人工合成牛胰岛素 一段被铭记的历史

宁远

20世纪50年代，蛋白质是世界生物化学领域研究的热点。1955年英国科学家F·桑格开辟了人类认识蛋白质分子化学结构的道路，因此获得了1958年诺贝尔化学奖，但要想人工合成是非常困难的事情。

1958年8月，中国科学院上海生物化学研究所的科研人员提出研究“人工合成牛胰岛素”。1959年，该项目获得了国家重大科学技术项目立项，起初设定的完成期限为20年，然而在那个急需证明中国实力的特殊年代，参与项目的科学家决定把日期缩短为5年。

当时确定采用“大兵团作战”的研究方式，参与研究的人员知道这场战斗将异常艰难，只是当真正投入到研究工作中时才发现，困难远比想象的大得多。那个时候中国没有任何蛋白质合成方面的经验，除了制造味精之外，甚至没有制造过任何形式的氨基酸，更不用说比氨基酸更加复杂的多肽合成，一切都是从零开始，摸着石头过河。

胰岛素配套的17种氨基酸，都需要进口，然而就在项目开始的前一年，中苏关系走向冰点，苏联援华专家被撤走，当年欧美国家正在全力想把新中国扼杀在摇篮里，绝不可能从这些国家进口到合成牛胰岛素所需要的氨基酸。

年轻的科学家们用几个月的时间亲手建起了专门合成氨基酸的厂房，保证研究过程中氨基酸的供应。因陋就简，在一座老的大楼屋顶上搭起一个棚，科学家们自己戴防毒面具去生产。尽管克服了重重困难，但是真正进入实际操作研究之后，科学家们才发现，科学研究是非常具体的现实。

1960年1月，在全国第一次生化学术会议上，邹承鲁小组的年轻科学家杜雨苍代表全组发表了天然牛胰岛素拆合研究的研究成果，震惊了参会的所有人，但由于保密需要，这个重大研究成果并没有在国际上发表，也使之与诺贝尔奖擦肩而过。1961年，美国科学家安芬森完成了即核糖核酸酶的二硫键的拆开和重建连接的工作，因此而获得了1972年诺贝尔化学奖。

初战告捷，证明设定的研究方向是正确的，参与的每个人都振奋异常。为了充实研究队伍，相关部门又从当年的毕业生里面挑选了300多从生物或者是化学专业毕业的大学生参加牛胰岛素的合成研究工作。

初生牛犊不怕虎，刚走出校园的毕业生们想当然地以为合成蛋白质多肽是一件非常简单的事，只是将两段多肽倒到一起就是合成了一个新的多肽。很快，有团队宣布合成了A链，而别的团队不甘落后，随后也宣布研究出了有活力的人工胰岛素。然而这些凭借着一腔热血想出来的发明在进入应用阶段全部宣告失败。原本团结协作的大兵团作战，在扩军后却成了一盘散沙。同时因为三年自然灾害的影响，新中国人工合成牛胰岛素的研究工作从1960年开始陷入到了困顿之中。

1964年，中国科学院经过一段时间的深入调研后，决定改革，《国家科学技术委员会党组、中国科学院党组关于自然科学研究机构当前工作的十四条意见（草案）》发布，其中很重要的一条建议就是精简机构，集中优势力量和资源，进行重点攻关。这样开端良好的人工合成牛胰岛素的研究工作又可以继续进行了。

根据工作需要，原本几百人的人工合成牛胰岛素的研究团队精简为一个20人左右的精干团队。很快振奋人心的捷报传来，牛胰岛素A链和B链成功合成，标志着人工合成牛胰岛素的研究工作进入到了最后阶段——A链和B链成功连接产生出与天然牛胰岛素相同的蛋白质。最后合成A链和B链的重担压到了杜雨苍的肩上。经过不分昼夜的实验，1965年9月3日，杜雨苍完成了A链与B链的人工全合成实验。

合成物冷藏14天后，1965年9月17日清晨，杜雨苍小心翼翼采集了一份样品，采用高倍显微镜检验合成结果，项目组所有人都在翘首等待奋斗了6年多的结果揭晓。

显微镜下，一个个完美的六面体结晶体晶莹透明，像宝石一样在透明的溶液当中闪闪发光。“完美的结晶，我成功了。”当杜雨苍抑制不住内心的喜悦喊出看到结晶时，整个实验室沸腾了。距离成功仅剩最后一步，还需要将结晶配成剂量后在小白鼠身上检验活性。

参与合成工作的龚岳亭先生回忆说：“当小白鼠开始抽筋乱跳的时候，整个实验室在场的人都开始欢呼起来，情不自禁地拥抱庆祝，那实在是一个无法用语言来形容的激动时刻。”自此，人工合成牛胰岛素研究圆满完成。

这是世界上首次人工合成蛋白质。经鉴定，人工合成的牛胰岛素和天然的牛胰岛素具有相同的物理化学性质以及生物活性。1966年4月，国际生化学会邀请王应睐、邹承鲁、龚岳亭作为华沙欧洲生化联合会议的演讲者，向全世界宣读这一伟大的胜利成果，轰动了全世界。

中国人工牛胰岛素的合成得到了国际同行们的承认，虽然最后这次重大的研究成果因为种种原因与诺贝尔奖失之交臂，但是这项重大的科学成果，为造福人类、保障生命健康做出了巨大贡献。

来源|大美科学