人工合成牛胰岛素

经过6年多的艰苦工作，中国科学院生物化学研究所等单位共同迈出了关键的一步：人工合成结晶牛胰岛素实验成功。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。

这一天是1965年9月17日，中国成为第一个合成蛋白质的国家。

在人体十二指肠旁边，有一条长形的器官，那就是胰腺。胰腺中，散布着许许多多的细胞群，叫做胰岛。当胰岛中的β细胞受到比如葡萄糖、乳糖、胰高血糖素等刺激，就会分泌一种蛋白质激素——胰岛素。人的胰腺每天产生1到2毫克胰岛素，一旦不足，就会引起代谢障碍，尤其是葡萄糖不能被有效地吸收，过多的糖随尿排出——这就是糖尿病的由来。

事实上，胰岛素的发现不仅是糖尿病历史上，也是整个医学史的里程碑。1889年，德国的敏柯斯基(OskarMinkowski)首次发现了胰脏和糖尿病的关联后，就不断有人尝试分离胰脏的“神秘内分泌物质”，陆续地，也有报导指出胰脏的萃取物具有降血糖的作用——但不是效果不够好，就是副作用大，都没有得到同行的认可。

尽管早早被人类发现，但胰岛素的作用多样，结构复杂，迟迟不能完全为人类了解。真正的纯化及结构决定，要到1955年，才由英国剑桥大学的弗雷德里克·桑格用生物降解和标记方法确定了第一个活性蛋白质——牛胰岛素分子的氨基酸连接顺序（一级结构）。1958年，桑格获得了诺贝尔化学奖。

1958年12月底，我国人工合成胰岛素课题正式启动。

课题启动后，中国科学院生物化学研究所考虑到工作难度、工作量问题，先后请求与中国科学院有机化学研究所、北京大学化学系有机教研室合作。

北京大学同意了加入合作，抽出了人员来参与研究。北京大学的邢其毅教授、张滂教授和陆德培等4位青年教师、季爱雪等4位研究生一起，带领有机专业的十多名应届毕业生展开研究；上海生化所则建立了由邹承鲁、钮经义、曹天钦、沈昭文等人分别负责的5个研究小组，他们也各带了一批年轻的科研人员，分头探路。由此，这场人工合成胰岛素的奋战，也被称为“大兵团合作”。后来，经过上海生化所所长王应睐的提议，这种费钱、费力而不讨好的合作研究方式告一段落。

当时的蛋白质研究正是世界生物化学领域研究的热点，甚至被视作“破解生命之谜的关节点”。作为蛋白质的一种，胰岛素由胰腺的胰岛乙细胞分泌，由A、B两条肽链，共26种51个氨基酸组成。

概括起来，研究过程可以分成三步：第一步，先把天然胰岛素拆成两条链，再把它们重新合成为胰岛素，研究小组在１９５９年突破了这一关，重新合成的胰岛素是同原来活力相同、形状一样的结晶；第二步，合成胰岛素的两条链后，用人工合成的Ｂ链同天然的Ａ链相连接——这种牛胰岛素的半合成在１９６４年获得成功；第三步，经过考验的半合成的Ａ链与Ｂ链相结合。

研究人员将重点放在了解决“如何使A链和B链通过氧化重新组合起来”上。这意味着要将胰岛素分子还原、分离、纯化。最后，通过小鼠惊厥实验证明了纯化的人工合成胰岛素确实具有和天然胰岛素相同的活性。

合成过程中，研究人员向人工合成的牛胰岛素中搀入了放射性14C作为示踪原子，与天然牛胰岛素混合到一起，经过多次重新结晶，得到了放射性14C分布均匀的牛胰岛素结晶，证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素完全融为一体，它们是同一种物质。

随后，由中国科学院生物生化研究所副所长曹天钦主持起草了论文，将这一重要科学研究成果首先以简报形式发表在1965年11月的《中国科学》杂志上，1966年4月，全文发表。

一段时间，关于这项研究错失诺贝尔奖的种种猜测疑云，为“人工合成牛胰岛素”罩上一层神秘色彩。

担任过人工合成胰岛素课题北大研究组长张滂解释，“中国没有因人工合成胰岛素获得诺贝尔奖，不过也没有其他国家因为合成胰岛素而获奖。”诺贝尔奖的要求之一是“必须完全创新”，而人工合成牛胰岛素的研究中，合成技术是已知的、没有创新的方法，自然无缘诺贝尔奖。

以今天的眼光回望，或许这项研究被赋予更多的是象征意义。

在张滂看来，“人工合成胰岛素没有任何应用价值，人工合成的价格很贵，而今用的胰岛素都是用生物方法合成。”

上世纪50年代，世界权威杂志《自然》曾发表评论文章，认为人工合成胰岛素还不是近期能够做到的。1966年12月27日，毛泽东73岁生日的第二天，《人民日报》发表了一篇社论，宣布“我国在世界上第一次人工合成结晶胰岛素”。