1981年11月20日傍晚,上海岳阳路320号的小院里,一串跳动的数字让十几个疲惫的科研人员瞬间沸腾。液体闪烁谱仪上攀升的同位素计数,宣告着人类首次人工合成出具有完整生物活性的核糖核酸——酵母丙氨酸转移核糖核酸(tRNAₐˡᵃ),中国再次在生命科学领域拿下“世界冠军”。
这不是一次偶然的突破,而是一群人用13年光阴,在艰苦条件下书写的科研传奇。
从“蛋白质冠军”到向核酸进军
故事的起点,要回溯到1965年。那一年,中国科学家率先合成结晶牛胰岛素,实现了人工合成蛋白质的零的突破。当全世界还在为这一成就惊叹时,中国科研团队已将目光投向了更具挑战性的领域——核酸。
作为与蛋白质并列的生命基本物质,核酸承载着遗传信息的传递功能,而核糖核酸(RNA)的人工合成,被视作探索生命起源的关键一步。1968年,代号“824”的项目正式启动,名字源于1964年8月24日毛泽东主席与科学家座谈时提出的“关于生命起源要研究一下”的指示,承载着国家对基础科研的殷切期望。
北京、上海两地组建联合团队,由中科院生化所王德宝研究员牵头,集结了近200名科研人员,开启了这场横跨十余年的攻坚。他们选定酵母丙氨酸转移核糖核酸作为目标——这个由76个核苷酸组成的分子,不仅结构明确,更包含7种稀有核苷酸,合成难度堪称“地狱级别”。
从“公厕取材”到突破技术壁垒
如今听起来高精尖的科研,在当时却要从最朴素的工作起步。合成RNA的关键原料之一假尿苷酸,需从人尿中提取,研究团队最初只能在公共厕所放置木桶收集原料。因用量巨大且需避免污染,他们后来与上海警备区合作,定期收集尿液用卡车送往工厂处理,被戏称为“环卫科学家”。
原料制备只是第一道难关。当时国内缺乏精密仪器,连RNA水解酶抑制剂都没有,国外同行听闻后直言“不可思议”。为攻克合成难题,团队摸索出“半分子合成方案”——先分别合成两个半分子,再用RNA连接酶连接成完整分子。而这把关键的“连接钥匙”,还是团队写信向美国科学家求助获得菌种后,才成功制备出来的。
13年间,团队历经无数次失败:片段合成效率低下、连接反应反复受挫、核心成员因出国潮和长期攻坚心生退意。关键时刻,项目副组长汪猷坚定提出“一定要协作到底、坚持到底”,稳住了人心。他们发展出微量检测技术,仅用7微微克样品就能测定生物活性,硬生生在有限条件下走出了一条独特的合成路径。
一项成果,世界领先
1981年那个决定性的傍晚,当数据显示人工合成的RNA分子生物活性高达70%-80%时,整个实验室陷入狂欢。这一成果不仅结构与天然分子完全一致,活性更是远超同期国外研究——日本合成产物活性仅6%,加拿大为11%,即便1992年法国的研究,活性也仅达42%。
1983年,王德宝在国际tRNA学术研讨会上公布成果,让世界看到了中国基础科研的实力。这项研究先后荣获中科院科技成果一等奖、国家自然科学一等奖,成为继人工合成牛胰岛素后,中国在生命科学领域的又一里程碑。
更深远的意义在于,这场攻坚培养了一批核酸研究人才,推动了我国工具酶、核酸试剂产业的发展,为如今的基因编辑、核酸药物研发奠定了基础。从当年的人工合成RNA,到如今华南理工大学研发的高效XNA合成平台、东南大学的核酸修饰技术突破,中国在核酸领域的探索从未停歇。
藏在分子里的科研精神
回望这13年,没有豪华实验室,没有丰厚经费,科研人员凭着对科学的执着和对国家的担当,完成了看似不可能的任务。他们用行动诠释了:真正的科研精神,是在困境中坚守,在协作中突破,在未知中探索。
如今,当我们谈论核酸药物、基因治疗时,不应忘记1981年那个傍晚的欢呼,不应忘记那群从公厕起步的科学家。正是他们的坚守,让中国在生命科学的赛道上,赢得了属于自己的荣光。
向老一辈科研人致敬,也期待中国科研在探索生命奥秘的道路上,续写更多传奇。