中国人工全合成牛胰岛素，一段永被铭记的历史

　　胰岛素对糖尿病治疗的意义

　　胰岛素是一种蛋白质类激素，主要用于控制血糖，1921年由加拿大人F.G.班廷和C.H.贝斯特首先发现，1922年开始用于临床，使过去不治的糖尿病患者得到挽救。

　　现在人们对胰岛素并不陌生，随时在药店都可以买到，既便宜又好用。但在20世纪50年代，人工合成蛋白质还是一座从未有人攀登上的科学高峰，然而却是中国的科学家在那个时期极其困难的环境下攻克这个科学难题，实验室内首次人工合成了具有全部生物活力的结晶牛胰岛素。

　　这是怎样的一个艰苦历程，期间又会出现什么波折呢？

　　这是当时人工合成的具有生物活力的最大的天然有机化合物，实验的成功使中国成为第一个合成蛋白质的国家。

　　人工合成牛胰岛素立项

　　1956年周恩来总理在政协二届二次会议上明确提出向科学事业发展的口号：“我国人民正在社会主义道路上大踏步前进，在社会主义旗帜下，我国人民已经开始向科学进军。”同年，中央政府还明确地制定了1956—1967年的十二年科技发展远景规划。当时社会各界人民以极大的热情投入到了社会主义建设中，各条战线上捷报频传，科学家们也摩拳擦掌，鼓足干劲，要在科学领域为建设祖国做出贡献，向全世界显示我们中国是有人才的。

　　有了决心，做什么？怎么做？如何做？一系列问题还需要确定。

　　20世纪50年代，蛋白质是世界生物化学领域研究的热点。1955年英国科学家F.桑格率先测定了牛胰岛素的全部氨基酸序列，开辟了人类认识蛋白质分子化学结构的道路，也因此获得了1958年诺贝尔化学奖。虽然牛胰岛素的结构清楚了，但受限于当时的条件，要想人工合成是非常困难的事情。

　　桑格公布的牛胰岛素分子结构图，牛胰岛素由A链和B链两条分子链构成

　　受当时形式的影响，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。这一意义重大、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，然而在那个急需证明中国实力的特殊年代，20年太久，参与项目的科学家决定把日期缩短为5年。这个看似有一点违背科学研究的发展规律的计划，对于当时满腔热血的青年科学家而言却是那样的理所当然，他们要为了祖国攻下这个科学高峰。

　　当时确定采用“大兵团作战”的研究方式，由中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所、北京大学生物系三个单位联合进行研究。参与研究的人员知道这场战斗将异常艰难，只是当真正投入到研究工作中时才发现，困难远比想象的大得多。

　　困难重重，自己动手，勇攀科学高峰

　　那个时候中国没有任何蛋白质合成方面的经验，除了制造味精之外，甚至没有制造过任何形式的氨基酸，更不用说比氨基酸更加复杂的多肽合成，一切都是从零开始，摸着石头过河。这在科学研究中，是多么困难而又可怕的事情。

　　胰岛素配套的17种氨基酸，都需要进口，然而就在项目开始的前一年，苏联援华专家被撤走，中苏关系走向冰点，而当年欧美国家正在全力想把新中国扼杀在摇篮里，绝不可能从这些国家进口到合成牛胰岛素所需要的氨基酸。

　　年轻的科学家们用几个月的时间亲手建立起了专门合成氨基酸的厂房，保证研究过程中氨基酸的供应。因陋就简，在一座老的大楼屋顶上搭起一个棚，科学家们自己戴防毒面具去生产，一不怕苦，二不怕死，用大无畏精神实现跳跃，采摘挂在树梢上的科学胜利果实。

　　然而尽管克服了重重困难，但是真正进入实际操作研究之后，科学家们才发现，科学研究是非常具体的现实。刚开始的几个月，似乎没有任何的进展，悲观的情绪渐渐地在研究人员中萌芽，然而就在这个时候，一个振奋人心的消息出现了。

　　全合成胰岛素研究组成立之初的人员。前排中为王芷涯（支部书记）；中排左4钮经义，左5、邹承鲁，左6曹天钦，左7沈昭文；后排右1许根俊，右2张友尚，右5龚岳亭，右6张申碚。

　　初战告捷，实现天然胰岛素的拆合

　　人工合成胰岛素项目组的成员，1959年，项目开始几个月之后，邹承鲁领导的小组首先实现了天然胰岛素的拆合，为人工合成牛胰岛素的研究解决了第一个关键问题。

　　邹承鲁，中国科学院院士，国际著名生物化学家

　　1960年1月，在全国第一次生化学术会议上，邹承鲁小组的年轻科学家杜雨苍代表全组发表了天然牛胰岛素拆合研究的研究成果。但由于当时保密需要，这个重大研究成果并没有在国际上发表，也使之与诺贝尔奖擦肩而过。

