機密代號「601」!這個在上海提出的項目,曾兩度與諾獎擦肩……

2020-12-24 東方網紅色之聲

1966年12月24日

《人民日報》頭版頭條登出了

這樣一條消息

↓↓↓

這是我國科學家

耗時6年零9個月的成果

是人類歷史上首次

人工合成牛胰島素

你也許不知道

這項研究計劃最早

是在上海被提出的

屬於國家機密研究計劃

計劃代號「601」

意為60年代第一大任務

它還曾兩度與諾貝爾獎擦肩而

今天,小紅(ID:hszs1921)

就帶你回到上世紀60年代

回到那段七年磨一劍的日子

……

國家機密研究計劃代號「601」

「100年也要搞下去!」

胰島素是一種蛋白質激素能控制人體的血糖。在人和動物的胰臟中,有一種呈島形的細胞,這種細胞分泌一種激素蛋白質,在人和動物體內起調節血糖代謝的生理功能。

缺少這種激素,糖的利用發生障礙,血糖就會升高,就會得糖尿病。如果這種激素過多了,血糖過分低,就會引起抽搐以至死亡。這種激素就是胰島素。

1956年,周恩來在政協二屆二次會議上明確提出,向科學事業進軍的號召。同年,中央政府明確制定了1956年到1967年的12年科技發展遠景規劃。科學界的研究員們都卯足了勁,要放出一顆「科學衛星」,向世界證明,我們中國有人才。

1958年6月,位於上海市嶽陽路320號的中國科學院生物化學研究室所的會議室裡,在所長王應睞的主持下,9位科學家濟濟一堂,討論所裡下一步要研究的重大課題。

在這個有鄒承魯、曹天欽、沈昭文、鈕經義、王德寶、周光宇、張友端、徐京華等9人參加的高研組討論會上,大家的討論非常熱烈,一個個提議被提出,但又一個個被否定。突然,不知是誰喊出了這麼一句話:「合成一個蛋白質!」七嘴八舌的聲音一下子停了下來,大家都被這一提議所吸引了。

20世紀50年代,蛋白質是世界生物化學領域研究的熱點。胰島素是當時唯一闡明化學結構的蛋白質,1955年英國化學家桑格完成了胰島素的全部測序工作,並因此獲得1958年諾貝爾化學獎。然而,限於當時的科學技術條件,想人工合成牛胰島素非常困難,國際權威學術刊物《自然》甚至發表評論文章斷言:「合成胰島素將是遙遠的事情。」

1958年12月21日,中科院生物化學研究所正式確定了人工合成牛胰島素的課題。

到上世紀60年代,人工合成胰島素項目被列入1959年國家科研計劃,國家機密研究計劃代號為「601」,意為60年代第一大任務,黨和國家領導人親自關心過問。1961年,國務院原副總理聶榮臻到生化所視察時曾表示:「你們做,再大的責任我們承擔,人工合成胰島素100年也要搞下去。」

設備簡陋、團隊年輕

一切靠自己,七年磨一劍

人工合成胰島素,首先要把胺基酸按照一定的順序連結起來,組成A鏈、B鏈,然後再把A、 B兩條鏈連在一起。這是一項複雜而艱巨的工作。

1959年1月,「601工程」正式啟動,參加的科研人員來自中科院生化所和有機所,以及北京大學、復旦大學等單位。

合成胰島素所需的17種胺基酸,都需要進口,可當時中國除了製造味精之外,沒有製造過任何形式的胺基酸。在項目開始的前一年,中蘇關係惡化,蘇聯援華專家被撤走;而西方國家也對新中國進行技術封鎖,從技術上卡我們的脖子;從香港購買胺基酸,1克需外匯100多元人民幣……

想要合成胰島素,我們需要成噸的胺基酸。一切都必須靠自己!科學家們「赤手空拳起家」,因陋就簡,在一座老的大樓屋頂上搭起一個棚,自己生產胺基酸。有些試劑毒性非常強,就戴上防毒面具去幹

