吳瑞

吳瑞（Ray Wu，1928年8月14日－2008年2月10日），美國分子生物學家、遺傳學家，康奈爾大學分子生物學與遺傳學系教授，中央研究院院士、中國工程院外籍院士。祖籍福建福州，生於北平，是中國近代生物化學先驅吳憲與嚴彩韻之子。

吳瑞是DNA測序方法的早期奠基人之一。1970年他率先發表以引物延伸策略測定DNA序列的方法，此方法比弗雷德里克·桑格的1975年法和沃爾特·吉爾伯特-馬克薩姆的1977年化學法均早，是現代測序技術的重要先驅。他在單子葉植物遺傳轉化領域亦具開創性貢獻，領導培育出世界首批抗蟲轉基因水稻品種，並開拓了抗旱耐鹽水稻的研究。他發起了對中美生命科學交流產生深遠影響的中美生物化學聯合招生項目（CUSBEA），在其運行七年間通過嚴格考核選派425名中國學生赴美攻讀生物科學。

## 家世與生平

吳瑞出生於北平的書香科學世家。其父吳憲是中國近代最重要的生物化學家之一，早年通過庚子賠款留學考試，在麻省理工學院學習海軍造船工程後轉向化學和生物學，後在哈佛大學奧托·福林指導下攻讀博士學位，其博士論文《一種血液分析系統》奠定了血糖分析的新方法，被稱為福林-吳憲法，促進了胰島素的發現。1920年吳憲回國受聘於北京協和醫學院，1924年30歲時即被提升為副教授及生物化學系主任，成為擔任這一職務的最年輕學者。其母嚴彩韻是金陵大學校友和哥倫比亞大學畢業生，同為生物化學研究者，加入吳憲的研究團隊後兩人結婚，在北京協和醫學院共事至1942年日軍占領。

吳瑞是家中長子和第三個孩子，有一個弟弟（吳應）和三個姐妹（吳婉先、吳婉蓮、吳婉明）。父母對五名子女進行了卓越的培養，包括英國古典文學、中國古典文學、太極、交誼舞、鋼琴與聲樂等，家庭環境擁有網球場、花園、菜地和果園，充滿古典音樂和歡聲笑語。吳瑞早期就讀於輔仁大學（1945至1946年）和燕京大學（1946至1948年），其後赴美國阿拉巴馬大學主修化學，1950年獲學士學位。隨後進入賓夕法尼亞大學在D. W. Wilson指導下主修生物化學，於1955年獲博士學位，博士論文方向為噬菌體生物合成機制。畢業後就職於紐約公共衛生學院，隨Efraim Racker做博士後研究。

1965至1966年，吳瑞利用學術休假在史丹福大學生化系以高級研究員身份訪問，在Dale Kaiser指導下解出λ噬菌體基因組尾兩端凝聚DNA序列，此項研究對DNA測序方法做出了卓越貢獻。1966年受聘於康奈爾大學，擔任生物化學和分子生物學副教授。1971年下半年作為國家科學基金會資深研究員在英國劍橋醫學研究理事會（MRC）實驗室與弗雷德里克·桑格共事。後又利用學術年假在麻省理工學院與哈爾·葛賓·科拉納合作。他在康奈爾大學於1972年晉升教授，1976至1978年擔任生物化學、分子和細胞生物學系主任，2003年當選康奈爾大學教師評議會成員，2004年獲分子生物學和遺傳學貝利講座教授稱號。

1982年當選中央研究院院士，2001年當選中國工程院外籍院士，2003年當選美國科學促進會會士。2008年2月10日在伊薩卡辭世，享年79歲。

## 學術貢獻

吳瑞在三個重要研究領域做出了卓越貢獻：DNA測序、基因重組和水稻生物工程。他首創了DNA測序方法和DNA克隆的基本工具，1970年發明了利用聚合酶在DNA序列特定位置引物延伸的方法，在經過其他科學家改進之後，此方法仍是基因組時代生命科學的主流技術。

在基因工程方面，吳瑞創建了一種新方法用於合成寡核苷酸連接器和適配器，以便加入鈍端DNA的重組，此方法對基因工程和醫學蛋白生產起到了重要作用，獲得三項美國專利（US 4321365, US 4617384, US 4792602）。

吳瑞晚年致力於植物遺傳研究，認識到水稻在全球糧食安全中的核心地位。他首先開發出高效的水稻轉化系統。1990年代中期，他的團隊成功培育出能夠抵抗蟲害的水稻作物，首次將有益基因從雙子葉植物（如馬鈴薯）轉移到單子葉植物（如水稻），從馬鈴薯中分離出蛋白酶抑制因子II（PIN-II）基因，誘導水稻產生干擾粉莖螟消化過程的蛋白。他們還把具有抵抗鹽鹼和乾旱能力的大麥基因（HVA1）轉入水稻。2002年其團隊將細菌合成海藻糖的基因植入秈稻，既增強了對乾旱、鹽度和高溫的適應力，又提高了作物產量。此方法可應用於粳稻、玉米、小麥、大豆和甘蔗等作物，預計將使主要穀類作物產量增加30%。這些研究獲得了兩項美國專利（US 5641876, US 5684239）。

