趙國屏(1948—)，分子微生物學(xué)家。中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所研究員，中國科學(xué)院合成生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任?，F(xiàn)任國家人類基因組南方研究中心執(zhí)行主任、生物芯片上海國家工程研究中心主任，兼任中國微生物學(xué)會名譽(yù)理事長。2005 年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。早期從事微生物生理生化、代謝調(diào)控及酶作用機(jī)理的研究。1998 年之后，領(lǐng)導(dǎo)建立基因組學(xué)研究平臺及體系，參與人類疾病基因組研究工作，克隆若干人類遺傳病致病基因。啟動生物芯片、生物信息學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)的研究工作；參與建立人類HapMap 研究技術(shù)平臺。啟動中國微生物基因組測序工作并主持若干重要微生物的基因組、功能基因組、比較和進(jìn)化基因組研究工作。曾在SARS 分子流行病學(xué)、SARS 冠狀病毒的分子進(jìn)化研究方面作出重要貢獻(xiàn)；在微生物代謝調(diào)控，包括代謝酶翻譯后乙?；揎椦芯糠矫?，做出開創(chuàng)性工作。
趙國屏
1965年，當(dāng)人工全合成結(jié)晶牛胰島素成果向世人發(fā)布的時候，我剛從初中升入高中。雖然不可能有深刻的認(rèn)識，但是，它確實(shí)再一次堅定了我要學(xué)習(xí)生物的決心，當(dāng)時特別感覺要學(xué)生化，而且是北京大學(xué)的生化！然而，一年之后，“文化大革命”開始，讀大學(xué)是不可能了。于是，研究生物學(xué)的理想，轉(zhuǎn)化成了“廣闊天地，大有作為”的插隊(duì)落戶實(shí)踐；而大學(xué)教科書，也就轉(zhuǎn)換成了馬列經(jīng)典。當(dāng)讀到恩格斯《自然辨證法》中“生命是蛋白體的存在形式，……”這一著名的論斷時，似乎突然理解了人工合成胰島素的意義，卻又陷入了與“核酸是基本遺傳物質(zhì)”的“中心法則”認(rèn)識的矛盾之中。
我還是有幸趕上了上大學(xué)的“末班車”。在復(fù)旦，盛祖嘉先生教授的“微生物遺傳學(xué)”和沈仁權(quán)先生教授的“生物化學(xué)”兩門課，為我奠定了全面的生物學(xué)基礎(chǔ)。經(jīng)過在Purdue大學(xué)的嚴(yán)格的生物化學(xué)與分子生物學(xué)基本訓(xùn)練于20世紀(jì)90 年代初回國之后，我曾經(jīng)主持“863”蛋白質(zhì)工程和中科院的人類基因組項(xiàng)目；進(jìn)入新世紀(jì)，又主持了合成生物學(xué)的“973”項(xiàng)目。親身參與我國生命科學(xué)研究從基因組走向系統(tǒng)生物學(xué)，又進(jìn)入合成生物學(xué)的新研究領(lǐng)域；深感我們這一代人，歷史性地承擔(dān)了認(rèn)真總結(jié)從人工合成胰島素以來，我國生命科學(xué)與生物技術(shù)發(fā)展及與之相關(guān)的戰(zhàn)略與政策的歷史經(jīng)驗(yàn)的責(zé)任；從而更加理智與積極地去開拓新天地、培養(yǎng)新人才、撰寫新篇章，為實(shí)現(xiàn)中國的復(fù)興之夢而奮斗！
在19 世紀(jì)初葉，所有當(dāng)時的有機(jī)化合物都是生物的組成成分或生命活動過程中所產(chǎn)生的物質(zhì)，再不然就是生物體死后所變化衍生出的物質(zhì)。1828年，德國化學(xué)家Friedrich W?hler 把腈酸銨溶液加熱獲得了尿素，首次實(shí)現(xiàn)了從無機(jī)物合成有機(jī)物，改變了有機(jī)物只有生命體或是通過“生命力”才能產(chǎn)生，而人工是無法合成的觀點(diǎn)。這是在認(rèn)識生命怎樣從無機(jī)自然界中發(fā)生的探索中的第一個飛躍，也是合成化學(xué)與生命科學(xué)第一次被聯(lián)系在一起，宣告了合成化學(xué)(合成科學(xué)) 的誕生。