在前期試驗基礎上,1959年中科院上海生化所抽調技術骨幹,建立了大約30人的東風試劑廠,保證了合成胰島素的原料供應。事實證明,自己建廠的決定是正確的:建廠一年就為國家節約了幾十萬元外匯,而當時整個上海生化所一年的研究經費只有100萬元。1966年以後,東風試劑廠每年可以上交給國家二三百萬元。

中國科學院生物化學研究所的研究人員做胰島素A、B鏈拆合

為了摸索合成路線,生化所兵分五路,根據專家特長分別做有機合成、天然胰島素拆合、肽庫及分離分析、酶激活和轉肽研究。經過實踐,後三條路線被否定,大家再集中於一、二兩條路線和分離分析工作。僅僅用了一年時間,他們就成功拆合了天然胰島素,將胰島素B鏈的所有30個胺基酸分別連接成了各種合成肽,最長已達到10個胺基酸的長度。更重要的是,他們還確定了全合成胰島素的研究策略,即採用先分別合成A、B兩個肽鏈,然後進行組合合成的路線。

這樣的結果令人大受鼓舞,有關方面開始組織人工合成胰島素的科研群眾運動——「大兵團作戰」。當時,僅在中科院上海分院,就集中了五家研究所300多人的科研隊伍。但此後,「大兵團作戰」因收不到預期效果被叫停。

後來,中國科學院經過深入調研,決定把原本幾百人的團隊精簡為20人左右,事實證明,這樣一來合成牛胰島素的工作效率大幅提高。

全合成胰島素研究組成立之初的人員。前排中為王芷涯(支部書記);中排左4鈕經義,左5鄒承魯,左6曹天欽,左7沈昭文;後排右1許根俊,右2張友尚,右5龔嶽亭,右6張申碚

1963年,中科院生化所、有機所和北京大學三家單位重新啟動協作,生化所合成B鏈,有機所和北京大學合作做A鏈。北京大學還從最初的研究羊胰島素A鏈改做牛胰島素A鏈,以便能實現協同。

隊伍精簡之後,很快振奮人心的捷報傳來:牛胰島素A鏈和B鏈被成功合成。這標誌著人工合成牛胰島素的研究工作進入到了最後階段——A鏈和B鏈成功連接,將產生出與天然牛胰島素相同的蛋白質。

1965年9月3日,A鏈與B鏈的人工全合成實驗完成。合成物冷藏14天後,1965年9月17日清晨,科學家們採集了一份樣品,放在高倍顯微鏡下,一個個完美的六面體結晶體晶瑩透明,像寶石一樣在溶液中閃閃發光,這就是預想中的完美結晶!

1965年9月17日,中國首次人工合成了結晶牛胰島素。這是當時人工合成的具有生物活力的最大的天然有機化合物

經小白鼠試驗,小白鼠出現了抽搐反應,證明了合成物具有生物活性。

成功了!整個實驗室,在場的全部人都歡呼起來,情不自禁地擁抱、慶祝!

兩度與諾貝爾獎擦肩而過

從1958年12月正式立項至1965年9月觀察到結晶,人工合成牛胰島素的工作前後歷時近七年,中國科學家們始終秉持科學精神,終於取得了成功,合成了世界上第一個蛋白質。

1965年11月,人工全合成牛胰島素這一重要科學研究成果首先以簡報形式發表在《科學通報》雜誌上;1966年3月30日,全文發表。該研究被譽為「前沿研究的典範」,並於1982年榮獲國家自然科學獎一等獎

略有遺憾的是,這項研究曾兩次與諾貝爾獎擦肩而過。

第一次是在研製過程中——

人工合成胰島素的關鍵科學問題之一是「三對二硫鍵能否正確連接形成有活性的蛋白質構象」。

1959年,「601工程」開始幾個月之後,鄒承魯領導的小組首先實現了天然胰島素的拆合,為人工合成牛胰島素的研究解決了第一個關鍵問題。1960年1月,在全國第一次生化學術會議上,鄒承魯小組的年輕科學家杜雨蒼代表全組發表了天然牛胰島素拆合的研究成果。由於當時保密需要,這個重大研究成果沒有在國際上發表

