今年是中国科学家人工合成结晶牛胰岛素40周年。 1965年9月17日,经过6年多的努力,中国科学院生物化学研究所等单位首次采用人工方法合成了一种生物活性蛋白——结晶牛胰岛素,成为我国的骄傲。中国人民的。不少人认为,这是中国科学家距离诺贝尔奖最近的一次。和“两弹一星”研究一样,也是中国人在科学领域的脸面——它不仅证明了
中国人民是聪明的,这增强了中华民族的自信心。也证明了中国可以在科研领域与西方发达国家竞争,甚至可以在贫困的基础上产出世界一流的成果。
40年来,围绕这项工作出现了数以千计的各种形式的报道。然而,在这长达六七年的研究中,也有一些鲜为人知的故事,其中,被探索最少的可能就是1960年左右的“大军团行动”。
以科学家为中心
人工合成胰岛素项目于1958年12月底正式启动。由于工作难度很大,工作量很大,加上我缺乏有机合成经验,缺乏人力,所以一启动,生化研究所就该项目的发起人中国科学院要求与中国科学院有机化学研究所、北京大学合作。与化学系有机教研室合作。有机化学研究所拒绝加入,但北京大学很快同意了。经过多轮谈判,1959年3月,生物化学研究所与北京大学化学系签订了合作协议。 1958年在生物化学研究所协助下刚刚成立的复旦大学生物系生物化学教研室也想参与胰岛素的合成。生化所不情愿,只同意让其参与一些天然胰岛素的制备,但没有将其列为正式合作单位。
北京大学相关工作由有机教研室主任邢其一教授和课题组组长张庞教授牵头。他们与卢德培等四位青年教师、吉爱雪等四位研究生一起,带领有机专业十多名应届毕业生以毕业论文的形式开展综合研究。生化所成立五个研究组,组长为邹成录、牛静怡、曹天勤、沈兆文等。他们各自带着一批年轻的科研人员,各自探索道路。由于路径探索的成功,这种情况一直持续着。只剩下以邹成录为首的天然胰岛素拆解合成组和以牛静怡为首的胰岛素肽链有机合成组。
经过一年的探索,到1959年底,他们虽然未能按计划完成前期的胰岛素工作,但也取得了拆解、组合天然胰岛素等多项重要成果。这不仅基本解决了合成工作中的重大路径问题,而且还给一些领导干部造成了研究只是“叠肽”技术的印象。
北京大学开展群众运动
此刻,“反右”运动汹涌而至。正如“大跃进”运动导致了人工合成胰岛素的提出,1959年的“反右”运动也影响了胰岛素的作用方式。作为直接导火索,它给胰岛素工作带来了富有时代特色的科研方法——“大军作战”。
多年来,北大一直处于时代漩涡的中心。这次,它率先响应上级号召,率先发起轰轰烈烈的群众运动。 1959年底,在新调任的系党支部书记的带领下,化学系学生对老师发起了猛烈的批判,批评他们缺乏自信、自闭、追随。墨守成规,名利思索,走专业主义道路,奉行“匍匐主义”、小团体主义和利己主义,在科研上实行神秘主义,使科研工作“沉闷”、“荒凉”等。
批评的结果之一就是胰岛素合成领导班子彻底改组:原来的领导中,张庞被开除出胰岛素合成小组,而留下来的邢启义则对这项工作不再感兴趣,因为他“在合成胰岛素方面不活跃”。有发言权。一位1958年才毕业留校的年轻教师负责业务工作; 1960年4月,十余名学生提前三个月毕业,加入领导班子,成为“战斗组”党支部成员;新来的人,由党支部书记直接领导。在这些缺乏科研经验的新队伍的指挥下,北大化学系和少数生物系的约300名“革命师生”“参加了这场科研大战”,还有大批一批“连氨基酸符号都不认识”的青年教师和三、四、五年级学生成为胰岛素研究的“排头兵”和“科研主力军”。他们“白手起家,从不开会”,“不会学就学,遇到困难就学毛主席著作”。
在这些人眼中,合成多肽是一件非常简单的事情:“把两段多肽倒在一起,就叫合成一个新的多肽——不用问是否发生了反应,也不问具体产物是什么。”当然。邢其一等老科学家和那些比较“右翼”的年轻教师虽然不认同这些做法,但又不敢说出来,只能按照组长、组长的指示做好自己的工作和其他人。于是,北大的进步就非常快了。 “只用了两周时间,就完成了4、7、5、5这四个肽段。”又花了两周时间,到1960年2月17日,“只用了两周时间就完成了四个肽段”。 “该方法同时合成了胰岛素A链上的12个肽”;随后,“A链于4月22日合成”。