然而，要真正克服“生命力”觀點(diǎn)，就要合成比尿素復(fù)雜得多，而且具有生理活性的生命分子(譬如蛋白質(zhì))。Emil Fischer 在20世紀(jì)初首先提出氨基酸通過肽鍵結(jié)合形成多肽的觀點(diǎn)，確定了蛋白質(zhì)分子的氨基酸基本骨架。1953年，Vincent duVigneaud 從氨基酸出發(fā)合成了第一個具有生理活性的多肽激素——催產(chǎn)素。當(dāng)然，多肽(譬如九肽的催產(chǎn)素) 終究還不是真正意義上的蛋白質(zhì)；人工牛胰島素的合成，是用化學(xué)方法合成的第一個蛋白質(zhì)，而且具有很好的生理活性。因此，這不僅是合成化學(xué)的重大進(jìn)步，而且促進(jìn)了科學(xué)家對生命的理解，在合成科學(xué)的概念上往前突破了一大步，是第二個飛躍。
重要生命分子的人工合成中另一個重要的方向，就是以核苷或單核苷酸為原料并且不依靠任何天然模板或引物，采用有機(jī)合成反應(yīng)進(jìn)行寡核苷酸或核酸大分子的合成。1957—1965 年，H. G.Khorana 等人設(shè)計并合成了由一種、兩種或三種脫氧核苷酸組成的重復(fù)順序的脫氧寡核苷酸片段，并以此為模板用DNA聚合酶和RNA聚合酶進(jìn)一步復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，得到了具有對應(yīng)的互補(bǔ)順序的長鏈人工信使核糖核酸(mRNA)，再用這種人工mRNA 在無細(xì)胞體系中進(jìn)行蛋白質(zhì)合成，由此證明了人工合成的脫氧寡核苷酸片段具有生物學(xué)活性。
由于組成RNA的核苷酸在作為人工合成原料的時候，要比脫氧核苷酸多一個需要保護(hù)及脫保護(hù)的基團(tuán)，因此，其人工合成，比寡聚DNA 的合成要困難許多。由中科院上海生化所、細(xì)胞所、有機(jī)所、生物物理所和北京大學(xué)、上海試劑二廠等單位聯(lián)合攻關(guān)，王德寶等我國研究人員自1968年開始人工合成tRNA的研究工作，利用化學(xué)和酶促相結(jié)合的方法，通過13年努力，于1981年，首次人工合成化學(xué)結(jié)構(gòu)與天然分子完全相同(包括天然分子中的全部修飾成分) 具有生物活性的核酸大分子——76核苷酸整分子酵母丙氨酸tRNA，標(biāo)志著中國在該
領(lǐng)域進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
至此，在中心法則中發(fā)揮核心作用的三大生命分子：蛋白質(zhì)、DNA和RNA都實(shí)現(xiàn)了人工合成，并且都具有生物活性，人類終于克服了“生命力”學(xué)說。到本世紀(jì)的2010年，以Craig Venter 為首的美國科學(xué)家，又通過人工合成大約100萬堿基的支原體基因組，并轉(zhuǎn)入另一種支原體細(xì)胞中，取代原細(xì)胞基因組，獲得了在人工合成基因組指導(dǎo)下正常生長(代謝) 和分裂(繁殖) 的“人造生命體(Synthia)”，證明了人工合成生命的可能。2012年，英國合成生物學(xué)家Philipp Holliger 等研究人員在實(shí)驗(yàn)室中人工合成XNA，這一物質(zhì)在許多關(guān)鍵功能上可以替代DNA；而到了2014年，他們又在XNA的基礎(chǔ)上，設(shè)計合成了具有類似Ribozyme 功能的XNAzyme。歷經(jīng)近200年的歷史，這些合成科學(xué)的重大成果，不僅在非生命的無機(jī)世界與有生命的有機(jī)世界之間建立起了直接的橋梁，奠定了生命的分子基礎(chǔ)；而且將合成科學(xué)從合成“生命分子”發(fā)展到了合成“生命體”的新高度，完成了人類對生命本質(zhì)認(rèn)識的思想飛躍。
