人工合成牛胰岛素一段被铭记的历史

科学家的故事王应睐组织我国科学家率先合成结晶牛胰岛素一、引言20世纪初，胰岛素作为治疗糖尿病的药物被发现，但纯化胰岛素成为困扰科学家的难题。

当时，只能通过人类和猪胰腺的提取方式得到胰岛素，产量极低，纯度也不高。

因此，合成胰岛素成为科学家共同追求的目标之一。

二、王应睐的科研经历王应睐，我国著名的生物化学家，是中国科学院第一位院士，也是我国科学事业的奠基人之一。

早在20世纪40年代初，王应睐就开始从事胰岛素的研究。

但是，当时的技术条件有限，合成胰岛素仍然是一项非常困难的任务。

经过多年的不懈努力，王应睐组织的科研小组，终于在1958年成功合成了结晶牛胰岛素。

这项成果不仅填补了我国医药领域的空白，也让世界医药界为之惊叹。

同时，这一成果也为日后胰岛素的进一步研究提供了基础和条件。

三、合成结晶牛胰岛素的研究过程在合成结晶牛胰岛素的研究过程中，王应睐团队经历了无数的试验和探索。

首先，他们通过人类胰岛素的结构分析，探究胰岛素的基本结构和构成部分。

接着，他们利用天然存在的胰岛素基础结构，通过许多化学反应，合成了牛胰岛素。

最后，利用X射线衍射结晶技术，结晶出了牛胰岛素的构象，从而得出了合成结晶牛胰岛素的方案，并成功完成了实验工作。

这项重大成果的诞生，标志着我国在生物制药领域中的研究和应用水平大大提高，为我国的医药事业做出了重要贡献。

四、王应睐的生平王应睐，1914年出生在河南省南阳市。

他年少时就展现出非凡的才智和对科学的热爱。

1940年，他从南开大学毕业后，前往美国留学，获得了麻省理工学院的博士学位。

1947年，他回到了祖国，并在华西医科大学任教。

在国内工作期间，他和他的团队，从生物制药、生物转化、生物放射等方面取得了多项重大突破，为我国的生物科学事业发展做出了杰出贡献。

2016年，王应睐因病逝世，享年102岁。

五、结语王应睐是我国历史上最杰出的生物化学家之一，他的贡献深刻影响了我国生物医学和制药领域的发展。

他的成功经验告诉我们，只要满怀激情、不畏困难、不断探索，就能够攻克顶尖科学难题，创造更多的历史性成就。

合成“胰岛素”中国首创人造蛋白质结晶胰岛素，使中国在科学医学上跃进了一大步人工合成牛胰岛素，既是国人的骄傲，同时也是国人的遗憾。

骄傲，这是“世界上第一次用人工方法合成的蛋白质”；遗憾，则是据说其曾与诺贝尔奖“擦肩而过”。

骄傲与遗憾之外，还有迷雾。

我们合成的“牛胰岛素”到底算不算“蛋白质”？抑或仅仅只是一种“多肽激素”？我们没有能够获得诺贝尔奖的真实原因究竟是什么？是特殊年代西方人对中国的偏见？还是申报时间太晚？抑或是最流行的说法——申报人数过多？如此种种，多年来均存在分歧。

1960年4月，北京大学校刊对在人工合成胰岛素实验中被烧伤的化学系三年级学生吴惠芳、徐美珍进行了大力宣传，她们被说成是具有“新的精神风貌和新的风格”的“毛主席身边的大学生”。

就这样，事故反成了好事。

据参与胰岛素合成工作的中国科学院生态环境研究中心研究员陆德培回忆，吴、徐对此均很气愤。

1978在12月，“胰岛素全合成”总评会议给邢其毅院士的请柬。

[诞生]特殊年代里历经曲折获得的不易成就选题：与美、德科研小组同时独立提出这一课题1958年，中国与美国、德国的两个科研小组几乎同时在彼此隔绝的状态下独立提出了“胰岛素人工合成”的课题。

美国提出这一课题的是匹兹堡大学医学院生物化学系的副教授卡佐尼亚斯；德国提出这一课题的是联邦德国羊毛研究所的查恩教授。

国内最早提出这一课题的是中国科学院上海生物化学研究所，但在大跃进的热潮中，北大化学系、中国科学院上海有机化学研究所稍后也均提出了这一研究课题。

反映到成果中，则是最后正式发表的成功合成牛胰岛素的论文中，三者都在署名作者所属单位之中，至于研究过程中的协作单位，就更多了。

背景：1958年，没有不可征服的科学高峰人工合成蛋白质，在上世纪50年代一度被看作遥不可及的事情，世界权威杂志《自然》即曾发表文章称“人工合成胰岛素还不是近期所能做到的”。

