姓名:钱永健 英文:Roger Tsien,罗杰钱 性别:男 出生:1952年 生于:纽约 国籍:美国 祖籍:中国浙江杭州 堂叔:钱学森,中国导弹之父 哥哥:钱永佑(Richard Tsien),斯坦福大学教授、曾任生理系主任 荣誉: 16岁即以金属如何与硫氰酸盐结合为题获西屋科学天才奖 (The Westinghouse Science Talent) 20岁获哈佛大学学士(化学和物理,Witha National Merit Scholarship) 剑桥大学博士及博士后(生理学) 曾获沃尔夫奖(Wolf Prize in Medicine,2004),全美化学学会,蛋白质学会等多项大奖 钱永健与生物发光现象研究 1994年,华裔美国科学家钱永健(Roger Y Tsien)开始改造GFP,有多项发现。世界上用的大多数是钱永健实验室改造后的变种,有的荧光更强,有的黄色、蓝色,有的可激活、可变色。到一些不常用做研究模式的生物体内找有颜色的蛋白成为一些人的爱好,现象正如当年在嗜热生物中找到以后应用广泛的PCR用多聚酶后的一波浪潮。不过真发现的有用东西并不很多。成功的例子有俄国科学院生物有机化学研究所Sergey A Lukyanov实验室从珊瑚里发现其他荧光蛋白,包括红色荧光蛋白。 生物发光现象,下村修和约翰森以前就有人研究。萤火虫发荧光,是由荧光酶(luciferase)作为酶催化底物分子荧光素(luciferin),有化学反应如氧化,以后产生荧光。而蛋白质本身发光,无需底物,起源是下村修和约翰森的研究。 下村修和约翰森用过几种实验动物,和本故事相关的是学名为Aequorea victoria的水母。1962年,下村修和约翰森等在《细胞和比较生理学杂志》上报道,他们分离纯化了水母中发光蛋白水母素。据说下村修用水母提取发光蛋白时,有天下班要回家了,他把产物倒进水池里,临出门前关灯后,依依不舍地回头看了一眼水池,结果见水池闪闪发光。因为水池也接受养鱼缸的水,他怀疑是鱼缸成分影响水母素,不久他就确定钙离子增强水母素发光。1963年,他们在《科学》杂志报道钙和水母素发光的关系。其后Ridgway和Ashley 提出可以用水母素来检测钙浓度,创造了检测钙的新方法。钙离子是生物体内的重要信号分子,水母素成为第一个有空间分辨能力的钙检测方法,是目前仍用的方法之一。 1955年Davenport和Nicol发现水母可以发绿光,但不知其因。在1962 年下村修和约翰森在那篇纯化水母素的文章中,有个注脚,说还发现了另一种蛋白,它在阳光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们仔细研究了其发光特性。1974年,他们纯化到了这个蛋白,当时称绿色蛋白、以后称绿色荧光蛋白GFP。Morin和Hastings提出水母素和GFP之间可以发生能量转移。水母素在钙刺激下发光,其能量可转移到GFP,刺激GFP发光。这是物理化学中知道的荧光共振能量转移(FRET)在生物中的发现。 下村修本人对GFP的应用前景不感兴趣,也没有意识到应用的重要性。他离开普林斯顿到 Woods Hole海洋研究所后,同事普腊石(Douglas Prasher)非常感兴趣发明生物示踪分子。1985年普腊石和日裔科学家Satoshi Inouye独立根据蛋白质顺序拿到了水母素的基因(准确地说是cDNA)。1992年,普腊石拿到了GFP的基因。有了cDNA,一般生物学研究者就很好应用,比用蛋白质方便多了。 普腊石1992年发表GFP的cDNA后,不做科学研究了。他申请美国国家科学基金时,评审者说没有蛋白质发光的先例,就是他找到了,也没什么价值。一气之下,他离开学术界去麻省空军国民卫队基地,给农业部动植物服务部工作。当时他如果花几美元,就可以做一个一般研究生都能做,但是非常漂亮的工作:将水母的GFP基因放到其他生物体内,比如细菌里,看到荧光,就完全证明GFP本身可以发光,无需其它底物或者辅助分子。 将GFP表达到其它生物体这项工作,1994年由两个实验室独立进行:美国哥伦比亚大学做线虫的Marty Chalfie实验室,和加州大学圣迭哥分校、Scripps海洋研究所的两位日裔科学家Inouye和Tsuji。 水母素和GFP都有重要的应用。但水母素仍是荧光酶的一种,它需要荧光素。而GFP蛋白质本身发光,在原理上有重大突破。 Chalfie的文章立即引起轰动,很多生物学研究者纷纷将GFP引入自己的系统。在一个新系统表达GFP就能在《自然》、《科学》上发表文章,其实不过是跟风性质,没有原创性。 纵观整个过程,从1961年到1974年,下村修和约翰森的研究遥遥领先,而很少人注意。如果其他生化学家愿意,他们也可以得到水母素和GFP,技术并不特别难。在1974年以后,特别是八十年代后,后继的工作,很多研究生都很容易做。其中例外是钱永健实验室发现变种出现新颜色,并非显而易见。 钱永健的工作 钱永健是和下村修研究相关的一位重要科学家。他在成像技术中,有两项重要工作都与下村修有一定关系。 一项是钙染料。1980年钱永健发明检测钙离子浓度的染料分子,1981年改进将染料引入细胞的方法,以后发明更多、更好的染料,被广泛应用。检测钙的方法有三种:选择性电极、水母素、钙染料。在钱永健的钙染料没有出现以前,具有空间检测能力的只有水母素,但当时水母素需要注射到细胞内,应用不方便,而钱永健的染料可以通透到细胞里面去。水母素和钙染料各有优缺点,目前用染料的人多。钱永健还发明了多种染料用于研究其他分子。 钱永健的第二项工作是GFP。1994年起,钱永健开始研究GFP,改进GFP的发光强度,发光颜色(发明变种,多种不同颜色),发明更多应用方法,阐明发光原理。世界上应用的FP,多半是他发明的变种。