1961年,美國科學家安芬森完成了核糖核酸酶的二硫鍵的拆合,因此而獲得了1972年諾貝爾化學獎。中國科學家們進行的研究,其實比安分森研究的難度更高,進展更大,取得成果時間更早

第二次則是在研究成果發表後——

中國科學家採取人工方法成功合成牛胰島素的研究成果一經公布,立即在國際上產生了重要影響,不少國際知名研究機構和著名科學家給予高度評價。

1973年底,楊振寧致函中科院郭沫若院長,稱自己準備提名生化所、有機所和北京大學代表各一人合得1974年諾貝爾化學獎。但出於種種原因,中科院和外交部當時拒絕了這一好意。

1978年,楊振寧再次向鄧小平表示,自己願意為胰島素合成提名諾貝爾獎。同年,美籍華裔邏輯學家王浩也作出相同提議;而瑞典皇家科學院諾貝爾化學獎委員會寫信給生化所所長王應睞,也要他推薦諾獎候選人名單。

1979年1月,鄧小平會見諾貝爾獎金獲得者美籍物理學家楊振寧

此時改革開放剛剛起步,中國人已經開始重視諾貝爾獎。中科院當年年底專門召開了一次「胰島素人工全合成總結評選會議」,在無記名投票選出鈕經義、鄒承魯、季愛雪、汪猷四名代表後,考慮到每個單項獎的獲獎人數不多於3人,又考慮到「聯邦德國、美國在胰島素人工合成方面也取得較好成績,有可能此獎將由兩國或三國科學家共同獲得」,最終決定由鈕經義代表全體研究人員申請諾貝爾獎。

鈕經義代表中國人工合成牛胰島素團隊,參評1979年諾貝爾化學獎

然而遺憾的是,胰島素合成工作最終還是沒能獲獎,但跟傳說中的候選人數太多沒什麼關係。

傳承「胰島素精神」

張友尚,中國科學院院士,當年參與了分離純化重合成胰島素工作。據他回憶,1959年這項工作就已完成,由於它關係到人工合成胰島素的路線並未立刻發表,直到加拿大學者報導了類似工作後,才不得不在1961年公開發表。

「在人工合成胰島素的研究工作中,有太多默默奉獻的無名英雄。」張友尚說:「西方國家感到迷惑不解,為什麼在科學還比較落後的中國能做出這樣的工作。一個重要的因素是所有參加這一工作的人能夠取長補短、密切合作,再加上領導者的精心組織,因而能發揮團隊精神,在集體中充分發揮出每個人的聰明才智。」

用於人工合成牛胰島素的實驗裝置的復原品

陳常慶,中科院上海生科院生化所研究員。進入合成牛胰島素的科研團隊時,他只有24歲,剛剛研究生畢業。

據他回憶,當時整個團隊非常年輕,領導項目的鄒承魯、鈕經義等後來人們眼中的大師,當年也只有30多歲,而下面的科研團隊更是由20多歲的年輕人組成,技術員裡還有不少中學生。

簡陋的設備、年輕的團隊,最後這個項目能夠取得成功,最關鍵的就是有好的科學想法,有敢於挑戰「不可能」的勇氣。陳常慶說,無論儀器先進與否,最好的科學想法,永遠是做出傑出科研工作的靈魂。

王應睞先生曾說:「我們不搞生化所的人工結晶牛胰島素,也不搞這個單位的、那個單位的,我們要搞中國的。」就是因為有這樣一批科學家不計名利,一心為事業,為了把這件事情做成,才有了這項成果。

2015年時,中科院院長白春禮曾在寫給「紀念人工全合成結晶牛胰島素50周年」的寄語中提出,要發揚「胰島素精神」,敢啃硬骨頭,敢於攻堅克難,勇於追求卓越,善於協同創新

