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首次人工全合成牛胰島素(新中國的“第一”)

來源:人民網(wǎng)-人民日報      2019-12-11
導(dǎo)讀:1965年9月,中國人工全合成牛胰島素,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)志著人類在探索生命奧秘的征途中邁出了重要一步。

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  親歷者說            

  張友尚:94歲,中國科學(xué)院院士,參與了牛胰島素合成工作

  人工合成胰島素,最早是在1958年由中國科學(xué)院上海生物化學(xué)研究所提出的。時任生化所所長王應(yīng)睞院士回憶,那時,人們都想對祖國做出大貢獻(xiàn)。什么貢獻(xiàn)才算大?“合成一個蛋白質(zhì)”建議一出,便贏得一致贊同。

  贊同,原因正在于“挑戰(zhàn)性”。張友尚當(dāng)時還是著名生物化學(xué)家曹天欽的研究生。他介紹,胰島素是當(dāng)時唯一闡明化學(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。”

  人工合成胰島素項目在1958年底被列入1959年國家科研計劃,并獲得國家機(jī)密研究計劃代號“601”,意思是“六十年代第一大任務(wù)”。參加的科研人員來自中科院生化所和有機(jī)所,以及北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等單位。

  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)。

  為了摸索合成路線,生化所兵分五路,根據(jù)專家特長分別做有機(jī)合成、天然胰島素拆合、肽庫及分離分析、酶激活和轉(zhuǎn)肽研究。經(jīng)過實踐,后三條路線被否定,大家再集中于一、二兩條路線和分離分析工作。僅僅用了一年時間,他們就取得了天然胰島素拆合成功,將胰島素B鏈的所有30個氨基酸分別連接成了各種合成肽,最長已達(dá)到10個氨基酸的長度。更重要的是,他們還確定了全合成胰島素的研究策略,即采用先分別合成A、B兩個肽鏈,然后進(jìn)行組合合成的路線。

  這樣的結(jié)果令人大受鼓舞,有關(guān)方面開始組織人工合成胰島素的科研群眾運(yùn)動——“大兵團(tuán)作戰(zhàn)”。當(dāng)時,僅在中科院上海分院,就集中了五家研究所300多人的科研隊伍。但此后,“大兵團(tuán)作戰(zhàn)”因收不到預(yù)期效果被叫停。

  正逢國家經(jīng)濟(jì)困難時期,合成工作困難重重。黨中央、國務(wù)院、科學(xué)院、教育部卻都表示鼓勵。時任國務(wù)院副總理聶榮臻說: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!

  1963年,中科院生化所、有機(jī)所和北京大學(xué)三家單位重新啟動協(xié)作,生化所合成B鏈,有機(jī)所和北京大學(xué)合作做A鏈。北京大學(xué)還從最初的研究羊胰島素A鏈改做牛胰島素A鏈,以便能實現(xiàn)協(xié)同。

  張友尚說,他做的分離純化重合成胰島素工作,1959年就已完成,由于它關(guān)系到人工合成胰島素的路線并未立刻發(fā)表,直到加拿大學(xué)者報道了類似工作后,才不得不在1961年公開發(fā)表。

  “在人工合成胰島素的研究工作中,有太多默默奉獻(xiàn)的無名英雄。”張友尚說:“西方國家感到迷惑不解,為什么在科學(xué)還比較落后的中國能做出這樣的工作。一個重要的因素是所有參加這一工作的人能夠取長補(bǔ)短、密切合作,再加上領(lǐng)導(dǎo)者的精心組織,因而能發(fā)揮團(tuán)隊精神,在集體中充分發(fā)揮出每個人的聰明才智。”

  在人工合成胰島素研究中集中培養(yǎng)起的一批科研人才,日后成為我國生物化學(xué)界的中堅力量。

《 人民日報 》( 2019年12月07日   05 版)本報記者 姜泓冰

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