他的专利有很多人用,有公司销售。 钱永健的工作,从八十年代一开始就引人瞩目。他可能是世界上被邀请给学术报告最多的科学家,因为化学和生物都要听他的报告,既有技术应用、也有一些很有趣的现象。他1952年出生,年龄允许等很多年(而80高龄的下村修没有这个优势)。所以,钱永健多年被很多人认为会得诺贝尔奖,可以是化学、也可以是生理奖。必须指出,钱永健非常肯定下村修的工作,钱较早公开介绍下村修的发现。 钱永健是钱学森的堂侄。他家有很多科学家和工程师。他中学时获得过美国西屋天才奖第一名,大学在哈佛念化学和物理,20岁毕业,后在英国剑桥大学获生理学博士。他的哥哥钱永佑(Richard W Tsien)是神经生物学家,曾任Stanford大学生理系主任。两兄弟分别获Rhodes和Marshall学者奖(通常认为是美国大学生竞争性最强的两个奖学金,克林顿总统曾获Rhodes),到英国留学,九十年代双双成为美国科学院院士。钱学森回国后,国内教育体系在他的子女应该上大学时受到极大破坏,使钱学森的子女钱永刚、钱永真没有得到他们堂兄弟的发展环境。钱永刚出生于1948年,文革后才念大学。
美籍华裔化学家 2008年度诺贝尔化学奖获得者之一 个人简介 姓名:钱永健 英文:Roger Yonchien T罗杰钱 性别:男 出生:1952年5月 生于:纽约 成长:新泽西州利文斯顿 国籍:美国 祖籍:中国浙江杭州 父亲:钱学榘,美国波音公司的工程师(与钱学森同系钱王第34世孙) 母亲:李懿颖 舅舅:麻省理工学院的工程学教授。 哥哥:钱永佑(Richard Tsien),神经生物学家,美国科学院院士,斯坦福大学教授、曾任生理系主任 堂兄:钱永刚(钱学森的长子),解放军某研究所高级工程师、上海交通大学兼职教授 荣誉: 1968年,即以金属如何与硫氰酸盐结合为题获西屋科学天才奖 (The Westinghouse Science Talent) 1972年,拿了美国国家优等生奖学金进入哈佛大学获学士(化学和物理,Witha National Merit Scholarship) 1977年,获得剑桥大学博士及博士后(生理学)。 1981年,钱永健来到加州大学伯克利分校,并在这里工作8年,成为大学教授。 1989年,钱永健将他的实验室搬到加州大学圣迭戈分校,现在他是该校的药理学教授以及化学与生物化学教授。 1995年,当选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院士。 重要奖项 1968年,即以金属如何与硫氰酸盐结合为题获西屋科学天才奖 (The Westinghouse Science Talent) 1991年,帕萨诺基金青年科学家奖; 1995年,比利时阿图瓦-巴耶-拉图尔健康奖; 1995年,盖尔德纳基金国际奖; 1995年,美国心脏学会基础研究奖; 2002年,美国化学学会创新奖; 2002年,荷兰皇家科学院海内生物化学与生物物理学奖; 2004年,世界最高成就奖之一以色列沃尔夫奖医学奖。 2004年,获沃尔夫奖(Wolf Prize in Medicine),全美化学学会,蛋白质学会等多项大奖 2008年,与美国生物学家马丁·沙尔菲和日本有机化学家兼海洋生物学家下村修2名科学家以绿色荧光蛋白的研究获得该年度诺贝尔化学奖。 【生物发光现象研究】 1994年,华裔美国科学家钱永健(Roger Y Tsien)开始改造GFP,有多项发现。世界上用的大多数是钱永健实验室改造后的变种,有的荧光更强,有的黄色、蓝色,有的可激活、可变色。到一些不常用做研究模式的生物体内找有颜色的蛋白成为一些人的爱好,现象正如当年在嗜热生物中找到以后应用广泛的PCR用多聚酶后的一波浪潮。不过真发现的有用东西并不很多。成功的例子有俄国科学院生物有机化学研究所Sergey A Lukyanov实验室从珊瑚里发现其他荧光蛋白,包括红色荧光蛋白。 生物发光现象,下村修和约翰森以前就有人研究。萤火虫发荧光,是由荧光酶(luciferase)作为酶催化底物分子荧光素(luciferin),有化学反应如氧化,以后产生荧光。而蛋白质本身发光,无需底物,起源是下村修和约翰森的研究。 下村修和约翰森用过几种实验动物,和本故事相关的是学名为Aequorea victoria的水母。1962年,下村修和约翰森等在《细胞和比较生理学杂志》上报道,他们分离纯化了水母中发光蛋白水母素。据说下村修用水母提取发光蛋白时,有天下班要回家了,他把产物倒进水池里,临出门前关灯后,依依不舍地回头看了一眼水池,结果见水池闪闪发光。因为水池也接受养鱼缸的水,他怀疑是鱼缸成分影响水母素,不久他就确定钙离子增强水母素发光。1963年,他们在《科学》杂志报道钙和水母素发光的关系。其后Ridgway和Ashley 提出可以用水母素来检测钙浓度,创造了检测钙的新方法。钙离子是生物体内的重要信号分子,水母素成为第一个有空间分辨能力的钙检测方法,是目前仍用的方法之一。 1955年Davenport和Nicol发现水母可以发绿光,但不知其因。在1962 年下村修和约翰森在那篇纯化水母素的文章中,有个注脚,说还发现了另一种蛋白,它在阳光下呈绿色、钨丝下呈黄色、紫外光下发强烈绿色。其后他们仔细研究了其发光特性。1974年,他们纯化到了这个蛋白,当时称绿色蛋白,以后称绿色荧光蛋白GFP。Morin和Hastings提出水母素和GFP之间可以发生能量转移。水母素在钙刺激下发光,其能量可转移到GFP,刺激GFP发光。这是物理化学中知道的荧光共振能量转移(FRET)在生物中的发现。 下村修本人对GFP的应用前景不感兴趣,也没有意识到应用的重要性。他离开普林斯顿到 Woods Hole海洋研究所后,同事普腊石(Douglas Prasher)非常感兴趣发明生物示踪分子。