張春霆（生物物理學(xué)家）

院士簡(jiǎn)介

張春霆教授在學(xué)術(shù)研究上獨辟蹊徑，成功地將物理學(xué)知識引入到分子生物學(xué)領(lǐng)域中來(lái)，在理論分子生物學(xué)研究方面作出了突出的貢獻。理論分子生物學(xué)是一門(mén)新興的邊緣學(xué)科，在世界范圍內處于剛剛起步的階段。該學(xué)科運用物理學(xué)和數學(xué)的理論及方法研究生物大分子，如蛋白質(zhì)和核酸等，從理論上深入闡明其結構和生物功能，并研究生物大分子運動(dòng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程及其與其生物功能的關(guān)系等。這種理論研究和分子生物學(xué)的實(shí)驗研究是相輔相成的，對于研究生命現象的分子運動(dòng)規律具有十分重要的意義，而且對醫、農、工和國防實(shí)踐都有著(zhù)潛在的重要作用。

在這一國際生命科學(xué)中最前沿的課題研究中，張春霆教授所取得的兩項主要成果填補了國內的空白。其一是系統地開(kāi)創(chuàng )了DNA序列分析中的幾何學(xué)研究途徑，得出了關(guān)于天然蛋白質(zhì)的穩定性與密碼子的選用之間存在著(zhù)強關(guān)聯(lián)等的重要結論。他提出的顯示和分析DNA序列的Z曲線(xiàn)理論與方法，首次將計算幾何學(xué)和微分幾何學(xué)引入到DNA序列分析中來(lái)。這種嶄新的研究方法將成為遺傳、分子進(jìn)化學(xué)和指紋學(xué)等研究中的一項新工具，具有廣泛的應用前景。利用計算機圖形學(xué)技術(shù)，可將任一DNA序列以三維空間曲線(xiàn)形式顯示于計算機的屏幕之上。通過(guò)對Z曲線(xiàn)的觀(guān)察和數學(xué)研究，可用這一新穎的觀(guān)點(diǎn)來(lái)分析DNA序列，開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域，可望發(fā)展成一門(mén)新的交叉學(xué)科。其二是在蛋白質(zhì)結構類(lèi)的預測研究中取得了世界領(lǐng)先性的成果。張春霆教授發(fā)展了一系列新的預測方法，將預測的準確度從75%提高到95%以上，這是迄今為止世界上在這個(gè)領(lǐng)域里的最好結果。這對于進(jìn)一步預測蛋白質(zhì)的二級和三級結構是非常有用的。該項研究還顯示，蛋白質(zhì)的總體結構信息（如其結構類(lèi)），基本上由其一級結構的總體信息（如氨基酸組成）所決定。以上系統的研究成果，對于蛋白質(zhì)結構的研究具有重要的科學(xué)意義。

此外，張教授提出了三項非常有效的方法來(lái)預測HIV蛋白酶對蛋白質(zhì)的剪切活性部位，這些方法已經(jīng)成為美國普強研究所用于尋找治療艾滋病有效藥物的強有力的工具。進(jìn)而，他還提出一種非常精妙絕倫的理論來(lái)解釋細胞內微管蛋白質(zhì)裝配過(guò)程的內部運動(dòng)機制，用于闡明新發(fā)現的抗癌藥物紫杉醇的抗癌作用機理。該項成果被有關(guān)專(zhuān)家認為“非常重要”“，代表了本領(lǐng)域的最新進(jìn)展”。

意大利國際基因工程與生物技術(shù)研究中心主任法拉其教授認為：張春霆對DNA結構做了“極有價(jià)值的研究”，“是一筆最有價(jià)值的財富”。意大利國際理論物理研究中心授予他“境外研究員獎”，獎金用于支持他的學(xué)術(shù)研究。美國著(zhù)名的分子生物學(xué)研究部門(mén)Scripps研究所給他來(lái)信，稱(chēng)贊他的研究方法是富有創(chuàng )新精神的。英國著(zhù)名的分子生物學(xué)刊物《J．Mol．Biol．》的主編把張春霆的重要論文安排在238卷第一期第一篇的位置上，以示重要。他還收到世界各地寄來(lái)的上百封來(lái)信，向他索要關(guān)于DNA序列研究的論文。他還受前蘇聯(lián)科學(xué)院生物物理研究所、美國國家衛生研究院、意大利國際理論物理研究中心和美國波士頓大學(xué)生物大分子研究所等研究單位著(zhù)名科學(xué)家的邀請，多次出國講學(xué)。

張教授現已年逾古稀，然而他的事業(yè)卻是處于青春期。他仍舊在積I極努力，創(chuàng )造條件，為天津大學(xué)生命科學(xué)研究的發(fā)展做出新的貢獻。他猶如忠于職守的老黃牛，不息地奮力躬耕著(zhù)。我們相信，張春霆教授將為人類(lèi)的科學(xué)事業(yè)和健康事業(yè)譜寫(xiě)出更加光輝的篇章。

院士成就

張教授是我國少數生物信息學(xué)家之一。他有較強的數學(xué)、物理學(xué)和計算機技術(shù)基礎，以此為背景，從20世紀80年代初開(kāi)始，他轉而研究計算生物學(xué)和生物信息學(xué)，先后在國外SCI刊物上發(fā)表論文70余篇，被引用400余次。

他的主要貢獻在兩個(gè)方面：

一是提出用雙Sine—Gordon偏微分方程組來(lái)模擬DNA分子在轉錄和復制過(guò)程中堿基運動(dòng)的動(dòng)力學(xué)機制，此工作得到近100次的SCI引用。

二是提出了DNA序列的Z曲線(xiàn)理論，開(kāi)拓了一條用幾何學(xué)方法分析DNA序列的新途徑。

天津大學(xué)理學(xué)院名譽(yù)院長(cháng)

中國科學(xué)院院士，著(zhù)名生物物理學(xué)家、生物信息學(xué)家

分析DNA序列 揭開(kāi)生命之源

Z-曲線(xiàn)，DNA序列的3-D圖形表示。

榮譽(yù)獎勵

1995年當選中國科學(xué)院院士

國家教委科技進(jìn)步一等獎 (1996)

國家自然科學(xué)二等獎 (1997)

獲天津市勞動(dòng)模范榮譽(yù)稱(chēng)號 (2000)

何梁何利科技進(jìn)步獎 (2001)

2001年當選第三世界科學(xué)院院士

人物經(jīng)歷

1965年獲復旦大學(xué)碩士學(xué)位。^[1]