華泰立（Terence Hwa），男，出生於中國，理論生物物理學家，美國國家科學院院士，加利福尼亞大學聖迭戈分校物理學系及生物物理中心教授。
華泰立於1986年從史丹福大學畢業；1990年獲得麻省理工學院物理學博士學位；1990年至1993年在哈佛大學物理系從事博士後研究工作；1994年至1995年擔任石溪大學物理系助理教授；1995年至1999年擔任加州大學聖地亞哥分校物理系副教授；1999年擔任洛克菲勒大學物理與生物學研究中心客座教授；1999年至2018年擔任加州大學聖地亞哥分校物理系教授；2002年至2007年擔任清華大學高等研究中心客座教授；2009年至2018年擔任加州大學聖地亞哥分校生物科學系教授；2014年至2015年擔任蘇黎世聯邦理工學院理論研究所高級研究員；2014年擔任加州大學聖地亞哥分校校長講座教授；2018年擔任加州大學聖地亞哥分校特聘教授；2020年當選為美國國家科學院院士。
華泰立主要採用理論和實驗相結合的方法來闡明生命系統的組織原理，以大腸桿菌為模式生物進行數量和系統生物學研究。
基本介紹
人物經歷,主要成就,科研成就,人才培養,榮譽表彰,社會任職,人物評價,
人物經歷
華泰立出生於中國，在上海長大，高中時移民到美國。
1986年6月，從史丹福大學（Stanford University）畢業，獲得物理、生物學和電氣工程學士學位。
1990年6月，從麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology）畢業，獲得物理學博士學位。
1990年9月—1993年8月，在哈佛大學（Harvard University）物理系從事博士後（Post-doctoral Fellow）研究工作。
1993年9月—1994年8月，擔任普林斯頓高等研究院（Institute for Advanced Study）長期會員。
1994年8月—1995年6月，擔任石溪大學（University of Stony Brook）物理系助理教授。
1995年7月—1999年6月，擔任加州大學聖地亞哥分校物理系副教授。
1999年1月—1999年12月，擔任洛克菲勒大學（Rockefeller University）物理與生物學研究中心客座教授。
1999年7月—2018年6月，擔任加州大學聖地亞哥分校物理系教授。
2002年9月—2007年8月，擔任清華大學高等研究中心客座教授。
2008年11月—2013年12月，擔任香港大學特聘客座教授（Distinguished Visiting Professor）。
2009年7月—2018年6月，擔任加州大學聖地亞哥分校生物科學系教授。
2014年1月—2015年8月，擔任蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）理論研究所高級研究員。
2014年7月，擔任加州大學聖地亞哥分校校長講座教授（Presidential Chair Professor）。
2015年7月，擔任加州大學聖地亞哥分校定量生物學研究生項目（Quantitative Biology Graduate Program）主任。
2018年7月，擔任加州大學聖地亞哥分校特聘教授（Distinguished Professor）。
2020年4月，當選為美國國家科學院院士。
華泰立
主要成就
科研成就
- 科研綜述
華泰立開發了理論和實驗方法來對生命系統進行定量，預測性理解。尤其研究了以細菌生理學的定量研究以及預測細菌行為和基因表達的生長控制理論的制定。
華泰立接受過統計物理學的培訓，最初進入生物物理學研究基因組學，生物分子相互作用和組合基因調控。隨後，他啟動了一個生物學濕實驗室，並開發了一種獨特的定量方法來研究細菌生理學。在2010年代，他的實驗室建立了許多細菌生長規律，並制定了蛋白質組學資源分配原則。這一系列研究最終形成了細菌生長控制理論，定量預測了各種環境和遺傳擾動的細菌行為和基因表達，闡明了微生物學中許多長期存在的奧秘。他的實驗室繼續擴展其生理學方法，以單獨和聯合表征細菌物種，以揭示控制微生物群落時空動態的基本原理，並將這些原理套用於合成生物學套用。
- 學術論著
Guessous, G., Patsalo, V., Balakrishnan, R., Çağlar, T., Williamson, J. R., & Hwa, T. (2023). Inherited chitinases enable sustained growth and rapid dispersal of bacteria from chitin particles [J]. Nature Microbiology, 1-11.
Mori, M., Cheng, C., Taylor, B. R., Okano, H., & Hwa, T. (2023). Functional Decomposition of Metabolism allows a system-level quantification of fluxes and protein allocation towards specific metabolic functions [J]. Nature Communications, 14(1), 4161.
