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李朝全
2015年起,中国作协与中国科学院合作,组织一批作家开始采写以中国科学家“创新报国70年”为主题的系列报告文学。人工合成牛胰岛素这一重大科学研究成果,无疑是新中国成立以来科学界的代表性、标杆性事件,值得大书特书。作为创作经验丰富的报告文学作家,铁流勇于担负此重任,通过深入细致的采访,创作完成了长篇报告文学《高度》,力图还原半个世纪前那幅扣人心弦、波澜壮阔的历史场景,还原中国科学院上海生化所、有机所、北京大学等单位集团军作战,经过艰苦卓绝的探索、攀登,最终取得重大突破的峥嵘历程。并对在此进程中做出各自贡献的众多科学家的工作、奉献与付出一一予以较为客观、真实的还原,塑造了钮经义、杜雨苍、王应睐、陈远聪、邢其毅、汪猷、季爱雪等一批杰出科学家生动而鲜明的形象,讴歌了拼搏、开拓、求实、报国的科学家精神。这种伟大的精神正是一种民族自信与民族自强的中国精神。中国科学家的拼搏奋斗,为的是不被我们的对手在关键的科学技术方面“卡住脖子”。他们奋斗的初心就是为了国家强大、民族强盛。因此,他们不愧是时代骄子、民族脊梁。
而在登上科学之巅的历程中,科学家们付出了难以想象的艰辛努力和巨大牺牲,也走过了一段曲折的道路。尤其是在1958年大跃进和1966年开始文化大革命那样一种不正常的政治社会环境中,要在科学研究上取得重大突破,更是难上加难。然而,中国的科学家们做到了,中国做到了。这,无疑是一件值得彪炳史册的大事!
人工合成牛胰岛素,同曾为中国赢得第一个自然科学类诺贝尔奖的青蒿素的提取一样,代表着科学研究的中国高度、世界高度。它们都是中国科学家集体作战、协同探索的结果。这些成就的取得,离不开团队的合作与协调,也从另一方面反映了中国集中人力物力办大事的决心和集中优势力量办成大事的能力。这是一种伟大的中国力量。因此,人工牛胰岛素的合成,实质上是一个国家的骄傲,是一个国家的荣耀。在每一位英勇奋斗的科学家背后,站立着我们伟大的祖国!而这些科学家们的杰出工作,又为我们的祖国增添了无上的荣光。铁流创作的《高度》,带给了我们长久的深思。
今天,你在大街上,马路边,广场上,抑或是某个地方,随意开口问问旁边的人:“你知道人工合成胰岛素吗?”可以肯定的是,百分之九十以上的人都会摇摇头。
一些上了年纪的人大概还能隐约记起当年中国科学家人工合成胰岛素的事,有的也许会说:“那是一件了不起的大事!”
人工合成胰岛素,曾一度是中国最接近也最有希望获诺贝尔奖的科技成果,这也是世界上众多科学家一致的看法。从20世纪70年代初开始,就有美籍华人、著名物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁先生向周恩来总理等国家领导人三提申请诺贝尔奖的轶事,其过程曲折而又颇有戏剧性。
2015年11月,中国科学院在上海举行了一场规模颇大的庆祝会,庆祝的主要内容就是逐渐被人们淡忘的人工合成胰岛素。50年前我国首次实现人工全合成结晶牛胰岛素,在人类揭开生命奥秘、解决医学难题的道路上迈出了重要一步,成为中国攀登世界科技高峰征程上的一座里程碑。是啊,中国科学院之所以选择这个日子,是因为50年前的今天,也就是1965年9月17日,中国科学家在世界上首次人工合成了胰岛素,为人类探究生命的奥秘打开了发现之门。今天,在繁华喧嚣的年代,可能很少有人再去关心和了解这项遥远的伟业了,可是对于中国科学家来说,特别是对于那些人工合成胰岛素的亲历者来说,那毕竟是一个曾经令世界都为之瞩目的科学高峰。
围绕人工合成胰岛素50周年庆典,中国邮政特地在9月17日这天向全国发行了一套面值为1.20元的纪念邮票,该邮票1套1枚。邮票图案也是紧扣胰岛素主题,背景为胰岛素分子的一级结构图、实验用具和发表的论文首页,显微镜下是人工全合成牛胰岛素结晶。首发仪式也特地在人工合成胰岛素的摇篮中科院上海生命科学研究院举行。
那些日子,最忙碌的莫过于上海生命科学研究院了,该院主办的《生命科学》杂志特地推出了一期“纪念人工合成牛胰岛素50周年”专刊,许多经历过那段“胰岛素岁月”的人都拿起笔来写了回忆和纪念文章。研究院还专门举行了一个人工合成胰岛素展览,一张张发黄褪色的照片,一段段激扬厚重的文字,向今天的人们勾勒出了那个年代人工合成胰岛素的人和事。开展那天,来者大都是耄耋老人,尽管有些人已经行动困难,但多少年过去了,胰岛素往事依然是他们每个人一生的守望。
那天,北京大学的叶蕴华教授也赶来了,她凝望着墙上的那张黑白照片许久没有离开,这张照片摄于1964年,是当年胰岛素A链合成组部分人员的合影,那是一张张年轻而又生动的面孔,照片里的叶蕴华时年29岁,长得温雅俊俏,青春勃发。时光飞逝,当年的自己如今已是满头华发,面容沧桑。看着,看着,叶蕴华不禁两眼湿润了。她不时对周围的朋友感叹道:“那时候多年轻啊,只有29岁!一转眼我老了,大家都老了啊!”