合成科學(xué)的這一系列成果及其蘊(yùn)含的研究思想，對生命科學(xué)還有更深層次的貢獻(xiàn)，即以此為工具，進(jìn)一步深刻地認(rèn)識生物體生命運(yùn)動的規(guī)律。譬如，通過胰島素人工合成的實(shí)踐，人們對蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)與立體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系有了進(jìn)一步的了解，為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究開辟了新的途徑。曹天欽先生曾經(jīng)很有遠(yuǎn)見地指出：可以預(yù)期，人工合成胰島素對于蛋白質(zhì)活力中心所必需的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制等問題的闡明，一定會有其特殊的貢獻(xiàn)；在酶的模擬研究中，也會起其重要的作用。有趣的是，合成科學(xué)在生命科學(xué)研究這一方向上發(fā)展的可能性，也是在尿素合成之后不久，由一位法國的化學(xué)家Stéphane Leduc 于1910年提出。當(dāng)然，那是一個科學(xué)蓬勃發(fā)展的時代，各門基礎(chǔ)學(xué)科都煥發(fā)出初創(chuàng)階段的激情，收獲著知識更新與技術(shù)創(chuàng)新的碩果。同時，那也是一個充滿科學(xué)幻想與陷阱的時代，由于知識的局限和觀察能力的局限，許多新穎的假說僅建筑于表面現(xiàn)象的相似之上，并沒有觸及事物的本質(zhì)。在他1911年3月出版的《生命的機(jī)理》(TheMechanism of Life) 一書中，Stéphane Leduc熱情地用物理的理論，去解釋生命的現(xiàn)象；認(rèn)為“構(gòu)成生物體的是其形態(tài)”，而生物學(xué)則是液態(tài)物理化學(xué)的一種分支。由此，他認(rèn)為所謂“人工細(xì)胞”和膜等可以由液體擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)等形成。在書的一個章節(jié)，作者專門討論了合成生物學(xué)(synthetic biology)。他認(rèn)為，合成生物學(xué)包括三部分，其中形態(tài)發(fā)生(morphogeny) 是形狀和結(jié)構(gòu)的合成，機(jī)能發(fā)育(physiogeny)是功能的合成，而有機(jī)合成化學(xué)(syntheticorganic chemistry) 是合成生物學(xué)的重要分支，涉及活的有機(jī)體的組成成分。他還希望，通過所謂的“滲透壓生長——形態(tài)建成”的物理化學(xué)現(xiàn)象，啟發(fā)人們最終揭示地球上生物的起源和進(jìn)化規(guī)律。然而，生物體和生命運(yùn)動是高度復(fù)雜的，其規(guī)律的本質(zhì)，是在基因組編碼的遺傳信息指導(dǎo)下的生命分子結(jié)構(gòu)與功能的時空定量關(guān)系的建成(發(fā)育、生長和繁殖)。Stephane Leduc雖然天才地提出了生物學(xué)要走一條“描述、分析、合成”的認(rèn)識道路，但在這些關(guān)系尚未被真正全面認(rèn)識之前，當(dāng)時的“合成生物學(xué)”，只能流連于生命表型與液體物理化學(xué)表型相關(guān)的“合成”描述，離真正認(rèn)識生命、改造生命的生命科學(xué)，相去甚遠(yuǎn)！
