国际权威杂志发表的和SCI收录的论文30篇。
  2010年获“钱临照奖”,以表彰他对我国电子显微学事业作出的卓越贡献。
  培养博、硕士研究生32名,著作五本,其中主编的有:《生物电子显微技术》(获中山大学优秀教材奖)和《病毒的电子显微学研究》(科学出版社)。目前应InTech邀请参与Viral Hepatitis(病毒性肝炎)一书的写作。
        ●花不到2千元就完成了厂家要十多万美元才能完成的电镜改装!
     ●2009年以来,以通讯作者身份在PNAS(《美国国家科学院院志》)发表的两篇论文,堪称是病毒结构生物学研究领域里的重磅文章,代表了病毒结构生物学发展的最新趋势,是该领域的顶尖成果。
  ●率先在国内建立起蛋白质电子晶体学的研究平台和技术,并用它获得分辨率为0.7nm的牛肝过氧化氢酶的晶体结构,达到国际先进水平。
     ●2003年,参与抗非科技攻关,并与广东CDC合作首先分离出SARS CoV广东株,并对其展开相关研究。    
        ●战胜癌魔创造医学奇迹,所带十余名研究生不但如期毕业,而且学术成就斐然,有的甚至在国际权威杂志上发表了相关论文。

        2010年对张景强教授来说是不平凡的一年,这一年是他顽强战胜癌症病魔的第六年;而在10月,他被告知自己荣获了中国电子显微学的最高学术成就奖“钱临照奖”,该奖属于终身学术成就奖,以表彰他对我国电子显微学事业作出的卓越贡献。
  学于厮成于厮,已过古稀之年的张景强教授是中大发展历程的推动者与见证者之一,五十多年来,中山大学经历了翻天覆地的变化,但在他看来一种务实的精神、踏实的作风却比较固定地传承下来了。或许正是这种求实执著,和那种中大人骨子里的锐意进取,不畏艰难,使他在生命的长河里攻克了一个又一个科研难关,攀越了一个又一个学术高度。

  物理学家的梦想与生命科学结缘

        张教授中学三年是在广州六中度过的,中学的学习生活对他以后的事业发展产生了深厚影响,使他很早就梦想成为物理学家。他的成绩在班里一直名列前茅,并于1957年顺利考入中山大学物理系。
  1961年张景强毕业留校,在物理系工作两年后于1963年奉命调往生物系。进入生物系不久,系派他去南京进修。这次进修,令初出茅庐的张景强意外地初试啼声———“去南京我学到了不少东西,但学到最后,发现有一些比较深入的东西他们也不清楚,于是我只好自学,最后反过来还给他们上了几次课。”
     自1964年起,在他和其他同事的共同努力下,生物电子显微学实验室从无到有,从有到优建立起来,四十多年来张景强执着于这方面的工作,与生物物理学、结构生物学和生物大分子电子显微学打了大半辈子交道,成了一个生物物理学家。

       “遇到问题,解决问题就好了,没有解决不了的困难”

        文革结束后,实验室的电镜存在不同程度的损害。为了让电镜能够重新发挥它们的作用,张景强开始自己动手拆卸修理。往往在夜深人静,凌晨时分,张景强的身影依然穿梭于两米多高的实验仪器之间。别人认为太麻烦了,但他却认为是学习的好机会。
     在无数次或成功或失败的经历中,他的理论水平、技术实力和信心胆量都有了质的飞跃。甚至到后来,对于上百万元的仪器的改装修理,也游刃有余。
     上世纪80年代,张景强开始把高分辨技术和计算机图像处理方法引进到生物大分子电子显微学的研究中去,82年英国学者A.Klug因进行相似的研究获得诺贝尔奖,极大地鼓励了他。当时国内外掀起了这方面的研究热潮。国内北京等地的著名大学和中科院的研究所都争相展开这项研究。由于设备条件较差,国内同行都瞧不起他,认为“靠这个电镜也想开展这项研究,不可能!”。
  但张景强没有灰心,他认为:这个研究方向很有前景,很适合自己的知识背景;国内同行虽然不少人到过国外学习,设备条件也比自己好,但当前首先要建立方法和平台,自己的电镜知识和技术有优势,有了自己的优势就可能跑在他们前面!于是坚持方向,设备不足就自己动手改装,他和同事们进行了电镜的低剂量技术和电镜冷冻技术改装,并获得成功。
  后来一位美国教授来访,他的电镜低剂量技术是请厂家进行改装,花了十多万美元,但使用不方便。张景强却只花了不到两千元就改装成功,而且操作程序更为简单、方便。美国教授惊讶地说:“世界上还没有几个人敢自己改装,并且做到像您这么好。”
  “最困难的时候,是八十年代,我用自己改装的电镜拍照片,怎么也拍不出好照片。拍两百多张还未有一张是能用的。那时候心有点慌,不知道哪里出错了,怀疑是不是自己改装的电镜有问题。后来,在一次去美国开会的时候,在美国朋友那里拍了一次,跟国内拍的一样,我就放心了,不是电镜有问题,于是开始专心摸索怎么才能拍出好的照片。”“遇到问题,解决问题就好了,没有解决不了的困难。”老人的面容掠过一丝豪迈。
  经过10年努力,张景强最终获得了成功,率先在国内建立起蛋白质电子晶体学的研究平台和技术,并用它获得分辨率为0.7nm的牛肝过氧化氢酶的晶体结构,达到国际先进水平。
     “要在科研领域获得成功,很重要的一点就是把握好方向,做别人没做过的”
    