Amarnath, K., Narla, A. V., Pontrelli, S., Dong, J., Reddan, J., Taylor, B. R., ... & Hwa, T. (2023). Stress-induced metabolic exchanges between complementary bacterial types underly a dynamic mechanism of inter-species stress resistance [J]. Nature Communications, 14(1), 3165.
Wu, C., Mori, M., Abele, M., Banaei-Esfahani, A., Zhang, Z., Okano, H., ... & Hwa, T. (2023). Enzyme expression kinetics by Escherichia coli during transition from rich to minimal media depends on proteome reserves [J]. Nature Microbiology, 8(2), 347-359.
Scott, M., & Hwa, T. (2023). Shaping bacterial gene expression by physiological and proteome allocation constraints [J]. Nature Reviews Microbiology, 21(5), 327-342.
Balakrishnan, R., Mori, M., Segota, I., Zhang, Z., Aebersold, R., Ludwig, C., & Hwa, T. (2022). Principles of gene regulation quantitatively connect DNA to RNA and proteins in bacteria [J]. Science, 378(6624), eabk2066.
Nguyen, T. T., Zakem, E. J., Ebrahimi, A., Schwartzman, J., Caglar, T., Amarnath, K., ... & Levine, N. M. (2022). Microbes contribute to setting the ocean carbon flux by altering the fate of sinking particulates [J]. Nature communications, 13(1), 1657.
Basan, M., Honda, T., Christodoulou, D., Hörl, M., Chang, Y. F., Leoncini, E., ... & Sauer, U. (2020). A universal trade-off between growth and lag in fluctuating environments [J]. Nature, 584(7821), 470-474.
Zheng, H., Bai, Y., Jiang, M., Tokuyasu, T. A., Huang, X., Zhong, F., ... & Liu, C. (2020). General quantitative relations linking cell growth and the cell cycle in Escherichia coli [J]. Nature Microbiology, 5(8), 995-1001.
Okano, H., Hermsen, R., Kochanowski, K., & Hwa, T. (2020). Regulation underlying hierarchical and simultaneous utilization of carbon substrates by flux sensors in Escherichia coli [J]. Nature microbiology, 5(1), 206-215.
Liu, W., Cremer, J., Li, D., Hwa, T., & Liu, C. (2019). An evolutionarily stable strategy to colonize spatially extended habitats [J]. Nature, 575(7784), 664-668.
Zhu, M., Mori, M., Hwa, T., & Dai, X. (2019). Disruption of transcription–translation coordination in Escherichia coli leads to premature transcriptional termination [J]. Nature microbiology, 4(12), 2347-2356.
Erickson, D. W., Schink, S. J., Patsalo, V., Williamson, J. R., Gerland, U., & Hwa, T. (2017). A global resource allocation strategy governs growth transition kinetics of Escherichia coli [J]. Nature, 551(7678), 119-123.
Mori, M., Schink, S., Erickson, D. W., Gerland, U., & Hwa, T. (2017). Quantifying the benefit of a proteome reserve in fluctuating environments [J]. Nature communications, 8(1), 1225.
Cremer, J., Arnoldini, M., & Hwa, T. (2017). Effect of water flow and chemical environment on microbiota growth and composition in the human colon [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(25), 6438-6443.
Dai, X., Zhu, M., Warren, M., Balakrishnan, R., Patsalo, V., Okano, H., ... & Hwa, T. (2016). Reduction of translating ribosomes enables Escherichia coli to maintain elongation rates during slow growth [J]. Nature microbiology, 2(2), 1-9.
Basan, M., Hui, S., Okano, H., Zhang, Z., Shen, Y., Williamson, J. R., & Hwa, T. (2015). Overflow metabolism in Escherichia coli results from efficient proteome allocation [J]. Nature, 528(7580), 99-104.
You, C., Okano, H., Hui, S., Zhang, Z., Kim, M., Gunderson, C. W., ... & Hwa, T. (2013). Coordination of bacterial proteome with metabolism by cyclic AMP signalling [J]. Nature, 500(7462), 301-306.
Deris, J. B., Kim, M., Zhang, Z., Okano, H., Hermsen, R., Groisman, A., & Hwa, T. (2013). The innate growth bistability and fitness landscapes of antibiotic-resistant bacteria [J]. Science, 342(6162), 1237435.
Liu, C., Fu, X., Liu, L., Ren, X., Chau, C. K., Li, S., ... & Huang, J. D. (2011). Sequential establishment of stripe patterns in an expanding cell population [J]. Science, 334(6053), 238-241.
