媒体报道
[上海科技报]创新需要什么样的人—— 50年前人工合成牛胰岛素的启示(上)

  引  子

  1965年9月17日清晨,中科院上海生化所、中科院上海有机所、北京大学化学系3家单位的相关研究人员会聚到位于岳阳路320号的生化所。

  一个放置着冰箱的实验室很小,只允许与实验直接相关的人员进去,其他人则在另一个房间。大家都在焦急地等待着。

  终于,生化所的杜雨昌走出了实验室。他高举的手中是中国科学家为之奋斗6年多的成果——立方体形、闪闪发光、晶莹透明的人工全合成牛胰岛素结晶。

  所有人都欢呼起来!

  马上进行生物测试:把天然胰岛素和人工合成胰岛素注射入两组各48只小白鼠身上,结果两组小白鼠都跳了起来。

  “跳了!跳了!”又是一片欢腾。生物测试证明了人工合成胰岛素的活性。

  “那实在是一个无法用语言形容的激动人心的时刻。”邹承鲁院士在多年之后回忆起当时场景依然饱含激情。

  第一个完成人工全合成结晶牛胰岛素,这是新中国迄今为止取得的最重要基础科学成就。在50年后的今天,依然难有其他科学成果在影响力和重要性上能与之匹敌。

  重新回顾50年前这项举世瞩目的科研成果背后的历史,细细品味其中经历的曲折、得失与经验,不由地让人思考科学在中国社会的价值。同时,也会对当下中国改革与发展,以及上海科创中心建设具有深刻的借鉴意义。

    

  20世纪50年代,对于当时的生化学家而言,蛋白质是一种值得探索的“神秘物质”。1953年,维格纳奥德完成了首例具有生物活性的多肽——催产素的合成。1955年,桑格测定了胰岛素的一级结构。当桑格在1958年获得诺贝尔奖时,《自然》却评论说:“人工合成胰岛素还不是近期所能做到的。”

  然而,1958年12月28日,中国大胆地确定了胰岛素人工合成的课题。很难想象,在一个研究基础极其薄弱、相关科研条件都不具备的条件下,中国的科学家们有那么大的勇气挑战看似不可能完成的任务——人工合成胰岛素!

  

    缔造“梦之队”

  事情的关键在于,中科院上海生化所拥有一支生化学科领域的“梦之队”。

  王应睐院士,时任生化所所长,也是生化所“梦之队”的缔造者和领导者。这位英国剑桥大学的生化博士,是一位极为出色的科学家。更为重要的是,他看到了建国初期中国生化科学研究停顿、研究水平落后、研究骨干严重缺乏、试验仪器几乎空白的问题之后,开始实施一系列人才引进和培育举措。他要争取一批在国外工作的学者回国,以他们为骨干,逐步培养一支我国自己的生物化学专业队伍。

  酶化学家邹承鲁院士是王应睐争取到的第一位学者。邹承鲁是王应睐介绍到剑桥去学习的,1951年回国后,立即在王应睐担任副所长的中科院上海生理生化研究所开展酶学研究工作。1952年,王应睐请回了剑桥大学博士、蛋白质专家曹天钦院士。1954年,王应睐又请回了在美国工作的核酸专家王德宝和剑桥大学博士、维生素专家张友端。1956年,已在美国学习、工作8年之久的蛋白质化学专家钮经义院士,被王应睐请到所里。1957年,王应睐从北京生物制品研究所挖来了从比利时回国的生化专家周光宇。随着一批高端人才的不断引进,生化所拥有了一个包括酶、蛋白质、核酸、代谢等领域的研究体系。

  以50年后的今天的视角看一看1958年的生化所,依然会为这么多星光熠熠的科学家们聚集在一起而感到振奋和激动。这些科学家在各自的领域都有着出色的研究实践,同时又有着强烈的报国情怀。面对国内艰难的科研条件毫不畏惧,再加上一位具有包容性格和战略眼光的王应睐,那么当他们合力在一起做出一番伟大的科学成就也就顺理成章了。

  

    源自一场“头脑风暴”

  在文件记载和当事人口述中,人工合成胰岛素究竟是“梦之队”中的哪一位提出来的,已经无从考证了。一件可以确认的事情是:1958年6月,在王应睐、邹承鲁、曹天钦、沈昭文、王德宝、张友端、钮经义、周光宇、徐京华9人参加的生化所高级研究员座谈会上,有人提出了向生命科学进军、人工合成蛋白质的想法,并引发了热烈讨论。

  当时,中国在蛋白质研究领域虽非空白,却是非常“贫困”的。不但上海缺乏研究多肽合成的人才,而且国内严重缺乏蛋白质科研原材料。国内只能生产纯度不高的甘、精、谷3种氨基酸,合成胰岛素的其他14种氨基酸都要从香港转口进来,价格昂贵。但科学家们的创新思想并没有被眼前物质困难所束缚。

  在前期准备中,钮经义带领团队尝试合成只有9个氨基酸的催产素,以此练兵。1958年底,生化所完成了催产素的合成。生化所又于1958年下半年组织了技术小组,从无到有生产出了十几种氨基酸,在这个技术小组基础上,于1958年底组建了东风生化试剂厂。东风厂后来由小到大,共可生产700余种生化试剂、药物、培养基和分离分析材料,供全国科研之需。

  1958年12月18日,人工全合成牛胰岛素项目正式确立,生化所建立了以曹天钦为组长,张友尚、王芷涯、陈常庆、杜雨苍组成的5人领导小组,确定了“5路进军”的方案:有机合成——钮经义负责;天然胰岛素拆合——邹承鲁负责;肽库——曹天钦负责;酶激活——沈昭文负责;转肽——沈昭文负责。5路同时并进,分头试探。同时,生化所与北大合作,由北大负责胰岛素A链合成,生化所负责B链合成以及AB链拆合。

  一场科学家的“头脑风暴”,最终带来了新中国最重要的科研成果。很难想象,如果没有王应睐这样的战略科学家,没有“高手”云集的生化所,以当时的科研水平,中国怎么敢提人工合成胰岛素的设想。这种科学的胆略,建立在了解科学前沿、洞悉科学发展的基础之上,构筑在科学家个人扎实的学术功底和深思熟虑的基础之上。这也是当今创新人才需要的科学素质。

   

  《上海科技报》 2015年9月25日 A1

  作者:耿挺