沈允钢

        沈允钢,植物生理、生物化学家。1927年12月2日生于浙江杭州。1951年7月浙江大学农业化学系毕业,同年到中国科学院实验生物研究所植物生理研究室任研究实习员。1953年该室分出成立了“植物生理研究所”。在该所工作至今的40余年里,沈允钢1956年升为助理研究员,1960年越级晋升为研究员,历任研究室主任(1965~1982)、研究所所长(1982~1991)。1980年被选为中国科学院学部委员(现称中国科学院院士)。曾兼任中国植物生理学会副理事长、理事长、名誉理事长,国际光合作用委员会委员(1986~1992),联合国环境规划署“热带、亚热带草原生态系统生物生产力和光合作用”科研项目的中国区域中心负责人等职。
        到植物生理研究所工作后,沈允钢师从著名科学家殷宏章教授,在50年代从事植物碳水化合物代谢的研究。与同事合作,证明B一淀粉酶是通过分解引子淀粉而影响磷酸化酶活力,并不是如国外文献中所说的两酶有直接作用。他们还对p一淀粉酶的作用产物——麦芽糖在水稻、小麦等籽粒中的转变作过较深入的研究,观察到它仅在籽粒发芽时的胚乳中大量存在,在其他时期或植株的其他部位则几乎观测不到。实验表明,它经磷酸化而很快转变成蔗糖等成分。
        50年代中期,在殷宏章教授引导下着手探讨光合作用与水稻、小麦等经济产量形成的关系并开展光合作用机理研究。1962年,他和沈巩懋发现了光合磷酸化中间高能态的存在。1963年,美国贾根道夫(Jagendorf)等也独立发现了此中间高能态并在文中引述了沈允钢等的工作。由于光合磷酸化和氧化磷酸化类似,都是生物能量转换中的重要过程,人们虽经多方探索其中间产物但仍长期未能找到,因此这一发现引起了国际同行的重视,在文献中被多次引用。接着,贾根道夫等证明这种高能态是跨膜质子梯度,为米切尔(Mitchell)1961年提出的化学渗透假说(1978年获诺贝尔奖)提供了最早的直接证据。1963年,沈允钢等观察到此中间高能态有不同存在状态,这是很早表明质子有区域化现象的初步线索。在以后的工作中他们获得了不少支持证据,包括利用毫秒延迟发光观察到水氧化时释放的质子可很快影响光系统Ⅱ的原初反应(1983),了解到此质子区域化现象在低温下较显著(1996)和在接近体内生理状态的等渗条件下质子更趋向区域化(1998)等。
        光合作用研究在50年代有了突飞猛进的发展,到60年代初,人们已对光合作用过程的各部分反应有了一定认识。沈允钢和他的同事及学生们联系国际研究进展,结合自己所从事的光合磷酸化及其有关反应的工作基础,较早地开始了光合机构运转和调节的探讨。他们在1961年测得非循环光合磷酸化中合成腺三磷和还原辅酶II的比值有时可大于当时文献中认为可达到的最高值,但很多情况下又远低于此值。于是进行了较系统的研究。结果表明,这和光合机构当时的生理状态和所处的环境有密切关系。在条件不大合适时,催化磷酸化的腺三磷合成酶常会发生无效漏能现象。他们找到了一些因素可改善其耦联效率,并从而促进光合作用。他们还对两种光化学反应间的协调、辅酶II还原和腺三磷合成与光合碳同化之间的关系以及光合产物的输出动态等作过不少研究。1985年沈允钢应国际《植物生理》期刊的邀请撰写了《光合磷酸化机理的生理探讨》和1994年应国际《光合作用研究》期刊的邀请撰写了《研究动态光合作用机理》,综述自己的工作。
        沈允钢和同事们从50年代开始的光合作用联系农业生产的研究和上述机理探讨在以提高光合作用效率为中心的目标下而彼此逐渐联系起来。沈允钢设计了补偿式光合作用测定仪和改进了半叶法测量光合作用的技术,以便在田间了解作物进行光合作用的情况。80年代起,沈允钢担任了联合国环境规划署“热带、亚热带草原原生态系统的生物生产力和光合作用”研究项目的中国区域负责人后,更获得了当时新出现的可携式光合作用测定系统,这样他们对自然条件下作物、毛竹、芦苇和杂草的光合作用特性进行了多方面的研究。1989年,应邀在第八届国际光合作用会议中作了《自然条件下光合作用的一些限制因素》的专题报告。
        沈允钢和同事合作共发表论文近200篇,并与同事一起撰写了一册《光合作用——从机理到农业》(1978)书籍和一本综述自己工作的《动态光合作用》(1998)专著。他和合作者共获国家自然科学奖二等奖(1982)一次、科学院自然科学或科技进步奖二等奖三次,三等奖一次。

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