1985年普腊石和日裔科学家Satoshi Inouye独立根据蛋白质顺序拿到了水母素的基因(准确地说是cDNA)。1992年,普腊石拿到了GFP的基因。有了cDNA,一般生物学研究者就很好应用,比用蛋白质方便多了。 普腊石1992年发表GFP的cDNA后,不做科学研究了。他申请美国国家科学基金时,评审者说没有蛋白质发光的先例,就是他找到了,也没什么价值。一气之下,他离开学术界去麻省空军国民卫队基地,给农业部动植物服务部工作。当时他如果花几美元,就可以做一个一般研究生都能做,但是非常漂亮的工作:将水母的GFP基因放到其他生物体内,比如细菌里,看到荧光,就完全证明GFP本身可以发光,无需其它底物或者辅助分子。 将GFP表达到其它生物体这项工作,1994年由两个实验室独立进行:美国哥伦比亚大学做线虫的Marty Chalfie实验室,和加州大学圣迭哥分校、Scripps海洋研究所的两位日裔科学家Inouye和Tsuji。 水母素和GFP都有重要的应用。但水母素仍是荧光酶的一种,它需要荧光素。而GFP蛋白质本身发光,在原理上有重大突破。 Chalfie的文章立即引起轰动,很多生物学研究者纷纷将GFP引入自己的系统。在一个新系统表达GFP就能在《自然》、《科学》上发表文章,其实不过是跟风性质,没有原创性。 纵观整个过程,从1961年到1974年,下村修和约翰森的研究遥遥领先,而很少人注意。如果其他生化学家愿意,他们也可以得到水母素和GFP,技术并不特别难。在1974年以后,特别是八十年代后,后继的工作,很多研究生都很容易做。其中例外是钱永健实验室发现变种出现新颜色,并非显而易见。 研究内容 钱永健是和下村修研究相关的一位重要科学家。他在成像技术中,有两项重要工作都与下村修有一定关系。 第一项是钙染料 1980年钱永健发明检测钙离子浓度的染料分子,1981年改进将染料引入细胞的方法,以后发明更多、更好的染料,被广泛应用。检测钙的方法有三种:选择性电极、水母素、钙染料。在钱永健的钙染料没有出现以前,具有空间检测能力的只有水母素,但当时水母素需要注射到细胞内,应用不方便,而钱永健的染料可以通透到细胞里面去。水母素和钙染料各有优缺点,目前用染料的人多。钱永健还发明了多种染料用于研究其他分子。 第二项是GFP 1994年起,钱永健开始研究GFP,改进GFP的发光强度,发光颜色(发明变种,多种不同颜色),发明更多应用方法,阐明发光原理。世界上应用的FP,多半是他发明的变种。他的专利有很多人用,有公司销售。 钱永健的工作,从八十年代一开始就引人瞩目。他可能是世界上被邀请给学术报告最多的科学家,因为化学和生物都要听他的报告,既有技术应用、也有一些很有趣的现象。他1952年出生,年龄允许等很多年(而80高龄的下村修没有这个优势)。所以,钱永健多年被很多人认为会得诺贝尔奖,可以是化学、也可以是生理奖。必须指出,钱永健非常肯定下村修的工作,钱较早公开介绍下村修的发现。 两兄弟分别获Rhodes和Marshall学者奖(通常认为是美国大学生竞争性最强的两个奖学金,克林顿总统曾获Rhodes) 钱学森堂侄与两位美科学家共享诺贝尔化学奖 中新网10月8日电 综合报道,瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会于当地时间10月8日11时45分左右(北京时间10月8日17时45分左右)宣布,将2008年度诺贝尔化学奖授予日裔美国科学家下村修(Osamu Shimomura)、美国科学家马丁·查尔菲Martin Chalfie,以及美国华裔科学家钱永健。他们三人在发现绿色荧光蛋白方面作出突出成就。他们三人将分享诺贝尔奖金。 下村修和Martin Chalfie分别出生于1928年和1947年。他发明多色莹光蛋白标记技术,为细胞生物学和神经生物学发展带来一场革命。 按照传统,2008年诺贝尔奖颁奖仪式将在今年12月10日举行。生理学或医学奖、物理学奖、化学奖、文学奖和经济学奖都将在瑞典首都斯德哥尔摩举行。今年诺贝尔奖每项奖金仍为1000万瑞典克朗(约合140万美元)。 颁奖盛况 瑞典皇家科学院常任秘书贡诺•厄奎斯特首先宣读了获奖者名单。他说,这三位科学家因在发现和研究绿色荧光蛋白方面做出贡献而获奖。他们将平分诺贝尔化学奖奖金1000万瑞典克朗(约合140万美元)。 随后,化学奖评选委员会主席贡纳尔•冯•海伊内和评委莫恩斯•艾伦贝里分别介绍了三位获奖者的成就。他们说,绿色荧光蛋白是研究当代生物学的重要工具,借助这一“指路标”,科学家们已经研究出监控脑神经细胞生长过程的方法,这些在以前都是不可能实现的。 他们说,下村修1962年在北美西海岸的水母中首次发现了一种在紫外线下发出绿色荧光的蛋白质,即绿色荧光蛋白。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做出了贡献;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,厄奎斯特拨通钱永健的电话向他表示祝贺。钱永健在回答新华社记者提问时说,华裔科学家获得诺贝尔奖会令华人感到骄傲和自豪,也能激励更多中国年轻人投身于科研事业。钱永健还对在场媒体表示,他很高兴能够成为今年的获奖者,虽然之前也有传言,但这确实出乎预料。 钱永健的研究历程 拥有“世界上最美丽的大脑” 在获奖名单公布前夕,钱永健在电话中被告知他获得了2008年诺贝尔化学奖,并被邀请参加12月将在斯德哥尔摩举行的颁奖典礼。这无疑是钱永健至今为止获得的最重要的奖项。 此前,钱永健已获得无数有“含金量”的专业奖项,其中包括2004年获得的有“诺贝尔指针”之称的沃尔夫医学奖。