Scott, M., Gunderson, C. W., Mateescu, E. M., Zhang, Z., & Hwa, T. (2010). Interdependence of cell growth and gene expression: origins and consequences [J]. Science, 330(6007), 1099-1102.
Hwa, T. (1999). From vortices to genomics [J]. Nature, 399(6731), 17-18.
- 承擔項目
根據2023年10月加州大學聖地亞哥分校網站數據，華泰立先後獲得美國國立衛生研究院等項目資助。
時間 | 項目名稱 | 項目來源 | 擔任職務 |
|---|---|---|---|
2004年4月—2007年9月 | 細菌中的聯合轉錄控制（Combinational Transcription Control in Bacteria） | 美國國立衛生研究院 | 首席研究員（Principal Investigator） |
2007年5月—2012年4月 | sRNA介導的基因調控的定量表征和建模（Quantitative Characterization &Modeling of sRNA-Mediated Gene Regulation） | 美國國立衛生研究院 | 首席研究員 |
2011年2月—2024年2月 | 細菌生長生理學的定量研究（Quantitative Studies of Bacterial Growth Physiology） | 美國國立衛生研究院 | 首席研究員 |
2014年2月—2023年7月 | 腸道細菌代謝開關的定量研究（Quantitative Studies of Metabolic Switches in enteric bacteria） | 美國國立衛生研究院 | 首席研究員 |
2018年7月—2023年6月 | 定量整合生物學培訓計畫（Training Program in Quantitative Integrative Biology） | 美國國立衛生研究院 | 首席研究員 |
參考資料來源： | |||
人才培養
- 指導學生
根據2023年10月加州大學聖地亞哥分校網站數據，華泰立先後指導研究生、博士後60多名，具體信息如下：
時間 | 姓名 | 類型 |
|---|---|---|
1995年—1996年 | Jan Kierfeld | 交換物理博士生（exchange Physics Ph.D. student） |
1995年—1997年 | Dinko Cule | 博士後（post-doc） |
1997年—2001年 | Ralf Bundschuh | 博士後 |
1998年—2001年 | David J. Moroz | 博士後 |
1998年—2003年 | Rolf Olsen | 物理博士生（Physics Ph.D. student） |
1999年—2001年 | Roman Sasik | 博士後 |
2000年—2003年 | Ulrich Gerland | 博士後 |
2001年—2003年 | Peter Arndt | 博士後 |
2001年—2003年 | Nicolas Buchler | 博士後 |
2001年—2004年 | Weiqun Peng | 博士後 |
2003年—2006年 | Shumo Liu | specialist |
2003年—2007年 | Tom Kuhlman | 物理博士生 |
2004年—2006年 | Robert White | 博士後 |
2004年—2006年 | Robert Yee | 生物學本科生（undergrad biology） |
2004年—2007年 | Sabrina Li | 物理碩士生（PPhysics MS student） |
2005年—2007年 | Christina Wakimoto | 生物學本科生 |
2005年—2007年 | Eddy Mateescu | 博士後 |
2005年—2007年 | Jian Liu | 博士後 |
2005年—2007年 | Robert Yee | 生物學本科生 |
2005年—2009年 | Erel Levine | 博士後 |
2006年—2007年 | Albert Tsai | 生物物理學本科生（undergrad biophysics） |
2006年—2008年 | Matt Scott | 博士後 |
2006年—2009年 | Stefan Klumpp | 博士後 |
2007年—2008年 | Carmen Situ | 生物化學本科生（undergrad biochem） |
2007年—2009年 | Peter McHale | 博士後 |
2007年—2009年 | Alex Beath | 博士後 |
2007年—2013年 | Barrett Deris | 物理博士生 |
2007年—2014年 | Tony Hui | 物理博士生 |
2008年—2010年 | Carl Gunderson | 博士後 |
2008年—2010年 | Emily Wu | 生物學本科生 |
2008年—2012年 | Minsu Kim | 博士後 |
2008年—2013年 | Conghui You | 博士後 |
2008年—2014年 | David Erickson | 物理博士生 |
2009年—2012年 | Rutger Hermsen | 博士後 |
2010年—2011年 | John Paredes | 生物學本科生 |
2010年—2012年 | Faruck Morcos | 博士後 |
2010年—2013年 | Markus Basan | 博士後 |
2010年—2015年 | Mya Warren | 博士後 |
2011年—2012年 | Sophia Lin | 生物學本科生 |
2012年—2014年 | Susan Lee | 生物學本科生 |
2012年—2014年 | Kevin Huang | 生物學本科生 |
2012年—2018年 | Jonas Cremer | 博士後 |