当年人工合成胰岛素的参与者朱尚权,1938年生,那时候的他年仅27岁,还是个毛头小伙子,一身的朝气蓬勃,走起路来雄赳赳气昂昂的,如今朱尚权已是皓首苍颜,满头银发。在老朋友们面前,他特地拿出一本1965年英文版的《中国科学》,仔细翻开杂志,最后找到了那篇阐述人工合成胰岛素的论文,题目下方署名者有21人。随后,他又拿出论文的复印件,上面一些作者的名字下方他都打了钩,他蠕动着干涩的嘴唇,看了一眼周围的人,神情有些伤感地说:“名字打钩的都已经走了。到今天也就还剩下一半人吧。”众人观之,皆唏嘘不已。
50多年过去了,中国科学院在这个特殊的日子举办一场特殊的庆典,当然不仅仅是为了回忆和纪念,除了向那些当年為人工合成胰岛素呕心沥血的逝者和尚健在人们致敬外,还要在今天重提并弘扬当年那种精神,也就是这些科学家们口中的“胰岛素精神”。
参观结束后,中国科学院上海生命科学研究院又为这些老者们举行了座谈会,人们在讲述和还原那段历史的时候,无不为当年那场于无声处的伟大事业而振奋。他们的故事,感染了在座的年轻人,这些年轻人都是未来的科技栋梁,他们从胰岛素往事里得到了很多思考和启示,他们要把中国科学家用青春和心血淬炼成的胰岛素精神发扬光大。 关于人工合成胰岛素的故事,应该从1958年说起,这年的7月,上海市举办了一场规模颇大的科技展览会,名曰“上海市科学技术展览会”,开展那天,人们就欣喜地看到,一间间偌大的展厅里,摆满了各种各样的科技模型,墙壁上也挂满了人们已经付诸行动和尚未付诸行动的宏伟科技蓝图。
面对这些新奇而又充满遐想的蓝图,人们感到惊讶和兴奋,毕竟我们还是落后的,要知道,从1949年10月1日起,新生的共和国才刚刚走过了9个年头,在这短暂的9个年头里,饱含着上至国家领袖下至平民百姓多少希冀和愿望啊。年轻的共和国对经济发展、生活改善,还有科技进步都是急需和迫切的,要知道,在半年多之前,也就是1957年10月4日,苏联成功发射了人类历史上第一颗人造卫星,那一刻,世界上几乎所有的目光,都投向了遥远的天际。
苏联第二颗人造卫星升空后,正在莫斯科访问的毛泽东特向赫鲁晓夫致以祝贺,在祝贺苏联老大哥的同时,一道浓重的紧迫也挂在了毛泽东的眉梢上。人造卫星升天,震动了共和国的开国元勋们,同时也点燃了中国科学家的创造热情,一股股科技热潮在共和国这片年轻的土地上涌动起来,上海举办的科技展览正是这股热潮后的一次集中展现吧。
尽管7月的上海已是热浪滚滚,可酷暑也没能挡住众多参观者的热情。这一天,一行人兴致勃勃地进了展厅,走在前边的是共和国的总理周恩来,陪同左右的有中共中央政治局委员、书记处书记李富春,还有上海市的市长柯庆施。总理兴致很高,几乎在每一件展品前都驻足认真观看,当大家行至一幅大海报前时,总理被其独特的画面一下子吸引住了,这幅别具一格的海报上画了一只巨大的三角瓶,里面还站了一个憨态可掬的胖娃娃,那神态好像随时都要从烧杯里爬出来一样。讲解人员见总理看得仔细,又面露不解,就急忙道:“总理,这是我们中科院上海生化所的科学家们的宏伟蓝图,他们将在不远的未来,人工合成一个蛋白质,也就是合成一个新的生命!”周总理听了有些意外,他忙追问道:“有这个可能吗?可行性大吗?”讲解员回答道:“完全有这个可能。”总理点点头,打着手势说:“科学家就应该有这种敢于想象的精神,古时候有个嫦娥奔月的传说,我们总觉得这是个神话传说而已,一代又一代的人谁想过能登上月球去?第一觉得不可能,第二也不敢想,可我们的苏联老大哥就把一只狗送到了太空上,再过些年,说不定嫦娥奔月就变成了可能。”总理说完,笑意就溢在了脸上,他凑上前反复端详了一会儿,随后大声笑了出来,他指着三角瓶里的娃娃道,“这不,我们的科学家就已经展开了想象的翅膀了,这个想法好哇!我记得恩格斯说过一句话,生命是蛋白体的存在方式。如果我们的科学家有朝一日合成了蛋白质,那将是一个伟大的事业。”言毕,总理转身问讲解员,“我们的科学家打算什么时候能完成这个目标?”讲解员激动地回答:“5年!”总理点了点头,沉吟片刻道:“5年太長了吧?同志们,我们得加紧步伐呀。我们的苏联老大哥已经放了第二颗人造卫星了,紧接着美国人也放了,相比,我们的科技大大落伍了,主席着急呀,他说自己寝食难安,睡觉都不踏实呀。主席这番话对我是个鞭策,对大家都是个鞭策,我们要行动起来,只争朝夕呀!”说完,他转过身来,对李富春道,“富春同志,对这个计划,你们要重点关注一下。”李富春点了点头道:“放心吧总理!我们马上组织动起来。”一边的上海市市长柯庆施也急忙表态:“总理,中国科学院生物化学研究所在我们的地盘上,我们上海市也会全力以赴大力支持,以助他们早日完成这项宏伟蓝图。”总理离开的时候,又看了一眼那只三角瓶,还有里面那个胖娃娃,不禁自语道:“这个好啊!”
返京后的周恩来总理牢牢记住了人工合成蛋白质这项宏伟计划。1958年年底,国务院有关部门起草《1959年科研计划草案》,总理特地指示把人工合成蛋白质列入本草案中。
至此,中国科学家的这项“奇思妙想”,最后成为国家的一项正式的重大科研计划,由此也拉开了人类首次人工合成牛胰岛素的序幕。
第一章 火热的年代
代号601
1957年,新生的共和国在经济建设上不仅获得了建国以来少有的成果,还大大超额完成了第一个五年计划,从广阔的冀中平原到古运河旁,从京畿津门到遥远的边陲,到处都涌动着一股股喜悦和欢欣。那位来自湖南韶山冲操着浓重乡音的伟人,从中南海里又发出了人们熟悉的声音:“我们的初步成就,将会大大鼓舞全国人民建设社会主义积极性,同时,我们所取得的物质条件,也为我们全面地、独立自主地进行社会主义经济建设,提供了有力的支撑和发展动力。”从湖南韶山冲冒着枪林弹雨一步步走进中南海的毛泽东,正指挥着全国人民投入到国家建设中。
1958年5月的北京,满目春色浓,3日这天,中共八大二次会议召开,大会通过了“鼓足干劲、力争上游、多快好省地建设社会主义”的总路线。富有诗人浪漫气质的毛泽东和众位开国元勋们,想尽快改变中国经济、科技、文化落后的局面,可由于忽视了客观经济规律,使全国上下一步步走进了“大跃进”运动中。
时年已经65岁的毛泽东精神矍铄,神采奕奕,他挥着那只富有感染力的大手说,我们要破除迷信,解放思想,发扬敢想敢说敢干的精神。这次会议不久,在十年内超过英国、十五年内赶上美国的口号下,全国各个行业都掀起了“大跃进”的高潮,到处都在盲目要求高速度、高产量、高目标,共和国的车轮子快速运转起来。
1950年代末,战天斗地的场面如火如荼,到处都响起了敢把日月换新天的口号,可谓五花八门:
人有多大胆,地有多高产。
土地潜力无穷尽,亩产多少在人为。
三年超英,五年赶美。
人可以让地球服、海洋降,强迫宇宙吐宝藏。
旧社会把人变成鬼,新社会把鬼变成人。
一天等于20年,跑步进入共产主义。
你是英雄咱好汉,高炉旁边比比看,你能炼一吨,咱炼一吨半;
天上繁星点点,地上红光闪闪,王母惊呼玉帝打颤,感叹天上不如人间(指大炼钢铁热火朝天)。 甜水吐出比蜜甜,你看稀罕不稀罕,党的恩情万古传。
这是一个充满激情的岁月,也是一个火热的年代,人们的思想空前活跃,人们的步伐强劲有力,这股春风和热潮也到了科学界,也感染了我们的科学家们。
其实,建国后的中国科学家们一直都在为科技进步而努力,当苏联卫星上天的消息传到国内,传到中国科学家耳朵里时,很多人都坐不住了。特别是听了周总理在参观上海科技展览时讲的那番话,更是句句直敲耳鼓,作为中科院上海生化所所长的王应睐,在全院大会上操着一口闽南普通话连声道,总理的话句句千斤重啊!作为一名科技工作者,我王应睐无地自容!在科研路上,我们要加倍努力,加倍努力啊!说这话的时候,这位已经刚过知天命之年的科学家两道眉毛蹙成了一团,他用炯炯有神的双目看着大家说,人工合成胰岛素说什么也要搞出来,而且还要快。虽然大跃进推动了这个计划,可在座的每一位,包括我王應睐,自从走上科研这条路那天起,我们对科学的追求就从来没有放松过!为了祖国的科技明天,我们都努力吧!王应睐这番话,在今天看来,好像是口号式的、表白式的,可能还会引起一些人的窃笑,可是,在那个年代,在座的所有科技工作者都觉得王应睐的这番话振聋发聩,是鞭策,也很鼓劲!他们都觉得,只有马上付诸行动,才能对得起国家,对得起这个时代。多少年后,上海生化所那些还健在的科学家们回忆起这一幕,还心情激荡,精神振奋。
1958年5月14日,也就是那场激动人心的中共八届二中全会刚过去不久,中国科学院借着八届二中全会的东风,决定开一个向科学大进军、擂响战鼓的大会,于是中科院地学部、生物学部就率先联合召开了一个鼓足干劲、力争上游的动员会。参加大会的有众多科研机构,其间,各路人马纷纷亮出了自己的宏伟设想,会场一角这位科研人员刚报出了自己“根治小麦锈病”的计划,话音还未落,那里就报出了“人造小太阳”。这边几个人小声嘀咕了两句,接着就有人亮出了大嗓门:“我们两年内消灭稻虫,让稻虫一个个都断子绝孙。”会场上一阵大笑后,接着又有人大声道:“咱们要与火箭争速度,敢和日月比高低。你们这个项目时间太长了!”话音刚落,那边就憋红了脸:“好,好!我们加快速度,半年,就半年!”