這里的關(guān)鍵，就在于生命分子在生命過程中所起的功能層次是不同的，更重要的是，在各層次之間，既有密切的聯(lián)系，又有質(zhì)的飛躍。當(dāng)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)被解析(analysis approach) 之后，結(jié)合對一系列生命分子結(jié)構(gòu)功能認(rèn)識的深入，人們開始認(rèn)識到，尿素一類生物小有機(jī)分子，一般是代謝的中間或最終產(chǎn)物；而蛋白質(zhì)大分子，則是構(gòu)成生物體架構(gòu)( 結(jié)構(gòu)蛋白) 和實(shí)施生命運(yùn)動的工具(如胰島素等活性蛋白) 或機(jī)器(如酶蛋白)。然而指導(dǎo)這一切，并能將這種指導(dǎo)功能一代一代遺傳下去的信息，則是由結(jié)構(gòu)看似簡單(僅有ACGT/U四類堿基組成) 的DNA和RNA等核酸信息大分子所承載。通過上述解析形成的分子遺傳假說，經(jīng)由以人工合成的DNA為模板，酶催化合成的mRNA及進(jìn)一步合成的多肽產(chǎn)物的氨基酸順序與模板中脫氧核苷酸順序的對應(yīng)(synthesis approach)，人們成功地破譯了遺傳密碼，為中心法則的建立，為分子生物學(xué)的建立，奠定了基礎(chǔ)。
分子生物學(xué)為合成生命分子帶來了一條更為簡便有效的途徑，那就是利用自然的工具，進(jìn)行DNA的酶催化合成，又在DNA 模板的指導(dǎo)下，有序進(jìn)行多層的生命分子的合成(蛋白質(zhì)乃至代謝小分子)——生物合成。在這個方向上，DNA的生物合成又成為核心。這一方面是因?yàn)槠湟患壗Y(jié)構(gòu)簡單又基本涵蓋最核心的遺傳信息，另一方面，又因?yàn)樽匀唤缤ㄟ^億萬年進(jìn)化，為我們提供了一系列在不同條件下、以不同專一性作用于DNA的工具酶。半個多世紀(jì)以來，DNA 重組技術(shù)(克隆技術(shù)與染色體重組技術(shù))、DNA擴(kuò)增技術(shù)(PCR技術(shù)) 以及一系列DNA編輯技術(shù)(從定向突變到今天的CRISPR/Cas技術(shù)) 可以說是這個方向上的幾個里程碑式的突破。當(dāng)然，我們必須認(rèn)識到，是以DNA測序與注釋技術(shù)為代表的分子生物技術(shù)的工程化、信息化革命，為所有這些合成技術(shù)奠定了最關(guān)鍵的、海量的信息基礎(chǔ)——完整的基因組序列及編碼。
回顧歷史，我們可以清晰地看到，人工合成胰島素產(chǎn)生在20世紀(jì)中葉，并非是一個孤立的事件，而是生物化學(xué)走向分子生物學(xué)的必然和關(guān)鍵的一步，惟其如此，它也成為生命科學(xué)第一次革命的重要標(biāo)志之一。而隨之于20世紀(jì)末出現(xiàn)的基因組學(xué)，則是生命科學(xué)的第二次大革命。它不僅催生了一系列生命“組學(xué)”，還結(jié)合系統(tǒng)學(xué)思想，形成了以“自上而下”認(rèn)識生命復(fù)雜系統(tǒng)為使命的系統(tǒng)生物學(xué)。本世紀(jì)初以來，生命科學(xué)、自然科學(xué)、工程學(xué)和其他學(xué)科之間更加深度融合，正在興起第三次革命。匯聚了系統(tǒng)生物學(xué)和定量生物學(xué)，引入計算機(jī)工程學(xué)的概念，以“自下而上”合成人造生命為使命的合成生物學(xué)的崛起，為生命科學(xué)提供了嶄新的研究思想，正在促使生命科學(xué)從以觀測、描述及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為主的“發(fā)現(xiàn)(discovery)”科學(xué)，躍升為可定量、計算、預(yù)測及工程化合成的“創(chuàng)新(innovation)”科學(xué)，由此正在催生一次科學(xué)、文化、技術(shù)和工程與產(chǎn)業(yè)的革命。