此外,他还拥有不少于60项的美国专利发明。 凭借化学与生物方面的天分,钱永健找到了让绿色荧光蛋白更亮更持久发光的方法,并创造出了更广泛的荧光蛋白色彩,包括黄、蓝、橙等颜色。“我总是被色彩所吸引,”钱永健说,正是色彩,让他的工作更有趣,“当工作进展得不顺利时,因为色彩,我可以把工作继续进行下去。如果我天生是色盲,估计我不会取得今天的成就了。” 钱永健的天分与成就是圈内人士公认的。钱永健长期的合作者、美国加州大学圣迭戈分校国家显微成像与研究中心的主任马克·爱利斯门说,钱永健是他见过的最聪明的人。 他在接受《圣迭哥联盟论坛报》采访时这样评价钱永健:“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。他挖掘得很深,理解问题又快,还擅长把问题的各部分统一起来看,发现新的研究工具,以此帮助其他科学家挖掘其它新问题。” 对此,钱永健谦虚地强调自己并不是荧光蛋白的发现者,“我只是那一个制造工具的人。” 曾几度“转向”最终回归化学 钱永健因为其在荧光蛋白研究领域的成果,被授予诺贝尔化学奖。其实,兴趣广泛的他,并非从一开始就选择了这条道路。 钱永健是一个拥有广泛兴趣的人。因为气喘,小时候只能待家里,由于对化学的爱好,于是他就在自家的地下室,搭起自己的“小化学实验室”,摆弄瓶瓶罐罐。16岁时,钱永健还获得西屋科学天才奖,当时他研究的是如何将金属融进硫氰酸。这个“西屋科学天才奖”是全美最久远,也是最负盛名的科学类比赛,获奖者经常被看作是“小诺贝尔获得者”。之后,他又通过获得的西屋奖学金,进入哈佛大学念书。 虽然成绩出色,但钱永健也有过对化学厌倦的时刻。在哈佛大学求学时,他就对呆板的课程设置颇为不满,所以自己上了不少钢琴课。 而在剑桥大学继续深造时,他想做一些更有意思的事,所以从化学转到了分子生物学,又转到了海洋学。“我总有一些关于在蓝色大海上航行的梦想,但是结果表明,我的工作和这个美梦无关。我的研究包括测量海湾的石油污染状况。最后,我终于明白,我根本不关心藻海的深度问题。” 于是,钱永健又从海洋学转到了生理学,并获得博士学位。当时,他的研究主要侧重于人脑,这对于他来说更有研究的乐趣。 在钱永健看来,人脑是一部让人心醉的织布机,“它需要更为熟练、更为精细、更有创造性的方法把碎片拼织起来。”此后,他又“回归”化学,开始了自己对于绿色荧光蛋白的研究之路。 对自己的癌症研究充满信心 美国国家幼儿健康与人类发展学会的细胞器生物学负责人杰尼佛说:“钱永健有巨大的影响,正是他,展示了以绿色荧光蛋白为基础的反应物的一系列应用可能,并且方便这一切在生物学界的使用,钱博士对于细胞生物的发展起到了至关重要的影响。” 绿色荧光蛋白目前正受到科学界越来越广泛的关注。而在1992年以前,关于绿色荧光蛋白的科研文章寥寥无几,但仅去年,根据统计,与绿色荧光蛋白或荧光蛋白相关的科研文章达到12000篇。有科学家预测,这一数量还将持续增长。 钱永健对于荧光蛋白是否可以用在神经生物学以及癌症攻克方面有特别兴趣。他的父亲就是因为得癌而死。“他得了胰腺癌,诊断出来6个月后,他就离开了我们。” 虽然钱永健在荧光蛋白的研究领域已有了革命性贡献,但他已计划把这类工作留给他的同事,而把更多时间和精力用在人体状况的研究方面,包括攻克癌症、动脉粥样硬化以及中风之类疾病。 钱永健坦言,自己对癌症的研究可能没有任何结果。“科学的历史上,到处都是科学家在一项研究上成功,而在另一项研究上失败的例子。” 不过,钱永健还是对自己的研究充满信心,因为动物实验已表明这项研究是有成功希望的。 生平 钱永健1952年出生于美国纽约,父亲是一名机械工程师,舅舅们在麻省理工学院当工程学教授。童年时代的钱永健就显露出科学天赋。 由于儿时患有哮喘,钱永健不得不尽量避免室外运动。他经常花上数小时在地下实验室中做化学实验。实验产生的鲜艳色彩让他着迷。 16岁那年,凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目,钱永健在美国全国性奖项“西屋科学人才选拔赛”中获一等奖。这项比赛现名“英特尔科学人才选拔赛”,是美国历史最久、最具声望的科学竞赛,参赛者以高中生为主,又称“少年诺贝尔奖”。 钱永健1972年获哈佛大学化学和物理学士学位,时年20岁。 有机染料 在英国剑桥大学读研究生时,钱永健发明出一种更好的染料,可追踪细胞内的钙水平。 钙在多种生理反应中扮演关键角色,包括神经冲动调节、肌肉收缩、受精作用等。不过,计量细胞内钙水平的方法当时还相当原始,需要穿透细胞壁注射钙结合蛋白,这种方法通常会毁坏研究细胞。 钱永健利用化学技术发明出有机染料,与钙质结合时会戏剧性地改变荧光。 此外,钱永健还找到了为钙质“上妆”的方法,使染料无需注射即可穿透细胞壁。 钱氏家族的传奇 钱永健的父亲钱学榘与钱学森是堂兄弟,两人均毕业于上海交通大学,并赴美国留学。对于家族的长辈钱学森,钱永健非常推崇。去年在接受《细胞生物学杂志》采访时,他特意提到,母亲和父亲的家族中有很多工程师,其中,钱学森是中国原子弹项目的负责人。 1952年,钱永健出生在纽约。或许是家学渊源,他打小就对科学产生兴趣。读小学时,父母给他买了化学实验玩具,但他觉得不过瘾。后来,钱永健在学校图书馆发现一本化学书,里面讲到怎么将紫色的溶液变成绿色,他于是被化学深深吸引。读高中的时候,他家地下室已经摆满瓶瓶罐罐。兄弟俩甚至悄悄制造火药,结果不慎起火,烧到乒乓球桌。尽管出现了事故,父母并没有阻止孩子们的化学实验,钱永健也只是将实验地点搬到室外的混凝土露台。 16岁时,钱永健凭借美国科学基金会资助的一个化学项目,获得专为中学生设立的西屋科学奖。不过,钱永健在哈佛大学就读时,并不喜欢当时的化学教学方式,兴趣开始向神经科学转移。