1965年9月17日:人工合成结晶牛胰岛素成功的那一刻

来源 :百科知识 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pk8984812
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  1965年9月17日,中国科学家首次用人工方法合成了结晶牛胰岛素,标志着人类在探索生命的征程中迈出了关键性的一步,开启了人工合成蛋白质的时代。

合成胰岛素难题


  在生活中,我们常常听说,有些糖尿病患者需要注射胰岛素,这是因为胰脏分泌的胰岛素具有降血糖和调节体内糖代谢的功能。1889年,德国的敏柯夫斯基首次发现了胰脏和糖尿病的关联,后来,有很多科学家对胰脏展开了研究,想弄清楚胰脏分泌的神秘物质到底是什么。30多年后,加拿大医生班廷给出了答案,他于1921年首次成功提取胰岛素,并成功地应用于临床治疗,获得了1923年诺贝尔生理学或医学奖。

  接下来,科学家面临的问题是能否人工合成胰岛素。胰岛素是一种蛋白质,蛋白质是生物体的主要功能物质。从微观层面看,蛋白质是由氨基酸组成的,想要人工合成胰岛素必须知道它的氨基酸序列。20 世纪 50 年代,英国化学家桑格阐明了胰岛素分子的氨基酸序列,获得了1958年诺贝尔化学奖。但是,合成具有生物活性的蛋白质的难度非常大,很多国际上的权威认为,人工合成胰岛素短时间内很难做到。

不可能完成的任务


  1956年,中央政府提出了1956~1967年的《12年科技发展远景规划》,同年,周恩来总理也提出:“向科学进军。”当时,社会各界民众以极大的热情投入到了祖国的建设中,科学家们也受到了极大鼓舞。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。
  20世纪50年代,人工合成蛋白质是生物化学界绝对的前沿和热点,然而中国的科学家所处的环境极其困难。这一难度奇高、国际上还从未有人开始研究的基础科学项目,起初设定的完成期限为20年,然而,参与项目的科学家决定把日期缩短为5年,他们希望用实力证明中国人的科研能力。
  当时,中国科学家在蛋白质合成方面的经验非常少,一切都是从零开始。时任中国科学院生物化学研究所所长的王应睐曾留学英国剑桥大学,是著名的生物化学家,在他的努力下,邹承鲁、曹天钦、钮经义等杰出人才加入了此次研究。但困难依然超出想象,这些科学家都没有研究过蛋白质合成,国内也极为缺乏生物化学方面的人才。另外,实验所需的原材料也是一大难题,胰岛素配套的17种氨基酸都需要进口。就在项目开始的前一年,中苏关系走向恶化,欧美国家对新中国也实行了技术封锁,进口到合成牛胰岛素所必需的氨基酸也成为一大问题。

与诺贝尔奖擦肩而过


  在研究最开始的几个月,实验进展非常缓慢,整个研究团队的情绪和自信心也陷入了低谷。不过,邹承鲁领导的小组很快带来了好消息,他们把天然胰岛素拆成A链、B链,再重新复合,得到了活性恢复到原活性5%~10%的产物。这证明胰岛素的结构信息存在于其一级结构中。也就是说,中国科学家实现了天然胰岛素的拆合,为后续研究解决了第一个关键问题。1960年,邹承鲁小组的年轻科学家杜雨苍在一次科研大会上发表了“天然牛胰岛素拆合研究”的研究成果,震惊了参会的所有人。这一重大研究成果足以参与诺贝尔奖的竞争,但由于保密需要,该研究成果并没有在国际期刊上发表。1961年,美国科学家安芬森发表了一项理论意义类似但相对简单的工作—氧化被还原的核糖核酸酶肽链复性、结晶,这一成果获得了1972年的诺贝尔化学奖。
  初战告捷,这证明中国科学家设定的研究方向是正确的。相关部门决定,给牛胰岛素人工合成研究增加人手。这也使该项研究成为一个参与人数众多的大型科学项目。据统计,直接参与研究的人数不少于780人。