合成生物學(xué)采用在人工設(shè)計指導(dǎo)下的生物元件表征、模塊構(gòu)建、途徑系統(tǒng)組合、器件與底盤適配等一系列正向工程學(xué)策略，達(dá)到按照人類預(yù)先設(shè)定的功能目標(biāo)，創(chuàng)建或改建生命系統(tǒng)的目標(biāo)。為此，合成生物學(xué)必須學(xué)會從自然抽象生物學(xué)元素，或在不同層次上對生物元件的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行解耦，或人工構(gòu)建正交穩(wěn)定的基因線路，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)導(dǎo)向的魯棒性設(shè)計；還必須發(fā)展一系列使能技術(shù)，并建立相應(yīng)的工程平臺，在標(biāo)準(zhǔn)化、通用化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)簡捷和低成本構(gòu)建的目的。
合成生物學(xué)不僅以嶄新的思維方式和強(qiáng)大的創(chuàng)造力開啟了生命與非生命的對話，而且將生物學(xué)向工程科學(xué)轉(zhuǎn)化，全面革新生物技術(shù)，并迅速向社會生活和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的各個層面滲透。從現(xiàn)今的發(fā)展趨勢看，合成生物學(xué)有可能為改善人類健康，為解決資源、能源、環(huán)境等重大問題提供全新解決方案，為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)帶來跨越性乃至顛覆性發(fā)展的機(jī)遇。
人工合成胰島素是我國生命科學(xué)“大科學(xué)”研究模式的第一次嘗試。我至今清晰地記得，上海生命科學(xué)研究院于1999年成立之后，我們曾努力想學(xué)習(xí)人工合成胰島素的經(jīng)驗(yàn)，在院層面組織幾個“大項(xiàng)目”以帶動學(xué)科向人口健康的重大科學(xué)問題的方向凝聚，提升全院的創(chuàng)新能力。然而，在組織過程中，困難重重。一天，我與一位老先生談心，他語重心長地說，現(xiàn)在與那時是不能比的，“那時是有黨委領(lǐng)導(dǎo)的”！是的，人工合成胰島素項(xiàng)目，起始于“大躍進(jìn)”的鼓動，面對著基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)實(shí)，經(jīng)歷了“反右傾”的折騰，最后是如何在“黨的領(lǐng)導(dǎo)下”成功的呢？我努力從本期刊登的回憶文章中，去尋找答案。
首先，就是選題和立題。雖然那是在“解放思想，大干快上，向科學(xué)進(jìn)軍，攀登世界高峰”等“大躍進(jìn)”精神激勵下產(chǎn)生的思想火花；但是，終究是科學(xué)家們思考討論和文獻(xiàn)查閱之后做出的選擇。因此，正如龔岳亭先生所述，“選題思想明確，既有重大的科學(xué)意義，要攻克世界上尚未突破的難題，又切實(shí)可行，奮力跳躍一下能摘下果實(shí)?！睆目茖W(xué)意義看，“蛋白質(zhì)與核酸兩類生物大分子體現(xiàn)生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，它調(diào)節(jié)生長、發(fā)育、繁殖代謝和行為等生命過程。人們?nèi)缒芙鉀Q人工合成的問題，乃至創(chuàng)造出不存于自然界的蛋白質(zhì)‘變種’，不僅對深入了解生命現(xiàn)象與活動規(guī)律有重大意義，還可以為人類的生產(chǎn)實(shí)踐開辟出新的天地，在生命科學(xué)研究的漫長道路上樹立一塊重要的里程碑?！睆难芯靠尚行曰A(chǔ)看，一方面，從催產(chǎn)素到促黑激素的合成，已有了一套可行的多肽合成方法，也就是說，有了技術(shù)基礎(chǔ)。另一方面，F．Sanger 已經(jīng)于1955年完成了胰島素的一級結(jié)構(gòu)測定工作，也就是說，有了合成的信息基礎(chǔ)。