吳瑞共發表了300多篇原創論文、許多專著章節和1部專著，擁有10項專利。他擔任主編或共同主編了9卷以重組DNA為題的方法酶學叢書（1979至1993）。2002年獲Frank Annunzio獎（獎金5萬美元），以表彰他在基因工程和新型穀類作物生產方面的貢獻。

## 中美生物化學聯合招生項目

1981年，吳瑞受諾貝爾物理學獎得主李政道在中國開啟物理研究生項目的啟發，在康奈爾大學助理教授戴碧瓘支持下提出啟動中美生物化學聯合招生項目（CUSBEA）。該項目旨在幫助優秀中國學生赴美學習生物科學，得到中國教育部和時任部長蔣南翔、副部長黃辛的支持。項目由北京大學生物系顧孝誠教授和校長張龍翔協調，面向全國所有高校招生。

CUSBEA項目從1982年運行至1989年，最初每年名額僅15人，後擴大為30人。申請者來自中國34所高校和中國科學院所屬研究所，包括北京大學、復旦大學、武漢大學、北京醫科大學、上海生物化學所等。每年由美國大學教授組成的五人面試小組進行嚴格筆試和面試。參與項目的美國大學從最初的約50所增長至約90所。7年間共選派425名學生赴美。這些學生中的大多數成為生命科學領域卓有成就的研究者，超過100人在著名研究機構擔任教職，其中10人成為霍華德休斯醫學研究所（HHMI）研究員，前CUSBEA學員王曉東2006年當選美國國家科學院院士，袁鈞瑛當選美國藝術與科學學院院士。諾貝爾獎得主David Baltimore評價說：CUSBEA學者不僅促進了中國科學的進步，也使美國的科學事業得到了發展。

1995年起，吳瑞又發起中美生物學招生計劃（CUSBA），其宗旨與CUSBEA相同，不同之處在於候選者由各美國大學研究生項目直接挑選和資助，CUSBA協助提供面試。截至2010年，已有超過50個美國或加拿大的研究生項目參與，累計近2000名申請者參加了面試。

## 機構建設

1983年，吳瑞與曹安邦、黃周汝吉、黃秉乾、王倬、何潛、何曼德、吳成文等華僑學者共同決定幫助發展台灣的分子生物學。他們設計建造了分子生物學中心實驗室（後改為分子生物學研究所），由建築師王大閎設計，實驗室沒有圍牆，每層有不同顏色和圖案，體現了簡潔通透的風格。該實驗室於1986年7月1日正式創建並投入使用，吳瑞1989年擔任第三任輪值主任。目前該所已發展成為國際上領先的分子生物學研究單位。吳瑞還在台灣中央研究院幫助建立了生物農業研究中心，擔任農業生物技術項目執行委員會主席。

吳瑞擔任過數十所高校的榮譽教授，包括復旦大學、北京大學、北京協和醫學院、武漢大學、中山大學等，並擔任中國國家生物技術發展中心科學顧問、中國農業科學院科研顧問等職務。

## 吳瑞紀念基金會和吳瑞獎

為紀念和傳承吳瑞的精神，由他的學生和朋友們成立了「吳瑞紀念基金會」並設立了「吳瑞獎」，對亞洲在讀研究生提供資助。

## 受吳瑞影響的著名學者

博士、博士後學生：傑克·紹斯塔克, 2009年諾貝爾生理學或醫學獎得主

## 基本資料

- 出生日期：1928年8月14日
- 出生地：北平
- 逝世日期：2008年2月10日
- 逝世地：伊薩卡，紐約州
- 母校：賓夕法尼亞大學（博士，1955年）
- 論文：噬菌體生物合成機制研究
- 論文：1955
- 博士導師：D. Wright Wilson
- 博士生：傑克·紹斯塔克（Jack W. Szostak）
- 研究領域：生物化學、分子生物學、遺傳學
- 機構：康奈爾大學
- 知名於：DNA測序先驅方法；基因工程；單子葉植物遺傳轉化；中美生物化學聯合招生項目（CUSBEA）
- 獲獎：中央研究院院士（1982年）、中國工程院外籍院士（2001年）、美國科學促進會會士（2003年）、Liberty Hyde Bailey講席教授（2003年）、康奈爾大學傑出教授獎（2005年）