后来,他获得奖学金,将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)。 当时,钱永健的大哥钱永佑(Richard Tsien)刚好从英国牛津返回。钱永佑后来在斯坦福大学任职,并且和钱永健一样成为了美国科学院院士。钱永佑告诉弟弟,阿德里安是一位研究肌肉的电生理学家。钱永健顿时愣住了,因为那时他想研究的是大脑。 不过,阿德里安给了钱永健极大的自由度,钱永健开始研究如何观察大脑的神经信号网络。1980年,钱永健发明出检测钙离子浓度的染料分子。钙离子是生物体内的重要信号分子,因此,钱永健的这一发明被广泛应用于生物体内成像技术。很长一段时期,生物学家们忽视了钙离子的化学问题,化学家不了解钙离子信号的生物意义。兼具化学和生物背景的钱永健,则在多次失败之后有所斩获。 两年后,钱永健与漂亮的姑娘温迪(Wendy Globe)成婚。[编辑本段]北京大学拓展训练研究中心副主任 出生年月: 11 学历: 硕士学位 研究方向: 团队文化、体验教育与拓展训练 学习经历: 1997年北京体育大学体育教育系本科毕业。 2002年北京体育大学研究生院人文体育专业硕士班结业。 2007年北京体育大学研究生院体育教学专业拓展训练方向硕士学位。 曾参加定向越野培训、拓展训练培训、北大EMBA班学习、北京奥运会志愿者培训师等多种并顺利学习结业。 在北大旁听学习了管理学、心理学等多门课程。: 教学工作: 97-98年教授体育综合素质课,全面学习北大体育教学方法,并获优秀教案。 98-2000年先后教授男生健美操、女生健美操、篮球课、太极拳和游泳课,获得“岗松奖” 奖教金。 01-03年教授游泳、太极拳和网球体,并获体育部教学基本功太极拳大赛并列第一名。 03-07年教授体育综合素质(拓展)和研究生素质拓展课。 管理工作: 担任体育部党支部副书记,完成青年工作与安全保卫工作。 体育部工会干事,协助校工会、体育部工会完成体育部的工会活动工作。 群体活动: 1997-2001连续五年负责北京大学早操辅导活动,辅导内容为太极拳、健美操、街舞和第八套广播体操。 组建并指导北大健身协会、街舞协会(风雷社)、轮滑协会、素质拓展协会。 长期对北大多个部门进行健身指导服务,完成北大中层领导游泳班教学指导。 配合校工会完成多次体育活动的教学、指导、辅导工作。 完成北大平民学院拓展训练教学。 训练裁判: 1998年带队获得全国高校健美操比赛一等奖一名、三等奖一名。 任法学院98级、01级体育特长生班班主任,并获得校级“优秀班主任称号”。 指导风雷社获得北京市大学生街舞比赛二等奖,全国高校街舞比赛三等奖。 2004年带领学生参加北京市高校户外挑战赛获得三等奖并获精神文明称号。 2002年担任全国大学生“两操”比赛裁判,获“优秀裁判员”称号。此后担任过全国大学生街舞比赛、北京市高校健美操比赛、北大田径运动会等多项赛事的裁判工作。 社会职务: 北京市大学生体协户外运动分会副主席。 北京大学拓展训练研究中心副主任、北大武术研究中心技术部主任。 国家级健身指导员,国际标准舞A级裁判员、教练员。 健美操国家一级裁判员;篮球、羽毛球、田径二级裁判员。 国家中级户外教练指导员、红十字救生认证会员、游泳救护员。 多家体验式培训机构高级培训顾问与研究指导。 美国体验教育协会会员兼中国区信息研究员。 拓展训练教研网创办者与管理者、中国拓展培训师联盟主席。 户外杂志《山野》、《雪上运动》专栏作者,《拓展体验》期刊创始人。 荣誉与获得奖励: 1998年北大体育部优秀教案 1998年中国大学生体协“两操” 分会论文报告会一等奖 2000年“岗松奖” 奖教金 2001北大体育部教学基本功大赛太极拳并列第一名 2002年获得北京大学校级优秀班主任 2002年中国大学生体协“两操” 分会优秀裁判员 2004年获北大体育部论文报告会一等奖 研究成果与发表论文: 完成国内第一部《拓展训练》专著。 完成国家级课题《户外体验式学习在高现开展的试验研究》。 完成北大立项教材《北大拓展训练》网络版。 完成多篇有关体育产业与体育文化的论文,分别发表在《天津体育学院学报》与《武术研究》等期刊上。 完成多篇有关拓展训练的文章并发表在《山野》期刊与体育报上。 《第六套121健力操的实验研究》发表在《北京体育大学学报》并被收录在《中国高校体育改革十年回顾》。 1998年合拍“活力健美操”教学录像在BTV6播放,2000拍摄“城市健康舞”在BTV5播放。 2001拍摄“实用健身指导教程”并被北大成教学院选定为网络指导课程。 2004年CCTV5拍摄北大拓展训练课程介绍,连载播放6次,宣传推广拓展训练。 完成多篇论文获得校级、国家级论文报告会一等奖。
1、李四光(188910月26日-1971年4月29日)世界著名科学家、地质学家、教育家和社会活动家,我国现代地球科学和地质工作奠基人。中国地质事业的奠基人之一和主要领导人。 1949年李四光被邀请任政协委员。12月和夫人秘密回国。先后任地质部部长、中国科学院副院长、科联主席、政协副主席。为我国的地质、石油勘探和建设事业做出了巨大贡献。最大贡献是创立地质力学,以力学的观点研究地壳运动现象,探索地质运动与矿产分布规律,新华夏构造体系的特点,分析了我国的地质条件,说明中国的陆地一定有石油。从理论上推翻了中国贫油的结论,肯定中国具有良好的储油条件。毛泽东、周恩来根据他的建议,在松辽平原、华北平原大规模的石油普查。1956年他主持石油普查勘探,在很短时间里,发现大庆、胜利、大港、华北、江汉等油田,为中国石油工业建立了不朽的功勋。在国家建设急需能源的时候,滚滚石油冒了出来。摘掉了中国贫油的帽子,李四光独创的地质力学理论得到最有力的证明。2、邓稼先(25—29)中国核武器研究奠基人。