　　后来在1961年，美国科学家安芬森完成了即核糖核酸酶的二硫键的拆开和重建连接的工作，因此而获得了1972年诺贝尔化学奖。

　　兵团作战陷入困境

　　初战告捷，证明设定的研究方向是正确的，参与的每个人都振奋异常。为了充实研究队伍，相关部门又从当年的毕业生里面挑选了三百多从生物或者是化学专业毕业的大学生参加牛胰岛素的合成研究工作。

　　初生牛犊不怕虎，刚走出校园的毕业生们想当然地以为合成蛋白质多肽是一件非常简单的事，只是将两段多肽倒到一起就是合成了一个新的多肽。很快，有团队宣布合成了A链，而别的团队不甘落后，随后也宣布研究出了有活力的人工胰岛素。这些生力军仿佛在一夜之间解决了合成牛胰岛素的所有问题，已经无限地接近成功了。

　　然而这些凭借着一腔热血想出来的发明在进入应用阶段全部宣告失败。原本团结协作的大兵团作战，在扩军后却陷入僵局，成了一盘散沙，让当时原本就捉襟见肘的研究资源更加难以为继。

　　同时因为3年自然灾害的影响，新中国人工合成牛胰岛素的研究工作从1960年开始陷入到了困顿之中。

　　重新启航，攻克科学难题

　　1964年，中国科学院经过一段时间的深入调研后，决定改革，《国家科学技术委员会党组、中国科学院党组关于自然科学研究机构当前工作的十四条意见（草案》发布，其中很重要的一条建议就是精简机构，集中优势力量和资源，进行重点攻关。这样开端良好的人工合成牛胰岛素的研究工作又可以继续进行了。

　　根据工作需要，原本几百人的人工合成牛胰岛素的研究团队精简为一个20人左右的精干团队。很快振奋人心的捷报传来，牛胰岛素A链和B链成功合成，标志着人工合成牛胰岛素的研究工作进入到了最后阶段——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。

　　最后合成A链和B链的重担压到了杜雨苍的肩上。经过杜雨苍不分昼夜的实验工作，几次的模拟操作后，1965年9月3日，杜雨苍完成了A链与B链的人工全合成实验。

　　合成物冷藏14天后，1965年9月17日清晨，杜雨苍小心翼翼采集了一份样品，采用高倍显微镜检验合成结果，项目组所有人都在翘首等待奋斗了六年多的结果揭晓。

　　显微镜下，一个个完美的六面体结晶体晶莹透明，像宝石一样在透明的溶液当中闪闪发光。“我看到了，完美的结晶，我成功了”当杜雨苍抑制不住内心的喜悦喊出看到结晶时，整个实验室沸腾了，每个人脸上洋溢着幸福。距离成功仅剩下最后一步，还需要将结晶配成剂量后在小白鼠身上检验活性。

　　这个完美的六面体晶体，就是人工合成的牛胰岛素

　　参与合成工作的龚岳亭先生回忆说：“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。”自此，人工合成牛胰岛素研究圆满完成。

　　人工全合成牛胰岛素动物试验获得成功的场面，右2杜雨苍，右3龚岳亭

　　1965年11月，这一重要研究成果首先以简报形式在《中国科学》发表，并于1966年4月全文发表。

　　1966年的《科学通报》

　　国家科学技术委员会组织了两次人工全合成结晶牛胰岛素鉴定会

　　龚岳亭，中国科学院院士，生物化学家

　　轰动全球

　　1966年4月，国际生化学会邀请王应睐、邹承鲁、龚岳亭作为华沙欧洲生化联合会议的演讲者，向全世界宣读这一伟大的胜利成果，轰动了全世界。

　　1966年12月24日《人民日报》的报道

　　世界各国的著名科学家都祝贺我们取得了伟大的成果。一些著名科学家来到中国，纷纷造访中国科学院上海生物化学研究所。

　　中国人工牛胰岛素的合成得到了国际同行们的承认，虽然最后这次重大的研究成果因为种种原因与诺贝尔奖失之交臂，令人惋惜，但是这项重大的科学成果，为造福人类、保障生命健康做出了巨大贡献，这便是给参与人工合成牛胰岛素研究的科学家们最高的荣誉和最珍贵的价值。

　　参与该项目的科学家们不仅有满腔的热情，还有严谨、大无畏的科学探索精神，一步一个脚印，扎扎实实在艰苦的环境下攀上了那座的科学高峰。我们为他们点赞。

　　1966年，时任中国科学院院长郭沫若与人工合成牛胰岛素结晶团队合影

　　作者：宁远

　　科技自媒体编辑/撰稿人，擅长科技人物访谈和科普文章写作，撰文30余篇。