中科院黨組原副書記郭傳傑對此深表認同。「人工合成結晶胰島素展示了中國科學家曾經擁有的問鼎世界科學高峰的自信和能力。」他說,「今天,優秀的科學人才不知多出了多少,科研經費和條件不知優越了多少,卻少有舉世矚目的重大科學成就。這使得『胰島素精神』彌足珍貴。」

在中科院院士、中科院上海有機化學研究所所長丁奎嶺看來,在牛胰島素的合成工作中,中國科學家在特殊時期對待科學的態度以及科學精神也得到凸顯,特別是他們對待科學研究嚴謹的態度,值得敬佩與學習

來源:紅色之聲(ID:hszs1921)綜合人民日報、解放日報、文匯報、澎湃新聞、中國科學報、中國醫學論壇報、湖北衛視等

編輯:小能手、ivy

審稿:張海盈

相關焦點

  • 數讀「諾貝爾物理學獎 他們與物理學獎」擦肩而過
    百年前,物理學曾被認為是最重要的學科,也是1895年、瑞典著名化學家阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾要求設立五大獎項的遺囑中,最先被提到的領域。這樣的諾貝爾物理學獎,你了解多少?資料圖:2018年10月2日,諾獎委員會宣布,美國科學家阿希金 、法國學者穆胡和加拿大科學家斯特裡克蘭獲諾貝爾物理學獎。
  • 與諾獎擦肩而過?她說:這樣也挺好
    作者:鞠強編輯:Yuki想像一下,如果你本有機會獲得諾貝爾獎,卻因為一些原因與之擦肩而過,你大概會感到非常遺憾甚至沮喪。但自從中子星這個概念於20世紀30年代被提出後,一直都只是一種理論猜想,而沒有觀測證據。此前,有科學家曾經提出,如果中子星旋轉,具有磁場,就會發出電磁輻射。貝爾的觀測結果與理論預言十分符合,有力地證實了中子星的存在。1968年3月,休伊什根據「脈衝恆星」(pulsating stars)的組合創造了脈衝星(plusar)這個單詞,為新發現的天體命名。
  • 科學松鼠會質疑上海交大引進諾獎獲得者
    版報導了2008年諾貝爾醫學生理學獎得主之一呂克·蒙塔尼(Luc Montagnier,也有人譯作呂克蒙塔尼耶,見「維基百科」介紹)接受上海交大的邀請、成為該校講席教授一事,引起不少關注,因為此前中國高校聘請諾獎獲得者做全職教授的先例不多。
  • 發表上千篇論文,3次與諾獎擦肩:高能物理學家吳秀蘭的高能人生
    原標題:發表上千篇論文,3次與諾獎擦肩:高能物理學家吳秀蘭的高能人生 本文轉自科研圈 1963 年,瑪麗亞·格佩特-梅耶(Maria Goeppert Mayer)因為描述了原子核的分層殼狀結構獲得了諾貝爾物理學獎。此後再沒有女性獲此殊榮。
  • 一人不幸一人幸:引力波獲諾獎背後,LIGO三十年悲喜劇
    自2016年2月11日LIGO團隊宣布成功探測到引力波,完成愛因斯坦廣義相對論最後一塊拼圖後,諾獎只是一個時間問題。只是因為結果公布比當年的諾獎提名截止時間晚了10天,LIGO晚了一年獲獎,刻在科學最高榮譽殿堂裡的名字也有了些許改變:羅納德·德雷弗(Ronald Drever)沒有出現。
  • 鄂產動畫《衝破天際》與「小金人」擦肩而過
