我国生物化学领域第一位女性院士

2022-10-28 10:10

她接续方心芳先生“人民的需求就是科研方向”的衣钵，一生致力于工业微生物领域的科学研究与技术研发，是我国酶工业领域的先驱。她主导研发的黑曲酶菌种生产酶制剂，每年可为国家节约资金近两亿元、粮食22万吨。这一成果于1985 年获得国家科学技术进步一等奖。

她敏锐洞察到学术前沿，有力推动了我国糖生物学和糖生物工程的学科建设、人才队伍建设和产业发展。

她是中国科学院第一位生物化学领域的女院士张树政。

张树政，1922年10月22日出生于河北束鹿，2016年12月10日在北京去世。生物化学家，毕生从事微生物生化及酶学的研究。1991年当选中国科学院学部委员（院士），生前是中国科学院微生物研究所研究员。

2022年10月22日，适逢张树政院士百年诞辰。先生虽逝，风范长存。谨录微生物学史家程光胜先生一篇纪念文章，诚致崇高敬意。

张树政出生在一个书香门第，祖父是清朝最末一榜进士，父亲毕业于北京大学法科，母亲一生从事教育事业。她九岁时从出生地到北京，插班北京实验小学三年级，毕业后被保送到国立北京女子师范学院附属女子中学，1941 年考入燕京大学化学系。因太平洋战争爆发，燕京大学被迫停办，她转学到沦陷区的北京大学化学系，1945 毕业，获理学士学位，留校在化学系任助理。1946 年张树政到北京大学医学院医学系生化科任技佐，后转入理学院化学系任助教，1949 年失业，1950 年任新中国的重工业部综合工业研究所任技师，1954 年随机构调整到中国科学院菌种保藏委员会任助理研究员。此后，张树政随机构改变而一直在中国科学院微生物研究所及其前身从事微生物生物化学研究，历任助理研究员、副研究员和研究员，直至去世，1991 年当选为中国科学院生物学部委员（院士）。

张树政曾担任中国微生物学会理事、编辑出版工作委员会主任委员、微生物学名词审定委员会委员；中国生物化学会第一、二届理事、三届常务理事，五届理事和工业生化专业委员会副主任委员；《微生物学报》副主编、主编；中国科学院第二届出版图书情报委员会委员、《中国科学》《科学通报》编委；国家自然科学基金委员会学科评审组成员；河北省科学院微生物研究所顾问。1987 年她当选北京市海淀区人民代表大会代表。

张树政在燕京大学和沦陷区的北大化学系，受到了比较严格的训练，一年级8 门功课她有6 门是甲等，2 门乙等，毕业论文的题目是“磺酰胺新药”。毕业时适逢抗日战争胜利，她曾为著名化学家钱思亮的助教，做过一些研究工作，包括“食物中含铁量的测定”和“大豆发芽时氮的分配”等等，这为她后来的科研工作打下了良好的基础。

1954 年，张树政进入中国科学院工作后，由方心芳安排从事工业微生物的生理生化研究。她参与了以麸皮为原料，人工培养曲霉和酵母菌制成麸曲酿酒的试验，显著节约了酿酒用粮。此种技术在全国推广，为国家节约了大量粮食。他们曾筛选了一批糖化酶活性很强的曲霉菌种，应用在酒精生产中，提高了酒精产量，节约了粮食，这些菌种很长时间内曾是我国酿酒和酒精行业应用的首选菌种。在此基础上，张树政从微生物酶学方面进一步深入工作，此后数十年中，在这一领域取得了突出的成就。

1957 年张树政和她的同事们克服困难，自制电泳仪，分析比较了我国酒曲中不同种曲霉淀粉酶系的组成，发表了她在科学院的第一篇研究报告《霉菌淀粉酶的纸上电泳分离和鉴定》，这可能是我国最先发表的有关曲霉产生的淀粉酶类型的研究报告。同年张树政承担了“国家最重要科学技术任务”中“淀粉酶及淀粉酶菌类的研究”课题，这标志了张树政一生从事微生物酶学研究的开始。1980年代，在微生物所许多人共同努力下，得到了高产糖化酶的黑曲霉菌种，更新了原有菌种，并被作为酶制剂生产菌种，逐步形成了我国的酶制剂产业，这些酶制剂的广泛应用取得了巨大的经济效益。此项成果于1985 年获国家科学技术进步一等奖。

1960 年微生物所为应对全国性的大饥饿，开展了用人类无法直接利用的农作物秸秆为原料，培养白地霉生产单细胞蛋白补充居民营养的工作。这一工作告一段落后，张树政开始带领一批年轻科研人员研究白地霉的戊糖代谢途径。他们阐明了木糖和阿拉伯糖的代谢途径，纯化了木糖醇脱氢酶，并证明为诱导酶。他们在测定白地霉菌丝的无细胞提取液中有关酶活力时，发现了D-甘露醇，最后证明了甘露醇的形成途径。这项工作发表在英文版的《中国科学》上。后来获得中国科学院1978 年重大科技成果奖。

