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下村修(外文名:Osamu Shimomura,1928年8月27日-2018年10月19日),日本化学家、海洋生物学家,生于京都府福知山市。1951年毕业于长崎医科大学药学专门部,后获名古屋大学硕士和博士学位,曾任美国波士顿大学名誉教授、名古屋大学特别教授。因发现并开发绿色荧光蛋白(GFP),与马丁·查尔菲、钱永健共同获得2008年诺贝尔化学奖 [9]。幼年曾在中国东北、大阪等地生活,16岁时经历长崎原子弹爆炸. # 下村修:点亮生命科学的荧光先驱 下村修(Osamu Shimomura,1928年8月27日-2018年10月19日),日本著名化学家、海洋生物学家,2008年诺贝尔化学奖得主。他从维多利亚多管发光水母中首次分离并提纯绿色荧光蛋白(GFP),揭示其发光机制,为现代生命科学提供了革命性的研究工具,彻底改变了生物成像与分子追踪的研究范式。 下村修出生于日本京都府福知山市,早年因战乱中断学业,后考入长崎医科大学药学专门部,1951年毕业后进入名古屋大学继续深造,师从著名生物化学家平田义正。他的科研生涯始于对生物发光现象的好奇,1960年,受美国普林斯顿大学教授弗兰克·约翰逊邀请,下村修远赴美国,开启了对维多利亚多管发光水母的研究。 当时,学界已知这种水母能发出绿色荧光,但对其发光物质的成分与原理一无所知。下村修带领团队克服重重困难,从数万只水母中反复提纯,1962年终于成功分离出两种关键蛋白:一种是能发蓝光的水母素,另一种是在蓝光激发下发出绿色荧光的蛋白质,即绿色荧光蛋白(GFP)。他通过实验发现,GFP的发光无需额外添加底物,仅需蓝光照射即可自主发光,这一特性颠覆了传统生物发光的认知。 此后数十年间,下村修持续深耕GFP的研究,阐明其分子结构与发光机理。他发现GFP分子内存在一个特殊的生色团,由丝氨酸、酪氨酸和甘氨酸组成,在氧气参与下经环化、氧化等反应形成发光结构。这一发现为后续GFP的基因工程改造奠定了核心基础。 尽管下村修的研究成果在当时并未引起广泛关注,但随着分子生物学技术的发展,科学家们逐渐意识到GFP的巨大价值。马丁·查尔菲将GFP基因导入大肠杆菌和线虫体内,证明其可在异源生物中稳定表达并发光;钱永健则通过基因改造优化GFP的发光效率,研发出红、黄、蓝等多种颜色的荧光蛋白变体,极大拓展了其应用范围。 如今,GFP已成为生命科学领域最常用的标记工具之一。科学家们将GFP基因与目标蛋白基因融合,可实时追踪蛋白质在细胞内的合成、运输与定位;借助GFP标记,细胞分裂、胚胎发育、神经信号传导等复杂生命过程得以直观呈现,为癌症、遗传病等疾病的机制研究提供了强大助力。 下村修的科研之路充满艰辛,他一生淡泊名利,专注于实验本身。除诺贝尔化学奖外,他还荣获朝日奖、日本学士院奖等多项荣誉。2018年,下村修在日本长崎逝世,享年90岁。 |