强烈反响

牛胰岛素的合成之所以引起这样强烈的反响,是因为: (1)中国的合成产物,各项指标均过硬。胰岛素是由 51 个氨基酸组成

两条肽链而构成的蛋白质。这两条链分别叫 A 链和 B 链。A 链 21 个氨基酸, B 链 30 个氨基酸。A、B 两条链间有两个硫硫键,A 链上另有一个硫硫键。天然胰岛素是动物胰腺的分泌物,有调节糖代谢、降低血糖的功能。不同动物的胰岛素有种属差异性,其主要表现是 A 链第 8、9、10 位的氨基酸及 B 链氨端区与羧端区的氨基酸有所不同。中国合成的胰岛素是牛胰岛素,合成物的结晶产物,其结晶形状、层析、电泳、酶解图谱均与天然的一致,活力为87%。这些数据雄辩地说明,中国的工作非常出色,在世界上遥遥领先。

(2)中国闯过了许多异乎寻常的难关,做了前人所没有做的事情。1955 年,当桑格第一次阐明胰岛素化学结构时,英国《自然》杂志预言:“合成胰岛素将是遥远的事情”。说实在的,他们的预言并不很保守。但是,谁能想到仅仅 3 年时间,中国人就敢于做出跨越“遥远”的决定。

在合成时,首先遇到的是氨基酸的大量供应问题。为此,中国科学院生物化学研究所(简称生化所)组织了技术小组,从无到有地生产出十几种氨基酸,结束了国内不能自制整套氨基酸的历史。其次是多肽的合成问题。50 年代末期,中国只有合成 8 肽的基础,国际上也只能合成 13 肽,而一条肽

链是 21 肽,另一条肽链是 30 肽。第三是天然胰岛素的拆合工作,国际上还

没有成功的经验。第四是多肽合成和拆合过程中还遇到 3 个硫硫键的问题。此外,在几百步的合成工作中,还有大量的保护基及其他试剂的制作和使用条件的摸索;合成工作中所需的一整套蛋白质分离分析技术,也需要建立和

提高。

瑞典乌普萨拉大学生物化学研究所所长、诺贝尔奖获得者、诺贝尔奖委员会主席蒂萨利乌斯(Tiselius)1966 年 3 月到生化所参观了胰岛素的工作。他说:“美国、瑞士等在多肽合成方面有经验的国家未能合成它(指胰岛素),也不敢去合成它。你们没有这方面的专长和经验,但你们合成了,你们是世界第一,这使我很惊讶。”蒂萨利乌斯回国后给曹天钦教授来信,又一次地表达了同样的赞叹之情。他在归国途中,适逢我国第 3 次核试验成功,他就此事答瑞典记者时说:“核能力说明了中国的进展,但更有说服力的是胰岛素。因为,人们可以在书本中学习制造原子弹,但不能从书本中学习制造胰岛素。”

(3)这是人类认识生命历程中的一个划时代的进步。多少年来,人们通过各种手段,沿着不同路线,艰难地揭示着生命的奥秘。分子生物学在开启这个自然之谜中起着重要的作用。1828 年,德国化学家武勒(F.Wöhler)用化学方法合成了尿素,这是第一个人工合成的有机分子,但这毕竟是个小分子。胰岛素的合成则向人们宣布,人工合成蛋白质的时代开始了。蛋白质的性质与功能,不仅取决于它的一级结构,而且与它的高级结构有关。中国合成的胰岛素,活力在 80%以上,这说明该合成物不仅一级结构和天然的相同,而且高级结构也与天然的一致。这表明蛋白质的高级结构取决于一级结构,这一结论在分子生物学理论上,也有重大贡献。