首次人工全合成牛胰岛素(新中国的“第一”)

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首次人工全合成牛胰岛素(新中国的“第一”)

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中国科学院生物化学研究所的研究人员做胰岛素A、B链拆合。  资料

1965年9月,中国人工全合成牛胰岛素,是世界上第一次人工合成与天然胰岛素分子相同化学结构并具有完整生物活性的蛋白质,标志着人类在探索生命奥秘的征途中迈出了重要一步。

亲历者说

张友尚:94岁,中国科学院院士,参与了牛胰岛素合成工作

人工合成胰岛素,最早是在1958年由中国科学院上海生物化学研究所提出的。时任生化所所长王应睐院士回忆,那时,人们都想对祖国做出大贡献。什么贡献才算大?“合成一个蛋白质”建议一出,便赢得一致赞同。

赞同,原因正在于“挑战性”。张友尚当时还是著名生物化学家曹天钦的研究生。他介绍,胰岛素是当时唯一阐明化学结构的蛋白质。1955年英国化学家桑格完成了胰岛素的全部测序工作,并因此获得1958年诺贝尔化学奖。然而国际权威学术刊物《自然》却发表评论文章断言:“合成胰岛素将是遥远的事情。”

人工合成胰岛素项目在1958年底被列入1959年国家科研计划,并获得国家机密研究计划代号“601”,意思是“六十年代第一大任务”。参加的科研人员来自中科院生化所和有机所,以及北京大学、复旦大学等单位。

张友尚回忆,全合成胰岛素的研究策略是分别有机合成A肽链和B肽链,再进行组合折叠,最后鉴定生物学活性和各种理化性质。

为了摸索合成路线,生化所兵分五路,根据专家特长分别做有机合成、天然胰岛素拆合、肽库及分离分析、酶激活和转肽研究。经过实践,后三条路线被否定,大家再集中于一、二两条路线和分离分析工作。仅仅用了一年时间,他们就取得了天然胰岛素拆合成功,将胰岛素B链的所有30个氨基酸分别连接成了各种合成肽,最长已达到10个氨基酸的长度。更重要的是,他们还确定了全合成胰岛素的研究策略,即采用先分别合成A、B两个肽链,然后进行组合合成的路线。

这样的结果令人大受鼓舞,有关方面开始组织人工合成胰岛素的科研群众运动——“大兵团作战”。当时,仅在中科院上海分院,就集中了五家研究所300多人的科研队伍。但此后,“大兵团作战”因收不到预期效果被叫停。

正逢国家经济困难时期,合成工作困难重重。党中央、国务院、科学院、教育部却都表示鼓励。时任国务院副总理聂荣臻说:你们做,再大的责任我们承担,人工合成胰岛素100年也要搞下去!

1963年,中科院生化所、有机所和北京大学三家单位重新启动协作,生化所合成B链,有机所和北京大学合作做A链。北京大学还从最初的研究羊胰岛素A链改做牛胰岛素A链,以便能实现协同。

张友尚说,他做的分离纯化重合成胰岛素工作,1959年就已完成,由于它关系到人工合成胰岛素的路线并未立刻发表,直到加拿大学者报道了类似工作后,才不得不在1961年公开发表。

“在人工合成胰岛素的研究工作中,有太多默默奉献的无名英雄。”张友尚说:“西方国家感到迷惑不解,为什么在科学还比较落后的中国能做出这样的工作。一个重要的因素是所有参加这一工作的人能够取长补短、密切合作,再加上领导者的精心组织,因而能发挥团队精神,在集体中充分发挥出每个人的聪明才智。”

在人工合成胰岛素研究中集中培养起的一批科研人才,日后成为我国生物化学界的中坚力量。(记者 姜泓冰)

《人民日报》(2019年12月07日 05 版)

责编:李晓航、袁如霞