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記合成牛胰島素主要負責人龔岳亭院士:勵志報國

時間:2015-04-24來源:科學網 作者:方鴻輝

龔岳亭(1928~2014年) 生物化學家。1949年畢業于上海圣約翰大學化學系。曾任中科院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所研究員,上海市計劃生育科學研究所所長、名譽所長,中科院上海分院圖書館館長。是我國多肽激素合成與應用、結構與功能關系研究領域的開拓者之一,也是1965年在全世界第一個用人工方法合成結晶牛胰島素的工作中,任胰島素B鏈合成的主要負責人之一。他還開展了多肽激素(下丘腦、腸胃道激素)化學合成和結構功能等方面的研究,其成果被應用于臨床醫學、計劃生育的研究以及畜牧業、漁業等方面;人工合成的促性腺釋放素(LH—RH)及其高效類似物,在全國范圍內,成功應用于淡水魚的催情產卵,促進了國內家魚的生產,經濟效益顯著。曾任上海市第七屆、第八屆政協常委,上海市第八屆人大代表。1993年當選為中國科學院院士。

龔岳亭:勵志報國 鑄就輝煌

■方鴻輝

2014年底謝世的中科院院士龔岳亭先生,是世界首次人工合成結晶牛胰島素工作的主要負責人之一。今年正逢這項可以比肩“兩彈一星”的科研成果誕生50周年,讓我們再次鉤沉這段難忘的科研歲月,以此緬懷以“事業、聰悟、奉獻、協作、純潔天良問心無愧”為人生真諦的龔岳亭院士。

1981年盛夏的一天,綠蔭覆蓋下的上海西區岳陽路上中國科學院上海生化所像往常一樣靜謐,所長王應睞院士坐在自己的辦公室里,拆開一封由美國中西部州立大學協會舉辦的“世界知名科學家巡回講學”的邀請信。

該派誰去講學呢?

原本的邀請該由北京大學校長周培源教授提名的,但德高望重的老校長認為,應該讓上海生物化學研究所派科學家前往。因為他們早在20世紀60年代中期就用集體的智慧人工合成了胰島素,這項科研創新的成果曾震動了全世界。由于1965年宣告成功的這項成果受緊隨其后而爆發的“文化大革命”的沖擊,一直未能很好地在國際上作過交流;國際科學界也一直想了解中國在生命體合成方面的研究與進展。帶人工合成胰島素項目去作巡回講學,不僅有利于加強國際間的交流與合作,也能提高中國生命科學研究與創新在國際上的地位和影響。

對參加集體攻關的每一位科學家,王應睞都了如指掌,在這一世界前沿研究領域中,他們都是杰出的,無論派誰都堪當此任。但是,他還是在龔岳亭的名字上畫了圈。

龔岳亭何許人也?

治學與處世箴言

龔岳亭,1928年4月5日生于上海,1949年畢業于上海圣約翰大學化學系,1950年進入中國科學院上海生理生化研究所任助理研究員。

圣約翰大學是美國教會在120多年前創辦的一所大學,中西文化結合,對學生進行能經得起考驗和有效的教學,有著良好的學風。該校化學系主任是我國老一輩化學家——程有慶教授,他不僅崇尚西方的科學與技術,同時恪守中國儒家文化修身處世的準則,強調嚴謹治學和仁義禮智信,對龔岳亭的影響很大。在程教授介紹他進入生理生化所以后,龔岳亭又有幸師從溫良恭儉讓的化學家沈昭文教授(兩位恩師亦均是圣約翰的同窗),從事氨基酸與蛋白質的代謝研究。沈先生道德修養高尚,科研作風嚴謹,強調對學生要身教重于言教,且曉之以理、導之以行、動之以情。學生們深深佩服他,也打心眼里敬愛他。

良師的循循善誘,使剛步入科學殿堂的龔岳亭養成了良好的科研素養和人文素養,逐步建立起“人生五C”的治學與處世箴言,即融“事業”(Career)、“聰悟”(Cleverness)、“奉獻”(Contribution)、“協作與合作”(Coordinationg &Collaboration)、“純潔天良問心無愧”(Clear Conscience)五位于一體,以此格物致知,勵志報國。