中国科学院的动员会成了擂台会,打气会成了征战会,消息传到上海,中科院的驻沪科研单位也闻风而起。在几个不眠之夜后,他们也各自亮出了科研项目,中科院上海有机所要尽快研究出活性染料,为社会主义建设添砖加瓦,植物生物所是“稻草转油”,变废为宝,药物所也不甘示弱,提出了“让高血压低头”,生理所的人道:“这算啥?我们不仅搞针灸,还要搞经络!”药物所道:“我们要让肿瘤让路,全面消灭血吸虫,让它们从此绝迹。”
中科院上海药物所刚推出宏伟计划不久,毛泽东就在中南海丰泽园菊香书屋挥毫写下了那首鼓舞人心的著名诗词《送瘟神》:
其一
绿水青山枉自多,华佗无奈小虫何!
千村薜荔人遗矢,万户萧疏鬼唱歌。
坐地日行八万里,巡天遥看一千河。
牛郎欲问瘟神事,一样悲欢逐逝波。
其二
春风杨柳万千条,六亿神州尽舜尧。
红雨随心翻作浪,青山着意化为桥。
天连五岭银锄落,地动三河铁臂摇。
借问瘟君欲何往,纸船明烛照天烧。
上海药物所见自己还未出征,血吸虫就断子绝孙了,赶忙改弦易张。中科院上海生物化学研究所见兄弟单位都相继登台亮相,也紧锣密鼓地绘制了自己的宏伟蓝图。
中科院上海生化所提出“人工合成胰岛素”,不啻一枚原子弹爆炸,很多人说这是吹牛,是天方夜谭;还有的人说,生化所胆子也太大了,连周总理都敢骗,到时候肯定是吃不了兜着走,搞不好这将是世界科学史上的一个大笑话。
1958年6月10日的一个上午,中国科学院生化所所长王应睐召集了一个会议,名为高研组讨论会。所谓“高研组”,就是高级专家,与会人员有曹天钦、邹承鲁、钮经义、沈昭文、王德宝、周光宇、张友端、徐京华。屋内讨论热烈,窗外蝉声一片。就是这个神仙会,后来被很多人都说成是具有划时代意义的讨论会。就在那个夏日,窗外不时传来一阵阵锣鼓声,那是“放卫星”的报喜会,或者是什么庆功会。
这些人当中,有的早已是著名的生化学家,比如王应睐,有的则后来也成为史上有名的科学家。王应睐时年51岁,除了他刚过知天命之年,其他人皆三四十岁,正处在人生的盛年,正是春风得意马蹄疾的时候。王应睐举止温文尔雅,说话总是慢悠悠的,常有一丝微笑挂在眉梢上,一腔标准的闽南普通话,让每个人听起来都很入耳,很享受。他习惯性地用手指扶了一下鼻梁上的茶色眼镜,轻咳一声道:“同行们都在你追我赶,各自有了大胆的科研计划,咱们怎么办?是不是也应该动起来了?”邹承鲁摇摇头道:“科学研究不是一朝一夕就能成功的,否则就是心血来潮,拔苗助长。”说着,他轻轻抬起手,优雅地吸了一口手中那只精致的烟斗。邹承鲁是英国剑桥大学骄子,刚刚归国不久,身上还自然地透出一股英国式的绅士风度,这一年,邹承鲁刚好35岁,恰是鹰击长空万里阔的年华。在一些人看来,这位归国俊才颇有个性。他的岳父、地质学家李四光也深知爱婿性格。有一次邹承鲁出席活动,身旁有友人介绍他道:“这位是李四光副院长的乘龙快婿邹承鲁。”邹承鲁闻言立刻冷下脸来,看了友人一眼道:“我就是我,邹承鲁就是邹承鲁。”说罢,扭头走开了。也许,真是他的这种个性,在接下来的人工合成牛胰岛素中,起到了很大的作用。这是后话,暂时按下不表。
听了王应睐的话,后来也同样成为著名生物化学家的曹天钦微微一笑,用睿智的目光看了大家一眼说:“同行们毕竟都动起来了,我们也不能落后。科学需要大胆设想,当然也不能空想!即使没有这场大跃进,我们也不能坐等吧?”
周广宇、张友端两位女将也一致响应。
特殊的年代感染了那个年代的人们,气氛一下子热烈起来。不知谁突然喊道:“我们何不合成一个蛋白质?”犹如当空响起了焦雷,嘈杂声遽然消失了。片刻平静过后,王应睐不紧不慢地说:“这个好!”大家都不约而同地点了点头,七嘴八舌地议论起来。听到合成一个蛋白质,邹承鲁开始一愣,继而变得兴奋起来,他放下烟斗,高声道:“这是个大计划、大课题,真要成功,也得数年的时间。时间长不怕,因为一旦成功,将在世界科学史上具有划时代意义。”邹承鲁说着,用力挥了一下手。钮经义看了一眼邹承鲁道:“数年是多少年?一年?还是十年?还是二十年?”邹承鲁抽了口烟道:“我看得二十年。”钮经义摇摇头:“20年太久,在这样一个火热的时代,我们应该把时间缩短,再缩短!”钮经义说这话的时候,急得脸都涨红了,他展开两个手掌,用力做了个缩短时间的手势,那气势好像成功就在眼前一样。这一年,钮经义38岁,也正是激扬文字指点江山的年龄,在座的谁能想到,21年后,59岁的钮经义作为人工合成牛胰岛素诺贝尔奖唯一人选角逐诺奖。真是人生百味,皆在豪杰心中。 曹天钦看到大家这样,笑了笑说:“我提个建议吧。”此言一出,所有人的目光都聚在了他那张俊朗的脸上。曹天钦接着道,“把我们这个宏伟计划向大家公布出来,让整个生化所的人都讨论一下。”
大家都鼓掌说好。
谁也不想把这个“伟大的计划”捂到明天或者以后的某个时间,年轻的科学家们早就按捺不住了,他们要喊出来,让所里所有人都尽快知道这个宏伟的蓝图,有人道:“咱们趁热打铁,马上就开全所大会,要尽快传达给大家,不能等到明天了,时不我待呀!”
王应睐抿抿嘴,微笑又挂在了眉梢上,他慢条斯理地道:“诸位,人工合成蛋白质可不是咱们睡一觉起来就能成功的,不能放空炮,说大话,还得从长计议,精打细算呀!”
可是,这个时候谁又能挡住这群年轻科学家的理想和激情呢?见大家摩拳擦掌跃跃欲试的样子,王应睐还是松口了,尽管他遇事沉稳冷静,不轻易下结论做决断,但内心深处也觉得人工合成牛胰岛素意义非凡,如果有朝一日合成告捷,那将是人类生命史上一次伟大的飞跃,也是世界科学史上一次伟大革命。王应睐面对着同仁们一双双充满希冀的眼睛,也有些坐不住了,但表面上,他还是面如止水,他点点头说:“好,马上召开全所人员大会。”我们现在都能想象得出,那肯定是一场富有煽动性的大会,当王应睐用缓慢的语调宣布生化所将进行人工合成蛋白质的时候,大家的眼睛都亮了,表情也一下子丰富起来,很多年轻人都激动地相互拥抱着对方。王应睐挥挥手,示意大家静下来,他说,这个蛋白质的合成时间可能还有些漫长,几年甚至几十年,科学需要热情,可也需要毅力,甚至更需要耐心。王应睐话音刚落,一些年轻人坐不住了,有人说,王所长,咱们得大体定个完成目标的时间。有人说,王所长,几十年的时间太长了,我们得缩短时间!苏联的卫星都上天了,咱们的胆子为什么就不能大些?现在各行各业都在你追我赶,咱们搞科研的也得学习这种精神。
钮经义听了此话也激动了,他高声说:“合成时间能短则短,这又不是拉面,抻得越长越好。我们遵守科研规律,但也要与时间赛跑。大跃进的精神用在科研上照样行得通!”
