桑格的贡献

1918 年，桑格出生于英国的一个知识分子家庭，父亲是从事医药研究的学者，他小的时候，受父亲的影响非常深刻，求知欲很强。

中学毕业以后，桑格考入了剑桥大学的约翰学院，在这里，他对用化学

来解释生命科学非常感兴趣。

桑格天生有一种嗜好，就是他爱整天躲在实验室里一刻不停地实验、观察，后来，他选择了实验室工作作为自己的职业，一直到 1983 年他 65 岁退休时为止。

桑格从来不喜欢自我标榜，自我吹嘘，也不喜欢抛头露面，所以他所在的实验室，即使是在空闲的时候，也总是在讨论生化问题，而没有把时间浪费在闲聊上。

桑格不止一次地说，“我喜欢这样的环境，很能激励人，我能在这样的实验室里工作，这真是很幸运。不存在人间的相互摩擦而干扰我们的研究工作。”

早在 19 世纪初期，许多科学家曾从动植物体内分离出一些蛋白质，并且已经开始意识到这类物质笃定与生命现象有着密切关系。似是，蛋白质的结构是什么，大家谁也没法子给弄清楚。

桑格和他的助手们选择了胰岛素这种激素作为研究对 象，一方面因为它普遍存在（所有哺乳动物都产生），另一方面也因为它比其他蛋白质小。

桑格和他的小组运用各种方法来水解胰岛素，每种方法都得到了不同的水解产物。

例如，用消化蛋白质的酶——胃蛋白酶，总是得到末端为某种氨基酸的片断；用胰蛋白酶，通常得到末端为另一种氨基酸的片断。

反之，若用强酸处理，则各种末端氨基酸的片断是随机的。

由此，桑格设想，酸水解肽键是随机的，消化蛋白质的酶是专性的，只断裂某些氨基酸之间的肽键。

桑格和他的同事们一旦分离出各种片断，他们就能确定每个片断的化学特性，并确定它们的数量。

用这种方法，他们鉴定了数百个片断并确定了每种片断出现的频率。 最后，桑格不但搞清了胰岛素中氨基酸的数目和种类，而且还揭示了它

们彼此连接的特定顺序。

1945 年，桑格曾把进行这项工作的难度比喻为从一堆废料中挑选零件， 然后重新组合为一辆完整的汽车。

桑格认为，这项工作的关键是找到由两个或两个以上氨基酸连接成的片断，就像在一大堆废料中寻找轮子和轴连在一起的零件一样，由此可以推测出这两部分在完整的汽车上的连接情况。

桑格用 2，4 二硝基氟苯作为多肽链端上氨基的试剂进行实验，发现在比较温和的条件下，这个试剂可以和蛋白质结合，然而在酸性水解时，端基的氨基酸又成为鲜黄色的 2，4 二硝基衍生物，即所谓 PNP 化合物。

由此，桑格断定，利用这种试剂可以使端基氨基酸和其他氨基酸分离。接着，桑格又利用电泳法和色谱法来进行分离和鉴定，用酸和酶来降解蛋白质所得到的产物。

后来，桑格和他的小组终于描绘出牛胰岛素的氨基酸排列顺序图。

这个胰岛素分子总共由 51 个氨基酸组成，排成两条多肽链（标为 a 链和b 链），两条肽链之间由二硫键相连。

桑格的工作第一次证明了蛋白质是氨基酸通过肽键连结在一起的聚合物。

这在当时是一个重大的突破，桑格也因此而荣获 1958 年诺贝尔化学奖。

桑格对胰岛素的研究和测定，为人工合成胰岛素开辟了一条广阔的道路。

1958 年，中国科技工作者在前人对胰岛素结构和肽链合成方法研究的基础上，开始研究合成胰岛素。

他们主要是分三步来完成这项工作的：

第一步先把天然胰岛素的两个肽链拆开，然后再重新合成有活性的胰岛素；

第二步用一条人工合成的肽链来代替一条天然肽链，合成半人工胰岛素；

第三步用两条人工合成肽链合成人工胰岛素。

1965 年，中国科技工作者在世界上首次合成了结晶牛胰岛素。

当各种荣誉纷至沓来的时候，桑格并没有骄傲自大，孤芳自赏，他对于自己心爱的实验工作，更是一丝不苟了。

无论是洗刷烧瓶试管等玻璃器皿，还是进行测定工作，他都坚持亲自去做。他说：“我最喜欢也最擅长于实践，我当然也会思考，但不善于讨论。”

他怎么也忘不掉，他在攻读博士学位的时候，他的导师皮里教授对待博士生的方法，那就是“把他们扔进深渊，让他们寻找出路。”而这种方法， 终于迫使桑格独立地思考，大胆地去探索、实验。

在漫漫的科学道路上，桑格一如既往地沿着既定的目标，奋力地上下求索着。

不久，桑格又发明了测定 DNA 顺序的科学方法，使揭示生命奥妙的工作由可能转为现实，他本人也因此而于 1980 年再度获得诺贝尔化学奖。

进入 60 年代以后，桑格开始转向核酸顺序的研究和测定工作，在对 RNA 的顺序测定获得重大进展以后，于 1969 年又开始了对 DNA 的顺序测定工作。

DNA 即脱氧核糖核酸，是一种遗传物质，主要集中在细胞核中。

染色体是由蛋白质和核酸组成的。二者都是长链状的多聚体，由相似然而并不必然相同的单体以化学键结合在一起而成。

长期以来，认为蛋白质是活细胞中最重要的、最广泛存在的成份，而核酸似乎是四种核苷酸按同样次序的重复排列。

这就产生一种观念，即：基因和染色体的活性成份是蛋白质而不是核酸。这种观念直到 50 年代初才被打破。

随着基因论的发展，许多科学家推测基因是某种化学实体。1928 年摩尔根在《基因论》一书中写道：

“我们仍然难以放弃这个可爱的假设，就是基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。

后来证明这个化学实体就是 DNA。

DNA 分子链上的核苷酸的排列顺序是分子生物学所要解决的重要课题。生物遗传信息储存在 DNA 的核苷酸序列中，如果能够弄清楚各种生物的

核苷酸序列，就等于了解了生命的本质。

桑格首先分析所测的 DNA 的两条单链效果，然后改进了测定方法，进而又创造出自己独特的测定方法，使测定工作变得更加准确、简便、易于操作。

由桑格所首创的 DNA 顺序测定法，至今仍被生物科学家们所特别看重， 并广泛地用于测定蛋白质中的氨基酸顺序。

今天，分子生物学家还在继续深入地探讨研究这种方法，以企望对高等

生物的基因有更加深入的了解。

桑格对人类的贡献是巨大的，也是不朽的。他于 65 岁的时候退休，因为他总觉得：“若我继续工作下去，就会发现总失败，而且这样占着可给年轻人的位置是一种犯罪。”