然而，在具體研究路線的選擇上面，的確還有大量的科學(xué)問題和基礎(chǔ)材料問題(譬如試劑級的氨基酸提供等) 必須實(shí)事求是地以科學(xué)的態(tài)度去解決。在研究開始的時候，生化所經(jīng)過科學(xué)論證，按照“全面準(zhǔn)備，多路探索，上下并舉，重點(diǎn)突破”的精神，制定出以天然胰島素的硫硫鍵拆合和氨基酸生產(chǎn)為先行，多肽化學(xué)合成為主力，同時建立與改善肽的分離、純化與分析技術(shù)，并探索肽的激活(磷酸化)與酶促轉(zhuǎn)肽等生化途徑等五路進(jìn)軍的具體措施。以后，又按照實(shí)際進(jìn)展情況，突出重點(diǎn)，進(jìn)行調(diào)整。杜雨蒼先生指出，“中國為何能超前？俗話說‘秧苗落地三分收’，定題及時和先攻克‘拆合難關(guān)’是兩項(xiàng)重要的原因?！薄皩ⅰ鸷稀椤铰废蠕h’本身就是科學(xué)決策，包含了成功的因素?！?/span>
當(dāng)時，被越燒越熱的“大躍進(jìn)”沖昏了頭腦，加上“反右傾”的政治壓力，試圖在幾個月幾周內(nèi)合成胰島素的“大兵團(tuán)作戰(zhàn)”方略的結(jié)果必然是失敗。所幸，這樣“大躍進(jìn)”的“成果”，在科學(xué)檢測面前是站不住的。在總結(jié)了大量經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，中科院黨的領(lǐng)導(dǎo)者與戰(zhàn)略科學(xué)家王應(yīng)睞先生等形成了共識，“科學(xué)研究必須按科學(xué)規(guī)律辦事，必須堅持由少數(shù)精兵作不斷的探索和積累經(jīng)驗(yàn)”。在具體工作中，又特別加強(qiáng)了質(zhì)控，特別是統(tǒng)一的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)。徐杰誠回憶說：“為了檢定每步縮合產(chǎn)物的純度，每一個中間體都要通過分析、層析、電泳、旋光測定、酶解及氨基酸組成分析，其中任何一項(xiàng)分析指標(biāo)達(dá)不到，都要進(jìn)一步提純后再進(jìn)行分析，力求全部通過。當(dāng)時我們戲稱這叫‘過五關(guān)、斬六將’?！边@樣，一步一個腳印地工作，才真正調(diào)動了科研工作者的積極性，將積極性引導(dǎo)到了科學(xué)的基礎(chǔ)上，從而出現(xiàn)了迅速發(fā)展的局面。
人工合成胰島素的研究方案中包括了“氨基酸生產(chǎn)先行”。在當(dāng)時的形勢下，“國內(nèi)只能生產(chǎn)純度不高的甘、精、谷3種氨基酸，其余14種需要進(jìn)口。由于帝國主義對新中國的封鎖禁運(yùn)，生化試劑需從香港轉(zhuǎn)口進(jìn)入中國，除要花昂貴的外匯外，且時間長，開展工作有遠(yuǎn)水不解近渴之感。合成胰島素必需有源源不斷的氨基酸供應(yīng)，因此，只能走自力更生、奮發(fā)圖強(qiáng)的道路。”意味深長的是，為了完成氨基酸生產(chǎn)的任務(wù)，生化所并不簡單地成立一個“攻關(guān)小組”，而是于1958年底，由陳遠(yuǎn)聰和譚佩幸一道負(fù)責(zé)東風(fēng)廠的組建工作。主要為人工合成胰島素生產(chǎn)氨基酸。”歷史已經(jīng)證明，為“大科學(xué)工程”建立“大技術(shù)平臺”不僅絕對必要，而且這個平臺的創(chuàng)新能力與服務(wù)水平，在很大程度上決定了大科學(xué)項(xiàng)目成敗與否。在20世紀(jì)80~90年代，為了順利實(shí)施人類基因組計劃，各參與國無不建立了與基因組測序任務(wù)相適應(yīng)的大規(guī)模平行化測序平臺以及與之相配套的生物信息平臺(甚至成立國家級的生物信息中心)。