他的话赢得了大家的掌声。
是啊,那是个怎样的年代,人人都在力争上游,就连我们的农民兄弟也喊出了这样的口号:群众想移山,山走;群众想移地,地动;只要革了思想命,无雨大增产,大旱大丰收。钢锹驾火箭,驾起青龙上云端,三山五岳听我令,玉皇下马我上鞍。
这时有人喊道:“钮老师说得太好了!20年太久,10年吧!”还有人嫌10年太长,应该更短。有一个小伙子提高了嗓门,挥舞着双手大声道:“我们老家有个这样一个口号:月宫装上电话机,嫦娥悄声问织女,听说人间大跃进,你可有心下凡去?织女含笑把话提,我和牛郎早商议,我进纱厂当女工,他去学开拖拉机。”
小伙话音刚落,就引来一阵大笑。很快有人大声应和道:“织女都动起来了,咱们也得加快速度,不然嫦娥都笑话咱们!”
王应睐也被逗笑了,他挥着手道:“那我们在时间上就短些,再短些!”
最后,中科院上海生化所通过民主商议,把合成一个蛋白质的时间压缩到了5年。
也就是在中科院上海生化所的科学家们对人工合成胰岛素跃跃欲试的时候,上海市正在加紧筹备举办“上海市科学技术展览会”,有关部门向全市科技工作者发出了动员令,希望并鼓励大家踊跃参加,把各自的科技宏伟蓝图展示出来。中科院上海生化所也接到了通知,他们商量后决定把人工合成牛胰岛素这个课题报告给社会,报告给人民。
在一个清凉的早晨,王应睐就把李载平叫到了办公室,向他布置了参展的任务。对合成一个蛋白质,在大家心目中还只是一个概念,谁的脑子里都没有一个“谱”。上海市科学技术展览会会务组要求各参展单位、参展个人,把科研项目以海报的形式表达出来,那么“人工合成一个蛋白质”该怎么表现?王应睐说的时候有点含糊,李载平听的时候也是云里雾里,他一边看着王应睐的表情,一边直摸自己的后脑勺。王应睐说:“你别摸了,再摸你的后脑勺,也摸不出一张海报来。”李载平笑笑,晃着双手道:“照着葫芦画瓢,可咱们手里没有葫芦呀!所长,那你说这张海报怎么画?”王应睐道:“确实不容易表达,你回去好好想想,先找个大概方向。”李载平点点头,最后还想再说点什么,可拍了几下脑门也没说出个子丑寅卯来。
多年后,科学界是这样评价李载平的,说他是中国分子生物学领域的开拓者之一。可1958年某日早晨那个正在为海报绞尽脑汁的李载平,还是一位科技新人呢。李载平1925年8月出生,那时候的他刚刚33岁,还没有现在的研究员、博士生导师、分子生物学家、中国工程院院士等头衔。如今91岁高龄的李载平是国家生物工程顾问委员会副主任、联合国基因工程生物技术中心(ICGEB)评审组成员、中国遗传学会副理事长、国家863生物技术和国家973人口与健康专家组成员。从二十世纪五十年代末开始,这位年轻的科研工作者就开始对DNA大分子的结构与功能进行研究,在这座高峰的艰难攀登中,最后发现了DNA分子受Χ-射线的隐藏破坏。到了二十世纪七十年代后期,李载平又转入重组DNA研究,不仅克隆了乙肝病毒adr亚型基因组,还做出了全顺序分析,提出了可能有致病性不同的乙肝病毒存在,向世人报道了adr亚型内还有基因组的多态性。在后来的科研路上,他拥有了更多不菲的成绩,其成果获得过国家自然科学二等奖1项,国家科技进步一等奖2项,国际奖1项。
当年,周恩来总理在“上海市科学技术展览会”上看到的那张富有想象力的人工合成蛋白质画报,就是出自李载平和同事方宇忠之手。数十年过去了,物是人非,当年的亲历者大都作古,已经鲜有人知道那张曾经引起大国总理关注的海报的作者是谁了,也自然就更没有人知道这其中的很多故事了。多少年之后,已经90多岁高龄李载平回忆起那段已经印在他心底深处的往事,还是激动不已:“那张海报是我们搞的,人老了,就常常想起过去的事了,越老越想,有些事是一辈子都记在心里的,现今在脑子里一幕幕地来回转个不停。”老人说着,双目有些潮湿了,“记得1956年中国科学院第一次在全国招研究生,当时,生理生化所招收的第一批研究生有两个人,其中一个就是我,另外一个是佘微明。我读研究生时是跟着曹天钦先生的,后来就跟着曹先生做神经蛋白研究,进展很不错。1958年全国大跃进,上上下下都是大干加快干,非常鼓舞人心,那时候中科院上海生化所刚刚独立不久,也是充满雄心壮志的,不久就提出了要搞人工合成胰岛素。我记得那个时候,上海市科委要组织一场科技展览会,是全市性的、大型的,他们通知各个单位展示具体目标。我们也有呀,就是那个人工合成胰岛素的计划。王应睐所长就让我和方宇忠去做这事情,方宇忠很年轻,跟着王应睐所长做科研,那时候他是青年团员,我是支部书记,都是所里的响当当的积极分子,谁也不甘心落后。我们到了科技展览会筹备现场一看,人很多,都在忙碌著。进了会务组,一个工作人员说,好,跟我来,他把我们带到了一个很大的会议室,里面人很多,都围着一张大长桌子各自画着海报,那工作人员在桌子一边用手给我们比划出了一块地方,说,你们就在这里画,需要什么画板、笔、颜料呀,就到会务组去领,今晚12点前就得把你们的科技蓝图用海报画出来。我和方宇中先领来画具,接着就商量怎么画。商量来商量去,我们还是大眼瞪小眼没办法。我对方宇忠说,王所长可交给了咱们一个难题,画个实物没问题,可这个太抽象了。方宇中也急了,只是一个劲地挠头。我说,咱们画个蛋白质结构也显示不出是怎么合成的呀。这时我的脑子突然一亮,马上说,生命是由蛋白质组成的,只要合成了蛋白质,将来就能合成生命了,人工合成胰岛素就得符合这样一个概念,咱们先画一只大烧瓶,里面再画一个娃娃,就是说中国科学家用化学方法,合成了一个有生命的个体,这样就能体现出胰岛素人工合成的意义和它的科学价值了。” 李载平说完这话,方宇中连声叫好,这样太形象了,通俗易懂!李载平很兴奋,他连声道:“我们马上动手吧!”二人布下纸笔,开始忙碌起来。正是夏天,房间酷热难耐,没有空调、风扇,一会儿工夫,身上的衣服就全部湿透了。
李载平回忆说:“蹲在那里一会儿,地上就湿了一大片,我们就像从水里捞出来的一样,口也干得直冒火,方宇中很幽默,说脚上就差哪吒的两个风火轮了。我们在那儿忙了一天,到深更半夜才把海报完成,本来想坐在长椅子上歇口气,可一下子就睡过去了,直睡到天亮。那工作人员说,你们可真够可以的,怎么叫都叫不醒,要是把你们扔到黄浦江里喂鱼你们都不知道。后来听说周总理看了很高兴,我们都很振奋,可惜当时我们没在现场。本来,这个项目我们是准备用5年时间的,可周总理在展览会上用了个‘激将法’,消息传到我们生化所,大家既兴奋又有压力,王应睐所长马上召开了全所大会,把人工合成胰岛素的时间又缩短了1年,紧接着人工合成胰岛素就快速开展起来。完全可以这样说,人工合成牛胰岛素,是中国科学家的一次伟大壮举,尽管后来说什么的都有,可这样也抹不掉我们这项成果和当年那种精神。我敢说这句话,什么时候都敢说!”
