合成一个蛋白质
四十年前,也就是1966年的12月24日,《人民日报》的头版头条有这样一条报道,题目是《我国在世界上第一次人工合成结晶胰岛素》,还附有一篇评论,名字叫《用毛泽东思想打开“生命之谜”的大门》。它们报道的是这样的一件事情。1965年的9月17日,中国科学院生物化学研究所等单位,第一次用人工的方法合成了一种具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素,这个成果呢,就和当时的“两弹一星”一样,证明了中国人能够在一穷二白的基础上,可以在某些尖端的科学领域里边做出世界上第一流的成绩。所以,此后的几十年里,它一直是中国科学界的骄傲。
陆德培先生今年已经71岁,四十多年前,他参与了这项科学研究工作的整个过程。前不久,他在北京接受了我们的采访,为我们讲述了合成牛胰岛素这项科研项目背后的,一些鲜为人知的故事。
解说:1956年,陆德培从北大化学系毕业,留校从事有机化学的教学和研究工作。那时他并没有想到,不久之后,他能够有机会参与到人工合成胰岛素的工作当中。
在20世纪五十年代,蛋白质是世界生物化学领域研究的热点。1958年,英国化学家桑格因为测定了胰岛素的氨基酸序列而获得了诺贝尔奖。这也标志着,国际领域对于蛋白质化学性质的研究有了进一步的发展。但是当时,世界权威杂志《自然》发表评论文章说,人工合成胰岛素还不是近期能够做到的。即使是国际上知名的化学家,也尚未有人把人工合成蛋白质提上日程。然而,对蛋白质研究还知之甚少的中国科学家,却把这个难题摆在了自己的面前。
从解放以后,一直到文化大革命十几年,那么中国的科研工作也做了很多,过去都是一些比较零碎,比较小的课题,像这样的,那么大的课题,要不是1958年,在大跃进那个敢想敢干这样的一种思想指导之下,是不可能提出这样的。
解说:“合成一个蛋白质”,原本是中国科学院上海生物化学研究所在1958年大跃进时期,放出的一颗科学高产的“卫星”。完成这项科研工作所需要的时间,一开始被人们设定为二十年,后来不断地在口号中缩减为五年、三年、两年,最后,这项工作甚至变成了“1959年国庆十周年的献礼”,也就是说,距离实际研究的开始,只剩下了不到一年的时间。
陆德培先生回忆说,当时在上海生化所,有一些非常优秀的生化学家,他们清楚地了解这个题目的难度,而这种清醒的认识,才使这个原本只是一个口号的科研项目,有了进一步研究发展的可能。
那个生化所呢,经过群众运动(选出)这个选题,选了胰岛素,当时他们就用曹天钦,邹承鲁教授,率领的一个代表团,到北大来谈胰岛素的协作的问题,当时我有幸,正好参加了这次研讨会。研讨会完了以后,在这个会上明确了,就由北大,那个化学系跟生物系,跟上海的中国科学院的生物化学研究所进行协作。
当时的那个协作,当时1959年的气氛还是整个非常好的,就经过1958年大跃进以后,1959年实际上是一个非常平稳的那个时期,就是当时呢,科研那个各方面气氛也都很好。
1959年底,中国的人工合成胰岛素研究工作开展了还没有多久,一场突如其来的运动打乱了整个研究工作的步伐。
陆:庐山会议以后反右倾。反右倾以后呢,就是当时觉得(北大)化学系搞的这个就慢慢吞吞,就是当时就发动了学生来这个,来参加科研组,来把老教师全部靠边。那其他研究人员呢?其他研究人员就,你是搞合成的,你就参加这一组,在学生领导之下,你两班倒,你也是,该来上班你就来上班。
人工合成胰岛素这个课题呢,是在1958年的“大跃进”运动当中提出的,而到了1959年,“反右倾”运动是影响了它的研究方式。作为直接的导火线,反右倾运动使这项工作,出现了一种带有时代特点的研究方式,就是“大兵团作战”。
陆德培所在的北京大学,一直是在时代的漩涡中心。1959年的庐山会议之后,很快就开展了轰轰烈烈的群众运动。原来科研组的研究人员受到了批判,说他们是,工作是固步自封、按部就班、沉沉闷闷,冷冷清清,而批判的结果呢,就是胰岛素合成工作的领导班子,被彻底地改组,研究方式也不得不随之改变。
解说:青年教员和学生成了胰岛素研究的“尖兵”和“科研的主力军”。许多学生提前毕业,被补充到教研室中,研究组的小组长大部分都是学生。陆德培记得,当时在北大,最多的时候,有三百多名学生参与到这项工作中来。
当时这种形势就是跟那个,跟以前那个打仗一样的,还有宣传队,就是文艺宣传,宣传队。在晚上吃夜宵的时候,就到各个实验室进行演出。那么这部分学生也是白天要编,编那个(节目),所以活动,当时的这种工作方式,跟过去的那个冷冷清清,在实验室安安静静做研究完全不一样,都是热火朝天。