但1958年的中国人眼里，没有什么是不可征服的。

中国科学院生物化学研究所的一份档案——《“601“工作简报》，详细描述了项目上马的时代背景：“经过整风反右以及搞臭个人主义运动以后，无产阶级办科学的思想获得了胜利，集体主义的思想开始树立，全所的组织形式也相应地发生了重大的变革……开始了专家之间和青老之间的密切合作。

人工合成牛胰岛素——为千万人重新打开生命之门工程总投资：—工程期限：1958年——1965年高倍显微镜下的胰脏橫切面〈中间颜色较淡的部位是胰岛〉，那种岛状细胞团分泌的就是胰岛素1965年9月17日，中国首次人工合成了结晶牛胰岛素，这是人类有史以来第一次人工合成有生命的蛋白质。

实验的成功使中国成为世界第一个合成蛋白质的国家。

蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。

而过去世界普遍认为生命体是天然的，大都认为人工合成是不可能的，中国人首次让它变为可能。

人工牛胰岛素的合成，标着着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途中，迈出了关键性的一步，其意义与影响是巨大的。

它标志着人工合成蛋白质时代的开始，是生命科学发展史上一个重要里程碑，同时，它也是中国自然科学基础研究的重大成就。

在人类认识生命现象的历史上，这个成果是继从无机物中取得了第一种有机物尿素之后而出现的第二次飞跃，“往再高一级飞跃，人工合成第一个生命物质也不会是很遥远的事情了”。

人体胰脏部位什么是胰岛素胰岛素是一种由胰腺的胰岛乙细胞分泌的蛋白质类激素，它由A、B两条肽链，共26种51个氨基酸组成,并含有3个二硫键。

在人体十二指肠旁边，有一条长形的器官，叫做胰腺。

在胰腺中散布着许许多多的细胞群，叫做胰岛。

胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。

不同种族动物（人、牛、羊、猪等）的胰岛素功能大体相同，成分稍有差异。

人的胰腺每日可产生1～2毫克胰岛素，进食后其分泌量增加。

体内缺少胰岛素会引起代谢障碍，特别是使细胞不能有效地利用葡萄糖,造成血液中葡萄糖含量升高,过多的糖随尿排出；糖尿病即因此得名。

目前全世界有超过2.5亿名糖尿病患者，正是胰岛素给他们带来重生的希望。

胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素，能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用，并抑制糖原的分解和糖原异生，因此，胰岛素有降低血糖的作用。

聚焦/Focus16百科知识2019.03A1965年9月17日：人工合成结晶牛胰岛素成功的那一刻1965年9月17日，中国科学家首次用人工方法合成了结晶牛胰岛素，标志着人类在探索生命的征程中迈出了关键性的一步，开启了人工合成蛋白质的时代。

合成胰岛素难题在生活中，我们常常听说，有些糖尿病患者需要注射胰岛素，这是因为胰脏分泌的胰岛素具有降血糖和调节体内糖代谢的功能。

1889年，德国的敏柯夫斯基首次发现了胰脏和糖尿病的关联，后来，有很多科学家对胰脏展开了研究，想弄清楚胰脏分泌的神秘物质到底是什么。

30多年后，加拿大医生班廷给出了答案，他于1921年首次成功提取胰岛素，并成功地应用于临床治疗，获得了1923年诺贝尔生理学或医学奖。

接下来，科学家面临的问题是能否人工合成胰岛素。

胰岛素是一种蛋白质，蛋白质是生物体的主要功能物质。

从微观层面看，蛋白质是由氨基酸组成的，想要人工合成胰岛素必须知道它的氨基酸序列。

20 世纪 50 年代，英国化学家桑格阐明了胰岛素分子的氨基酸序列，获得了1958年诺贝尔化学奖。

但是，合成具有生物活性的蛋白质的难度非常大，很多国际上的权威认为，人工合成胰岛素短时间内很难做到。

不可能完成的任务1956年，中央政府提出了1956～1967年的《12年科技发展远景规划》，同年，周恩来总理也提出：“向科学进军。

”当时，社会各界民众以极大的热情投入到了祖国的建设中，科学家们也受到了极大鼓舞。

1958年8月，中国科学院上海生物化学研究所的科研人员提出研究“人工合成牛胰岛素”。

1959年，该项目获得了国家重大科学技术项目立项。

20世纪50年代，人工合成蛋白质是生物化学界绝对的前沿和热点，然而中国的科学家所处的环境极其困难。

这一难度奇高、国际上还从未有人开始研究的基础科学项目，起初设定的完成期限为20年，然而，参与项目的科学家决定把日期缩短为5年，他们希望用实力证明中国人的科研能力。

