卡爾·理查德·烏斯（Carl Richard Woese），1928年7月15日出生于紐約州的錫拉丘茲市，是一位杰出的美國微生物學家和物理學家。他因定義了一個全新的生命域——古菌（Archaea）而聞名于世，并提出了著名的核糖核酸世界假說。烏斯曾任職于伊利諾伊大學，擔任微生物學教授，并在該校烏斯基因組生物學研究所工作，該研究所在他去世后更名以紀念他。2012年12月30日，烏斯因胰腺癌并發癥在伊利諾伊州厄巴納的家中去世，享年84歲。
人物經歷
早年經歷
卡爾·烏斯在馬薩諸塞州的迪爾菲爾德學院接受教育，并于1950年從阿默斯特學院獲得數學和物理學學士。在艾姆赫斯特學院期間，烏斯只修了一門生物學課程（生物化學，大四時）。在威廉·M·費爾班克斯的建議下，他開始對植物和動物產生了科學興趣。1953年，烏斯在耶魯大學獲得生物物理學博士學位，其博士研究重點是病毒被熱和電離輻射滅活。之后，他在羅切斯特大學學習醫學兩年，但很快輟學，并成為耶魯大學的生物物理學博士后研究員，研究細菌孢子。
工作經歷
從1960年到1963年，烏斯在紐約州斯凱內克塔迪的通用電氣研究實驗室擔任生物物理學家。1964年，他加入了伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的微生物學教師團隊，并專注于古菌、基因組學和分子進化的研究。烏斯成為伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校烏斯基因組生物學研究所的教授，該研究所在他去世后于2015年以他的名字命名。
主要研究
20世紀70年代，卡爾博士率先研究了原核生物的進化關系。他沒有按常規靠細菌的形態和生物化學特性來研究，而是靠分析由脫氧核糖核酸序列決定的另一類核酸核糖核酸（RNA）的序列分析來確定這些微生物的親緣關系。我們知道，DNA是通過指導蛋白質合成來表達它決定某個生物個體遺傳特征的，其中必須通過一個形成相應RNA的過程。并且蛋白質的合成必須在一種叫做核糖核蛋白體的結構上進行。因此細胞中最重要的成分是核糖核蛋白體，它是細胞中一種大而復雜的分子，它的功能是把DNA的信息轉變成化學產物。核糖核蛋白體的主要成分是RNA，RNA和DNA分子非常相似，組成它的分子也有自己的序列。
由于核糖核蛋白體對生物表達功能是如此重要，所以它不會輕易發生改變，因為核糖核蛋白體序列中的任何改變都可能使核糖核蛋白體不能行使它為細胞構建新的蛋白質的職責，那么這個生物個體就不可能存在。因此我們可以說，核糖核蛋白體是十分保守的，它在數億萬年中都盡可能維持穩定，沒有什么改變，即使改變也是十分緩慢而且非常謹慎。這種緩慢的分子進化速率使核糖核蛋白體核糖核酸的序列成為一個破譯細菌進化之謎的材料。烏斯通過比較許多細菌、動物、植物中核糖核蛋白體的RNA序列，根據它們的相似程度排出了這些生物的親緣關系。
新發現
烏斯和他的同事們研究細菌的核糖核蛋白體中RNA序列時，發現并不是所有的微小生物都是親戚。他們發現原來我們以為同是細菌的大腸桿菌和能產生甲烷的微生物在親緣關系上竟是那么不相干。它們的RNA序列和一般細菌的差別一點也不比與魚或花的差別小。產甲的微生物在微生物世界是個異類，因為它們會被氧氣殺死，會產生一些在其它生物中找不到的酶類，因此他們把產生甲烷的這類微生物稱為第三類生物。后來又發現還有一些核糖核蛋白體核糖核酸序列和產甲烷菌相似的微生物，這些微生物能夠在鹽里生長，或者可以在接近沸騰的溫泉中生長。而我們知道，早期的地球大氣中沒有氧氣，而含有大量氨氣和甲烷，可能還非常熱。在這樣的條件下植物和動物無法生存，對這些微生物卻非常合適。在這種異常地球條件下，只有這些奇異的生物可以存活，進化并在早期地球上占統治地位，這些微生物很可能就是地球上最古老的生命。
古生菌
因此，烏斯把這類第三生物定名為古生菌（Archaea），成為和細菌域、真核生物并駕齊驅的三大類生物之一。他們開始還沒有如此大膽，只是稱為古細菌（Archaebacteria），后來他們感到這個名詞很可能使人誤解是一般細菌的同類，顯不出它們的獨特性，所以干脆把“bacteria”后綴去掉了。這就是古生菌一詞的來由。
獲得榮譽
烏斯的研究成果獲得了廣泛的認可。他于1984年成為麥克阿瑟基金會研究員，并在1988年當選為美國國家科學院院士。他還獲得了多項榮譽，包括1992年的李文霍克獎、1995年的塞爾曼·A·瓦克斯曼微生物學獎、2000年的國家科學獎章，以及2003年瑞典皇家科學院授予的克拉福德獎。烏斯還于2004年當選為美國哲學學會會員，并在2006年成為英國皇家學會的外籍成員。他的工作不僅為微生物學界提供了寶貴的服務，也為生態學家和保護主義者提供了重要的參考。
遺產
烏斯的研究對微生物的進化和多樣性進行了澄清，他的工作集中在基因組分析上，以闡明水平基因轉移對進化的意義。他在《當前生物學》中分享了他對生物學過去、現在和未來的看法，并認為生物學在社會中具有“至關重要”的作用。許多微生物種，如熱球菌（火球菌屬 woesei）、甲烷古菌（甲烷短桿菌屬 woesei）和連結細菌（Conexibacter woesei），都以他的名字命名，以紀念他對科學的貢獻。他的研究被認為是微生物學乃至整個生物學中最有影響力的工作之一。
參考資料 >