    鄂產動畫《衝破天際》與「小金人」擦肩而過發布時間:2019年02月26日 10:24 來源:湖北日報 (圖片由太崆動漫公司提供)  鄂產動畫《衝破天際》與「小金人」擦肩而過  被譽「中國動畫邁出的一大步」  湖北日報訊 (記者龔雪)第91屆奧斯卡金像獎頒獎典禮於北京時間2月25日上午在美國洛杉磯舉行。
  • 26名諾獎得主月底齊聚上海滴水湖,一起解答這6個宏大問題
    10月15日,上海市委副書記、市長應勇在市政府常務會議上聽取了有關滴水湖論壇籌備情況的匯報,該論壇將邀請包括26名諾獎得主在內的37名世界頂尖科學家齊聚滴水湖畔。會議強調,人才是上海的第一資源,上海要以開放的姿態吸引高端人才,共同推進包括科學研究在內的全方位國際合作,加快建設具有全球影響力的科技創新中心。
  • 復旦學者眼中的諾獎得主:一流的科研需要提出最重要的問題
    其中,諾獎得主查爾斯·賴斯 (Charles M. Rice) 與上海、與復旦有著深厚的淵源——他是復旦大學上海醫學院教育部、衛健委醫學分子病毒學重點實驗室的學術委員會委員之一,過去曾多次來到上海,與上醫的同行和學生進行交流。
  • 諾獎解讀|霍金的研究夥伴摘得諾貝爾物理學獎!去年諾獎獲得者「神...
    圖片來源/諾貝爾獎官網【新民晚報·新民網】北京時間今天18時許,在大家焦急等待了十多分鐘後,諾獎委員會宣布,將2020年諾貝爾物理學獎的一半授予羅傑·彭羅斯,「以表彰他發現黑洞的形成是廣義相對論的有力預言」。
  • 最新諾獎得主,原來是復旦大學這個實驗室的學術委員會委員
    CFIC導讀諾獎得主查爾斯·賴斯與上海有著深厚的淵源——他是復旦大學上海醫學院教育部、衛健委醫學分子病毒學重點實驗室的學術委員會委員之一,過去曾多次來到上海其中,諾獎得主查爾斯·賴斯與上海有著深厚的淵源——他是復旦大學上海醫學院教育部、衛健委醫學分子病毒學重點實驗室的學術委員會委員之一
  • 莊小威:中科大少年班難以打破的神話,42歲與諾獎擦肩引公憤
    她直接跳級,沒有接受正規的拼音漢字啟蒙,但這個個頭小小的孩子,依舊成為班上最為出類拔萃的學生。莊小威的父母雖然都是教授,但對莊小威的教育從來沒有強迫,而是隨著她個人的興趣愛好自主發展。只有提倡個性和興趣,尊重孩子的個人志向,孩子的發展才能自主、強勁且持續。
  • 諾獎八卦:那些官方不會告訴你的「潛規則」
    (來源:作者自製) 要獲得諾獎需要時間驗證,再重大的成果,也無法獲得當年的諾獎?對此,很多人認為獲獎人選的具體選定耗費了諾獎委員會相當多的時間和精力,因此最終結果的宣布才晚了一年。 與引力波探測不同的是,從希格斯等人提出理論預言到該粒子最終被發現,時間超過了40年。
  • 霍金的研究夥伴摘得諾獎!上任諾獎得主竟然這樣說…… | 解讀諾貝爾物理學獎
    1969年,為了修補某些特殊黑洞存在破壞時空因果性的「裸奇點」問題,彭羅斯大膽提出了「宇宙監督假想」,他預言必定有某種物理定律,來防止「裸奇點」的出現。霍金曾是彭羅斯的研究夥伴,對此表示強烈支持,還幽默地說「上帝憎惡裸奇點」。他們二人獲得1988年沃爾夫物理學獎,也是因為共同研究並提出的彭羅斯-霍金奇點理論。
  • 諾獎理財啟示錄
