中国生物低温电子显微学研究的重要先行者与奠基人徐伟研究员逝世

中国科学院生物物理研究所研究员、蛋白质科学研究平台生物成像中心特聘技术专家徐伟先生，因病医治无效，于2023年2月23日在北京逝世，享年82岁。

沉痛悼念并深切缅怀徐伟研究员

生平

徐伟研究员于1964年毕业于中国科学技术大学生物物理系，先后访问过瑞典的卡罗琳斯卡研究所，斯德哥尔摩大学和美国Purdue大学;1991年至2000年，在中国科学院北京电子显微镜实验室兼职研究员，建立起了我国低温电子显微镜技术和三维重构技术。1973年至今，于中国科学院生物物理研究所从事生物电子显微镜技术、细胞超微结构以及蛋白质电子晶体学等研究。曾任中国电子显微镜学会副理事长、秘书长，《电子显微学报》副主编。

中国生物低温电子显微学研究的重要先行者与奠基人

徐伟研究员在生物成像中心办公室

徐伟研究员是我国生物电子显微学，特别是低温电子显微研究领域重要的先行者与奠基人。从常温生物样品超薄切片技术到冷冻超薄切片技术，从冷冻断裂技术到低温电镜三维重构技术，从电镜的维护维修到生物电镜技术创新，从样品制备和电镜成像的物理化学原理，到灵活运用电镜技术解决相关生物学问题等，徐伟研究员学识渊博、学风严谨，他的工作为我国的生物电镜事业奠定了扎实的基础。

生物物理所所史资料中，存有徐伟研究员和张锦珠研究员合作编写的《生物物理所电子显微技术的发展》，详细记录了从1958年建所伊始，生物物理所的生物电子显微学研究发展历经的四个重要阶段：1958年-1966年，初创时期;1973年-1990年，建设的恢复与发展;1991年-2000年，新的困难与新的探索;2000年-2010年，迎接高速发展的新时期。

1976年，年轻的徐伟和鲁崎唔、董仁杰等人先后加入了生物物理所电子显微镜实验室。在国家对科学研究工作的大力支持下，电子显微镜实验室在这一时期先后引入了一批先进的电镜科研设备，并开始为所内外的相关科研项目提供高水平的技术服务工作。时任生物物理所所长的贝时璋先生所领导的细胞重建的部分研究工作就在电镜实验室多年持续的技术支持下完成的。因此，贝老特意在其主编的《细胞重建》一书的第一、第二两集的前言中对电镜室的技术支持表达了感谢。

在完成好日常的仪器技术服务工作的同时，电镜室还参与建立和发展了技术创新、电镜知识和技术推广以及学术交流活动等。徐伟研究员作为主讲教师承担了长达10年的中国科学院研究生院生物系《生物电子显微学原理与技术》课程的授课与实习，并主导了多次关于电镜及其应用和各种生物制样方法的技术讲座等。

后来，为了在有限条件下努力提高国内生物电子显微学的水平，建立和发展生物电子显微学的新方法新技术，以徐伟等人为主导完成了细胞化学技术、冷冻固定及冷冻超薄切片技术等的建立，并且达到了较高技术水平。1980-1981年徐伟以访问学者身份赴瑞典LKB公司、卡罗林斯卡医学研究院及斯德哥尔摩大学做研究工作时，因为运用高超的冷冻超薄切片技术成功制备了非常困难的样品，一时间在斯德哥尔摩大学Wenner-Gren Institute获得广泛赞誉。徐伟因此获邀与G.Roomans 博士合作为美国超微结构病理学杂志写了有关用于可溶性物质的X射线显微分析的冷冻超薄切片技术的长篇综述文章( Cryo-ultramicrotomy as a Preparative Method for X-ray Microanalysis in Pathology. Ultrastructural Pathology,3:65-84,1982)。

1978年7-9月，受科学院委派，徐伟作为组长率领一个4人专家组赴扎伊尔共和国执行两国科学合作协定，协助该国科学研究院建立电子显微镜实验室，安装一台我国赠送的电子显微镜，并讲授电子显微镜原理和应用技术课程，历时3个月，圆满完成任务，受到表彰。

1968年英国MRC分子生物学实验室在《Nature》上发表了论文《Reconstruction of Three Dimensional Structures from Electron Micrographs 》，从此生物电子显微学领域进入了一个在分子水平研究生命的新时期。1982年A.Klug因为他的这一贡献而获得当年的诺贝尔化学奖时，这更进一步激励了一些电子显微学者决心在我国开展这一领域研究。1982年之后的几年中，当时的中国电子显微镜学会理事长郭可信院士，尽管不是生物学者，却敏锐地意识到电镜三维重构方法孕育着巨大的发展潜力。他与徐伟研究员多次一起谈论蛋白质大分子电镜三维重构时，都积极评价这一领域研究的发展，并表示他所领导的北京电子显微镜实验室愿意作为一个基地，支持发展这一领域研究。这成为支持徐伟着手建立我国蛋白质大分子电镜三维重构研究的重要契机。