解说:在热火朝天的背后,胰岛素的研究工作当时并没有取得实质性的进展。在陆德培的记忆里,缺乏实践经验的学生们大多在进行重复性的劳动。
有的人做了半天,连氨基酸什么东西都不知道,当时给他们学生出了一个课题,让他们把那个天然的那个氨基酸的分子式给写出来,好多人都写不出来,所以这个是从那个教育的这个角度,从培养学生的角度来说,那一段是耽误了学生,
解说:陆德培说,由于条件简陋,而学生又缺少实践经验,所以当时出现的几次事故给人们留下了深刻的印象。
那本来你实验室里一点点那个溶剂就够了,现在供应那么多人来做的话,你要大量地重化用剂,等于放大,放大了以后,因为当时条件,实验室条件也很差,当时着了几次火,着了几次火,反正有一个,有两三个(学生)吧,就是烧得比较厉害。烧,烧伤,学生是比较,又很疲劳,有些特别是像搞一些试剂,有毒的试剂,通风条件,各方面又不是很好,所以后来有一些学生,好多学生都查出来有肺结核。所以这个,这个是非常劳民伤财的,
解说:远在上海的生化所,也在1960年初开始了这种大兵团作战的方式。在风风火火的群众运动中,复旦大学生物系等单位也开始自主研究人工合成胰岛素。陆德培记得,这时的各个科研单位已经是各自为政、自成体系,原有的协作关系已经不复存在。
1960年的4月19日到26日,中国科学院第三次的学部会议在上海举行。会上出现了一种戏剧性的场面:中科院上海的生化所、北京大学的化学系、复旦大学的生物系,这三个单位先后向学部大会献礼,都宣布自己初步合成了人工胰岛素B链,A链以及B、A二链。在几天时间里,各个研究人工合成胰岛素的兵团,分别作了表态,说是要在20天里,半个月里甚至是一个礼拜里面,实现胰岛素的最后合成。然而时间一天天过去,没有人能够实现当时提出的目标。在陆德培先生的回忆里,当时全国七八百名科技工作人员和学生,辛辛苦苦忙了几个月之后,人们才不得不承认,“大兵团作战”的收获,几乎是一场空。
解说:在1960年7月底,上海生化所所长王应睐,鼓起勇气向中国科学院党组领导反映了自己的想法,提出精简科研队伍,他的建议得到了认同。不久之后,上海生化所的大兵团逐步偃旗息鼓,而陆德培所在的北京大学,也在1960年的8月份,不得不停住了研究的步伐。
1960年的化学系的整个的那个,科研预算一百万,那时候一百万也不少的,到8月份这个经费全部用完了。当时就,后来我是管这一摊的,我就向学校打报告,要求追加。当时已经困难时期了,粮食供应啊,各方面都(紧张),另外就是刚才我说的那个,比如发豆芽,学校黄豆,黄豆你买不着的呀,这个是属于粮食嘛,就是当时特地要到北京市委找,找那个北京市委去批,市委大学组去批,申请这个黄豆。大概7、8月份,就是这个工作就基本上做不下去了。
解说:在交了上百万元的昂贵学费之后,北京大学的大兵团作战也终于告一段落。
直到1961年3月,陆德培从当时北大主管科研的负责人那里,得到了把胰岛素的研究工作继续进行下去的消息。
他给我来个电话,叫我到民族饭店去,他布置任务,就是说让我回去,你胰岛素的工作不能那个(停止),一定要,至少安排6个人继续工作,可是我为难了,这个,我安排6个人,安排哪6个人,哪6个人,我就一个一个,原来做过这个工作的我一个一个去征求意见,当时大家都,都没有,没兴趣再继续做这工作。当时我,原来也是参加这工作的,是我们同班的同学,我们两个人后来说,把这工作再做。
解说:陆德培后来得知,是国家科委对胰岛素工作的重视,使合成胰岛素工作最终得以持续了下来,此时,在上海生化所,早期的参与者已经回到了研究队伍,研究方式也慢慢地恢复到了以前清冷而又脚踏实地的状态。
而在北京大学,胰岛素的研究到达了最艰难的时候。人们后来笑称,那时北大做胰岛素研究的,只剩下了一个半人,陆德培就是那“半个人”。因为他一边要负责教学工作,还要腾出时间和精力,和老同学李崇熙一起,把研究工作继续做下去。
当时我就有一个想法,就是说假如要搞的话,继续要搞的话,学生们那个东西要全部从头来起,而且那个明显的就是那个,合成路线不合理的地方,要明显地要改变,与其稀里糊涂做,宁可不做,当时就是这样的,后来就,我们两个人大概做了差不多一年多吧,做了两篇论文。为后来我们到上海去工作,那个奠定了一定的基础。
解说:1963年下半年,在国家科委的努力下,北京大学化学系和中科院有机所、生化所又开始重新酝酿合作。1964年年初,陆德培和其他五位北京大学化学系的青年教师在邢其毅教授的带领下,先后奔赴上海。在陆德培看来,这项研究工作也由此进入了一个全新的阶段。