中国原子弹氢弹之父 1950年在美国普渡大学获物理学博士学位,同年回国。10月到中国科学院。曾任中国科学院原子能研究所副研究员,核工业部第九研究院院长,核工业部科技委员会副主任,参加组织和领导我国核武器的研究、设计工作。是我国核武器理论研究工作的奠基者之一。从原子弹、氢弹原理的突破和试验成功及其武器化,到新的核武器的重大原理突破和研制试验,做出了重大贡献。作为主要参加者,其成果曾获国家自然科学奖一等奖和国家科技进步奖特等奖。3、钱学森 11出生,中国著名物理学家,世界著名火箭专家。浙江人,杭州,被誉为“中国导弹之父”,“中国火箭之父”,中将军衔。 1935年作为公费留学生赴美国学习和研究航空工程和空气动力学。10年后,发表了“时速为一万公里的火箭已成为可能”的惊人火箭理论而誉满全球,成为当时一流火箭专家,任加利福尼亚理工学院超音速实验室主任和古根罕喷气推进研究中心主任。中华人民共和国诞生后,钱学森和夫人蒋英按1950年开始争取回归祖国,当时美国海军高级将领金布尔说:“他知道所有美国导弹工程的核心机密,钱学森无论走到哪里,都抵得上5个师的兵力,我宁可把他击毙在美国也不能让他离开。”钱学森受到美国政府迫害,失去自由。4、钱三强(16——28)。1940年取得法国国家博士学位,继续跟随第二代居里夫妇当助手。1946年与同一学科的才女何泽慧结婚。夫妻二人在研究铀核三裂变中取得了突破性成果,被导师约里奥向世界科学界推荐。不少西方国家的报纸刊物刊登了此事,并称赞“中国的居里夫妇发现了原子核新分裂法”。同年,法国科学院向钱三强颁发物理学奖。他与夫人何泽慧被誉为“原子世界的科学伴侣,中国的居里夫妇”。 1948年夏,回国。新中国建立起,钱三强投入原子能事业的开创。中国科学院近代物理研究所(原子能研究所)副所长、所长。1955年中央决定发展本国核力量后,他又成为规划的制定人。1960年中央决定完全靠自力更生发展原子弹后,兼任二机部副部长的钱三强任技术上的总负责人、总设计师。国庆50周年前夕,中共中央、国务院、中央军委向钱三强追授“两弹一星功勋奖章”。5、周光召(5----)中科院院士,理论物理学家。中国科学院理论物理研究所副所长、所长,中国科学院院长,中国科协主席,人大副委员长 他主要从事高能物理、核武器理论等方面的科学研究并取得多面重要成果,在中国的第一颗原子弹、第一颗氢弹和战略核武器的研究设计方面进行了大量工作,为中国物理学研究、国防科技和科学事业的发展作出了突出的贡献。他参加并领导了爆炸理论、内爆动力学、辐射流体力学、高温高压物理、计算机学和中子物理等领域与核武器有关的研究工作,取得多项有实际应用价值的重要成果。在高能物理研究方面,他首先推导出赝矢量流部分守恒定理,对弱相互作用理论起了重大推进作用,对其后流代数和涉及π介子的理论发展有重要影响。他是首先提出利用丢失能量来寻找新共振粒子的学者之一。他首先建议利用原子核吸收探测弱相互作用中的致磁效应。在凝聚态物理研究方面,他在闭路格林函数、量子场论的整体拓扑性质等研究中取得一系列重要成果, 1958年在国际上首先提出粒子的螺旋态振幅,并建立了相应的数学方法。是世界公认的赝矢量流部分守恒定理的奠基人之一。参加领导了爆炸物理、辐射流力学、高温高压物理、计算力学等研究工作。在中国第一颗原子弹和氢弹的理论设计中作出贡献。1996年3月,由中国科学院紫金山天文台观测发现的、国际编号为3462号小行星,被命名为“周光召星”。 1999年中共中央、国务院、中央军委授予他“两弹一星功勋奖章”。6、钱伟长(9-),中国力学家、应用数学家、教育家。中国近代力学、应用数学的奠基人之一。政协副主席,民盟中央副主席,上海大学校长 1940年1月考取中英庚款会的公费留学生,赴加拿大多伦多大学学习,跟随导师辛吉研究,用50天时间完成论文《弹性板壳的内禀理论》,发表于世界导弹之父冯·卡门的60岁祝寿文集内,并受到爱因斯坦的称赞,奠定了其在美国科学界的地位。1942年获博士学位。 1942年在美国加州理工学院和喷射推进研究所做博士后研究,与钱学森等一起,在冯·卡门教授指导下从事航空航天领域的研究工作,参加火箭和导弹实验,并发表了世界上第一篇关于奇异摄动的理论。 1946年5月,钱伟长以探亲为名只身返国,应聘为清华大学教授,兼北京大学、燕京大学教授。钱伟长的成名之作是薄板薄壳的统一内禀理论。在1941年钱伟长和他的导师辛格合作发表的弹性板壳内禀理论一文中,作者成功地用张量符号建立了薄板薄壳内力素张量所应满足的6个静力宏观平衡方程,并把微元体的平衡及变形协调方程写成适当的形式,避免了对板壳变形的先验假设。从这一精确理论出发,可以根据不同的实际情况做不同的近似处理,发展出系统的理论方法,成为中国近代力学的奠基人之一。7、华罗庚(12—12)世界著名数学家,是中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自安函数论等多方面研究的创始人和开拓者 在国际上以华氏命名的数学科研成果就有“华氏定理”、“怀依—华不等式”、“华氏不等式”、“普劳威尔—加当华定理”、“华氏算子”、“华—王方法”等。他为中国数学的发展作出了举世瞩目的贡献。美国著名数学家贝特曼著文称:“华罗庚是中国的爱因斯坦,足够成为全世界所有著名科学院院士”。被列为芝加哥科学技术博物馆中当今世界88位数学伟人之一。 被毛泽东、周恩来等领导人盛赞为“人民科学家华罗庚”。8、茅以升(9---12),中国桥梁学家、土木工程学家、教育家、社会活动家,中国现代桥梁之父 1916年毕业于唐山工业专门学校土木系。次年获美国康奈尔大学土木专业硕士学位。1921年获美国卡内基·梅陇大学理工学院工学博士学位。其博士论文《桥梁桁架的次应力》的科学创见,被称为“茅氏定律”。 