    這個設立最晚的第六項諾貝爾獎,雖帶了幾分「名不正言不順」的意味,卻也是諾獎之中唯一保持了五十幾次「全勤」(自獎項設立以來)的獎項,但它看起來卻似乎不是很受社會各界的歡迎。諾貝爾的曾侄孫彼得·諾貝爾,曾連續數年的多次強調,瑞典中央銀行頒獎給股市投機者,涉嫌商標侵權,完全體現不出諾獎原本「改善人類境況」的精神,拉低了該獎的格調。
  • 諾獎得主是個愛開跑車的拉風漢子?你所不知道的諾貝爾物理學獎
    諾獎得主啥形象?開著拉風小跑車圍著紅圍巾 獲獎名單上的第二位,熱拉爾·穆魯,與上海科學家淵源不小。中科院上海光機所強場雷射物理國家重點實驗室主任冷雨欣告訴解放日報·上觀新聞記者。     據介紹,這一技術使得有限的雷射能量能在非常短的時間尺度上釋放出來,瞬間產生非常強的雷射,開闢了強場雷射物理的新時代。雖然當時提出這一概念的文章發表在了影響因子不是很高的雜誌上,但如今這一技術已被廣泛應用於發展超強超短脈衝雷射系統中。
  • 小行星與地球擦肩而過,最低高度破紀錄 | 環球科學要聞
    將環球科學設為星標周一至周五第一時間掌握最新鮮的全球科技資訊· 行星科學 ·小行星與地球擦肩而過,最低高度破紀錄,接近國際空間站北京時間11月14日凌晨,一顆小行星2020 VT4(最初內部代號A10sHcN)與地球擦肩而過,距離地球最近時到達南太平洋上空370千米處,接近國際空間站的軌道高度,此距離打破了小行星2020 QG於今年創下的3000千米的近地小行星距離記錄。
  • 2020諾獎頒給玩「拍賣」的人,這個獎含金量還剩幾何?
    2020年諾貝爾經濟學獎塵埃落定,它頒給了兩個研究拍賣的人,這導致很多人非常詫異,拍賣也配得諾獎嗎,諾獎含金量還剩多少?因為與拍賣有關的諾獎足足頒了三屆。1996年,威廉·維克瑞(WilliamVickrey)因為提出「維克瑞拍賣(VickreyAuction)」共享了該屆諾貝爾經濟學獎。2007年,諾獎表彰了三位「奠定了機制設計理論的基礎」的美國經濟學家,其中羅傑·邁爾森(RogerMyerson)最有名的文章之一就是「最優拍賣機制的設計」。
  • 2020諾獎頒給玩「拍賣」的人,這個獎含金量還剩幾何?
    2020年諾貝爾經濟學獎塵埃落定,它頒給了兩個研究拍賣的人,這導致很多人非常詫異,拍賣也配得諾獎嗎,諾獎含金量還剩多少 實際上,如果我們翻開歷屆諾獎名錄,會更加詫異。
  • 2019年諾貝爾物理學獎:天體物理學5年3次獲諾獎
    隨著越來越多的行星被發現,天文學家們越來越接近於回答人類提出的最深奧的問題之一: 我們是孤獨的嗎?隨著人類開始尋找系外行星的計劃開啟,我們可能最終會找到是否有其他生命存在這個永恆問題的答案。由瑞典皇家科學院頒發獎金,每年的獎項候選人由瑞典皇家科學院的院士、諾貝爾物理和化學獎評委員會委員、曾被授與諾貝爾物理或化學獎金的科學家、在烏普薩拉、隆德、奧斯陸、哥本哈根、赫爾辛基大學、卡羅琳醫學院和皇家理工學院永久或臨時任職的物理學和化學教授等推薦。截至2018年,只有三名女性科學家獲得物理學獎。
  • 最新解讀:C肝領域摘得諾獎,饒毅稱「有奇怪之處」
    ,這次諾獎「發的可以」、「有給大家打氣,展示科學力量的意思」。2016年,拉斯克獎除了萊斯外還有兩位獲獎者,他們也都值得獲諾獎。」C肝藥物發現者與諾獎擦肩而過世界衛生組織(WHO)曾提出2030年全球消除C肝的戰略。