中科院上海生化所是我國生物化學科研的大本營,在德高望重的所長王應睞的主持下,薈萃了一批杰出的生化科學家。受濃郁科學氛圍的熏陶,龔岳亭如魚得水;厚實的學養與踏實的為人處世也促使他很快懂得科學事業的重要性。

事業與奉獻

1958 年是中國歷史上一個令人難忘的年頭。在“大躍進”的聲浪中,迫切期望擺脫幾個世紀以來貧窮落后帽子的中國人,用豪言壯語設定了許多令人難以置信的雄偉目標。中國的科學家們也熱切希望作出舉世矚目的科學成就。當人工合成蛋白質的主張一提出,馬上獲得大家一致贊同。這不僅因為大家都知道蛋白質對生命的重要性,還因為在那個時代談蛋白質的人工合成還有相當的神秘感。因此,能人工合成蛋白質無疑是一個驚人的科學壯舉。這個想法也贏得了領導的支持,從而也有了充足的經費。

之所以選擇胰島素作為當時人工合成蛋白質的對象也是有道理的。胰島素是由動物胰臟分泌以調節血糖水平的蛋白質激素,至今在臨床上一直作為治療糖尿病的特效藥物。胰島素分子雖小但“五臟俱全”,是一個典型的蛋白質分子,也是當時唯一已知一級序列的蛋白質,其一級序列的測定工作1955年剛由英國科學家桑格(F.Sanger)完成,1956年,當頒發諾貝爾化學獎給桑格時,英國雜志《自然》評論文章曾預言:“人工合成胰島素還不是近期所能做到的。”

從1958年開始,中國科學院上海生物化學研究所、中國科學院上海有機化學研究所和北京大學化學系三個單位聯合,進行集體攻關。由所長王應睞掛帥,副所長曹天欽負責學術指導,分成三個研究組,分別由生化所鄒承魯主持AB-肽鏈拆合組,紐經義和龔岳亭主持B-肽鏈合成組,有機所汪猷和北京大學邢其毅主持A-肽鏈合成組。龔岳亭投入到B-肽鏈的研究與合成中去。

巧婦難為無米之炊。1959年初,生化所貫徹自力更生原則,白手起家,由鈕經義、沈昭義、龔岳亭幾位組織有關人員,日以繼夜,在較短時間內結束了國內不能自制整套氨基酸的歷史,保證了胰島素合成工作順利進行,而且從此創辦了生化所東風廠,供應全國(包括氨基酸在內)的生化試劑。

在前人對胰島素結構和肽鏈合成方法研究的基礎上,協作組開始探索用化學方法合成胰島素。經過周密研究,他們確立了合成牛胰島素的程序分三步完成。第一步,先把天然胰島素拆成A、B兩條肽鏈,再把它們重新合成為胰島素,并于1959年突破了這一難題,重新合成的胰島素是同原來活力相同、形狀一樣的結晶。第二步,在合成了胰島素的A、B兩條肽鏈后,用人工合成的B-鏈同天然的A-鏈相連接。這種牛胰島素的半合成在1964年獲得成功。接著用人工合成的A-鏈同天然的B-鏈結合成半合成胰島素。第三步,把經過考驗的全合成的A-鏈與B-鏈相結合。在1965年9月17日完成了結晶牛胰島素的全合成。

從1958年末到1966年初的8年時間里,作為研究組副組長,龔岳亭將整個身心沉浸在實驗之中。當時,他們不僅要做肽分離、肽庫、轉肽、合成等方面的工作,同時還要開展檢測試劑和原料氨基酸的生產。這些,在大家的協同努力下,都一一做到了。

B-鏈的合成,在同所的拆合組的協助下,進展相對要快一些。到1963年,他們已陸續發表了十幾篇論文,都是中外文一起發表的,成為預報重大收獲降臨的先聲。B-鏈的合成以及由人工合成的B-鏈與天然的A-鏈構建成胰島素首先獲得成功,其結果也于1964 年發表了。而A-鏈的合成卻遇到一些麻煩,因此龔岳亭又加入到上海有機化學研究所的小組中幫助解決問題。

