1965年9月17日,世界上第一个人工合成的蛋白质——牛胰岛素在中国诞生,在国内外引起巨大反响。

51年前,当时的中科院生物化学研究所、北京大学、中科院有机化学研究所成功协作完成人工全合成结晶牛胰岛素。自1958年12月正式立项至1965年9月科学家观察到人工全合成牛胰岛素结晶,历时近7年。这是世界上第一次人工合成与天然胰岛素分子相同化学结构并具有完整生物活性的蛋白质,标志着人类在揭示生命本质的征途上实现了里程碑式的飞跃。这一成果获得1982年国家自然科学一等奖。

人和动物胰脏内有一种呈岛形分布的细胞,分泌出一种叫胰岛素的激素,具有降低血糖和调节体内糖代谢的功能。胰岛素是一种蛋白质,蛋白质是生命体中最重要的组成物质之一,通过氨基酸序列排布和肽链组合折叠形成具有生物活性的大分子。1889年,德国的敏柯夫斯基首次发现了胰脏和糖尿病的关联后,就不断有人研究胰脏的“神秘内分泌物质”。1921年,加拿大的弗雷德里克·班廷等因首次成功提取到了胰岛素,并成功地应用于临床治疗,获得了1923年诺贝尔医学奖。牛胰岛素是世界上首个弄清各级结构的蛋白质,此项工作由生物学先驱,英国科学家桑格于1955年完成,并因此荣获1958年诺贝尔化学奖。

作为一种蛋白质,胰岛素由A、B两条肽链,共17种51个氨基酸组成。人工合成胰岛素,首先要把氨基酸按照一定的顺序连结起来,组成A链、B链,然后再把A、B两条链连在一起。这是一项复杂而艰巨的工作,在上世纪50年代末,世界权威杂志《自然》曾发表评论文章,认为人工合成胰岛素还有待于遥远的将来。

从1958年开始,中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所和北京大学生物系三个单位联合,以钮经义为首,由龚岳亭、邹承鲁、杜雨花、季爱雪、邢其毅、汪猷、徐杰诚等人共同组成一个协作组,在前人对胰岛素结构和肽链合成方法研究的基础上,开始探索用化学方法合成胰岛素。经过周密研究,他们确立了合成牛胰岛素的程序。合成工作是分三步完成的:第一步,先把天然胰岛素拆成两条链,再把它们重新合成为胰岛素,并于1959年突破了这一难题,重新合成的胰岛素是同原来活力相同、形状一样的结晶。第二步,在合成了胰岛素的两条链后,用人工合成的B链同天然的A链相连接。这种牛胰岛素的半合成在1964年获得成功。第三步,把经过考验的半合成的A链与B链相结合,在1965年9月17日完成了结晶牛胰岛素的全合成。最后,通过小鼠惊厥实验证明了纯化的人工合成胰岛素确实具有和天然胰岛素相同的活性,而中国终于也成功地得到了人工合成的胰岛素结晶。原国家科委先后两次组织著名科学家进行科学鉴定,它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样,证明人工合成牛胰岛素具有与天然牛胰岛素相同的生物活力和结晶形状。

随后,1965年11月,这一重要科学研究成果首先以简报形式发表在《科学通报》杂志上,1966年3月30日,全文发表,在国际上引起极大轰动。

人工牛胰岛素的合成,被认为是继"两弹一星"之后我国的又一重大科研成果,标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中迈出了关键性的一步,促进了生命科学的发展,开辟了人工合成蛋白质的时代,在我国基础研究、尤其是生物化学的发展史上有巨大的意义与影响。

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史上今日:1965年9月17日 中国首次人工合成牛胰岛素

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1965年9月17日,世界上第一个人工合成的蛋白质——牛胰岛素在中国诞生,在国内外引起巨大反响。1965年11月,这一重要科学研究成果首先以简报形式发表在《科学通报》杂志上,1966年3月30日,全文发表,在国际上引起极大轰动。