         九十年代中叶,国际上刚刚出现应用冷冻电镜单颗粒技术研究病毒的三维结构,虽然水平还很低,张景强却敏锐地感到这是件重大科学事件。病毒研究对于人类的安全健康来说,其重要性无论如何强调都不过份,而冷冻电镜单颗粒技术对于病毒研究有很多优势。于是马上投身到病毒三维结构与功能的研究,在国内首先建立起高分辨冷冻电镜单颗粒技术和设备,结合分子生物学技术对几种病毒的结构与功能进行研究。
  最终获得分辨率0.8nm的家蚕质多角体病毒(BmCPV)、2.5nm中蜂幼虫囊肿病毒(CSBV)和2.5nm的登革病毒的三维结构;此外还发现了一种新病毒———C6/36浓核病毒并对其结构和功能进行了深入研究。2003年,参与抗非科技攻关,并与广东CDC合作首先分离出SARS CoV广东株,并对其形态发生以及在Vero E6细胞中入侵-复制-溢出的生活周期进行研究。
    “当时从物理学转到生物学,您没有困惑过吗?”记者问。
    “开始是有点困惑,但看到生命科学广阔的天地也很高兴!近代科学发展特别是科学上的重大发现和国计民生中的重大社会问题的解决,常常涉及不同学科的相互交叉和渗透。交叉学科的出现和发展使得科学本身得以向着更深层次和更高水平发展。
  对生命科学这么大一个学科而言要获得迅速发展,除了需要医学家、生物学家外,还需要数学家、物理学家、化学家以及计算机专家的参与!从物理学跨到生物学,固然生物学知识比不上同行,一方面向别人学习但也有自己的优势,抓住这个优势又努力学习,就会成功。要在科研领域获得成功,很重要的一点就是把握好方向,做别人没做过的,天天想这个问题,时时刻刻想这个问题,就会开创一条独特的道路,通向科学的高峰。
     还有一点也很重要,要善于向别人学习,向任何人学习,一直努力学习才会成功;最后就是要有一样拿得出来的技能,这种技能要过硬,这样才能在科研领域有自己的立足之地。”
     张教授于2005年因病退休,但从那时至今,他和学生或别人合作每年都有新的SCI收录的论文发表,尤为有代表性的是两篇以通讯作者身份发表在PNAS的论文,这两篇论文在病毒的结构生物学研究领域称得上是重磅文章,代表了在病毒结构生物学发展的最新趋势,是该领域的顶尖成果。2011年初,由科学出版社邀稿,张景强教授负责编纂的《病毒的电子显微学研究》一书,也正式提交。

    “只要有办法,就一定要把学生带出来”
       
         张景强不仅是一位优秀的科研工作者,也是一位“桃李满天下”的好老师,曾培养博、硕士研究生32名。他与学生关系融洽,亦师亦友,经常帮学生联系工作、写出国推荐信,甚至介绍对象,学生们遇到人生困惑,也非常喜欢找他聊天,而张景强也总能给予合理适时的建议。用生命科学院另一位老师李鲲鹏的话来说:“如张教授般爱学生者堪称少见。”
  对此,张景强却说“教好学生是教授的本分,其实我也向学生学习了不少东西。”张景强所做的研究都是国际科学前沿,涉及面也非常广,包括了生物、物理、化学以及计算机科学等领域,他说自己只能把握一个大方向,却不可能深入了解方方面面的知识,而学生专注某一领域,因此可以做更精细。“我经常向他们学习。”“教学相长嘛!我有一个学生现在在美国,他在病毒组装这一领域做得很好,所以有时候我常会问他一些问题。”
  英国格言道:命运是宠爱勇士的。在人生的各个紧要关头,张教授总是凭着惊人的胆略和勇气闯过难关,创造奇迹,这次也不例外。2004年,张景强不幸患上肝癌,但他选择以乐观的心态接受治疗,以更加平和稳重的心态看待工作和生活。
     “我的使命还没有完成”,病中的他时时不忘那些尚未毕业的研究生,他告诉自己:只要有办法,就一定要把学生带出来。最后,这十余名研究生不但如期毕业,而且学术成就斐然,有的甚至在国际权威杂志上发表了相关论文。
  更令人称奇的是张景强本身也创造了一个医学奇迹。2004年进行了肝脏移植手术,至今已过6载,康复状况良好,这在肝脏移植史上是不多见的。夫人卢炘英教授,也经历过癌症手术,现也康复,健康状况良好,同样也是个不小的奇迹。
  张景强告诉记者:“我喜欢这工作,一些以前的学生或同行找我讨论,我还会替他们想办法出主意,协助组织攻关。我觉得对身体有好处!”
  资料链接:《美国国家科学院院刊》(通常简称为PNAS)是美国国家科学院的官方科学周刊杂志。创刊于1915年。刊登前沿研究报告、述评、综述、前瞻、学术讨论会论文等。与《自然》和《科学》一样,是世界上最负盛名的基础科学领域的学术杂志之一。2005年的影响因子为10.231。为被引数量最多的杂志之一。

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