当时，中国科学家在蛋白质合成方面的经验非常少，一切都是从零开始。

中国科学家第一次人工合成牛胰岛素的文章牛胰岛素的合成历史可以追溯到上世纪的1950年代。

当时，胰岛素是一种非常稀缺且昂贵的药物，仅能从动物（如牛和猪）胰腺中提取。

这使得糖尿病患者无法得到足够的胰岛素供应，并面临着生命威胁。

因此，人们迫切需要一种更加可行和经济的方法来合成胰岛素。

在这个背景下，中国科学家在探索中寻找人工合成牛胰岛素的途径，并最终迈出了第一步。

1965年，在中国科学院上海有机化学研究所（现为中国科学技术协会活体化学研究所）的研究员陈景琇博士的领导下，一个团队开始了合成人工牛胰岛素的研究。

这个团队由数名具有优秀化学背景的科学家组成，他们通过反复试验和改进，最终成功地合成了人工牛胰岛素。

在开始合成过程之前，团队成员首先收集并研究了大量关于胰岛素结构和功能的文献，在此基础上总结出了合成胰岛素所需的关键步骤和条件。

他们的目标是合成一种与动物体内自然产生的胰岛素分子结构相似的化合物，并确保它具有与天然胰岛素相同的生物学活性。

为此，他们选择了牛胰岛素作为研究对象，因为牛胰岛素与人类胰岛素的结构非常相似。

团队在合成胰岛素的过程中遇到了许多挑战。

首先，他们需要找到一种方法来合成胰岛素的多肽链，换句话说，就是将不同的氨基酸按照特定的顺序通过化学反应连接起来。

这对于当时的技术水平来说是一个极其复杂的任务。

在接下来的几年里，团队成员用尽了各种方法和试剂，终于找到了一种有效的合成策略，并成功合成了一段胰岛素的多肽链。

但是，这只是合成过程的第一步。

要合成完整的胰岛素分子，还需要合成另外两个多肽链，并将它们正确地连接在一起。

这需要对每个多肽链进行特定的化学修饰，并通过一系列复杂的步骤将它们连接起来。

团队经过数年的不懈努力，终于成功地合成了完整的牛胰岛素。

此时，团队还需要验证合成的人工牛胰岛素是否具有与天然胰岛素相同的生物学活性。

为了实现这一点，他们进行了一系列的体外和体内实验，并最终证实了合成牛胰岛素可以有效地降低血糖水平，并在其它生物学功能方面与天然胰岛素没有明显差异。

[课外阅读]对人工合成结晶牛胰岛素的回忆1958年是中国历史上一个令人难忘的年头。

在“大跃进”的声浪中，千百万急于摆脱几个世纪以来贫穷落后帽子的中国人用豪言壮语设定了许多令人难以置信的雄伟目标。

中国的科学家们也热切希望做出举世瞩目的科学成就。

在当时的中国科学院上海生物化学研究所，各种各样的想法一个接一个地被提出来，经过激烈的讨论，而又一个又一个地被否决掉。

当时争论极为热烈，经常是两三个人同时争着发言，所以现在很难想起确切的是谁首先提出了人工合成蛋白质的想法。

不过，这一主张一提出，马上获得一致的赞同。

这不仅因为大家都知道蛋白质对生命的重要性，它是所有生命活动的主要承担者；还因为在那个时代谈蛋白质的人工合成还有相当的神秘感，因此人工合成蛋白质无疑是一个惊人的科学壮举。

这个想法也赢得了领导的支持，并且得到此项目得以进行的充足的经费。

这在很大程度上真应该归功于恩格斯说过的一句话：“蛋白质是生命的存在形式”，因此合成了蛋白质就是在合成生命的道路上前进了一大步。

在“文革”的困难日子里，几乎所有严肃的基础研究都被彻底禁止了。

而正是因为胰岛素合成的成功，使得测定胰岛素晶体结构的工作得以启动进行。

现在北京生物大分子国家重点实验室的一个优秀的X－射线晶体学研究小组的核心便是在那时形成的。

在热火朝天的1958年，我把自己对酶的兴趣暂且放在一边，参加了上海生物化学研究所牛胰岛素的人工全合成工作。

选择胰岛素作为当时人工合成蛋白质的对象是有道理的，不仅仅因为胰岛素只有51个氨基酸，分子小，还因为它是当时唯一已知一级序列的蛋白质。

其一级序列的测定工作刚刚由英国的F．Sanger完成不久，为此他获得了诺贝尔奖。

回首往事，今天的肽链合成技术和我们那个时候真有天壤之别。

现在我们能用合成仪方便地合成一段合适长度的肽段，要做的只是设置程序，加进所需的氨基酸和其他试剂，按下按钮，机器就自动工作，几天之后我们就能收到所要的肽段。

现在常用的固相合成方法则是美国的Merrifleld在1963年首创的，并使他获得诺贝尔奖。

“人工合成牛胰岛素”50周年“人工合成牛胰岛素”，准确地说，应该是“人工全合成牛结晶胰岛素”。

1965年9月17日，我国科学家抢在美国和德国同行之前，首次人工合成了牛胰岛素。

这是世界上第一次用人工方法合成一种具有生物活性的蛋白质，这一成果也加速了世界范围内与胰岛素有关激素的研究和应用，促进了胰岛素作用原理和胰岛素晶体结构的研究，带动了生化试验与生化药物的发展，是中国基础研究领域中一项非常重要的研究成果，人们往往把它与“两弹一星”（导弹、原子弹、卫星）的成就相提并论。