李载平说这话的时候,很有底气,也很有力量,一点也不像一个90多岁的老人。这位老人常把自己比喻成窗外的那棵香樟树,这棵香樟树树龄已逾二百年,可还是生机勃勃,没有一点年迈和老态。李载平说:“去年我還登上了华山!只要我还活着,我就把胰岛素精神发扬光大。”
1958年12月21日,中科院上海生化所把人工合成胰岛素计划正式上报中科院,时隔不久,人工合成胰岛素就成为国家1960年的头号重点研究项目,被列入机密级,代号为601。
这以后,周恩来一直关注并支持着601计划。
向高峰挑战
178年前,也就是1838年,世界著名化学家、59岁的瑞典皇家科学院院士、 英国皇家学会院士永斯·雅各布·贝采利乌斯,首次用“蛋白质”这一名词描述了蛋清、黏液质等类物质,随后他的合作者Mulder鉴定出蛋白质的降解产物,发现其为含有多种氨基酸的混合物。
蛋白质神秘而又曼妙,犹如赤橙黄绿青蓝紫构成了丰富多彩的大自然一样,也像12个音律能演奏出的优美动人的旋律,蛋白质是一切生命的物质基础,它由二十个氨基酸排列组成,蛋白质种类不同,氨基酸的排列也不一样。蛋白质是机体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等每个组织,都是由蛋白质组成,人类每天饮食保证了人体对蛋白质的需要。
胰岛素在蛋白质中是最小的,存于人和一些动物的身体。可以这样说,人类的胰岛素和糖尿病一直相伴相连。1889年,法国医生爱德华.拉基氏在胰腺中发现了一种细胞簇,他灵感迸发,将此命名为“朗格汉斯之岛”。后来经过实验,他发现其能降低血糖。拉基氏的研究源于100多年前的英国医生多布森的糖之说。据说,古埃及很早的纸莎草文献中就出现了糖尿病症状的记录, 距今已经3500多年,也就是公元前1550年前后。那时候,还没有糖尿病这个名词。时间的脚步走到了8世纪,有一位名叫多布森的英格兰医生在一个明媚的早晨,忽然心血来潮,他把一个病人的尿液拿来测验,竟然发现尿液中有很高的“糖”,这一重大收获令他惊喜不已。多布森端着那个病人的尿液高兴得手舞足蹈,最后晃动的尿液溅了一脸,一旁的护士见状大笑,多布森抹了一把脸,对那个年轻的女护士说,美丽的小姐,你是不是有那么一点幸灾乐祸?知道吗?对我来说,这杯带着臭骚味的液体就是我的幸运液。
多布森靠着这杯“幸运液”,初步断定糖尿病人是由糖引起的。1776年的一个秋日,多布森把有这种症状的病命名为“糖尿病”,多布森对小报记者戏言:“灵感当然是由尿而生。”他还颇为自得地对朋友说:“不要小看我这个命名,我可以预言,不出数年后,由于我的发现,人类将会更有效地治疗糖尿病。”多布森去世之后,确实有众多的后来人,一直在致力去完成他未竟的事业。1906年,在德国柏林一家医院工作的医生乔治·佐勒尔宣布分离出了胰岛素,并在6年之后获得了一纸专利证书,可后来人们说他是纸上谈兵,没有一点实际作用,这是因为他没能得到足够的提取液来加以证明其有效性。后来,一位美国医生经过数次实验,认为饥饿可以缓解糖尿病,于是他致力推广这种“饥饿疗法”,可有些病人尽管饿得头晕眼花,走路一摇三晃,也没能减轻糖尿病的症状,最后因为收效甚微而不了了之。提倡“饥饿疗法”的医生名叫艾伦,尽管1914年到1922年的8年时间一度被人们称其为糖尿病的“艾伦时代”,可在人类糖尿病史上也难觅他的大名,即便在美国波士顿Joslin糖尿病中心大堂里陈列的那些为糖尿病做出卓越贡献著名科学家肖像中,也不见艾伦的身影。看来,尽管人类对糖尿病的研究多以失败告终,可大家为此努力的脚步一刻都没有停止。1921年的一天,一位叫麦克劳德的人在加拿大多伦多大学实验室有了新的发现。麦克劳德是医学家、生理学家,这一年他45岁。他和他的助手,30岁的班廷,还有贝斯特等人,在做狗的胰脏切片中发现,这个犹如一座孤岛的细胞群,存在着一种分泌物,他们都盼望着能在这些分泌物中发现新大陆,经过多次试验,他们惊奇地发现,当胰腺的胰岛细胞中的分泌物不足时,就会导致糖尿病。他们又从分泌物中分离出了一种物质,当给糖尿病患者使用这种物质后,他们的症状就会消失。但当这种治疗结束后,病症又会出现。麦克劳德很高兴,他对助手们说,这将是人类糖尿病史上的一次重大革命。他们把这种物质命名为胰岛素。
1922年,麦克劳德、班廷、贝斯特(Charles Herbert Best)和詹姆斯·伯特伦·科利普(James Bertram Collip)向世人正式宣布发现了胰岛素,并很快用于了临床。瑞典首都斯德哥尔摩的医科大学卡罗琳学院为了褒奖麦克劳德和班廷,把1923年的诺贝尔医学和生理学奖颁给了他们。
至今,注射胰岛素还是全球糖尿病患者最佳的选择。 在麦克劳德和班廷获得诺贝尔奖30年后,也就是1953年,美国的生化学家文森特·杜维尼奥终于把9个氨基酸成功接在了一起,人类终于获得了人工合成的催产素。在这之前,天然催产素数量无几,价格昂贵,很多家庭无力承担,文森特·杜维尼的人工催产素给更多分娩困难的孕妇带来了福音。1955年,这位美国生化学家由此获得了诺贝尔奖。
当世界各国众多科学家致力于胰岛素研究的时候,英国的桑格十年磨一剑,最终比他人先行一步,叩开了胰岛素神秘的大门。在这之前,胰岛素就似一个掩在纱帐里的曼妙女子,她清傲优雅而又迷人,让众多科学家为之怦然心动,可又不能一睹芳容。
桑格1918年8月13日出生在英国格洛斯特郡,他从小好学,25岁就获得了剑桥大学博士学位。桑格钟情于胰岛素研究,毕业后一直致力于胰岛素结构的探索,1955年初,桑格从牛胰脏里提取了胰岛素,经过数次试验,最终把胰岛素两条氨基酸链拆开了。桑格激动得泪流满面,胰岛素被桑格的深情和眷恋感动了,摘下了她的神秘的面纱,最终给了桑格粲然的一笑。这一年,桑格37岁,他对助手说,这是胰岛素女神送给他的最好礼物。
在那个灿烂的下午,桑格欣喜地发现,胰岛素两条氨基酸链就像少女挥舞的长袖,两链中间,还有两个硫硫键连着。桑格高兴地对助手说,我们试着把两条链上的氨基酸一一切开,肯定会有奇迹发生的。桑格用试剂等化学试剂和酶等方法果然把它們分开了。多么神奇啊!A链由21个氨基酸组成,B链则由30个氨基酸组成,分别称为21肽、30肽。桑格不仅摸清了两条肽链氨基酸排列顺序,还测定了牛胰岛素完整的一级结构。从辩证角度看,能拆就能合,桑格想把它们合起来,但最终未能如愿。他发现,A、B两条链合起来,竟得不到一点活力。他觉得很奇怪,可又无能为力。即使这样,他也因为完成了胰岛素的分子化学结构阐明测定而戴上了1958年诺贝尔化学奖的桂冠。1980年,已经62岁的桑格宝刀未老,在耳聪之年又设计出了一种测定DNA(脱氧核糖核酸)核苷酸排列顺序的方法,与W·吉尔伯特、P·伯格获得了当年的诺贝尔化学奖。桑格是世界上第四位两次获此殊荣的科学家。
也许很多人会问,有了桑格阐明的胰岛素一级结构,就像人工合成催产素一样,人类也应该可以合成牛胰岛素了。非也!其实,仅仅有这样的一级结构是远远不行的,蛋白质本身具有复杂的高级结构,有一个折叠、扭曲、螺旋式的复杂空间结构,如果合成的产物不能形成与天然胰岛素同样的高级结构,合成产物就没有活性,中国科学家在以后的合成中,感觉到氨基酸链很有个性和韧劲,一时很难把它扭成像咱们吃的麻花那样的造型。
