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Nasceu em 23 de janeiro de 1910, em Petrópolis (RJ), filho de Oswaldo Gonçalves Cruz e Emília Fonseca Cruz. Em 1925 ingressou na Faculdade de Medicina da Universidade do Rio de Janeiro. A partir de 1928 e até a conclusão do curso, em 1930, fez estágio voluntário no Hospital de Doenças Tropicais do IOC, e começou a estudar hematologia experimental no laboratório de Carlos Chagas, em 1929. Entre 1931 e 1932 frequentou o Curso de Aplicação do IOC. Na instituição também atuou como chefe interino dos laboratórios de Angelo Moreira da Costa Lima e de Eurico Villela (1933-1935), técnico especializado (1937) e pesquisador (1946). Além disso, chefiou a Seção de Hematologia (1942-1962) e a Divisão de Patologia (1962-1964). Em 1932 publicou no Comptes Rendus de La Société de Biologie de Rio de Janeiro o primeiro de seus 94 artigos científicos, intitulado "Pathogenie de l'anémie dans l'ankylostomose. Importance prépondérante d'une pertubation dans le métabolisme du fer dans l'organisme". Sua trajetória profissional não se limitou aos trabalhos realizados no âmbito do IOC. Em laboratórios norte-americanos e europeus, como os das universidades de Rochester (1940-1941), Johns Hopkins (1943) e Londres (1954), desenvolveu pesquisas sobre suscetibilidade das hemácias a soluções hipotônicas, mecanismo de destruição e regeneração das hemácias, eliminação do pigmento biliar na anemia pela acetilfenilidrazina, malária experimental, anemia hemolítica e hemostase. Foi membro da Sociedade Internacional de Hematologia (1948), da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (1948), da Sociedade Brasileira de Hematologia e Hemoterapia (1950) - ambas na qualidade de fundador -, da Academia Brasileira de Ciências (1954) e da Academia de Ciências de Nova York (1963), entre outras. De 1928 a 1953 disputou diversos campeonatos de xadrez, sendo campeão brasileiro em seis oportunidades. Ainda referente ao esporte de sua predileção, foi colaborador das revistas Xadrez e Xadrez Brasileiro e redator de colunas especializadas em vários jornais, como Última Hora e Tribuna da Imprensa. A partir da década de 1950 engajou-se na campanha pela criação do Ministério da Ciência. A preocupação com a educação e o ensino científico o levou a participar dos mais importantes projetos acadêmicos desenvolvidos no país à época, como a criação da Universidade de Brasília (1960), e a reforma universitária (1962-1963). Em 1961, durante o curto período de governo de Jânio Quadros, foi coordenador da Assessoria Técnica da Presidência da República, quando organizou o documento "Ciência, coluna vertebral do desenvolvimento nacional". Com o golpe militar de 1964, passou a ser investigado pela Subcomissão de Investigação instaurada no IOC, cujo objetivo era averiguar suspeitas de malversação de verbas públicas e atividades consideradas subversivas perante o novo aparato governamental brasileiro. Morreu em 3 de janeiro de 1967, no Rio de Janeiro.