不懈地呼吁加强糖生物学研究_关于张树政的故事

不懈地呼吁加强糖生物学研究_关于张树政的故事

2001年，张树政在《科学时报》发表文章，呼吁加大对糖生物学研究的支持，她说：“作为一个老的生物学工作者，我建议应在‘十五’规划中重视糖生物学研究，使我国的生命科学研究布局更合理。”她强调当前糖生物学已经成为生命科学中的热点，因为生命科学对于多细胞生物中的一些高层次生命现象还不能说明，比如受精、受精卵细胞的分裂增和有规律的细胞分化机制、分化细胞的合理立体配制、组织形成机制、组织之间的相互控制机制、多细胞生物细胞群增殖的控制机制等，对这些问题的说明必须从细胞间的识别、调控机制入手。而对细胞表面密布的糖缀合物糖链的识别和调控作用研究将是阐明多细胞生物中的一些高层次生命现象的关键环节。人们早就发现细胞表面存在非常多的糖链，但由于糖链结构的复杂性，使得对糖的研究远远滞后于蛋白质和核酸的研究。随着分析手段的进步和分子生物学、细胞生物学的发展，近20年来糖链的结构功能研究才成为可能，大量的糖链结构及其生物学功能被揭示，使得糖研究成为生命科学研究中又一新的前沿和热点，也产生了一门新的学科——糖生物学。糖生物学就是研究糖链结构功能关系的学科。

她又写道，近年的研究表明，无论是在基本的生命过程中，如受精、发生、发育、分化、神经系统、免疫系统恒态的维持方面，还是在疾病的发生和发展中，如炎症及自身免疫疾病、老化、癌细胞异常增殖及转移、病原体感染、植物与病原菌相互作用等过程中都涉及糖链的参与，糖链在这些生命和疾病过程中起特异性的识别和调控的作用。但同时也认识到糖链的功能是复杂多样的：首先，很难预知某一特定的糖链的功能和对生物体的重要性；其次，同一糖链在生物体的不同部位和不同的个体发育阶段有不同的功能；另外，较为专一的生物作用通常是通过不寻常的糖链或常见糖链的不寻常表达或修饰来介导的，而这些特殊的糖链也常是毒素和病原体的识别目标。因此对糖链的生物学作用也只能逐个的分别研究。她一一列举了发达国家自1980年代以来对这一作为生物医学和生物化学交叉点的新前沿领域的高度重视，指出美国很多著名的大学、研究所都有优秀的研究组从事糖的化学和生化的基础研究；许多公司和制药厂不仅有其自己的糖生物学研究计划，而且还与大学及研究机构密切合作从事糖生物学研究。日本早在1991年就实施了一项投资数百亿日元、为期15年的“糖工程前沿计划”，开展糖生物学基础与应用研究。日本学者认为在蛋白质和核酸研究领域，欧美是领先的，日本在这些方面很难超越欧美，但在糖的研究方面由于与欧美同时起步，完全可以在该领域内处于国际领先水平，而事实上也证明由于日本对该领域的重视，已取得大量研究成果，走在该领域研究的国际前列。欧盟则在1994年～1998年的研究计划中启动“欧洲糖研究开发网络”计划，目的是协调欧洲各国的糖研究与开发，以强化欧洲在糖的基础研究及将研究成果转化商品方面与美国和日本竞争的能力。与此相比，迄今为止在中国尚无国家项目的支持。因此，她呼吁：“我国的糖生物学需要大力支持，糖生物学的发展又将促进神经生物学、发育生物学等学科的发展。糖生物学研究是新世纪生命科学研究不可缺少的重要组成部分。糖生物学研究难度大、未知的东西还非常多，但也正因为如此，糖生物学研究更是充满机遇，建议在‘十五’规划中糖生物学研究能作为一新的学科生长点得到国家支持，使我们能在这个领域做出更多原创性的创新研究，参与国际竞争，而不是在5年、10年后再去跟踪国际前沿。”

日本是开展糖生物学较早的国家之一。近年来在推动这一学科的发展方面走在了世界的前列。出版了专门刊物《糖科学和糖工程发展趋势》。该刊为英、日双语双月刊，为日本糖研究学会和FCCA的正式刊物。2000年10月，张树政在日本参观了有关糖生物学和糖生物工程方面的7个研究机构，结识了一批具有世界最高水平的教授。这次出访，对她在国内开展糖生物工程研究大有助益。

2001年4月28日，张树政再一次向有关领导写了第三个申办有关糖生物学的香山科学会议，她写道：

尊敬的领导：(www.guayunfan.com)我与同事们于2000年10月赴日本参加了第六届日中酶工程学术讨论会，会后参观访问了日本七个研究单位的著名糖生物学和糖生物工程方面的专家学者，受到他们的热情接待。他们也十分关心中国在这一前沿领域的研究开发工作。在交流中双方都表达了同一愿望，希望能在中国举办一次双边香山科学会议。我国已在1998和1999年举办过一次国内和一次国际香山科学会议，但这次会议的重点不同。今年3月23日出版的一期美国杂志刊登了13篇关于糖和糖生物学方面文章的专题报道，报道中包括糖和糖生物学的三个方面，即这一领域的研究开发新闻、主要研究方向综述和观点评论。把糖科学与核酸和蛋白质的研究相提并举，把过去对糖生物学研究比喻为三姊妹中的“灰姑娘”，今天“灰姑娘”已摆脱了过去的阴影，说明糖生物学在国际上已成为生命科学研究中的新热点。从这次访问发现日本近年来在这一研究领域已取得了不凡的成绩。由此，举办新一次香山科学会议的主要目的是以前沿发展方向为主题，借鉴经验，明确我国糖生物学研究重点，参与国际糖科学学术活动，推动我国糖生物学和糖工程学研究工作进展。根据以上情况，希望批准在今年召开一次中日双边糖生物学香山科学会议。