此后，大量生命“組學(xué)”工作的開展，也往往伴隨著相關(guān)技術(shù)平臺的建設(shè)；而這些由國家( 即所謂的公共版塊，public domain)建立的平臺中心，也始終承擔(dān)著不斷更新技術(shù)，輸出技術(shù)，提升整個國家的科研水平的任務(wù)。除此之外，更有教育意義的是，當(dāng)時的東風(fēng)廠除了為人工合成胰島素提供原料，還“以面向全國，為發(fā)展中國生化事業(yè)服務(wù)為宗旨，增加生產(chǎn)除氨基酸外的其它生化試劑，到1966年文革開始前，已有上百種產(chǎn)品。”東風(fēng)廠的創(chuàng)辦者們“曾經(jīng)有個想法，可以把東風(fēng)廠辦得更大，辦成一個像樣的生化試劑廠，與英國的BDH、美國的Sigma 相似。”可惜，由于種種原因，這個理想沒有實(shí)現(xiàn)；而到了“文革”之后，我們的生化分子生物學(xué)研究又出現(xiàn)缺乏工具酶問題的時候，還僅僅依靠各研究所“協(xié)作生產(chǎn)”解決，而沒有以東風(fēng)廠這樣的企業(yè)為基地來進(jìn)行商業(yè)化的生產(chǎn)，以至于至今大量關(guān)鍵的工具酶，依然依賴進(jìn)口。這段歷史給予我們的教訓(xùn)是明白的，我們做“大科學(xué)”不僅需要公共的“大技術(shù)平臺”，而且，這些技術(shù)平臺形成的穩(wěn)定的，有大規(guī)模推廣價值的試劑和技術(shù)服務(wù)，一定要走向產(chǎn)業(yè)化，讓商業(yè)化的機(jī)制，保證其長遠(yuǎn)地、穩(wěn)定地向全社會科研界，提供最好、最便捷，也是最經(jīng)濟(jì)的商業(yè)服務(wù)。
大科學(xué)、大項(xiàng)目，必然需要大協(xié)作。但是，即便是處于60年代的環(huán)境中，處理好協(xié)作單位之間的合作與競爭的關(guān)系，依然是一個難題。胰島素項(xiàng)目，在經(jīng)過了一系列的教訓(xùn)之后，中科院有機(jī)所與北大終于“約法三章”：不搞“上?！钡囊葝u素，不搞“北京”的胰島素，不搞這個單位的胰島素，不搞那個單位的胰島素，不搞“你的”胰島素，不搞“我的”胰島素，聯(lián)合起來，一心一意搞出“中國的”胰島素。希望這個偉大的思想飛躍，永遠(yuǎn)成為我們中國科學(xué)工作者的座右銘！
最后，我深深為當(dāng)時領(lǐng)導(dǎo)這一大科學(xué)項(xiàng)目的黨組織的領(lǐng)導(dǎo)干部的素質(zhì)所感動。我不想再去重復(fù)他們敢于擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任感，博采眾長、認(rèn)真學(xué)習(xí)的進(jìn)取精神，關(guān)心群眾、尊重科學(xué)的民主作風(fēng)……；我只想再引用丁公量同志關(guān)于基礎(chǔ)研究的一些話：“我逐漸理解了基礎(chǔ)理論研究的重要性，沒有基礎(chǔ)科學(xué)的研究就沒有科學(xué)技術(shù)的真正發(fā)展，權(quán)威性的科學(xué)理論也就難以出現(xiàn)，國家、社會、人類就失去了不斷進(jìn)步、不斷創(chuàng)新、不斷改進(jìn)自己生活的動力?！?/span>
“基礎(chǔ)理論研究往往要有幾代人的研究積累，所以它是科技創(chuàng)新的后盾，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的后盾，否則只能繁榮或熱鬧于一時，而沒有后勁了。如果沒有長期的基礎(chǔ)研究的聚存積累，不可能在這么短的時間里做出多項(xiàng)成果?！?/span>
