徐建興：傾情生物物理學(xué)

　　——記中國科學(xué)院生物物理研究所研究員、博導(dǎo)徐建興

　　文/ 陳 杰 賈曉青

　　馬克思說：在科學(xué)上沒有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人才有希望達到光輝的頂點。這句話在中科院生物物理研究所徐建興教授身上體現(xiàn)得淋漓盡致。

　　徐建興教授花費畢生的精力，專注于呼吸鏈酶系結(jié)構(gòu)與功能研究，孜孜不倦地求索，在線粒體基礎(chǔ)研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用的結(jié)合上打開了一扇門，引入了新思想，取得了具有開拓性的研究成果。他以實際行動譜寫了一曲科技創(chuàng)新的贊歌。

　　矢志不移 潛心科研

　　徐建興教授數(shù)十年如一日，在他熱愛的學(xué)科領(lǐng)域，進行了長期不懈的辛勤探索，他淡泊名利，甘于寂寞，用堅韌和執(zhí)著堅守著屬于他自己的科研陣地，用超常的付出締造著中國科學(xué)界的奇跡。

　　徐教授1958年考入中國科大生物物理系，1963年畢業(yè)后分配到中國科學(xué)院生物物理研究所開始從事酶分子生物學(xué)研究。1964-1965年在上海生物化學(xué)研究所進修，在鄒承魯院士指導(dǎo)下研究細胞色素C氧化酶CO抑制光解動力學(xué)。1979年作為改革開放首批出國學(xué)者先后兩次赴美留學(xué)，回國后相繼開展了琥珀酸細胞色素C還原酶中細胞色素b的三項還原動力學(xué)、泛醌反應(yīng)抑制劑的合成與篩選、呼吸鏈酶系的啦曼光譜研究、細胞色素C抗氧毒性功能研究，呼吸鏈酶的純化與晶體培養(yǎng)等課題。

　　1987年徐建興再度赴美國留學(xué)期間，他針對當時爭論了多年的關(guān)于Mitchell 化學(xué)滲透學(xué)說(1978獲得諾貝爾獎)與實驗檢驗之間存在偏差的問題分析了呼吸鏈研究的歷史資料，他發(fā)現(xiàn)學(xué)術(shù)界似乎忽略了一個重要的問題，那就是從生物物理學(xué)的角度判斷線粒體作為分子熱機也應(yīng)該做“無用功”。Mitchell理論只闡述了線粒體如何制造ATP(相當于熱機做“有用功”)的問題，而忽略了線粒體會不會和怎樣喪失制造ATP能力(相當于熱機做“無用功”)的問題。反復(fù)思考之后徐建興腦海里產(chǎn)生了論證這一尚無人過問的理論問題的思路，于是他決定拒絕綠卡的誘惑回國自行開展這一課題研究。

　　徐建興教授回國后，將自己的想法向鄒承魯院士做了匯報。鄒院士給予了很大的支持，鼓勵他自己設(shè)計實驗自己做研究，自己申請資金，自己開展工作，并為他使用實驗儀器大開綠燈，成為徐建興教授能堅持下來并完成此項研究的堅強后盾。

　　徐建興教授的研究遇到的最大困難是申請科研資金難，因為選擇了超前思維的課題很難被評審專家理解。所以很長時間他是通過與臨床醫(yī)生合作使用別人的基金為別人帶學(xué)生的方式進行的。在科研基金赤字的情況下，他依然堅持不懈。他經(jīng)過了十幾年的堅持和努力，設(shè)計了多種實驗論證手段，最終以極具說服力的實驗數(shù)據(jù)完成了其獨創(chuàng)理論的論證，撰寫并發(fā)表了多篇具有原創(chuàng)性思維的科學(xué)論文。

　　苦心孤詣 碩果累累

　　功夫不負有心人。徐建興教授用心血和智慧培育出三項重大成果。

　　第一項是呼吸鏈酶的結(jié)構(gòu)研究成果：他與清華大學(xué)饒子和教授合作完成了豬心呼吸鏈復(fù)合物II晶體結(jié)構(gòu)2.4埃的解析，論文發(fā)表在2005年Cell上。該成果是繼日本科學(xué)家完成牛心呼吸鏈復(fù)合物IV結(jié)構(gòu)解析和美國科學(xué)家完成牛心呼吸鏈復(fù)合物III結(jié)構(gòu)解析之后呼吸鏈酶系晶體結(jié)構(gòu)研究的又一重大成果，標致了我國在國際生物能力學(xué)和膜蛋白晶體學(xué)領(lǐng)域占有一席之地。