1933以茅以升为首的我国现代桥梁工程先驱在钱塘江上建成了中国人自己设计和施工的第一座现代钢铁铁路公路两用大桥,他采用“射水法”、“沉箱法”、“浮远法”等,解决了建桥中的一个个技术难题。在中国桥梁工程史上树立了一座不朽的丰碑。 他参加新中国第一座现代化大桥——武汉长江大桥的建造。5任由中外专家组成的技术顾问委员会的主任委员,解决了武汉长江大桥建设中的14个难题。茅以升成为中国现代桥梁工程学的重要奠基人,为我国和世界桥梁建筑事业做出了卓越的贡献。从此,茅以升一辈子爱桥、建桥,他足迹遍布大江南北,他的名字和新建的大桥一起留在祖国各地。9、朱光亚(12----)中国科学院、工程院院士、院长;中国核科学技术的主要开拓者之一,是中国原子弹、氢弹科技攻关组织领导者之一 1946年赴美国密执安大学研究生院从事核物理实验研究工作,获物理学博士学位;1950年春回国。曾任核武器研究所副所长、核武器,国防科工委科技委副主任、主任,中国科学技术协会主席,中国工程院首任院长。政协副主席,中国科学技术协会名誉主席。 在原子弹研制的关键时刻,朱光亚出任4个技术委员会之一的中子点火委员会副主任委员,主持起草的《原子弹装置国家试验项目与准备工作的初步建议与原子弹装置塔上爆炸试验大纲》提出了将核爆炸试验分两步走,第一个装置先以地面塔爆方式,然后以空投航弹方式进行的方案,不但提前了我国第一次原子弹爆炸的时间,更重要的是能安排较多的测试项目,用来监视原子弹动作的正常与否,检验设计的正确性。这个大纲在我国第一颗原子弹研究及试验中起了十分重要的作用。 60年代中期,朱光亚就认识到将核试验转入地下,无论从减少放射性污染的角度,还是从更深入地研究核武器爆炸过程规律的角度,都是很有必要的。地下核试验可以贴近核装置进行精确的物理诊断,这对于研究核爆炸过程,用试验数据验证理论设计、校正数值模拟的方法和参数都是十分有利的。在他的大力支持下,1969年9月23日,我国成功地进行了第一次地下核试验。他还非常重视贯彻“一次试验,多方收效”的方针,主张在一次试验中尽可能多安排一些诊断项目,多解决几个科学技术问题。正是这些做法,使我国能依靠较少次核试验,取得更多的核爆过程的规律性认识,对加快核武器的发展步伐起了关键作用。 在我国核武器发展的历史中,他始终处于高层科技决策的中心,为发展我国的核武器事业和国防科学技术事业作出了突出的贡献。现在他还兼任国家科技领导小组成员。1985年获国家科技进步奖特等奖。1988年获国家科学技术进步奖特等奖。1999年中共中央、国务院、中央军委授予他“两弹一星功勋奖章”。10、袁隆平(1-)中国杂交水稻育种专家, “杂交水稻之父 国际水稻研究所所长、印度前农业部长斯瓦米纳森评价说:“我们把袁隆平先生称为‘杂交水稻之父’,因为他的成就不仅是中国的骄傲,也是世界的骄傲,他的成就给人类带来了福音。” 2007年4月29日,世界杂交水稻之父、中国工程院院士袁隆平正式就任美国科学院外籍院士,并出席了有世界数百名顶级科学家参加的美国科学院院士年会。袁隆平院士是中国工程院院士中的惟一当选者。 世界著名科学家、诺贝尔化学奖获得者、美国科学院院长西瑟罗纳在新当选院士就职典礼上介绍袁隆平院士的当选理由时说:袁隆平先生发明的杂交水稻技术,为世界粮食安全作出了杰出贡献,增产的粮食每年为世界解决了3500万人的吃饭问题。 2001年2月19日,中共中央、国务院隆重举行国家科学技术奖励大会,授予湖南杂交水稻研究中心研究员、中国工程院院士袁隆平2000年度国家最高科学技术奖。表彰袁隆平在基层潜心研究,突破经典遗传理论的禁区,提出水稻杂交新理论,实现了水稻育种的历史性突破。现在我国杂交水稻的优良品种已占全国水稻种植面积的50%,平均增产20%。从推广种植杂交水稻以来,已累计增产稻谷3500亿公斤,产生了巨大的经济和社会效益。 1999年10月,经国际小天体命名委员会批准,中国科学院北京天文台施密特CCD小行星项目组发现的一颗小行星(8117)被命名为“袁隆平星”。
克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon,1916年4月30日-2001年2月26日),美国数学家、电子工程师和密码学家,被誉为信息论的创始人。1937年21岁的香农是麻省理工学院的硕士研究生,他在其硕士论文中提出,将布尔代数应用于电子领域,能够构建并解决任何逻辑和数值关系,被誉为有史以来最具水平的硕士论文之一。1948年香农发表了划时代的论文——通信的数学原理,奠定了现代信息理论的基础。二战期间,香农为军事领域的密码分析——密码破译和保密通信——做出了很大贡献。2001年2月26日去世,享年84岁。香农出生于密歇根州的Petoskey。父亲克劳德(1862–1934)与他的姓名完全相同,是新泽西州早期移民的后裔,曾自主创业经商,也担任过审核遗嘱的法官。母亲玛贝尔·沃夫·香农(1890–1945)是德国移民的女儿,职业是语言学教师,曾长期担任密歇根州Gaylord高中的校长。香农人生的前16年都是在Gaylord度过的,他在那儿接受了公立学校教育,并于1932年从Gaylord高中毕业。香农对机械和电气电子表现出了极大爱好。他最优秀的学科就是科学和数学,并在家中制作了模型飞机、无线电控制的模型船和一个可与半英里内的朋友家联系的无线电报系统。大一点的时候,他做过西联汇款的投递员。 香农孩提时期仰慕的英雄是托马斯·爱迪生,后来他才知道自己是托马斯·爱迪生的远房亲戚。他们都是约翰·欧格登(John Ogden)的后裔。约翰·欧格登是一个殖民领袖,也是许多杰出人物的先祖。布尔理论和二战前研究 1932香农进入密歇根大学学习,在大学的一门课程中接触到了乔治·布尔的理论。