这一项目于1982年获国家自然科学奖一等奖。

伴随着“大兵团作战”“与诺贝尔奖擦肩而过”这些吸引人眼球的传闻，很多人或多或少地知道“人工合成胰岛素”这件事。

50年弹指一挥。

让我们再回首，回眸那些激情与梦想一起燃烧的岁月……胰岛素的由来糖尿病是一种进展性的代谢性疾病，胰岛素是实现良好血糖控制的重要手段。

目前，我国约有30%的糖尿病患者在接受胰岛素治疗。

而在20世纪初，糖尿病的治疗仍没有突破性的进展。

1914年关于糖尿病的文献上有这样的描述：“医院里满是糖尿病患者，许多是儿童，他们会慢慢死去。

当时的疗法就是将他们送进医院，注射一些生理盐水。

”直到1921年，医生们还在用饥饿疗法来延长糖尿病患者的生命。

整个19世纪，巴甫洛夫等科学家先后确认，胰腺分泌物具有消化功能，胰腺除分泌消化酶还分泌某种跟糖尿病有关的“神秘物质”。

因为，切除了胰脏的小狗尿液会招来大量苍蝇（尿液含糖分），小狗“患”了糖尿病；但是胰腺分泌的消化酶能够“吃掉”（降解）其他的蛋白质，所以要提取那种“神秘物质”非常困难。

真正揭开血糖代谢之谜，寻找到有效治疗糖尿病方法的是加拿大外科医生弗雷德里克?班廷。

1920年班廷读到一份病例报告，一个患者的胰腺导管被结石堵塞之后分泌消化酶的消化腺萎缩了，可是胰岛细胞却依然存活良好。

他想到：如果把狗的胰脏导管用手术结扎，模仿结石阻塞的状况，等消化腺萎缩之后就可提取到那种“神秘物质”了。

1965年9月17日：人工合成结晶牛胰岛素成功的那一刻作者：来源：《百科知识》2019年第05期1965年9月17日，中国科学家首次用人工方法合成了结晶牛胰岛素，标志着人类在探索生命的征程中迈出了关键性的一步，开启了人工合成蛋白质的时代。

在生活中，我们常常听说，有些糖尿病患者需要注射胰岛素，这是因为胰脏分泌的胰岛素具有降血糖和调节体内糖代谢的功能。

1889年，德国的敏柯夫斯基首次发现了胰脏和糖尿病的关联，后来，有很多科学家对胰脏展开了研究，想弄清楚胰脏分泌的神秘物质到底是什么。

30多年后，加拿大医生班廷给出了答案，他于1921年首次成功提取胰岛素，并成功地应用于临床治疗，获得了1923年诺贝尔生理学或医学奖。

接下来，科学家面临的问题是能否人工合成胰岛素。

胰岛素是一种蛋白质，蛋白质是生物体的主要功能物质。

从微观层面看，蛋白质是由氨基酸组成的，想要人工合成胰岛素必须知道它的氨基酸序列。

20 世纪 50 年代，英国化学家桑格阐明了胰岛素分子的氨基酸序列，获得了1958年诺贝尔化学奖。

但是，合成具有生物活性的蛋白质的难度非常大，很多国际上的权威认为，人工合成胰岛素短时间内很难做到。

1956年，中央政府提出了1956～1967年的《12年科技发展远景规划》，同年，周恩来总理也提出：“向科学进军。

”当时，社会各界民众以极大的热情投入到了祖国的建设中，科学家们也受到了极大鼓舞。

1958年8月，中国科学院上海生物化学研究所的科研人员提出研究“人工合成牛胰岛素”。

1959年，该项目获得了国家重大科学技术项目立项。

20世纪50年代，人工合成蛋白质是生物化学界绝对的前沿和热点，然而中国的科学家所处的环境极其困难。

这一难度奇高、国际上还从未有人开始研究的基础科学项目，起初设定的完成期限为20年，然而，参与项目的科学家决定把日期缩短为5年，他们希望用实力证明中国人的科研能力。

当时，中国科学家在蛋白质合成方面的经验非常少，一切都是从零开始。