陆:从北大到那个生化所,到有机所,我们就觉得环境改变得很大,就是在当时啊,就是整个的科学院,那个学术氛围要比北大强得多,在北大,那个政治气氛比较大,比较浓,学术气氛就相对来说比较小一点。所以当这个工作完成以后,我们有代表回北大向学校,向化学系汇报,我们在上海的工作,当时化学系的教师就提出来了一个问题,就是你们这几个同志,要是不去上海的话,就在北大的话,能不能做出这些成果,因为化学系的其他教员,也都有各方面的那个能力,整个的氛围就是很差,尤其是北大是社教的试点,1964年的社教试点,你根本就不可能在这种安静的环境底下来进行研究。
正好1964年是你们最关键的时候。最关键的时候,我们就在上海,根本完全脱离了北大的运动。
解说:陆德培还记得,当时几个合作单位有过分歧,有过争论,但是研究却在争论中持续了下去。几次周折,几次失败, 1965年9月17日,最后成功的时刻到来了。
1965年的9月17日,经过6年零9个月的努力,中国科学家在世界上第一次取得了人工胰岛素的结晶。当年11月,在中科院的副院长吴有训的主持下,国家科委为人工合成结晶牛胰岛素举行了严格的鉴定会。1966年的4月中旬,第二次鉴定会在北京华侨饭店召开,在一切能获得的检测数据都齐备后,与会的四十多位专家为人工合成结晶牛胰岛素,作出了一个很高的评价。
那时的陆德培还没有想到,人工合成牛胰岛素,这个经历六年多的努力完成的研究项目,会在后来的岁月里,与诺贝尔奖有了一段不解之缘。
那时1966年,你们正式宣布的时候,有没有提到过要去申请诺贝尔奖?
陆:没有,连文章都,在国外文章发表都,都没有考虑,都不可能的,都是只能在国内文章发表,国外只能是拿你的文章来转载。你要在国外投稿,你得经过批准的,不是说你想,像现在那么,我给那个杂志寄一篇文章就可以。
解说:1978年底,陆德培得到消息,人工合成牛胰岛素这项工作被当年的诺贝尔化学奖提名,此时,距离这项工作的成功完成,已经过去了整整13年。
因为我在已经调出北大了,所以当时科学院发了个红头文件,就是通知我们单位,就是转,通知我,就参加那个胰岛素的评议会,就是主要是申请诺贝尔奖。
记者:听说是杨振宁在这个方面起了推动作用。
陆:对,对,杨振宁,好像是1972年的时候向总理(周恩来),后来到1978年的时候是向那个邓小平提出来。
解说: 1972年,华裔物理学家杨振宁在访问上海生化所时提出,要为中国的胰岛素工作提名诺贝尔奖。然而在当时全盘否定西方学术奖励的左倾背景之下,杨振宁的想法没能实现。1978年9月,杨振宁再次表示,自己愿为胰岛素合成工作提名诺贝尔奖。更多的国际知名科学家也对此给予了关注,使得这次提名肿获成功。
但是出乎当时国人的意料,这项工作没能获奖。人们对落选的原因有着种种推测,陆德培的看法就是其中的一种。
第一个合成多肽,它已经得了诺贝尔奖,就能够得到诺贝尔奖,那么第一个蛋白质的结构测定,它也得了诺贝尔奖,那么你应该第一个合成蛋白质,实际上就是也是个开创性的工作,应该也是可以考虑的,我的看法,假如要是早一点的话,就是这个工作刚,刚完成,我们这没有经过那个政治动荡的话,有可能在那个时候还有可能考虑。
有人形容说,中国的人工合成牛胰岛素这项科研的成果,和诺贝尔奖是“擦肩而过”。但是为什么会这样呢,却一直是众说纷纭。即使那些参加过这项科研活动的科学家,他们的看法也并不完全一样。有的人认为是时间的问题,政治的问题等等多方面的原因,也有人认为这项工作虽然有着重要的影响,但还没有达到诺贝尔奖所要求的那种突破性的水平。无论如何,虽然最终是落选,但人工合成牛胰岛素,却是中国科学界与诺贝尔奖距离最接近的一次。
71岁的陆德培先生,今天回想起过去那一段的经历,他觉得他自己最难忘的,还是在艰苦的条件下,不同的科研机构一起协同工作的日子,在他看来,那种协作的精神,是自己最大的收获。
我觉得像这样的工作,没有这样一个,三个单位的大协作,任何一个单位要把它这样一个大的工作啃下来,都是不可想象的,一百多步反应。等于一条链子里面,任何一个关节出了问题的话,整个就前功尽弃了,你现在想,回过头来,现在有这样的协作也是不太容易的。这个是大家不分彼此,当时也没有什么名利思想,都是大家一心为了最后的这个,这个任务的完成,这个最后能拿到胰岛素,结晶大家高兴得不得了。
记者:实际上也是一个人才的集中,所谓协作就是人才。
陆:对。(完)