提起新中國成立以來的創(chuàng)新科研成就，許多人會立即聯(lián)想到人工全合成結(jié)晶牛胰島素。
這是世界上第一次人工合成與天然胰島素分子相同化學(xué)結(jié)構(gòu)并具有完整生物活性的蛋白質(zhì)，標(biāo)志著人類在揭示生命本質(zhì)的征途上實(shí)現(xiàn)了里程碑式的飛躍。
9月17日，人工全合成結(jié)晶牛胰島素迎來了50歲“生日”。日前，在這項(xiàng)成果的“誕生地”——上海市岳陽路320號，中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院舉行了一系列紀(jì)念活動，紀(jì)念這一我國科學(xué)家最重要的標(biāo)志性科學(xué)成就。
代號“601”
中科院院士、參加牛胰島素合成工作的張友尚介紹，胰島素是當(dāng)時唯一未被闡明化學(xué)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。1955年英國化學(xué)家桑格完成了胰島素的全部測序工作，并因此獲得1958年諾貝爾化學(xué)獎。然而國際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《自然》卻發(fā)表評論文章斷言：“合成胰島素將是遙遠(yuǎn)的事情。”
與此同時，在遙遠(yuǎn)的東方，中科院的科學(xué)家卻躍躍欲試。1958年12月8日~12日，中科院生物化學(xué)研究所邀請北京大學(xué)等單位，舉行了胰島素文獻(xiàn)報(bào)告會，詳細(xì)分析了人工合成胰島素的重要性、現(xiàn)實(shí)性，并探討了研究方案。
“在1959年，生化所就成功拆合了天然胰島素，并確定了全合成胰島素的研究策略。”張友尚回憶，全合成胰島素的研究策略是分別有機(jī)合成A肽鏈和B肽鏈，再進(jìn)行組合折疊，最后鑒定生物學(xué)活性和各種理化性質(zhì)。
到上世紀(jì)60年代，人工合成胰島素項(xiàng)目被列入1959年國家科研計(jì)劃，國家機(jī)密研究計(jì)劃代號為“601”，意為60年代第一大任務(wù)，黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人親自關(guān)心過問。1961年，國務(wù)院原副總理聶榮臻到生化所視察時表示：“你們做，再大的責(zé)任我們承擔(dān)，人工合成胰島素100年也要搞下去?！?/span>
“前沿研究的典范”
1962年，生化所組織近20人的精干專業(yè)隊(duì)伍，繼續(xù)胰島素的B肽鏈合成和提高胰島素拆合水平。同時，有機(jī)化學(xué)家、中科院有機(jī)化學(xué)研究所汪猷和北京大學(xué)邢其毅等帶領(lǐng)專業(yè)隊(duì)伍，也在堅(jiān)持胰島素的肽鏈合成工作。
經(jīng)過數(shù)年攻關(guān)，1965年9月17日，科學(xué)家終于觀察到人工全合成牛胰島素的結(jié)晶，世界上第一次人工全合成了與天然胰島素分子相同化學(xué)結(jié)構(gòu)并具有完整生物活性的蛋白質(zhì)。
就這樣，這項(xiàng)由中科院生化所、中科院有機(jī)所和北京大學(xué)協(xié)作完成的工作，從1958年12月正式立項(xiàng)至1965年9月觀察到結(jié)晶，前后歷時近七年。該工作被譽(yù)為“前沿研究的典范”，并于1982年榮獲國家自然科學(xué)獎一等獎。
值得一提的是，中科院生化所正式確定人工合成胰島素項(xiàng)目的同時，還摸索并建成了專門制備氨基酸等試劑的東風(fēng)生化試劑廠，為人工合成胰島素項(xiàng)目提供氨基酸來源。該廠也為我國的相關(guān)研究提供了大量試劑，發(fā)展起了中國自己的試劑產(chǎn)業(yè)，成為科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的早期典范。
“胰島素合成有力地推動了中國整個生化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，直到現(xiàn)在一些多肽公司或制藥公司基于合成胰島素生產(chǎn)的肽類藥物如催產(chǎn)素，還在臨床使用。”曾參加牛胰島素A鏈合成、79歲的原北京大學(xué)化學(xué)系教授葉蘊(yùn)華告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。
“胰島素精神”代代相傳
中科院院長白春禮在寫給“紀(jì)念人工全合成結(jié)晶牛胰島素50周年”的寄語中提出，要發(fā)揚(yáng)“胰島素精神”，敢啃硬骨頭，敢于攻堅(jiān)克難，勇于追求卓越，善于協(xié)同創(chuàng)新。
中科院黨組原副書記郭傳杰對此深表認(rèn)同。“人工合成結(jié)晶胰島素展示了中國科學(xué)家曾經(jīng)擁有的問鼎世界科學(xué)高峰的自信和能力?！彼f，“今天，優(yōu)秀的科學(xué)人才不知多出了多少，科研經(jīng)費(fèi)和條件不知優(yōu)越了多少，卻少有舉世矚目的重大科學(xué)成就。這使得‘胰島素精神’彌足珍貴?！?/span>
在中科院院士、中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所所長丁奎嶺看來，在牛胰島素的合成工作中，中國科學(xué)家在特殊時期對待科學(xué)的態(tài)度以及科學(xué)精神也得到凸顯，特別是他們對待科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)，這與當(dāng)時“浮夸”的風(fēng)氣是格格不入的，值得敬佩與學(xué)習(xí)。
當(dāng)時，汪猷在主持合成工作時，每一步都必須嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì)。當(dāng)時汪猷堅(jiān)持，每個多肽合成都必須經(jīng)過元素分析的檢驗(yàn)，盡管檢驗(yàn)很費(fèi)時，但他每一步都不肯放松。
“對的不一定對，不對的一定不對?！蓖糸嗟倪@句名言，直到現(xiàn)在還在沿用。它的意思是，元素分析的檢驗(yàn)下來如果結(jié)果不對，就一定要返工檢查問題在哪里，即使通過了元素分析檢驗(yàn)，也需要別的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證多肽合成是否正確。
“我們紀(jì)念胰島素人工合成50周年，目的就是以前輩們?yōu)榘駱?，以‘胰島素精神’激勵一代代科研工作者，為實(shí)現(xiàn)中國科技強(qiáng)國之夢而努力奮斗?！敝锌圃荷虾Ｉ圃荷锘瘜W(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所所長劉小龍說。
《中國科學(xué)報(bào)》 2015年9月23日 第1版
作者： 黃辛、丁佳