1989年徐伟到美国普渡大学著名结构生物学家M.Rossmann的实验室跟随T.Baker教授学习低温电子显微镜技术和蛋白质大分子三维重构，并进行病毒三维结构的研究。1991年，当徐伟回到生物物理所电镜实验室准备建立我们自己的低温电子显微镜技术和蛋白质大分子三维重构研究时，却遭遇了没有设备、没有经费、人员流失的尴尬局面。这让徐伟想到了请求郭可信院士和他的北京电子显微镜实验室帮助。果然，郭可信先生积极支持徐伟到他的实验室开展工作：提供实验室、出资购买了低温电子显微镜设备和材料、出面协助招考研究生等。一个课题组成立了，并且得到了在国外的王大能博士、周正洪博士等的无保留的支持。此时徐伟也申请到了国家自然科学基金，于是开始了建立生物物理所最早的、乃至全国最早的(同时广州中山大学也有一个小组在开展类似工作)低温电子显微镜蛋白质大分子三维重构研究。

1993年徐伟课题组率先在国内建立了先进的低温电子显微镜技术，填补了国内一项空白。在此基础上，经过几年努力陆续开展了青霉素酰化酶薄晶的电子晶体学结构分析;与武汉病毒所合作进行了自然科学基金项目草鱼出血病病毒三维结构研究;与植物所匡廷云院士和本所杨福愉院士合作进行了国家973项目，自然科学基金重点项目以及面上等项目研究黄瓜叶绿体a/b捕光蛋白质复合体，PS-II复合体等二维结晶化及其晶体结构分析研究;与林治焕、李生广等合作开展了自然科学基金项目H+-ATP酶的二维结晶化与结构分析研究、自然科学基金项目兔出血病病毒三维结构研究;与物理所李方华院士实验室合作对兔子膀胱上皮细胞膜uroplakings二维晶体的投影结构分析等。研究结果先后发表在《中国科学》、《科学通报》、《生物物理学报》、《自然科学进展》以及《电子显微学报》等刊物，并在第十四届国际电子显微学大会，第六届和第七届亚太地区电子显微学大会发表多篇论文或被邀请做口头报告。特别是徐伟与普渡大学M.Rossmann等合作历时多年完成了噬菌体Φ29的三维结构分析，论文发表在世界顶尖级学术刊物《Cell》，这是生物物理所的名字第一次出现在该刊上。

同时，徐伟研究员在这几年中还培养了多名研究生，其中部分学生毕业后到美国依然从事这一领域的研究工作，做出了很好的成绩。张兴博士（现浙江大学冷冻电镜中心主任张兴教授）就是其中最优秀的代表之一，他在国外工作期间，用低温电镜单颗粒方法研究病毒三维结构，保持着当时分辨率世界第一的优良成绩。在2010年又以分辨率最新世界纪录3.3埃(Å)研究水生呼肠孤病毒的结构及其侵入宿主细胞机制，获得重大进展，其成果以封面文章发表在《Cell》杂志。

在人们迎接21世纪到来的时候，发达国家在低温电子显微学和蛋白质大分子三维重构研究领域快速发展，成果累累。而国内，在杨福愉院士出面主持下，再次提出应该积极发展低温电子显微镜学与蛋白质大分子三维重构研究，并向院计划财务局申请配备低温电子显微镜等相关仪器设备，并邀请徐伟研究员逐渐回到生物物理所工作。徐伟请来了物理所李方华院士、清华大学朱静院士、北京大学生命科学院院长丁明孝教授等著名专家学者予以大力呼吁和支持，院计划财务局也批准了生物物理所购置先进的电子显微镜 Philips Tecnai20电子显微镜、200kV加速电压、六硼化镧发射体和全数字化控制。同时购置了Gatan 公司的Gatan 626 Cryotransfer System冷冻传输系统，由此，基本完备了做低温电子显微镜三维重构研究的条件，开启了中国低温电子显微研究的新篇章。

生物成像中心的“严师慈父”

