张春霆（生物物理学家）

院士简介

张春霆教授在学术研究上独辟蹊径，成功地将物理学知识引入到分子生物学领域中来，在理论分子生物学研究方面作出了突出的贡献。理论分子生物学是一门新兴的边缘学科，在世界范围内处于刚刚起步的阶段。该学科运用物理学和数学的理论及方法研究生物大分子，如蛋白质和核酸等，从理论上深入阐明其结构和生物功能，并研究生物大分子运动的动力学过程及其与其生物功能的关系等。这种理论研究和分子生物学的实验研究是相辅相成的，对于研究生命现象的分子运动规律具有十分重要的意义，而且对医、农、工和国防实践都有着潜在的重要作用。

在这一国际生命科学中最前沿的课题研究中，张春霆教授所取得的两项主要成果填补了国内的空白。其一是系统地开创了DNA序列分析中的几何学研究途径，得出了关于天然蛋白质的稳定性与密码子的选用之间存在着强关联等的重要结论。他提出的显示和分析DNA序列的Z曲线理论与方法，首次将计算几何学和微分几何学引入到DNA序列分析中来。这种崭新的研究方法将成为遗传、分子进化学和指纹学等研究中的一项新工具，具有广泛的应用前景。利用计算机图形学技术，可将任一DNA序列以三维空间曲线形式显示于计算机的屏幕之上。通过对Z曲线的观察和数学研究，可用这一新颖的观点来分析DNA序列，开辟了一个崭新的研究领域，可望发展成一门新的交叉学科。其二是在蛋白质结构类的预测研究中取得了世界领先性的成果。张春霆教授发展了一系列新的预测方法，将预测的准确度从75%提高到95%以上，这是迄今为止世界上在这个领域里的最好结果。这对于进一步预测蛋白质的二级和三级结构是非常有用的。该项研究还显示，蛋白质的总体结构信息（如其结构类），基本上由其一级结构的总体信息（如氨基酸组成）所决定。以上系统的研究成果，对于蛋白质结构的研究具有重要的科学意义。

此外，张教授提出了三项非常有效的方法来预测HIV蛋白酶对蛋白质的剪切活性部位，这些方法已经成为美国普强研究所用于寻找治疗艾滋病有效药物的强有力的工具。进而，他还提出一种非常精妙绝伦的理论来解释细胞内微管蛋白质装配过程的内部运动机制，用于阐明新发现的抗癌药物紫杉醇的抗癌作用机理。该项成果被有关专家认为“非常重要”“，代表了本领域的最新进展”。

意大利国际基因工程与生物技术研究中心主任法拉其教授认为：张春霆对DNA结构做了“极有价值的研究”，“是一笔最有价值的财富”。意大利国际理论物理研究中心授予他“境外研究员奖”，奖金用于支持他的学术研究。美国著名的分子生物学研究部门Scripps研究所给他来信，称赞他的研究方法是富有创新精神的。英国著名的分子生物学刊物《J．Mol．Biol．》的主编把张春霆的重要论文安排在238卷第一期第一篇的位置上，以示重要。他还收到世界各地寄来的上百封来信，向他索要关于DNA序列研究的论文。他还受前苏联科学院生物物理研究所、美国国家卫生研究院、意大利国际理论物理研究中心和美国波士顿大学生物大分子研究所等研究单位著名科学家的邀请，多次出国讲学。

张教授现已年逾古稀，然而他的事业却是处于青春期。他仍旧在积I极努力，创造条件，为天津大学生命科学研究的发展做出新的贡献。他犹如忠于职守的老黄牛，不息地奋力躬耕着。我们相信，张春霆教授将为人类的科学事业和健康事业谱写出更加光辉的篇章。

院士成就

张教授是我国少数生物信息学家之一。他有较强的数学、物理学和计算机技术基础，以此为背景，从20世纪80年代初开始，他转而研究计算生物学和生物信息学，先后在国外SCI刊物上发表论文70余篇，被引用400余次。

他的主要贡献在两个方面：

一是提出用双Sine—Gordon偏微分方程组来模拟DNA分子在转录和复制过程中碱基运动的动力学机制，此工作得到近100次的SCI引用。

二是提出了DNA序列的Z曲线理论，开拓了一条用几何学方法分析DNA序列的新途径。

天津大学理学院名誉院长

中国科学院院士，著名生物物理学家、生物信息学家

分析DNA序列 揭开生命之源

Z-曲线，DNA序列的3-D图形表示。

荣誉奖励

1995年当选中国科学院院士

国家教委科技进步一等奖 (1996)

国家自然科学二等奖 (1997)

获天津市劳动模范荣誉称号 (2000)

何梁何利科技进步奖 (2001)

2001年当选第三世界科学院院士

人物经历

1965年获复旦大学硕士学位。^[1]