1964年,他們將合成的A、B兩鏈分別與天然的B、A鏈重組,可達到4%的胰島素活力,超過當時國際先進水平。成果在當年召開的北京科學討論會上披露后,使第三世界科技同行們深受鼓舞,并引以為豪。1965年,三個組協同進行最后沖刺,即進行合成肽段的高效組合,產生全部活力和結晶,并獲得圓滿成功。至此,才向世界公開宣布:中國首次合成活性蛋白質成功。經過嚴格鑒定,它的結構、生物活力、物理化學性質、結晶形狀都和天然的牛胰島素完全一樣。這是世界上第一個人工合成的蛋白質。這項成果獲1982年中國自然科學獎一等獎。

日后,鄒承魯院士曾回憶:“當我們通過小白鼠驚蹶實驗以證明純化的人工合成胰島素確實具有和天然胰島素相同的活性時,那一刻真是令人終身難忘。這個最后進行的實驗是在1965 年的一個清晨進行的。只有與這個實驗直接有關的人員才允許觀察小白鼠經受第一個人工合成蛋白質處理的反應,而其他關注此事的人只能在另一間屋子里焦急地等待。當注射了合成胰島素的小白鼠驚蹶實驗宣布成功時,那實在是一個無法用語言形容的激動人心的時刻??”

人工合成胰島素是科學上的一次飛躍,它標志著人工合成蛋白質時代的開始,是生命科學發展史上的一個重要的里程碑。由于蛋白質和核酸兩類生物大分子在生命現象中所起的主導作用,人工合成了第一個具有生物活力的蛋白質,便突破了一般有機化合物領域到信息量集中的生物大分子領域之間的界限,在人類認識生命現象的漫長過程中邁進了重要的一步。

全合成胰島素工作的簡報發表于1965年《中國科學》(ScientiaSinica),詳述全文發表于1966年《中國科學》,并出專集,發表于當年的《科學通報》上。

由于龔岳亭在肽鏈合成中作出的一些貢獻,于1966年4月有機會參加在波蘭華沙舉行的歐洲生化學會聯誼會第三次會議。人工合成胰島素的工作成為參會科學家們談論的中心,大家都祝賀中國科學家取得的成果。曾因首先闡明胰島素化學結構而獲得諾貝爾獎的桑格教授就指出:“這一工作的完成是一項重大的事情,釋放了我思想上的負擔,因有人報道牛胰島素的化學結構在某一順序上與我的方案不符,你們的成果是最有力的證據。”國際生化協會會長Ochoa教授(美國科學家,諾貝爾獎獲得者)一次次地向中國代表表示祝賀,認為這是非常重要的貢獻。法國生化學會負責人Courtois教授、意大利比沙大學Rossi教授、奧地利維也納大學Hofmann - Ostenhof教授也都祝賀并表示欽佩,認為“這是一件了不起的工作”。曾任肯尼迪總統科學顧問的匹茲堡大學生物物理所所長、美國Chance教授

協作與合作

龔岳亭領受了這項系國家與集體的榮譽于一身,向世界報告中國科學家“人工合成胰島素”成果的不同尋常的任務。他的心既平靜又激動,他要說什么呢?那就是珍藏在心里的“人生五C”的精神,這不僅是龔岳亭堅守的人生信念,同時也是他們這個科研團隊共同遵循并堅守的科學準則。他們正是抱著強烈的為國爭光的事業心,帶著中國人的聰明和智慧,以團結一致、無私協作的精神,以對祖國、對人民、對科學的一片忠誠,才摘取了世界生化領域桂冠上的明珠的。

同時,龔岳亭還要讓世界知道,在科學上,人類從來就有共同的語言。人工胰島素在中國成功合成的消息宣布后,中外科學家紛紛來電、來函祝賀,包括許多國際知名的生物化學家。諾貝爾獎獲得者瑞典的蒂茜力歐斯教授說:“中國人工合成胰島素成功,比原子彈爆炸對我的震動還大??”諾貝爾獎獲得者楊振寧教授多次致函,建議授予中國科學家此項研究以諾貝爾獎。對中國科技事業發展作出卓越貢獻的聶榮臻元帥,專門接見了全國從事重大科研課題研究的代表,龔岳亭有幸作為上海生化所的代表出席。聶榮臻元帥拉他坐在身邊并叮嚀:“胰島素人工合成的工作是可以在國內外講幾句的,你們花費有限的財物,創造了令人振奮的成績,為祖國爭了光??”