生物成像中心于2006年由孙飞研究员开始组建，当时已经退休并被研究所再度返聘的徐伟研究员为生物成像中心的建设倾注了大量心血。彼时，生物物理所电镜室(生物成像中心前身)有徐伟老师引进的先进电镜和配套的电镜样品制备设备。基于这些仪器，电镜室已经具备了透射电镜成像、常温超薄切片、冷冻超薄切片、免疫电镜、冷冻蚀刻、扫描电镜成像等一系列生物电镜成像的技术支撑能力。后来，徐伟研究员和孙飞研究员又一起调研采购了FEI Titan Krios 300kV场发射透射电镜，并亲自领导了电镜实验室改造和电镜的安装测试工作。接下来的几年，又陆续采购了其他电镜和相关样品制备设备。

在生物成像中心发展建设的不同时期，徐伟研究员不厌其烦地为新加入的工程师们分享技术服务心得、指明技术方向，将自己所掌握的技术和工作经验倾囊相授。作为成像中心特聘技术顾问，徐伟研究员十几年来为成像中心对外技术服务工作出谋划策，帮助工程师们不断提高技术服务质量，参与工程师年度考核评价，扶持工程师们稳步成长，为生物成像中心工程师队伍的建设做出了重大贡献。

徐伟研究员治学严谨、为人和善、诲人不倦，特别是在对后辈电镜人才的培养中倾注了大量的心血。徐伟研究员给后辈传授技术，每每都力求把技术原理讲透，每个术语概念从其命名来源到含义都力求讲述精准。实验中，徐伟研究员经常手把手地教授实验操作技巧，并不厌其烦地为大家答疑解惑。徐老师总是教导大家：“要掌握技术，更要知道原理，用原理来指导技术应用，在技术应用的同时坚持技术创新，重视方法学研究。”

徐伟研究员晚年依然重视跟踪国际技术前沿，每天阅读文献、写作直至深夜，以自身对科学事业的热爱感染众人。徐伟研究员非常重视方法学研究工作，经常在成像中心内部的讨论会上与大家分享国际前沿技术进展，指导大家的研究方向，并且和大家讨论研究工作中存在的实际问题，作为技术专家参与中心人员承担的中科院功能开发项目技术验收等，从不吝啬分享自己的智慧与经验，提出中肯的意见和建议。平日里有机会回生物成像中心，徐老师总要和大家兴高采烈地讨论一番，每次讨论都使大家受益匪浅。

徐伟研究员自2017年以来，一直担任生物成像中心评审专家，负责用户实验申请的评审工作，五年间共审核了近600份细胞、组织电镜成像方向的实验申请书。徐伟研究员对每份申请书都认真对待，自己亲自查阅用户申请书中涉及的相关文献，结合自己多年工作经验，为用户提出更优化的技术建议和实验方案。

徐伟研究员耄耋之年仍笔耕不辍，非常注重知识的总结与整理。徐伟研究员先是负责审阅了丁明孝教授等主编的《生命科学中的电子显微镜技术》一书中近半数的稿件，该书已于2021年顺利出版，一经出版便成为各领域电子显微学研究工作者们必备的权威实验手册。

同时，考虑到国内目前几乎没有系统介绍低温电镜的书籍，特别是严重缺乏有专业深度的、理论系统全面的电镜中文资料。徐伟研究员酝酿良久，慎重提出要筹备一本面向低温电镜技术的、内容详尽的专业技术指导书籍。徐伟研究员说，这本书要写得有深度，要写明白技术原理，而不是只是简单描述实验操作。同时，还要突出国内科研工作者们在低温电镜领域做出的贡献和原创性的成果。希望能为国家的教育和科研事业贡献最后一份力量，徐伟研究员晚年一直努力联合低温生物电镜领域的技术专家筹备整理书稿，这便是由他发起和领衔编写的《生物电子显微学中的低温技术》一书。在徐伟研究员的辛勤努力下，截止2022年底，《生物电子显微学中的低温技术》一书已经基本完成了全部章节的初稿内容。

为了确保书稿的顺利出版，徐伟研究员于2022年9月亲自参与完成了出版基金申报材料的准备工作。当时，徐伟研究员在写给书稿编写组成员的邮件中高兴地写道：

“……我聘请了3位专家作为本书的推荐人，隋森芳院士、徐涛院士和浙江大学冷冻电镜中心主任张兴教授，他们非常乐意推荐本书，并且已经完成了推荐表格。我已将编制好的最新版本书目录、内容简介以及两章样稿提供给推荐人以供参考，并同时提供给了出版社的责任编辑。附件是这些材料，请你们阅读后提出意见和建议。此外，出版社要审阅书稿，我正在陆续将已完成的初稿(不是定稿，还需要修改)发给他们。今年基金申报截止日大概是9月30日，我尽力推进，希望能有较好的结果。另外，本书的目录有新的版本，内容做了调整。”