　　第二項是呼吸鏈功能的研究成果：在國際生物能學(xué)力家普遍關(guān)注呼吸鏈如何傳遞電子制造能量分子ATP的功能時，徐建興思考了呼吸鏈如何受損傷失去制造ATP能力的問題并提出了呼吸鏈電子漏旁路假說。在論證假說的研究中證明了細胞色素C具有清除線粒體中O2-。和H2O2的抗氧毒性新功能，發(fā)現(xiàn)了細胞色素C通過兩條呼吸鏈電子漏旁路對線粒體中O2-。和H2O2的水平進行調(diào)控的原理，提出了線粒體自由基代謝的概念和自由基代謝失調(diào)導(dǎo)致病理狀態(tài)的理論。該理論不僅把Mitchell理論與實驗檢驗之間存在偏差的來源解釋清除了，更重要的是它揭示出呼吸鏈電子漏生成的氧毒性分子O2-。和H2O2是損傷呼吸鏈和線粒體的元兇，這為探討衰老、神經(jīng)退行性疾病、運動疲勞、缺血再灌流損傷等與氧毒性有關(guān)的重大醫(yī)學(xué)問題提供了新思路。最近他以呼吸鏈傳遞電子制造ATP為“陽”，以呼吸鏈漏電產(chǎn)生氧自由基為“陰”，對中醫(yī)陰陽五行理論的分子生物學(xué)基礎(chǔ)提出了科學(xué)的解釋，為中西醫(yī)的互相理解和認同提出了依據(jù)。從維護保養(yǎng)呼吸鏈功能的角度他申報了克服輔酶Q副作用這一瓶頸問題的發(fā)明專利。

　　他的第三項研究成果與呼吸鏈無關(guān)。徐建興教授針對國際創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)領(lǐng)域使用生長因子治療頑固難愈合潰瘍臨床研究所面臨的種種困境，提出了“天然愈傷分子組合”的概念，并在這一概念指導(dǎo)下挖掘中藥發(fā)明了治療糖尿病爛腳、褥瘡、口腔潰瘍等頑癥的特效治療手段，從中醫(yī)特色醫(yī)療的角度促進了了國際愈傷醫(yī)學(xué)界面臨難題的解決。

　　徐教授的線粒體自由基代謝和自由基代謝失調(diào)導(dǎo)致病理狀態(tài)的理論得到了國際科學(xué)家同行很高的評價。

　　意大利著名線粒體學(xué)者 Giorgio Lanaz說：徐教授和他同事的工作是在國際高水平上對線粒體中氧自由基的產(chǎn)生和清除問題以及對細胞凋亡和相應(yīng)的病理因果關(guān)系做出了重要貢獻。

　　徐建興教授在生物科研領(lǐng)域取得的巨大成功，得到了國家和社會的廣泛贊譽。2008年 11月，他在天津召開的國際線粒體學(xué)術(shù)大會上獲得了亞洲線粒體學(xué)會(ASMRM)頒發(fā)的線粒體研究特殊貢獻獎；2009年英國劍橋國際傳記中心授予徐教授國際愛恩斯坦科學(xué)成就獎；2009年美國傳記研究所授予徐教授中華人民共和國金獎。

　　徐教授三項成果中的后兩項具有很高的使用價值，而且是世界首創(chuàng)。線粒體自由基代謝理論為設(shè)計延緩衰老、預(yù)防老年退行性疾病、增進人類健康的措施提供了理論依據(jù)和新的研究思路。愈傷醫(yī)學(xué)的研究成果為解除老人免受褥瘡、糖尿病并發(fā)肢端潰爛和頑固口腔潰瘍等老年常見病的困擾提供了特效的治療手段。

　　現(xiàn)在，年已古稀的徐建興教授最大的心愿就是把他的這兩項研究成果轉(zhuǎn)化為造福人類的生產(chǎn)成果和社會效益，為此他堅持不懈地努力著。