受到北大化学系群众运动的启发,1960年1月下旬,“在整风运动、反右运动的基础上”,生物化学研究所也开始动员大批工作人员支援北大化学系的群众运动。两个原始研究小组。经过数次“十昼夜的苦战”,他们也在4月20日之前“合成了B链30肽”。
复旦大学参加比赛
正当北大化学系与生物化学研究所的科研“竞赛”正如火如荼地进行时,复旦大学生物系突然加入了竞争。 1960年1月30日,在上海市委、上海市科委和复旦大学党委的支持下,复旦大学生物系某党支部成员组织六七十名教师和学生(其中2/3是一年级至三年级的学生)。 ),开始重新出发,计划单独人工合成胰岛素。 3月25日,“为了迎接市工业会议的召开”,他们“进一步开展群众运动”,组织了120名师生,其中生物系生物化学专业四年级约80名学生在复旦大学——“边做边学”,胰岛素合成日夜紧锣密鼓地进行。方法与北大化学系学生的方法类似。他们不分离或识别中间产品,而只是向后冲。时任生物系生物化学教研室主任的沉仁泉副教授,知识比较渊博,但她却被排到一边,在工作中没有发言权。因此,复旦大学报道的进展也很快,“B链30肽已于4月22日完成”。
1960年4月19日至26日,以稳定基础研究工作为重要主题的中国科学院第三次学术会议在上海召开。本次会议上,由中科院生物化学研究所、北京大学化学系、复旦大学生物系主演的胰岛素合成大戏达到高潮:他们先后向院系会议赠送礼物,并宣布他们已经初步合成了人工胰岛素B链、A链以及B和A两条链!北京大学的代表也乘飞机将他们合成的A链带过来。听到这个振奋人心的消息,聂荣臻、郭沫若等领导人激动万分。他们不仅发表了热情洋溢的讲话,而且当晚还在中苏友谊大厦为全体有关人员举行了盛大的庆祝宴会。联合团队的杜宇仓和张友尚正在实验室进行人工胰岛素A链和人工胰岛素B链的全合成。聂荣臻和大家一起等候在那里,让他们一有结果就敲锣打鼓报喜。新华社也撰写了题为《揭开生命现象之谜,我国在人工合成蛋白质方面做出的贡献》的报道。一切都只是等待他们的好消息。但直到宴会结束,他们都垂涎三尺,没有离开实验室。
四天后,分割组和合并组仍然未能合成人工胰岛素。这时,复旦大学传来好消息:他们首次获得了具有生物活性的人工胰岛素!上海市市长立即在人民广场宣布了这一盛事。这个消息刺激了北京市委,他们向北京大学发出指示:研发北京牌胰岛素。中国这么大,生产两种胰岛素并不算多;他们可以互相验证。要求北大也进行B链合成,也分别合成胰岛素。于是,北大无奈于1960年5月1日“开辟第二战场”,成立了新的B链组,从事B链的合成。
科学院启动“超大型兵团行动”
上海市委和北京市委的竞争也给中科院党委带来了很大的压力。为了在竞赛中跑赢高教部,在院党委董事长张金福、杜润生的亲自督导下,上海分院党委书记王忠良1960年5月4日,中国科学院决定亲自挂帅,组织了由有机化学研究所党支部书记卞伯明担任副组长的组织。总司令。生物化学所所长王英来、有机化学所代表生化所副所长王友、生化所副所长曹天勤担任正、副参谋长。生化所青年科技工作者李再平担任具体指挥员。王志亚,生化所党支部书记,分管后勤保障指挥部,指挥生化所、有机化学研究所、药物研究所。细胞生物学研究所、生理研究所等五个研究所开展了“特大军团行动”。当晚召开的“第一次总部会议”上,生化所党支部提出“20天内完成全人工合成”。王忠良要求时间在半个月内完成全合成。最初拒绝参与这项工作的王友随后表明了自己的立场:“既然支部党委决定了,我们就立即开始……半个月太长了,必须在一周内完成。”就这样,相关领导表示,“这是一件大事,在‘政治使命’和‘拿不下来就拿下来’的催促下,上海科学院上海分院开始了轰轰烈烈的群众运动。
5月5日,相关科研机构共派出344人参与此项工作。他们打破了原来单位、室、组的正常组织,形成混合阵型,下设多个“战斗组”进行统一部署。作战小队的队长都是年轻人,原来的队长研究员也变成了队员;生化所一个肽组的组长,竟然是一位从未见过肽、刚从中科院山西分院毕业的实习生。 。他们“采用每天两班倒的方式”,建立了工作流水线。虽然很多人不愿意放下原来的研究,转而从事这项工作,但由于党的领导干部亲自指挥这项工作,他们普遍非常积极。很多人“每天除了几个小时的睡眠,剩下的时间都在试验台上度过”; “有的甚至把被褥搬进实验室”,根本不怕有毒药物,也不顾自己的健康。还有一些骨干人员“两天没睡觉”,以至于领导决定“必须……安排骨干人员休息、睡觉”。
