胰岛素是机体内最重要的分泌激素之一，也是维持正常新陈代谢、生长发育和健康生活必备的物质。作为一种蛋白质类激素，胰岛素参与调节糖代谢，主要用于治疗糖尿病。从第一代发现动物胰岛素到研究第二代人胰岛素，再到合成第三代胰岛素类似物，不过100多年历史，却意味着人类在揭开生命奥秘之路上，迈出新的一步。

    胰岛素

人体的十二指肠旁边，有一条长长的器官，即胰腺。胰腺分为外分泌部和内分泌部。外分泌部是分泌胰液，参与人体消化；内分泌部有许多细胞团，如同大海中的岛屿，因此被称为胰岛。胰岛名字的由来，还有一段故事。公元1869年，德国医科大毕业生朗格汉斯在研究动物的内脏结构时，用显微镜发现胰腺内这些直径0.1-0.24mm的“细胞堆”时，并没发现它们十分重要；后来，医学界证明它们能分泌激素。公元1893年，法国组织学家把这种像岛屿一样的细胞堆命名为胰岛。

胰岛上那些白色或类白色的无定形分泌物，极易溶于稀酸或稀碱溶液中，而在其他无水有机溶媒中不会溶解。提取胰岛分泌物，就是把机体的胰腺绞碎，再用酒精溶解并提纯，最后分离出有效物质。要完成这个实验，不但需要懂得专业的医学知识，还需要专业的实验仪器和设备。自朗格汉斯发现胰岛后，世界上一流的医学家们，都关在高级设备的实验室里，想办法提取胰岛分泌的激素。

    弗雷德里克·格兰特·班廷

第一个提取胰岛分泌激素的人是加拿大多伦多人弗雷德里克·格兰特·班廷。这个来自小镇的医生，在偶然情况下看了一篇罗马利亚人写的文章，说把狗的胰腺节扎后，狗就会出现糖尿病。这件事让他对提取胰岛分泌激素产生了浓厚的兴趣。为了方便实验，他到母校多伦多大学找约翰·詹姆斯·理查德·麦克劳德教授借实验室。得到同意后，班亭与助手查尔斯·赫伯特·贝斯特日夜不停地进行实验。1921年7月27日，当班亭又一次把提取液注射到患有糖尿病的狗身上时，奇迹出现了：那条狗的血液中的含糖量迅速降低！接着，他用牛做了同样的实验，也成功了。这意味着，胰岛分泌物已经被班亭找到了！麦克劳德教授知道后，坚持把班亭留在多伦多。他们在一名生命垂危的男孩身上进行了类似的试验，这个小孩的病情出现了好转。班亭提取胰岛分泌物的实验得到了医学界的承认。麦克劳德教授在撰写论文时，便把胰岛分泌物命名为胰岛素。1921年12月，班亭在美国生理学年会上报告胰岛素的发现，引起医学界的轰动。1923年，国际诺贝尔奖评选委员会便授予班亭和麦克劳德教授诺贝尔生理学（医学）奖。

胰岛素的发现是糖尿病治疗史上的一个重要里程碑。从此，人们不但找到了控制糖尿病的方法，也在研究糖尿病方面有了新的方向——胰岛素。1925 年，美国生化学家阿贝尔终于制得了胰岛素结晶。后来，贝斯特等人也在技术上取得了重要突破，一批批毒性更小，药性更强的胰岛素被制取出来了。糖尿病患者可以有充足的胰岛素来进行治疗，尽管身上布满了针眼，然而再也用不着饿肚子了，他们能很好地充满希望地活着。为减轻糖尿病患者的痛苦，专家们又研制了浓缩的胰岛素，它几乎可以使病人完全康复。

胰岛素的临床效果被证实以后，医学家们便转而研究它的化学结构。早在1948年，英国生物化学家桑格就选择了一种分子量小的牛胰岛素作为实验的典型材料进行研究；1953年，他宣布破译出由17种51个氨基酸组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构；桑格因此荣获1958年诺贝尔化学奖。胰岛素化学结构的研究，为人工合成胰岛素提供了有效的帮助。与此同时，各国科学家都在想法设法进行人工胰岛素的合成实验。据媒体报道，1955-1965年间，在世界范围内共有10个研究小组在进行胰岛素的人工合成 。

1959年初，我国中央政府组织沈昭文等科学人员进行胰岛素的人工合成工作。经过六年的不懈努力，沈昭文等终于于1965年9月17日完成牛结晶胰岛素的合成。经过严格鉴定，其结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和动物牛身上的胰岛素完全一样。结晶牛胰岛素的合成，不仅是继“两弹一星”之后我国的又一重大科研成果，也是世界上第一次实现人工合成蛋白质。作为新中国诞生后第一个居世界领先水平的基础理论研究成果，结晶牛胰岛素的合成，不但是对中国在科学领域里做出世界上第一流成绩的一个最好证明，也为人类认识生命、揭开生命奥秘迈出了可喜的一大步。《中国科学》（1965年版）发表《结晶牛胰岛素工作简报》后，在国际上引起巨大的轰动，不但上百名著名科学家来信祝贺，英国电视台也在黄金时间播出了中国成功合成人工结晶胰岛素的消息，《纽约时报》则用大篇幅报道了这一消息。

    人工合成牛胰岛素晶体

从医学专业角度来看，人工合成牛胰岛素在生物化学与分子生物学发展史上具有里程碑的意义。蛋白质和核酸两类生物高分子有生命现象中所起的主要作用，人工合成了第一个具有生物活力的蛋白质，便突破了一般有机化合物领域到信息量集中的生物高分子领域之间的界限，在人类认识生命现象的漫长过程中迈出了重要的一步。

注解一：约翰·詹姆斯·理查德·麦克劳德 (1876-1935)，苏格兰生理学家，于1898年获得了阿伯丁大学医学学位，曾在克利夫、多伦多和阿伯丁等地的一些大学中教生理学。曾与班廷共同获得1923年的诺贝尔生理学或医学奖。麦克劳德主要致力于碳水化合物新陈代谢的研究，著作（或合著）有：《现代医学中的生理学和生物化学》 (1918)、《碳水化合物的新陈代谢和胰岛素》、《生命的燃料》等。

注解二：查尔斯·赫伯特·贝斯特（1899 - 1978），加拿大生理学家。在多伦多大学作为弗雷德里克·班廷的助手共提炼了胰岛素。班廷获诺贝尔奖后曾将一般奖金分给贝斯特。1929年接任约翰·麦克劳德成为多伦多大学生理学教授。1948年成为美国艺术与科学学会会员。

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