张树政和杨福愉院士及惠永正教授联名，正式提出召开会议的申请。将主题定为“超越基因组学的糖生物学展望”。2002年10月9日至11日，第192次香山科学会议如期举行。永井克孝（Yoshitaka Nagai）教授、张树政院士、杨福愉院士、金城研究员被聘请为本次会议执行主席。来自中国、日本、美国、法国的41位专家学者参加了本次会议。会议主题定为“糖链结构与功能调控前瞻”，以小型国际会议形式，再次讨论了日益受到关注的糖生物学研究领域的现状和进展。会议设置了“糖生物学展望”、“糖链、生命与疾病”、“糖链与基因”、“糖链与免疫”和“糖链研究技术”等中心议题。会议视糖链的结构与功能研究是后基因组时代生命科学研究的重要领域，旨在交流和展示近年来糖链结构与功能调控研究的重要进展，进一步了解与把握糖生物学与糖工程研究的战略方向。

这次，正值行将年届80岁而成为资深院士前夕，张树政以会议主席的名义致欢迎词。她除了对前来参加会议的数位日本专家表示热烈欢迎，对赞助会议的单位表示感谢外，特别指出，在过去几年中糖生物学研究的突飞猛进，我们正面临着该领域出乎意料的变化，过去生物化学领域中糖生物学这个“灰姑娘”能够和她的姐妹们一样扬眉吐气了。我们面临着机遇和挑战，祝愿大家取得更巨大的成就。

糖生物学是后基因组时代生命科学重要组成部分。与会的中外学者围绕会议主题的中心议题展开了非常热烈的讨论，主要集中于糖生物学在过去几年取得的进展、存在的问题和今后的发展方向。与会学者在谈到糖生物学今后的发展方向时普遍认为：①随着人类基因组计划的完成，糖基转移酶基因的克隆并研究这些糖基转移酶及其糖链产物的表达调控、用糖基转移酶基因小鼠研究糖链在体内的功能将是今后糖生物学研究的重要内容。②糖鞘脂作为信号分子直接参与信号传导或通过影响其他膜蛋白的机制研究在今后的几年内仍将是热点，将会深化我们对细胞识别、信号传递、神经发育、大脑功能的认识。③糖工程研究已真正开始起步。糖链化学合成的任务仍然是发展、完善糖库合成策略；高通量的糖链结构测定技术及单分子间相互作用方法的建立，是今后需要取得突破的领域。而生物技术作为大量制备生物活性糖链的技术会逐步走向成熟，是糖工程迈向实用的基础。④微生物糖链合成代谢及功能的阐明，不仅有助于理解微生物感染机制、为抗感染药物开发提供靶位，而且微生物来源的糖基转移酶、糖苷酶和其他糖链代谢辅助酶将会成为糖工程研究、应用的工具酶。

日本学者还认为中国的糖生物学研究在近几年进步非常明显，希望今后将这样的学术讨论会继续办下去，加强中日两国科学家在该领域的交流、合作。

相比于1998年8月和1999年9月召开的香山会议，这次会议显示，近几年糖生物学研究的进展非常迅速，取得长足进步，表现为基因敲除小鼠已成为研究糖链功能的重要手段、基因组学和生物芯片技术被引入糖链的结构功能研究、糖链的生物合成与化学合成方法的建立等方面，糖链的结构与功能研究也更深入、更详细，更为引人注目的是近两年糖脂在神经发育过程中的功能研究成为一个非常活跃的领域。这些都预示着糖生物学将在揭示生命奥秘的过程中将扮演极为重要的角色，糖链的结构与功能关系的阐明是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一，将对人类的健康产生巨大的影响。

虽然糖生物学研究未被列入“973”计划，但在全国各单位仍然积极从各种途径争取经费，进入21世纪以来，糖生物学和糖生物工程的研究出现了崭新的局面。

图 7-1张树政出席香山会议留影

图 7-2张树政与出席香山会议的同行们合影

2004年在中国微生物学会学术年会上，中国工程院院士杨胜利提出：“21世纪生物技术产业将成为高技术支柱产业，推动世界经济由碳氢化合物经济向碳水化合物经济转型。”2009年6月，国务院明确了要“加快推进生物基质高分子新材料、生物基质绿色化学品、糖工程产品规模化发展。”

在中国第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，张树政所在的中国科学院微生物研究所已有5个小组，包括在读研究生在内，总共超过30多位科学工作者在从事这一领域的基础和应用开发研究。2012年6月，金城和杜昱光两位年轻的科学家及16位糖生物学领域中卓有建树的年轻科学家编著了《糖生物工程》一书，仍尊敬地将张树政定为主编。该著作介绍了这个领域的现状、趋势、需求、技术和应用前景。总结了国内糖生物工程的研究成果和国际最新动态。这本书也是对张树政九十华诞的献礼，表现了老一辈科学家辛勤耕耘和栽培的一个当代科学新领域正在我国迅速发展。