但人工合成胰岛素毕竟是基础科学研究,与军事斗争和工农业生产有些不同。在这里,“一个人三十天的工作等于三十个人一天的工作”并不成立。所以很多人忙了7天、15天、20天、一个月,却依然没有达到最初的目标。时隔50天,合成的A链和B链终于“正式联手”,但令人十分遗憾。 “总体情况是A人和B人的全合成(编者注:合成胰岛素A链和B链)已经没有生命力了”。不仅如此,在接下来的20天里,“对人工A链和B链进行了3次合成A链测试(编者注:合成胰岛素A链、天然胰岛素B链),结果全部都是无活性的”。
王英来始终关心国家生化产业。他对这种昂贵、费力、吃力不讨好的研究方法感到焦虑,早就想阻止它。 1960年7月下旬,他终于鼓起勇气向中国科学院党组领导表达了自己的想法,强调人多无益,人少则无益。正确的专业知识不会在其中发挥作用。应该减少,让团队更有能力。 ,都是熟悉业务的人,所以进步会比较快。张金福、杜润生是比较体贴科技工作者的。发动大兵团作战一段时间后,见效果并不明显,便认真考虑了王英来的建议。
因此,“1960年7月,杜润生同志作出批示,大兵团作战时,留长还不够,要精干、精干”。随后,“经过三天的大会和总结辩论,生理学、物理、医学三个研究所解散,只剩下生物化学和有机物两个研究所”。其余两家机构的参加人数也逐渐减少。到年底,生化所只剩下“近20人的精干团队”,“有机所……只剩下7个人了”。
在支付了数百万美元的昂贵学费后,学院的大规模军事行动停止了。
1960年,北京大学化学与生物系从事胰岛素工作的学生没有正常的暑假,一直工作到10月份。最后,我又合成了三批人工合成的A链,并亲自测试了它们的活性,所以我把它们送到了生化所。但一旦到了那里,他们又变得不活跃了! 10月下旬,生化所决定派杜宇苍、张友商去“学习”。果然,北大采用的测试方法并不标准化!没有人知道他们到底“合成”了什么。唯一可以确定的是,它不是胰岛素A链! 60万元的巨额经费已经耗尽,效果却如此不理想,人员受伤相当严重——其中,3名学生严重烧伤; 60多名学生患有肺结核——工作当然无法进行。下去了。北大化学系大部队连总结都没有做,就直接放弃了。
复旦大学生物系的情况与北京大学类似,同样因经费等问题于1960年下半年停办。
“大兵团作战”阶段得到的产物,除了有机化学研究所留下一些继续提纯分析,后来又陆续编出几篇论文,其他七八百名科技工作者和学生各单位工作积极、勤奋。经过几个月的努力,我得到的恐怕就是失败的教训。
“大兵团作战”作为那个时代独特的科学研究方法,本身就值得关注。领导干部本来就低估了极少数的专家,直接指挥不知情的群众通过行动进行研究。这是中国人在科学研究方法上的独创,确实实现了当时一些领导人设想的“无产阶级方式”。但遗憾的是,在胰岛素工作中,这条研究路径行不通。
脚踏实地,最终取得成功
“进击胰岛素大军”遭遇挫折后,国家也进入了调整期。在“调整、丰富、巩固、提高”八字方针的指导下,科研人员和教师开始被允许做自己感兴趣的工作。于是,有机化学所的一些研究人员表示,要再次“敲锣打鼓”,“把这个课题送回生化所”。不过,生化所的大部分与会者也都望而却步,希望就此停止这个话题。北京大学化学系的情况也类似。但聂荣臻、王忠良、张龙祥、王友等各级领导对此坚决不同意。在他们的要求和命令下,中科院和北大的胰岛素工作分别继续进行,但队伍减少到总共20多人——北大至少还剩两人,中科院则只剩下十、二十个人了。人们,其中大多数是早期参与者,也恢复了以前冷漠、缓慢、脚踏实地的工作方式。
在国家科委的协调下,1963年底,北京大学化学系与中国科学院有机化学研究所和生物化学研究所再次开始合作。北京大学化学系主要负责胰岛素A链前9肽的合成。又过了两年,1965年9月17日,他们获得了人工胰岛素晶体,终于完成了胰岛素的人工合成。也就是说,他们的研究人员和研究方法基本上回到了原来走所谓“资产阶级科学工作道路”时的状态之后,他们就成功了。
(作者为中国科学院自然科学史研究所博士生)
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