轰动世界的决胜瞬间


  经过一系列大型团队竞赛式的攻坚研究之后,最终的“决战任务”还是交给了一支由20多位杰出科学家组成的精英研究团队。不久,好消息传来,牛胰岛素A链和B链成功合成。接下来,只要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,便大功告成。这个收官之战还是落在了青年科学家杜雨苍、龚岳亭等人的肩上。争分夺秒,不分昼夜,杜雨苍在实验室全力以赴进行最后的几次模拟操作后,终于在1965年9月3日,A链与B链的人工全合成实验取得成功。
  1965年9月17日清晨,实验室中的所有人都既紧张又兴奋,都在翘首等待奋斗了6年多的结果揭晓。在杜雨苍的合成物冷藏14天后,他又一次与之见面,并采集了一份样品。高倍显微镜下,一个个完美的六面体结晶体晶莹透明,像宝石一样在溶液中闪闪发光。整个实验室沸腾了,激动的心情难以言表,每个人脸上都洋溢着幸福。检验成果的最后一步是需要将结晶配成剂量后,在小白鼠身上检验活性。龚岳亭回忆说:“当小白鼠开始抽筋乱跳的时候,整个实验室在场的人们都开始欢呼起来,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。”
  在1966年4月举行的华沙欧洲生化学会联合会议上,王应睐、邹承鲁、龚岳亭作为华沙欧洲生化学会联合会议的演讲者,向全世界宣读这一重大研究成果。中国成功人工合成胰岛素的新闻,成了与会科学家最关注的话题。
  不久后,诺贝尔奖评审委员会化学组主席蒂斯尤里斯教授来到中国参观了中科院生物化学研究所,并对在场的中國科学家说:“你们第一次人工合成胰岛素十分令人振奋,向你们祝贺。美国、瑞士等在多肽合成方面有经验的科学家未能合成它,但你们在没有这方面专长人员和没有丰富经验的情况下第一次合成了它,使我很惊讶。”(杜涉)
其他文献
鲁迅在《中国人失掉自信力了吗》一文中写道:“我们从古以来,就有埋头苦干的人,有拼命硬干的人,有为民请命的人,有舍身求法的人。”这些人被鲁迅誉为“中国的脊梁”:如埋头苦干的《史记》作者司马迁;拼命硬干的反抗起义者陈胜;为民请命的明朝清官海瑞;舍身求法的不止有追求维新的谭嗣同、康有为,更有远道求经的佛教徒。在这些佛教徒中最具代表性的就是玄奘和因仰慕玄奘西游而南下印度的义净。提到他们,就不得不提到两座佛
每年3月5日~7日,太阳到达黄经345度,是为“惊蛰”,它是二十四节气中的第三个节气。此时,天气回暖,春雷始鸣,惊醒蛰伏于地下冬眠的昆虫。《月令七十二候集解》中说:“二月节,万物出乎震,震为雷,故曰惊蛰。是蛰虫惊而出走矣。”  惊蛰过,桃始华,万物复苏。这时,气温快速回升,雨水增多。农民们常把惊蛰视为春耕开始的日子。眼下,不少地方已进入春耕时节;但在气候变暖的背景下,人们发现,近些年桃花往往在惊蛰
怎样保存孩子的绘画作品?  答:在儿童学习绘画期间,家长应多留心,将孩子的绘画作品分类保存。
1.9亿年来,蚊子的生命循环在地球上就未曾间断过。作为全世界最招人厌恶的昆虫,它们数量繁多又分布广泛,夏夜里无处不在,让人防不胜防;它们嚣张跋扈,吹着喇叭唱着歌来叮咬人畜;它们危害极大,在吸血的同时还传播多种疾病,给人们带来巨大的痛苦和损失。2020年世界卫生组织发布的《世界疟疾报告》显示,当年全球有2.29亿人因为蚊子叮咬而感染疟疾,因此而死亡的人数高达40.7万。数千年来,人类的科学技术突飞猛
复印机是根据静电正、负电荷互相吸引的原理制成的。复印可分直接复印和间接复印两种。直接复印时,先让复印纸图案文字根据颜色深浅分别带上相应静电荷,深处电荷密,浅处电荷稀,从而形成一张与图文颜色深浅相对应的静电图像。然后,让带有异性电荷的墨粉直接被静电图像吸引,深的地方吸引的墨粉多,浅的地方墨粉少,再通过热压,将墨粉粘附在复印纸上,一份复印件就出来了。还有一种更加方便的间接复印法,是在由硒材料制成的“硒
人類都有尾椎骨,在胎儿初期时还长有尾巴,然后在发育过程中逐渐退化。一项新的研究发现,人类早期的祖先不只一次失去了尾巴。研究人员分析了3.5亿年前一种有颌鱼类的幼体化石。这种有颌鱼类是现今陆地动物的祖先,它们身上长着一条有鳞的肉质尾巴和一条柔软的尾鳍,两者结构完全独立,各自生长进化。鱼退去了肉质尾巴,留下了更灵活的尾鳍以提高它们的游水能力;有些鱼类进化成半水生动物,然后逐渐演变成陆生动物,它们失去了
“我静静地等待着,一个崭新的日子正步步来临。总有一天,我们的娃娃,全中国每家每户的娃娃们都能每天吃上担担面,吃上赖汤圆。”  这段话来自电影《邓小平·1928》中邓小平在新婚之夜的一番即兴演讲。在这样一个特别的日子里,一位年轻的革命家在憧憬未来时,把担担面“键入”了理想。想来,担担面若非美味,恐怕也不会让人如此惦念。担担面为何以“扁担”冠名  据邓小平的厨师讲,祖籍四川的邓小平喜欢吃辣,直到晚年,
凡是到过山西的人一定都有这样的感觉:山西是“面”的天下,所到之处,不仅面馆挨着面馆,而且五家之中必有三家是刀削面面馆。  1983年5月,为拍摄制作面食的电视节目,日本明星食品株式会社的八原昌元先生来到中国山西太原,在参观了晋阳饭店、太原面食店,欣赏了师傅们的精湛技艺之后赞叹道:“世界面食在中国,中国面食在山西!”  山西的确是面食之乡,不仅种类繁多、吃法别致、风味各异,而且历史悠久,有据可考就已
2017年的肯尼亚总统大选既让民众对政治更新有所期待,却也更多地表达了忧心忡忡。大选宣传期间,热心政治的民众们在首都内罗毕的人民议会慷慨陈词,直击国家未来面临的深重腐败、税收及就业等重大议题,期许政治改变;选举真正来临前,民众却又纷纷挤满超市,购置贮存物品希望选举平安。经济界的形势如出一辙,势均力敌选情触发的大量政治活动让商务人士们心生忌惮,纷纷暂停投资收盘观望;政治外围的多家跨国企业做出预测,受
青霉素是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素的发现者是英国的细菌学家弗莱明,青霉素的发现是极其偶然的,但是这次发现足以名垂青史、载入史册。一个偶然的发现  1928年夏,英伦三岛的天气特别闷热—伦敦大学圣玛丽医学院赖特研究中心也破例放了暑假。细菌学教授亚历山大·弗莱明(1881~1955)连实验台上杂乱无章的器皿都没有收拾好,就準备到海滨去度假了—这是他多年科研生涯中的第一次。9月初,天气渐凉,