“作為高級的科研單位還必須考慮從國家的長遠(yuǎn)發(fā)展、從戰(zhàn)略上依據(jù)世界科技發(fā)展的趨勢和前景，在國際前沿科學(xué)方面選擇課題，進(jìn)行競爭，由此能做出推動世界科技發(fā)展的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，出色的人才也就出來了?！?/span>
丁公量同志對于基礎(chǔ)理論研究重要性的認(rèn)識，對于基礎(chǔ)理論研究是科技創(chuàng)新后盾的認(rèn)識，以及他對于高級科研單位在科技創(chuàng)新中定位的認(rèn)識，應(yīng)該是“胰島素人工合成”這個基礎(chǔ)理論“大科學(xué)研究”項(xiàng)目的思想核心，也是我們特別應(yīng)該要繼承和發(fā)揚(yáng)的“胰島素精神”的核心。對于我們今天這些還處于科研領(lǐng)導(dǎo)崗位上的科學(xué)戰(zhàn)略規(guī)劃者和領(lǐng)導(dǎo)者，特別應(yīng)該深思自省、努力踐行。
胰島素事業(yè)對于中國的生命科學(xué)研究，劃分了一個時代。在它完成之后，“文化大革命”的浩劫隨之而來，斷送了科學(xué)上的一個世代，也斷送了科學(xué)人才的一個世代。我作為一個后來者，有幸在文革后得以補(bǔ)課，也有幸在回國后接觸到多位當(dāng)年曾經(jīng)參加人工合成胰島素的前輩，向他們學(xué)到了很多做人的道理，做事的原則和做學(xué)問的智慧。最先，我在上海普洛麥格公司擔(dān)任生產(chǎn)經(jīng)理，因而曾經(jīng)與東風(fēng)廠的元老戎積圻和季鐘煜有接觸。特別是戎積圻先生，他在公司負(fù)責(zé)dNTP產(chǎn)品開發(fā)，讓我真正領(lǐng)教了一位王應(yīng)睞先生培養(yǎng)出來的生化高級工程技術(shù)員的水平。至今，我一直將他視為老師，在有機(jī)合成方面有問題，還去向他老人家請教。此后，我在負(fù)責(zé)“863”蛋白質(zhì)工程的時候，有幸得到龔岳亭先生的教誨，也結(jié)識了戚正武先生。他們在蛋白質(zhì)化學(xué)方面淵博的學(xué)識，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，都給我深刻的教益，至今受用匪淺。到生物工程中心，陳常慶先生更是我們中心最為重要的學(xué)術(shù)帶頭人之一，在三年共事中，給我很多指導(dǎo)、幫助和支持。從他們身上，我看到了當(dāng)年參與胰島素合成的一大批中青年科學(xué)家和技術(shù)人員的優(yōu)秀品質(zhì)。他們真正做到了當(dāng)時中科院黨組書記張勁夫號召的青年要“安、鉆、迷”，虛心向老科學(xué)家學(xué)習(xí)的精神。他們心系國家、敢于創(chuàng)新、工作積極、踏實(shí)負(fù)責(zé)、學(xué)習(xí)刻苦、認(rèn)真鉆研、在科研攻關(guān)中發(fā)揮聰明才智。他們淡泊名利、無私奉獻(xiàn)、艱苦奮斗、團(tuán)結(jié)互助，在科研大協(xié)作中鍛煉人品才干。也正是他們，最終成長為中國生化科學(xué)事業(yè)的領(lǐng)軍人才與技術(shù)骨干，又在“文革”之后，培養(yǎng)了新一代科學(xué)工作者，形成了新的科研隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)了中國生命科學(xué)在世紀(jì)之交的迅速崛起。
在結(jié)束這篇短文的時候，我要向當(dāng)年為胰島素事業(yè)努力奮斗的一代前輩致敬！我眼前仿佛又看到了1965年9月17日清晨的那一幕：“杜雨蒼從實(shí)驗(yàn)室走了出來，從他舉著的細(xì)管中，人們逆光細(xì)看，看到了結(jié)晶的閃光！把它拿到顯微鏡下，出現(xiàn)的果然是和天然牛胰島素一模一樣、立方體形、閃閃發(fā)光、晶瑩透明的全合成牛胰島素結(jié)晶。”
（本文原發(fā)表于《生命科學(xué)》2015年第27卷第6期）