1936年大学毕业时,香农获得了两个学士学位:电子工程学士和数学学士。不久,香农进入麻省理工学院开始研究生学习,参与了万尼瓦尔·布什的微分分析机(Differential Analyzer)的相关工作。微分分析机是一种模拟计算机,是现代电脑的鼻祖。 在研究微分分析机的自组织(ad hoc)电路时,香农发现引入布尔理论的概念会带有很大的好处。在1937年硕士论文的基础上,香农在1938年发行的Transactions of the American Institute of Electrical Engineers上发表了著名论文“A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits”。由于这篇论文,香农于1940年被授予美国Alfred Noble协会美国工程师奖。哈佛大学的哈沃德·加德纳称香农的硕士论文“可能是本世纪最重要、最著名的硕士学位论文”。 在这篇论文中,香农证明了布尔代数和二进制算术可以简化当时在电话交换系统中广泛应用的机电继电器的设计。然后,香农扩展了这个概念,证明了基于机电继电器的电路能用于模拟和解决布尔代数问题。 用电子开关模拟布尔逻辑运算是现代电子计算机的基本思路,香农的工作成为数字电路设计的理论基石,完全取代了之前盛行的ad hoc方法。Vannevar Bush建议香农将类似的数学方法应用于孟德尔遗传学,香农接受了这个建议,写出了An Algebra for Theoretical Genetics。凭此论文,香农于1940年获得麻省理工学院博士学位。 1940年,香农成为普林斯顿高等研究院的研究员。在那里香农有很多机会与当时有影响力的科学家和数学家交流,比如阿尔伯特·爱因斯坦、赫尔曼·外尔和约翰·冯·诺伊曼,现代信息理论的思想逐渐在他脑海中成型。 二战期间的研究 二战期间,香农加入贝尔实验室,研究火力控制系统和密码学,相关课题直属国防研究委员会领导。 在贝尔实验室,香农遇到了担任数值分析员的Betty。两人于1949年结婚。 1943年,香农有机会和英国数学家和密码学家艾伦·图灵合作。图灵被派到华盛顿和美国海军交流破译德国的北大西洋潜艇舰队密码的成果,并在贝尔实验室呆了一段时间。香农和图灵在一个自助餐厅见面。图灵向香农介绍了现在被称为“通用图灵机”的概念。香农对此很感兴趣,因为图灵机的概念和香农自己的很多想法相吻合。 1945年,战争进入尾声,国防研究委员会NDRC的使命即将结束。在正式解散之间,NDRC决定将重要研究成果整理成册,其中有一篇论文“火力控制系统的数据平滑和数据预测”是香农和Ralph Beebe Blackman、Hendrik Wade Bode一起写的,它的思路和“通信系统中将信号和噪声相分离”是类似的,也就是说,香农在火力控制系统研究中已经发现了后来成为信息理论的基本概念和框架体系。 战时香农在密码学领域的研究与通信领域的关系更加密切。1945年,香农向贝尔实验室提交了一份备忘录,题目是“密码学的一个数学理论”,之后在1949年以“保密系统的通信理论”的标题在Bell System Technical Journal正式发表,包含了很多在“通信的一个数学理论”出现的概念和数学公式。香农说,战时对通信理论和密码学的研究使他认识到“两者密不可分”。 还是在贝尔实验室,香农证明了一次性密钥(cryptographic one-time pad)是无法被破译的。香农同时证明了一个无法被破译的密码系统的密钥必须有以下特征:完全随机;不能重复使用;保密;和明文一样长。战后的贡献 1948年,划时代的“通信的一个数学理论”分成两部分,在7月和10月的Bell System Technical Journal发表。文章系统论述了信息的定义,怎样数量化信息,怎样更好地对信息进行编码。在这些研究中,概率理论是香农使用的重要工具。香农同时提出了信息熵的概念,用于衡量消息的不确定性。 1949年,香农和Warren Weaver合著了“通信的数学理论”,包含了香农1948年的论文“通信的一个数学理论”和Warren Weaver为非专业人士写的介绍通信理论的内容。Warren Weaver指出,在信息理论中"information"这个词不是指“你说了什么”,而是指“你能够说什么”,也就是说,信息表示人们可有多少选择。之后,John Robinson Pierce在“Symbols, Signals, and Noise”这本书中也对香农的概念作了通俗的介绍。 1951年,香农写了"Prediction and Entropy of Printed English",说明信息基础理论能够应用于自然语言和计算机语言,计算了英语这门语言的熵,从而为从统计的角度分析语言打下了基础。而且,香农认为如果把空格当作英语字母表上的第27个字母,能够降低提取英语处理的不确定性。 数学通信的基础理论——抽样分析理论——的提出也有香农的贡献。抽样分析理论将连续的模拟信号抽样成离散的数字信号,为20世纪60年代之后数字通信的兴起奠定了基础。 1956年,香农返回MIT。爱好和发明 除了学术研究,香农爱好杂耍、骑独轮脚踏车和下棋。香农发明了很多用于科学展览的设备,比如火箭动力飞行光盘、一个电动弹簧高跷和一个喷射小号。香农的办公桌上放着一个他称之为“终极机器”的盒子,这是香农众多好玩的发明之一,是根据人工智能研究的先驱、数学家马文·闵斯基提出的想法而做出来的。这个盒子外表平淡无奇,只是在一侧有一个开关,弹一下开关,盒盖就会打开,一个机械手会伸出来;将开关复原,机械手就缩回盒子。香农还做了一个设备能够复原魔方。 香农还被认为和爱德华·索普一起发明了第一个佩戴式计算机,这个佩戴式计算机用于提高轮盘赌的获胜几率。