離諾貝爾獎(jiǎng)最近的一次科技沖擊!

今天,我們都知道我國已經(jīng)有屠呦呦獲得了諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),然而我國曾經(jīng)也有一次沖擊諾貝爾獎(jiǎng)的機(jī)會(huì),那就是:人工合成牛胰島素結(jié)晶。
如果說,朝鮮戰(zhàn)爭是我國的軍事立國之戰(zhàn),那么人工牛胰島素結(jié)晶就是我國的科技立國之戰(zhàn)。
今天我們能夠說起很多世界第一,這得益于幾十年來的不斷進(jìn)步和積累,不過,如果追問一下,中國第一次沖擊世界科技前沿是哪一項(xiàng)?可能很多人就有點(diǎn)糾結(jié)了,而它,是人工牛胰島素結(jié)晶

01,合成蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)組成,既是生命的結(jié)構(gòu)物質(zhì),比如細(xì)胞骨架,也是生命的免疫物質(zhì),比如抗體,更是生命的主要活性物質(zhì)——酶??梢哉f,雖然中心法則繪制了信息流,但是,最關(guān)鍵的執(zhí)行生命功能的,則是蛋白質(zhì)。
然而,蛋白質(zhì), 一直以來我們只能被動(dòng)地從生命中獲取,而無法直接合成。
在上世紀(jì)50年代后期,人類首次發(fā)現(xiàn)了DNA結(jié)構(gòu)后。
兩年后,英國化學(xué)家sanger首次完成了胰島素的蛋白測序工作,并因此獲得了1958年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
但是,當(dāng)年nature曾經(jīng)也發(fā)表過評論指出:合成胰島素是遙遠(yuǎn)的事情。

02,人工牛胰島素-中國的科技立國之戰(zhàn)

初生的共和國,百廢待興,科技同樣如此,如何能夠讓我國在科技領(lǐng)域一下子打出一個(gè)勝仗,揮舞起旗幟,就成了當(dāng)年科研界和學(xué)界共同考慮的事情。
經(jīng)過層層篩選,最后圈定了:人工合成牛胰島素。
要知道,這在當(dāng)時(shí)屬于幾乎不可能完成的任務(wù),共和國的基礎(chǔ)條件實(shí)在太差,科研實(shí)力更是無從談起,但是,他們依然決定沖擊一項(xiàng)世界級最前沿的科技。
1958年底,人工牛胰島素合成項(xiàng)目被列入了1959年國家科研計(jì)劃,并獲得國家機(jī)密研究計(jì)劃代號“601”,意思是“六十年代第一大任務(wù)”。
隨后,中國科學(xué)院成立了一支匯集了當(dāng)時(shí)全國最強(qiáng)的生命科學(xué)研究人員開始了攻關(guān),中科院生化所、中科院有機(jī)所、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等多家單位加入聯(lián)合攻關(guān)。
牛胰島素分為A和B兩條鏈

其中,中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所和北京大學(xué)化學(xué)系負(fù)責(zé)合成A鏈,中科院生物化學(xué)研究所負(fù)責(zé)合成B鏈。
然而,這是合成蛋白質(zhì),可以說是困難重重,需要用非常精細(xì)的條件來讓這些氨基酸連接起來。
整個(gè)合成需要進(jìn)行200多步反應(yīng),相信即便是今天,很多人聽到這么多反應(yīng)都十分驚訝。
而合成也是非常艱難,無路可循,全靠摸索,失敗更是家常便飯。前后一共失敗了600多次,最終,我國終于合成了牛胰島素晶體。
1965年,第一個(gè)合成蛋白質(zhì)終于誕生了,這是當(dāng)年的人工牛胰島素結(jié)構(gòu)圖。

經(jīng)過鑒定,和天然蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)一致,活力一致。

03,第一次接近諾獎(jiǎng)

中國合成人工牛胰島素結(jié)晶,是我國科技史上的一次里程碑,是初生的共和國第一次在科研領(lǐng)域站在了世界的前沿。
人民日報(bào)評價(jià):
1965年9月,中國人工全合成牛胰島素,是世界上第一次人工合成與天然胰島素分子相同化學(xué)結(jié)構(gòu)并具有完整生物活性的蛋白質(zhì),標(biāo)志著人類在探索生命奧秘的征途中邁出了重要一步。
作為共和國第一次沖擊科研領(lǐng)域巔峰,且獨(dú)立合成出來,毫無疑問見證了我國有能力去參與到世界頂級科研領(lǐng)域中。
2015年,時(shí)值人工牛胰島素合成50周年,中國郵政專門出了郵票來紀(jì)念這一成就。

ps:
嚴(yán)格意義上,人類第一個(gè)合成蛋白質(zhì)的是Vigneaud合成的8個(gè)氨基酸的催產(chǎn)素,這是第一個(gè)人工合成的肽激素,因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。不過催產(chǎn)素是一個(gè)肽鏈,和蛋白質(zhì)之間是否等價(jià)不同人有不同人看法。
不過,當(dāng)年,牛胰島素作為一個(gè)雙鏈的完整蛋白質(zhì),稱之為第一,也并不見得錯(cuò)。
最后,我們這里也需要指出:
當(dāng)年其實(shí)同時(shí)進(jìn)行人工合成牛胰島素的還有好幾個(gè)國外的組,比如德國的Zahn、美國的Katsoyannis等。
人工合成牛胰島素曾經(jīng)嘗試過沖擊諾獎(jiǎng),但是沒有成功,也沒有人因?yàn)楹铣扇斯づR葝u素而成功。