可美国康奈尔大学的卡佐亚尼斯并不服气,那个时候,年轻的卡佐亚尼斯不仅是这座著名大学生化系的副教授,还是被人们誉为多肽合成之父的文森特·杜维尼奥的得力助手,当知道桑格在胰岛素方面获得成功后,他也跃跃欲试,他对文森特·杜维尼奥说,先生,您曾成功地合成了催产素,现在桑格教授又把胰岛素的结构确定了,我想,我们可以去合成胰岛素了,我敢预言,人类从动物胰脏中提出胰岛素的时代即将过去了,以后医院临床会用我们人工合成的胰岛素了。文森特·杜维尼奥看了一眼这位年轻的教授道,催产素只有9个氨基酸,胰岛素有51个,这可是一个蛋白质呀!年轻人,你的预言恐怕要等后人才能实现。
卡佐亚尼斯急了,想再次说动眼前这位已经功成名就的长者。文森特·杜维尼奥轻轻拍拍他的肩膀道,科学容不得心急,只能一步步往前走!说完他走开了。卡佐尼亚斯摇摇头,从这一刻起,他决心自己干。
这一年酷夏的一天,卡佐尼亚斯告别文森特·杜维尼奥,背起行囊到希腊去做访问学者。半年后的初冬,他打道回府,来到了美国匹兹堡大学,学校很看重他的到来,专门为他建了宽大的实验室,在这里,卡佐尼亚斯如鱼得水,用他在希腊做访问学者时勾勒的人工合成胰岛素蓝图,开始了他的探索之路。
有着这一番雄心壮志的还有联邦德国的查恩,这位生化学家曾一直致力于研究羊毛,一根细小的羊毛也是蛋白质,与胰岛素相同的是也含有二硫键。据说,查恩转向胰岛素研究开始很富有戏剧性,他的学生有一天建议可否试试胰岛素的合成。查恩这些年都是围绕着羊毛转,朋友们都说他一身的羊膻味,让人躲避不及。查恩说,是得去掉身上这股膻味了,要不我都成了羊的标本了。于是,他转变方向,重起炉灶,转向了胰岛素的合成。
英国著名杂志《自然》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,一直站在国际高度报道和评论全球科技领域里最重要的突破,它的权威性可想而知,对胰岛素的研究进程它也始终给予重点关注。就在1958年秋天,《自然》杂志在综合梳理了世界各国关于胰岛素研究的进程后,下了一个权威性的结论:人工合成胰岛素,还有待于遥远的将来。
这个看似断言的结论中,还在“将来”的前边特地加了“遥远”二字加以强调,从中可以看出,人工合成牛胰岛素并非易事,也不是一朝一夕就能完成的。
那么遥远是多远呢?
起码很多在这个领域奋斗了数年的科学家还没有看到希望。
在这种大背景下,中国科学家却勇敢地选择了人工合成胰岛素这一生命领域的一个重大难题,他们不仅要啃下这块一时无从下手的硬骨头,还把合成时间缩短了5年,以后又是4年、3年、1年,甚至要在1959年国庆前夕完成,向新中国第10个国庆节献上一份厚礼。
为了抢在世界同行前完成任务,中国科学家的研究是在秘密中进行的。1958年年底,中央有关部门还就此专门给中科院发出了这样的指示,要求:凡国际上没有做成的东西,我们要抢先一步做出来,这样才更有国际意义,你们在这一研究合成过程中,要严加保密,不能向外界透露一点信息,更不能把我们的研究步骤、进展情况发布到社会上。
中科院对此高度重视,迅速把这一要求以机密文件的方式传达给了中科院上海生化所以及其他单位。在这之后,关于胰岛素的一系列报告、文件都加了密级。在世界各国同行的研究没有正式发表之前,中国科学家不得率先发表。 人工合成胰岛素的主要科学家邹承鲁后来曾回忆道,其实那时候国内外通信闭塞,彼此之间就像在两个星球上一样。我们进入合成胰岛素一段时间后,才辗转听说国外有两个小组也开展了类似的研究工作,一个是德国的,一个是美国的。
胰岛素合成主要成员、中科院上海生化所研究员杜雨苍生前也有类似的回忆,对国外同行的研究情况,中国科学家到了1960年后才知晓的,国外对我们的了解应该也是这样的。在這之前,他们不知道我们,我们也不知道他们。
其实,世界科学家在进行胰岛素的合成过程中,最初德国的科学家查恩只是把美国的科学家作为了竞争对手,而美国的科学家卡佐亚尼斯比查恩更早一些就知道中国人也已经开始了胰岛素的合成工作。
第二章 攻关 攻关
是从零开始的
中国科学院上海生化所坐落在上海市徐汇区岳阳路320号大院内。徐汇区因历史上的一个人物而得名,此人名叫徐光启,为明末大臣、天主教学者。相传3世纪吴赤乌年间,徐汇之地就建有龙华寺,至元末明初,布业始祖黄道婆在黎族学习并革新种棉织棉技术后,远赴上海地区传授布衣,在黄道婆的努力下,上海地区遂成为棉纺织行业的中心。明代科学家徐光启思想开明,善于中西贯通,他把西方科学文明引进到了古老的中国,为近代中国科技发展打下了基础,他到了上海后,给上海的棉纺行业带来了一场革命,因为徐光启和他的后人常年居住于此,久之,人们就称这里为“徐家汇”,徐汇区因此而得名。古老的徐汇人在这片热土上留下了各自的时代建筑,也根植下了丰厚的文化。从历史深处走来的龙华寺,是大上海现存历史最悠久,也是规模最宏伟的佛教圣地,一直保持着宁代“伽蓝七堂制”风范。
二十世纪六十年代,中国科学家就是在徐汇区岳阳路320号,成功地合成了让世界同行都为之震惊的人工合成胰岛素。英国首相撒切尔夫人在参观中科院生化所的时候,曾有感而发:“徐汇是个出奇迹的地方!”生化所所在地岳阳路,也一度成了科技发展的标志。岳阳路并不宽,两边是粗壮的法国梧桐,据史料记载:岳阳路原名祁齐路,1912年由法租界公董局修筑,距今已有104年的历史。当时,公董局有一位董事名为祁齐,他为这条路的修建立下了汗马功劳,路名便由此而得。坐落在岳阳路320号的大院,也诞生在历史的深处,20世纪20年代末,日本人梦想在中国上海建一座大型的自然科学研究所,最后他们把目光投向了徐家汇路与祁齐路交叉口的那片处女地。很快,他们就从“庚子赔款”中拿出82500两白银,买下了这里的55亩荒地,日本人并不满足,他们得陇望蜀,如法炮制,后又购得土地数亩,于1930年春天建起了这座“自然科学研究所”。
自然科学研究所始建于1929年,翌年竣工,尽管已逾86年,可未见多少苍老,至今依然还显得雄浑、牢固。这座外貌透着哥特式风格的建筑,线条粗犷,纵向窗间墙凸起向上,一路层层缩进,最后似奋力一跃,冲出了女儿墙。整栋楼共三层,主入口处五层。据说,这座研究所的设计图出自日本内田祥三之手,内田祥三1907年毕业于东京帝国大学工学院,1920年代,他因设计了东京帝国大学建筑而扬名。为了能在中国的大地上留下所谓大日本帝国的雄风,内田祥三把建筑刻意设计为“日”字形,如从高空鸟瞰,这“日”字如镌刻在大地上一般。
抗战胜利后,这座自然科学研究所被国民党接管,后成为国民党中央研究院,院长为冯德培。1949年5月25日,人民解放军进驻上海,不足一个月,上海军管会就接管了中央研究院。带队的是李亚农 ,李亚农毕业于日本东京帝国大学,是一位颇有建树的知识分子,曾任新四军敌工部副部长,是陈毅元帅的得力部下,他奉命进驻中央研究院不久,就被任命为中国科学院华东办事处主任。李亚农没有想到,数年后,他的儿子承其衣钵,成为中国科学院上海生化所的党委书记。李亚农晚年常对儿子这样说:“内田祥三设计了帝国大学,又设计了自然科学研究所,可我这个从帝国大学毕业的学生,偏偏就接管了他的自然科学研究所,这是他没有想到的吧?”