2012年—2018年 | Tomoya Honda | 生物博士生（BIO Ph.D. student） |
2013年—2015年 | Manlu Zhu | 交換生物博士生（exchange BIO Ph.D. student） |
2013年—2015年 | Xiongfeng Dai | 交換生物博士生 |
2014年—2015年 | David Erickson | 博士後 |
2014年—2015年 | Marta Cruz-Cisneros | 生物學本科生 |
2014年—2015年 | Candy Zeng | 生物學本科生 |
2014年—2016年 | Markus Arnoldini | 博士後 |
2014年—2016年 | Igor Segota | 博士後 |
2015年—2017年 | Samira Yeganegi | 海洋生物學本科生（undergrad marine biology） |
2015年—2017年 | Kayla Chun | 物理學與生物學本科生（undergrad physics and biology） |
2015年—2022年 | Chenhao Wu | 物理博士生 |
2016年—2018年 | Ying Tang | 交換物理博士生 |
2016年—2018年 | Sundus Mohamed | 實驗室助理（lab assistant） |
2017年—2018年 | Min Zhang | 生物學本科生 |
2017年—2018年 | Robin Fong | 生物學本科生 |
2017年—2020年 | Jessica Han | 人類學本科生（Undergrad Anthropology） |
2017年—2021年 | Tolga Caglar | 博士後 |
2017年—2022年 | Kapil Amarnath | 博士後 |
2018年— 2019年 | Chuankai Cheng | 實習生（intern） |
2018年—2021年 | Janine Fong | 生物化學本科生（undergrad biochemistry） |
2018年—2021年 | Nicholas Reed | 分子生物學本科生（Undergrad Molecular Biology） |
2020年—2022年 | Kinshuk Sahu | 生物工程碩士生（Bioengr Masters student） |
2021年—2022年 | Yonghan Wu | 材料科學碩士生（Material Science Masters student） |
2021年—2022年 | Nathan Braniff | 博士後 |
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榮譽表彰
時間 | 榮譽表彰 | 授予單位 |
|---|---|---|
1986年 | 勒羅伊·阿普克獎（LeRoy Apker Award） | 美國物理學會（American Physical Society） |
1993年 | 傑出青年研究員獎（Outstanding Young Researcher Award） | 海外華人物理學會（Overseas Chinese Physics Assoc.） |
1994年—1999年 | 研究獎學金（Research Fellowship） | 斯隆基金會（ Alfred P. Sloan Foundation） |
1995年—1998年 | 青年研究員獎（Young Investigator Award） | 海軍研究辦公室（Office of Naval Research） |
1997年 | 貝克曼青年研究員獎（Beckman Young Investigator Award） | 貝克曼基金會（Beckman Foundation） |
1999年 | 古根海姆獎學金（Guggenheim Fellowship） | — |
2000年 | 巴勒斯—惠康功能基因組學創新獎（Burroughs-Wellcome’s Innovation Award in Functional Genomics） | — |
2008年 | 美國物理學會會士（Fellow） | 美國物理學會（American Physical Society） |
2012年 | 美國微生物學會會士（Fellow） | 美國微生物學會（American Academy of Microbiology） |
2020年4月27日 | 美國國家科學院院士（Member） | 美國國家科學院（National Academy of Sciences） |
2022年 | 馬克斯·德爾布魯克生物物理學獎（Max Delbruck Prize in Biological Physics） | 美國物理學會（American Physical Society） |
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社會任職
時間 | 榮譽表彰 |
|---|---|
2001年 | 聖巴巴拉卡夫利理論物理研究所（Kavali Institute of Theoretical Physics）“統計物理和生物信息”項目組織者 |
2003年—2006年 | 聖巴巴拉卡瓦利理論物理研究所指導委員會成員 |
2004年—2010年 | 《物理生物學（Physical Biology）》主編 |
2005年—2011年 | 中國科學院卡弗里理論物理研究所國際諮詢委員會委員 |
2011年 | 生態賽指導委員會成員 |
2014年 | 《分子系統生物學（Molecular Systems Biology）》編委 |
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人物評價
華泰立是跨學科研究的倡導者（Hwa is a champion of interdisciplinary research）。（美國物理學會評）
華泰立在本科生期間在物理學方面取得了傑出成就（for outstanding achievements in Physics by undergrads）。（物理職業資源網評）