《致年轻一代的一封信》

2022年7月2日，徐伟研究员在发给生物成像中心从事volume EM的几位技术专家的邮件中写道：

“几个月前，在与梁凤霞老师来往邮件中，她曾提到，欧洲一些人希望推动volume EM的发展，在欧洲成立了一个组织，他们筹划建立起“a world map of all facilities hosting volume EM techniques”。后来这个组织扩展到美国，她正在美国推动这件事的进展(她去年被推举为美国显微镜学会生物学部的Director)。我当时表示对此有兴趣，希望获得后续的消息。最近她发信给我，通报了事情的进展，下面是她的邮件和转发来自欧洲这个组织的邮件。我转发给各位，以便了解有关情况。

回想10来年前，我和季刚与朱岩合作开启了连续切片收集器研制的项目。在季刚等几位坚持不懈的努力之下，如今“Auto-Cuts”系统已有了不错的发展。当April 02, 2013  PM in the East Room of the White House，美国总统奥巴马与NIH的Director Dr. Collins共同宣布启动美国的“BRAIN Initiative”之后，在2013年10月我在咱们实验室做过一次题为“New Opportunities and New Challenges In Biological Electron Microscopy ”的讲座，介绍了美国这个关于脑科学研究的创新项目，并着重介绍了与该项目密切相关的volume EM的发展状况。转过年的2014年7月，我连续两周，用了两个下午的时间再一次以“Volume Electron Microscopy”详细报告了该领域所涉及的各项技术以及Compressed Sensing方法在电子显微学中的应用。据我所知，在当时我们是国内绝无仅有的开拓这项方法学研究的实验室，能够坚持至今并有所成，也属不易。这种技术方法的基本特点是：在保持了电子显微成像的较高分辨率的同时，能够探求生物材料中的长程关联结构。其特点鲜明，功能独到。

我所以对梁凤霞老师表示我对此事感兴趣，并非我本人还想在这个领域有什么作为。我已耄耋之年，属于我的时代早已逝去。我只是希望年轻一代眼界更宽广，更具创造力。如果各位有兴趣于此事，需要深入了解情况和获得帮助，可直接请教梁凤霞老师。她是一位非常热情和乐于助人的人。”

深切缅怀以寄哀思

“我们敬爱的徐伟老师于今天下午不幸因病永远离开了我们，得此噩耗，心情十分悲痛，愿徐伟老师一路走好，我们将继续继承徐伟老师的宝贵科学精神，完成徐伟老师未完成的事业，以更优异的成绩告慰徐伟老师在天之灵。”

“很痛心收到这个噩耗，徐老师治学严谨、宽以待人，对成像中心的前身起到了奠基作用，倾注了大量心血，是我们学习的楷模。愿徐老师安息，一路走好。”

“不敢也不愿相信这个噩耗，此刻心情难以言表。徐老师为我国的电镜事业做出了巨大贡献。第一次来成像中心时，徐老师的谆谆教导依稀在昨日!徐老师一路走好!”

徐伟研究员讲解电镜技术原理

“得此噩耗，非常震惊。从我进生物成像中心(原电镜室)以来，从一个完全不懂电镜的小白开始，是徐老师一步步教会我帮助我。十分难过，愿徐老师一路走好……”

“一直记得刚来成像中心的时候，得到徐老师悉心关照和语重心长的教导，慈祥的徐老师总是对我们非常有耐心，徐老师严谨认真的工作态度是我们学习的榜样，惊闻噩耗，不胜悲戚，徐老师安息，一路走好……”

“犹记得来成像中心面试、博士后入站、出站考核，徐老师都是评审专家。非常庆幸来的早了一点，还赶上了徐老师给我们开办的电镜原理系列讲座。徐老师一直关心我们成像中心的发展，担任样品制备申请书的评审专家，认真负责。他严谨的科学态度，永不停歇的学习精神是我们学习的榜样。愿徐老师安息，一路走好……”

“看到照片里徐老师的音容笑貌，感觉和蔼可亲的徐老师仿佛一直还在我们身边，突闻噩耗，怎能不心生悲痛……”

“16年第一次到成像中心，就看到徐老师同几位专家在会议室研讨，隐约听到几句话就被徐老师的博学严谨所深深吸引了，非常遗憾到所这几年都没有鼓足勇气去向徐老师讨教，痛惜!愿徐老师安息，一路走好。徐老师的音容笑貌和精神都会留在心中，激励我辈前行!”

2007年徐伟研究员在生物物理研究所

2015年徐伟研究员与成像中心工程师团队合影

2019年徐伟研究员与成像中心工程师团队合影