除此之外,日本的内田祥三还有一个没想到,他精心设计的那座“自然科学研究所”,在数年后成了中国生化研究的重镇和翘楚,并在这里诞生了举世震惊的人工合成胰岛素。
历史总是富有戏剧性。
对中国科研人员来说,人工合成胰岛素是一个陌生而又神奇的领域,开始无路可循,怎么办?三个臭皮匠赛过诸葛亮,所长王应睐三天两日召集大家开“神仙会”“皮匠会”,一时间,大会小会连轴转。那个年代,生化所年轻的科学家们度过了一个个不眠之夜。
就是在一场“神仙会”上,钮经义提出不要急于下手,先操练一下,练练兵。那个夜晚,所有与会者的目光都聚集到了钮经义的身上,怎么操练?怎么练兵?人们都急于在钮经义宽阔的额头上找到答案,在他那张白皙的脸上找到蹊径。大家发现,钮经义眼镜后那双细小的眼睛闪烁着,好像随时都要迸发出灼灼的灵感之花。
见大家都在盯着自己,钮经义一时没有吭声,只是在摸着自己的额头。王应睐见状笑了,他看了一眼钮经义道,经义,你有什么好办法?说说看。
钮经义也跟着笑笑,看了大家一眼说,目前,世界上已经合成了催产素,大家知道,催产素是有9个氨基酸,也含有二硫键,我们就从合成催产素开始先练练手。
大家听了,都觉得这个办法好。王应睐点点头,他知道,在生化所众多的科研人员中,钮经义对合成胰岛素有一定的发言权,他早年留学美国时曾从事过一些有机合成实验,在蛋白质一级结构测定中获得了很多研究成果。
对年轻的钮经义来说,王应睐是他的伯乐,当然,王应睐还是生化所众多千里马的伯乐。这是后话。钮经义出生于江苏兴化,祖父是清代举人,父亲则是闻名乡里的秀才,多年躬耕于私塾,可谓是书香世家。受家庭熏陶,耳濡目染,少年钮经义就有很强的求知欲,他好学,肯钻研,成绩都是一路领先。1938年,钮经义因学习突出,被保送到昆明西南联大化学系学习,师承著名学者高崇熙、朱汝华、黄子卿、曾昭抡、钱思亮。抗日战争结束后,钮经义动了出国深造的念头,经过一番准备,于1948年酷暑来到美国得克萨斯州大学学习,几年后就获得了生物化学博士学位。后来,钮经义凭着自己的实力,又敲开了旧金山柏克莱加州大学病毒研究所的大门,短短两年间,他就在蛋白质一级结构测定中令同行刮目相看。 钮经义在美国科技界锋芒显露,引起美国当局的关注,很多“好处”“许诺”接踵而至,可是,美方的橄榄枝没有挡住钮经义投向祖国的目光,相反,随着他科技水平的日益提高,他报效祖国的念头也愈来愈强烈,朝鲜战火燃起后,他更是归心似箭。他的导师弗朗克·康拉很不理解,在一个冬日,弗朗克·康拉特地把钮经义请到咖啡店说话,导师啜了一口浓浓的咖啡道,为什么要回国呢?美国是最能让你展露才华的地方。你也知道,柏克莱加州大学在美国赫赫有名,从这里走出了多位诺贝尔奖得主,这里有一流的实验室、一流的设备。你在这里,用你们中国的成语来说,就是如鱼得水,如虎上山。导师又急切地加重语气道,钮,如果你留下,你将又是一位柏克莱加州大学获诺奖的科学家。
弗朗克·康拉是美国负有盛名的生化学家,钮经义对他敬佩有加,钮经义沉思了片刻道,先生,中国目前还很落后,可那是我的祖国,我们有句俗话,儿不嫌母丑狗不嫌家贫,这老话您可能还不知道吧?国家穷了我们不能躲得远远的,更要出一把力,母亲丑了我们给她装扮。新中国百废待兴,正是需要我们这些海外游子的时候。弗朗克·康拉最后没能说服他,只是摊开双手,连声说着可惜,可惜!钮经义也知道可惜,他知道,有大师的教诲,有当下的科研条件,自己会走得更远,也更有收获,可他深知,他的根在中国,他要回到自己的土地上生长。
临分手时,导师握着钮经义的手说,尽管你没选择留下,可你的行动值得我敬重!
之前,钮经义曾多次申请回国,都被美国当局以各种理由拒绝了,那个年代,特别是那些学理工科、医学的留学生都有如此的经历,美国当局严令禁止他们回国,而对于在生化领域已经崭露头角的钮经义来说,归国之路就更加艰难了。钮经义顶住美方的威胁、利诱和跟踪,经过艰辛奔波,到1956年4月才最终拿到了美国移民局一张放行的纸文,这一刻,钮经义悲喜交集,泪流满面。他晃着手中的纸文,对移民局的官员大声吼道,为了回家,我在你们这里申请了整整6年多,这就是你们美利坚合众国所谓的自由吗?那个肥胖的官员面露愠色,正要动武时,钮经义的同伴见状不好,拉起他就急急地走了。
这年4月的一天,钮经义踏上了美国威尔逊总统号邮轮,开始了他的归国之旅。在巨大的邮轮驶离码头那一刻,泪水一下子溢满了他的眼眶,他太激动了,此时此刻他抑制不住满心的喜悦,连声自语道,我要回国了,终于回国了!