张树政从事红曲菌淀粉酶的酶学研究计划始于1962 年，但在开始几年中工作不多。5 年后，由于接受国家研制酶法生产葡萄糖的应用课题，他们选用了我国传统食品酿造中应用广泛的红曲菌的葡萄糖淀粉酶，取得了成功并在工业生产中应用。后来红曲菌淀粉酶被更优良的酶制剂取代，便退出了应用领域。1970 年代初国家曾一度提倡开展基础研究，考虑到红曲菌是我国独有的酿造用菌，张树政便以红曲菌葡萄糖淀粉酶为对象从事酶的结构与功能研究。张树政带领学生们自己制作国外先进仪器，在国内首先建立了等电聚焦和聚丙烯酰胺凝胶电泳等新技术，应用于红曲糖化酶的研究。他们在世界上首次得到了这种酶的结晶，以这种结晶为材料，开展了一系列酶学基础研究，先后发表了25 篇论文，多次在国际酶学会议上报告，1987 年这一课题取得的成果获得中国科学院科技进步三等奖。这项工作，在当时被著名生物化学家王应睐认为是从应用研究转入基础研究的可喜成果。他们还在酶学中首次发现酶的不同分子型存在构象差异，而这种差异是由糖基化作用引起的。

在近20年的时间里，张树政领导的研究集体研究过20多种糖苷酶，其中有α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、生淀粉酶、β-淀粉酶、麦芽四糖淀粉酶、异麦芽三糖水解酶、异淀粉酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、果胶酶、α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶、右旋糖苷酶、红曲菌α-葡萄糖苷酶（麦芽糖酶）、环状糊精葡糖基转移酶、海枣曲霉的糖苷酶类、酸性木聚糖酶、几丁质酶、肝素酶等。他们首先在真菌海枣曲霉中发现了有严格底物专一性的β-D-岩藻糖苷酶，对多种酶进行了酶学性质的研究。这些酶中有些后来被应用到生产实践。

1980 年代后期，张树政开始关注极端环境微生物产生的极端酶，她领导的研究集体从嗜热菌中纯化了多种酶。1997 年，她指导学生发表了综述文章《嗜极菌的极端酶》，指出极端酶的开发和利用将会出现诱人的前景。他们研究过的一些产生极端酶的微生物后来通过基因工程手段加以改良，开发出了有望用于生产的菌种。

1991 年底，即将步入古稀之年的张树政当选为中国科学院生物学部委员，成为我国生物化学领域第一位女院士。正当此时，在以糖链为“生物信息分子”的水平上阐明生物高层次生命现象的糖生物学发展起来了。在数十年从事糖苷酶研究的基础上，张树政及时抓住了这个生物化学领域的当代前沿，以我国最高学术机构成员的身份，开始积极倡导和推动我国糖生物学和糖生物工程的发展。

从1993 年起，张树政和全国各大学及科研单位的一批科学家一起，开始向中国科学院、国家自然科学基金委员会、科技部建议组织糖生物学的科学研究项目。随后便不断以“糖蛋白寡糖功能和结构的关系”为课题名称申请基金，虽然开始只从微生物所获得1 万元所长基金资助，但研究结果便发表在1995 年《纽约科学院年报》中，1996 年获院基础研究强化基金资助，开展了糖蛋白结构与功能、糖基转移酶和寡糖药物的研究，1998 年又向中国科学院提出将“细胞粘附分子、生物活性聚糖及相关酶的研究”作为中国科学院“九五”基础性研究重大项目的建议书。

在她的推动下，在世纪之交先后召开了三次香山科学会议。在我国第12 个五年计划开始后，科学研究的投入和人才的培养与引进都有明显的增强，全国糖生物学和糖生物工程已经形成了一支较为雄厚的研究队伍，有关产业也正在兴起和发展。

2002 年，由张树政主编的科普著作《糖生物学与糖生物工程》问世，2012 年，16 位糖生物学领域中卓有建树的年青科学家编著了《糖生物工程》一书，作为张树政九十华诞的献礼，是这个当代科学新领域正在我国迅速发展的标志。这是后辈对张树政在我国糖生物工程发展中历史贡献的肯定。

张树政生活上随遇而安，但在学术上和工作上却是出名的“较真”。大家评价她“参与科技社会活动中，严肃认真、严格把关，勇于向不正之风进行斗争，作出了成绩，得到学者们的好评。”

张树政是院士中没有留学学历的少数人之一。她天资聪慧，自小生活在温馨的家庭中，受到良好的家教，兄弟姐妹们面对日寇欺凌，始终乐观积极，坚持读书，参加各种体育活动。严谨的家庭教育，传统的价值观和道德观培养了她乐观向上的精神，建立了口碑良好的人际关系。她从9 岁到北京上学，一直到大学毕业，几乎都在当时全国教学水平最高的学校学习，受益于国内高水平基础教育的培育，大学和后来工作期间，受到一批大师亲炙，加上她自己的努力，为她的科研生涯打下了雄厚的知识基础，开阔了视野。

中学毕业后，她报考了燕京大学化学系，认为中国贫弱，要发展工业才能富强，自己要到化工厂去工作。她没有接受当时要她学家政的劝告，决心去和男性竞争。自幼要强的个性，造成了她在科研中坚韧不拔，百折不挠的意志，无疑是她取得非同凡响的事业成就的主观基础；而新中国的建立为她实现理想创造了更好的条件。