文丨《中国科学报》记者孟凌霄李晨阳
“我看到了,完美的结晶,我们成功了!”
这是1965年9月17日清晨
杜雨苍从实验室走了出来
高高举起一支试管
逆光细看
那是人工合成牛胰岛素结晶的闪光
狭小的实验室内外一时沸腾起来!
科学家把它注射进小白鼠体内
小白鼠跳了起来
这是胰岛素过量导致血糖过低
引发的惊厥反应
证明人工合成牛胰岛素
具备与天然牛胰岛素同样的生物活性
这一幕意味着
历时近7年的牛胰岛素人工合成研究
终于获得成功
在漫长的国际竞争中
中国终于走在了人工合成蛋白质的最前列!
▲上图为人工全合成牛胰岛素的结晶;下图为人工全合成牛胰岛素的生物活性测定。
故事要从1958年夏天说起
在中国科学院生物化学研究所的
(以下简称生化所,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心前身之一)
一次高级研究人员会议上
时任生化所所长王应睐等科学家们
正就下一阶段工作提案进行激烈讨论
这时,一个声音响起——
“合成一个蛋白质!”
会议室骤然安静
每个人都明白这7个字背后的分量
当时世界上还没有任何国家成功合成过蛋白质
这是一个真正重大的科学目标
后来这项任务列入全国1959年科研计划草案
代号“601”
意为“六十年代第一大任务”。
中国的人工合成蛋白质项目拉开了序幕
项目伊始
人才、仪器设备几乎完全空白
就连合成胰岛素所需的原料氨基酸也非常匮乏
上世纪50年代
国内只能生产纯度不高的
甘氨酸、精氨酸、谷氨酸
1958年底,生化所组建东风生化试剂厂
这是我国第一个专门生产氨基酸的工厂
结束了国内不能自制整套氨基酸的历史
▲东风厂工作人员正在制备合成胰岛素用的氨基酸。
生化所采取“五路进军”“智取胰岛”方案
有机合成、天然胰岛素拆合、
肽库、酶激活和转肽小组齐头并进
北京大学有机教研室负责胰岛素A链合成
生化所负责胰岛素B链合成和A、B链拆合
此前学界普遍认为
天然胰岛素的二硫键被拆开、重新组合后
无法重现生物活性
而在生化所天然牛胰岛素拆合小组
组长邹承鲁和组员杜雨苍等人创建的重组方法
实现了“零的突破”
这就是享誉国际科研界的“杜-邹法”
▲中国科学院生物化学研究所龚岳亭(左)、钮经义(中)、杜雨苍(右)讨论多肽合成新方案。
1960年5月起
人工合成胰岛素项目实行“大兵团作战”
然而人海战术并未取得理想的效果
不少参与者心灰意冷
当年夏天,王应睐向中国科学院领导建言
以精干研究队伍推进人工合成胰岛素研究
年底时,生化所只剩精干队伍近20人
中国科学院上海有机化学研究所
(以下简称有机所)
剩下7人
▲生化所龚岳亭(左)、蒋荣庆观察人工合成牛胰岛素B链和天然牛胰岛素A链重组半合成胰岛素的结果。
时任有机所所长汪猷要求每个化合物
“过五关、斩六将”
也就是完成元素分析、层析、电泳、
旋光测定、酶解及氨基酸组成分析
才能进行下一步研究
这种严谨治学的作风
影响了许多科研人员的一生
在国家科委和中国科学院的协调下
生化所、有机所和北京大学化学系形成协作
王应睐、汪猷分别任协作组正副组长
正式协作两年之后
终于迎来胜利的曙光
▲1965年2月,上海有机所与北京大学参与胰岛素合成的科研人员合影。
1965年9月17日
人工合成牛胰岛素在一片欢呼声中问世
然而,王应睐却坚持不在任何一篇论文上署名
他认为自己只是组织者,而不是研究者
在胰岛素成果的报奖材料中
他还亲手划掉了自己的名字
人工合成牛胰岛素工作发表后
在国际范围引起轰动
这项前后历时近7年的工作
于1982年荣获国家自然科学奖一等奖
时至今日
它仍是我国科学家最重要的标志性科学成就之一
如今,人工合成牛胰岛素即将迎来60周年
“胰岛素精神”已经成为几代人永恒的记忆
在一穷二白的条件下
敢于“啃”硬骨头,方能成就大学问
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心
在传承“胰岛素精神”方面的一大探索
就是在攻克重大科学问题时
开展更多建制化协作
大胆创新科研组织模式
2021年,为纪念王应睐卓越的学术成就
国际天文学联合会批准
将编号为355704号的小行星
正式命名为“王应睐星”
抬望眼,“王应睐星”正在浩瀚星河中
以每秒16.9公里、每日146万公里的速度前进
那个当年在人工合成蛋白质论文中空缺的署名
在报奖中主动划去的名字
如今在长空中熠熠生辉
《中国科学报》明日(8月5日)将刊发全文:《世界首次人工合成蛋白质——牛胰岛素“攻关记”》
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