龔岳亭的巡回演講,在美國和國際生物化學界固然引起較大的反響,加深了世人對中國在新興科學領域研究水平的了解。歷時一個月的演講一結束,日本大學醫學會立即發出邀請,請他在日本全國內分泌大會以及東京大學、大阪大學講學。巡講載譽歸來不久,美國索爾克研究所就向龔岳亭發來邀請,以后法國、瑞士等國的研究機構也多次向龔岳亭發出邀請,他均以國內科研需要而一一婉謝。與此同時,加拿大蒙特利爾臨床醫學研究所從1981年至1985年,連續五年不間斷地發來邀請,龔岳亭終于被感動了,在征得所里同意后,答應前往工作一年。

1985年秋季,作為研究員、博士生導師,龔岳亭來到加拿大蒙特利爾,進入臨床醫學研究所工作,主要進行多肽的合成和應用研究,如對腦肽等生物合成與作用原理的研究,并與克雷斯蒂安教授結下了深厚的友情。他對龔岳亭的工作評價很高,概括起來也正是龔岳亭的“人生五C”的箴言。克雷斯蒂安稱龔岳亭是他“最好的合作伙伴”。因此,希望龔岳亭能長期留在加拿大工作,至少能延長在加拿大的科研年限。龔岳亭向他解釋:中國人一向是看重信用的,自己既然與所里有約在先,只能工作一年,就絕不能拖延。失信于人,那是非常難堪的。克雷斯蒂安教授表示理解,出于合作研究的互信,龔岳亭答應將自己最好的學生送到該所工作。這下,他才不再堅持執意留下龔岳亭的初衷了。

純潔和善良

1987年,當時的上海市科技黨委書記要龔岳亭去任上海市計劃生育科學研究所所長。他聽了感到驚詫,因為從1950年進所到現在,畢竟已在生化所度過了37個春秋,他的根已深深扎進了生化所。對一名科學家來說,最重要的莫過于在自己的實驗室里從事自己的課題研究,而不是其他。多少年來,實驗室的生命鐘擺調節著龔岳亭的生活與工作節奏,他已是如此地習慣它、鐘愛它,現在要做如此大的“角色大轉換”,龔岳亭確實沒有一點兒思想準備。但是,領導一再強調這完全是工作上的需要:上海計劃生育科研所現已被世界衛生組織作為人類生殖研究的國際合作中心,為了使之與國際接軌,世界衛生組織人類生殖研究專署(WHO-HRP)要求中國指派一流的科學家去主持工作,以保證能進行高水準科研和項目開發。由于龔岳亭近年來也曾從事人類生殖方面的研究,并取得一些成果,在國際上已有相當的知名度,所以WHO-HRP主管中國方面工作的醫學家韋布(Dr. F. Webb)博士,特地點名要龔岳亭加盟人類生殖研究。

龔岳亭意識到:計劃生育確系一項基本國策,能否科學地進行計劃生育、提高生育質量、有效地控制人口,對中國這個人口大國,無論在經濟建設還是在提高民族素質方面,都有著特殊重要的意義。經過激烈的思想斗爭,他還是同意去兼職。一名科學家絕不能違背自己的科學原則——要有事業心、奉獻精神、協調與合作能力。

59歲那年,龔岳亭奉命離開了自己心愛的實驗室,放下了原先的研究課題,安排好自己的學生,走上了全新的工作崗位。所有這些,都要歸結到“純潔善良”的科學道德上來:“我不能為了個人得失而推卸國家更需要我去為之努力的工作。”

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