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人工全合成结晶牛胰岛素50周年之际的一些感想

鞠佳祺

北京时间10月5日下午17时30分,2015年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,中国药学家屠呦呦获得了该项奖。瞬间,朋友圈被此消息刷屏了。在激动之余,我想到了与诺贝尔奖失之交臂的同样是中国科学家研究出的伟大成果——人工合成牛胰岛素。在1965年9月17日,中国科学院生物化学研究所等单位,经过六年多的艰苦工作,在世界上第一次用人工方法合成了一种具有生物活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。蛋白质研究一直被喻为破解生命之谜的关节点,胰岛素是蛋白质的一种。它的人工合成成功,标志着人类在揭开生命奥秘的道路上又迈出了一大步。


1979年胰岛素组在北京大学十斋实验室做实验的场景

为何说这项研究成果与诺奖失之交臂呢?1966年,瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会化学组主席专程来到中国,研究评选有关人工合成牛胰岛素的中国科学家获奖事宜。由于人工合成牛胰岛素是我国众多科学家集体研究的成果,不符合该奖的授奖对象最多为三人的规则,因此,中国科学家与诺贝尔奖擦肩而过。1972年,杨振宁向周恩来提出,拟向诺贝尔奖委员会推荐我国人工合成胰岛素研究成果。考虑到中国当时的形势,周恩来婉言谢绝。文革期间,它提不到日程上来。

其实对于“人工合成牛胰岛素是我国众多科学家集体研究的成果,不符合该奖的授奖对象最多为三人的规则”这一点是有争议的。当时我国是“以钮经义同志一人名义,代表我国参加人工合成胰岛素研究工作的全体人员申请诺贝尔奖金”,并不是我们听说的那样,报了二百多人。有观点这样认为,因为用的方法都是已知的、没有创新的方法,所以无缘诺贝尔奖。也有部分人这样认为,诺贝尔化学奖委员会主席在内的六位教授联名写信给王应睐教授实际上就是想把奖项给王应睐教授的,然而国内外公认的王应睐和中国集团推荐的代表钮经义不一致,所以没有得诺贝尔奖。

我想对于为何人工合成牛胰岛素这项成果没有得诺贝尔奖,官方没有一个合理的解释,我们也没必要纠结于此或是叹息它与诺奖失之交臂。能够获得诺奖自然举国欢庆,没有获得诺奖我们也能从整个事件中自我剖析和反思,扬长避短。

人工牛胰岛素是世界上第一个人工合成的具有生物活力的结晶蛋白质,它的合成开辟了人工合成蛋白质的时代,标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中迈出了关键性的一步,从而成为我国自然科学发展史上的一个重要里程碑。它推动了一系列的相关课题,包括胰岛素晶体结构测定、胰岛素结构与功能关系研究,直至人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸等,促进了生命科学和相关学科的发展。

Sanger测定了胰岛素的一级结构后,在1958年大跃进的形势下,我国科学家(主要来自中国科学院上海生化所和北京大学)大胆提出了人工合成胰岛素的课题,得到了国家领导人的支持。当时的条件可以说是一穷二白,合成和分析所需要的设备、仪器以及很多种氨基酸、试剂、溶剂等都不能由国内生产,更缺乏有经验的专家。合成有生物活性的蛋白质是一项非常困难的、前无古人的科研项目。但是我国科学家不畏艰险,敢于攀登世界科学高峰的精神是非常伟大的,这样的精神值得现代科学工作者学习。搞科学研究不可急功近利,不能只选“一些短、平、快”的课题,不可片面地追求论文的数量,要敢于啃硬骨头,持之以恒,终究能做出有分量的科研成果。然而,我们都知道做科研是件极其艰苦的事情,需要投入大量的时间和精力,更需要研究者有足够的兴趣和能力。从事基础研究工作的周期又很长,而回报往往不高。在国内,从事基础研究的人就业难、工资低也是一个很大的问题。如何在高尚的科研工作和必要的物质生活寻求平衡?这值得我们思考!

我国人工合成胰岛素研究成果,是3个不同单位人员共同合作的结晶,仅最后一两年直接参加研究工作的人员就有30余人,其中:生物化学研究所20余人,负责胰岛素A、B链的拆合和B链(30肽)的人工合成;北京大学化学系和有机化学研究所各六七人,共同负责A链(21肽)的人工合成。胰岛素的合成在1964年以后的短短一年多的时间里就取得了成功,最重要的一条就是团队协作,集中优势兵力打歼灭战。虽然团队精神和集体主义是值得提倡和发扬得,但是也会造成一些问题,比如个性发展缺失和创新能力不够,文革时期这种问题已经严重的暴露出来了。不计个人得失,容易造成的一个问题就是缺乏维权意识,有一篇文章的题目是“屠呦呦是如何被国际科学界发现的?”,青蒿素的发现为什么会争议不断?有人认为,原因包括论文写作不及时,发表不规范;文革的阴影很明显,科技信息不能经常交流,论文多用集体署名,埋下了往后争议的伏笔。2006年,美国国立卫生研究院的传染病专家路易斯?米勒与同事苏新专一起到上海参加一个关于疟疾的学术会议,其间,米勒向与会的所有科学家打听,是谁发现了青蒿素,然而没有一个人回答得上来。我想这样的历史不应该再重演了。

中国科学家在特殊时期对待科学的态度以及科学精神也得到凸显,特别是他们对待科学研究的严谨,这与当时“浮夸”的风气是格格不入的。汪猷的研究风格在胰岛素的工作中显现出来,特别是他对合成科学中严谨的把握和强调。据胰岛素参与者徐杰诚的回忆,在A链的合成中,为了检定每步缩合产物的纯度,从原料到每一个中间体片段,从小片段到大片段,汪猷都要求通过元素分析、层析、电泳、旋光测定、酶解及氨基酸组成分析,“其中任何一项分析指标达不到,都要进一步提纯后再进行分析,力求全部通过。当时我们戏称这叫过五关、斩六将”。现在学术造假问题层出不穷,这值得我们反思,老一辈科学家求真务实,严谨的科学作风哪里去了?不仅在科学界,我们很多的文章虽然在重要问题上并不明说,明说了也不会被发表,我们想了解国内发生的事件的实情,还要翻墙看外文资料。有人说中国学生不太寻根究底,大多数人很少去怀疑什么。尽信书不如无书,找不出问题来,创新能力很受影响。我们需要呐喊,不然就会被黑屋子给闷死。中国在进步,而且很快。但是如果能做到消息透明,消息公开,我想我们赶超大国的步伐会更快!

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