经过两个多月的旅途,钮经义终于站在了祖国的土地上,他觉得自己从来没这样的踏实过,此时此刻他才真正体会到了“脚踏实地”的滋味。随后,他应邀来到了北京。从美国出发的时候,是人間四月天,如今已是炎热的夏日,到处都是欣欣向荣的景象,钮经义内心无时不被感动着,他受到中科院的热情接待,他感到了火一般的温暖。没出几日,一位年轻的女性来拜访他了,此人叫王芷涯,是中科院上海生化所的党支部书记。王芷涯时年三十有余,她1945年参加革命,解放战争初期就在上海女子中学从事地下工作。一见钮经义的面,她就笑了,是那种爽朗的笑声,听起来悦耳,让人亲近。她握着钮经义的手道,钮先生,您是从事蛋白研究的专家,我们都希望您能到生化所去。所长王应睐先生曾向您发出过郑重的邀请,我今天也是亲自来请您的。您可一定要去呀,刘备请诸葛是三顾茅庐,我们六顾茅庐也不抱怨,只要能请到您就行。王芷涯说完,又是一阵爽朗的笑,随后,她热切地看着钮经义。钮经义被王芷涯的笑声和热情感染了,他连声道,我很乐意!我很乐意!王应睐先生已经向我发出多次邀请了,我不能无动于衷啊。再说,这么大热的天您又亲自从上海赶来,我要是拒绝就太不近人情了。钮经义笑了笑道,我稍加准备就马上赶过去。王芷涯大声笑着说,其他单位该有意见了,说我是来抢人才的,说不定要送我个“女张飞”的绰号了。
真是快马加鞭,钮经义和王芷涯会面不长时间,就踏上了开往上海的火车。那是一个小雨霏霏的上午,在生化所的所长办公室,王应睐紧紧握住了钮经义的手,高兴地笑了,那笑容一直到了眉梢。生化所的人都知道,王应睐爱才如命,每得一人才,他都如获至宝。他握着钮经义的手,握了很久很久,也很有力。钮经义从王应睐有力的双手中感到了一种力量,感到了一种不需言说的契合。
很快,王应睐就把钮经义分配到曹天钦研究组,专事原肌球蛋白的C-端分析工作。这以后,钮经义成长为中国著名的生物化学家。鉴于他在多肽合成研究中的成就,1980年他被选为中国科学院院士。
1958年中期,钮经义开始挂帅练兵,麾下有许根俊、陈常庆、王尔文、黄维德等人,可谓是精兵强将。后来成为著名生化学家、中科院院士的许根俊时年才23岁,其他人年龄也都与许根俊相仿,皆是些青年才俊。这年10月,人工合成催产素已初露成效,又过数日,九肽合成物已经出现在玻璃试管里,实验当天,他们邀来中科院生理研究所的专家鉴定,众目睽睽之下,黄维德小心翼翼地捧出盛有合成物的试验管,紧接着又拿出针管,抽出试管中的合成物,把针孔扎进了兔子的身体里,随后她用灵巧的手指一推,那合成物便注入兔子的肌体中。专家通过仪器发现,兔子的子宫收缩了,人工合成催产素起作用了,专家们板着的面孔都露出了笑容。这笑容就是成功的信号,大家都被感染了,一阵阵掌声响了起来,许根俊、陈常庆、王尔文也在忘情地鼓掌,这是凯旋者的喜悦,年轻的黄维德双手捂着脸,竟然喜极而泣。她能不高兴吗?无数个日夜耗去了大家多少心血,在黄维德纤细的手指上,还留有实验时被烧伤的疤痕。钮经义道,这疤痕应该叫功勋疤,一句话,逗笑了黄维德,她说,为了催产素,值了!
虽然试验初步成功了,可钮经义要求还要精益求精,他说,我们的目标是用到临床上去。钮经义和他的团队在1959年国庆节来临时终于拿出了合格的人工合成催产素,上海生物化学制药厂闻风而动,以最快的速度从生化所取得了技术转让书。1960年初春,上海生物化学制药厂正式投入生产,盈利可观。
而对生化所的科学家来说,人工合成催产素投产不是他们的目的,他们只是将其视为一次成功的大练兵,最终是为了人工合成胰岛素。 开始没有欢呼
中科院院士、著名生化学家龚岳亭先生1928年出生,时年30岁。他后来回忆道,1958年全国热火朝天,科技人员也不例外,大家都希望在不太长久的时间内攀登世界科学高峰,像其他行业一样,我们也能放出一颗“科学卫星”,振奋一下人心,为祖国科学事业做出贡献。中国科学院上海生物化学研究所在王应睐、曹天钦、邹承鲁、钮经义、沈昭文等先生的带领下,老、中、青科技人员三结合,其中有一批刚从大学毕业的青年,“初生牛犊不怕虎”,敢想、敢说、敢干,大家都充分发扬科学民主的精神,还邀请国内有关专家参与学术讨论,百家争鸣,各抒己见,经过论证,提出了一个“人工合成胰岛素”这一宏伟目标,得到了各级领导的重视和大力支持。如果成功了,这不仅是科学上的创举,也有一定的哲学意义。恩格斯曾在《自然辩证法》中指出:“生命是蛋白体的存在形式。”因此这个选题思想明确,既有重大的科学意义,又攻克了世界上尚未突破的难题。大家都认为,蛋白质与核酸两类生物大分子体现生命的物质基础,蛋白质是生命活动的主要承担者,它调节生长、发育、繁殖代谢和行为等生命过程。人们如能解决人工合成的问题,乃至创造出不存于自然界的蛋白质“变种”,不仅对深入了解生命现象与活动规律有重大意义,还可以为人类的生产实践开辟出新的天地,在生命科学研究的漫长道路上树立一块重要的里程碑。
有关蛋白质的研究集中于它们的生物功能和物化性质领域,而对结构与功能之间的关系了解亦不够深入,对化学合成具有高级结构的蛋白质则更知之甚少。选定胰岛素作为人工合成蛋白质的对象时首先要解决三对二硫键能否正确配对;其次,多肽合成在当时国外的最高水平,也仅有a-促黑激素(a-MSH)由瑞士罗伯特施维泽(Robert Schwyzer)研究合成的实例,国内只有初步合成催产素的经验,美国科学家杜维尼奥(Du Vigneaud)因合成催产素(9肽)获得了诺贝尔化学奖。合成工作中需要大量氨基酸原料和化学试剂,我国尚不能自给,要花大量外汇采购。再就是还要建立一整套蛋白质、多肽纯化和分析技术。尽管有着上述许多困难,可大家敢想敢干,领导们都很尊重科学家的各种想法。当时,年轻人在导师的指引下,认真准备,热烈讨论,无名利之争。经过科学论证,生化所制定出五路进军的具体措施,以天然胰岛素的硫硫键拆合和氨基酸生产为先行;多肽化学合成为主力;同时建立并改善肽的分离、纯化与分析技术;并探索肽的激活(磷酸化)与酶促转肽等生化途径。总的目标是:“全面准备,多路探索,上下并举,重点突破。”
直到晚年,龚岳亭对当年的情景还是记忆深刻:“巧妇难为无米之炊呀!那个时候真是白手起家,除了两个拳头,什么都没有,我们夜以继日,在很短时间内就结束了国内不能自制整套氨基酸的历史,保证了胰岛素合成工作顺利进行,而且还创办了生化所东风厂,不仅满足了我们自己的需求,还供应到了全国。”
人工合成胰岛素成了那一代科学家永远抹不去的记忆,每次说起往事,王应睐都激动不已:“在人工合成胰岛素的过程中,我们闯过了许多异乎寻常的难关,做了前人所没有做的事情。1955年当桑格第一次阐明胰岛素结构的时候,英国《自然》杂志就预言合成胰岛素将是遥远的事情。实在地说,他们的预言并不保守,也不武断。但是,谁能想到?仅仅三年的时间,中国人就敢做出跨越这个‘遥远’的决定。那时候,我们攀登的珠峰不是一座,也不是几座,而是无数座,可我们最终都胜利地攀登了。”
1958年深秋,上海生化所的人工合成胰岛素开始紧锣密鼓地进行着。应该这样说,最初所长王应睐的压力是很大的,他思维缜密而又严谨,对人工合成胰岛素,他同科研所众多科研人员一样向往,可成功与否,他在心中打了一个更大的问号,也承受着更大的压力。
深夜,萬籁俱寂,整座大上海都已经沉睡了,这个时候,王应睐还坐在自己的书房里写着计划,墙上的老式挂钟响了,他抬头看了看,时针已经指向了凌晨2点,他揉揉太阳穴,又陷入了思索。他在想,人工合成胰岛素仅靠上海生化所一己之力是远远不行的,应该寻找多个得力的合作伙伴,他在脑海里一一搜寻着国内势头强劲的大学、研究所,他想到了北京大学,北京大学的有机教研室可谓是兵强马壮,另外,合成胰岛素的一个重要的环节是对肽链的有机合成,再就是酶促合成,生化所在有机合成方面缺少经验,鉴于此,得邀请中科院上海有机化学研究所参加。
第二天上午,王应睐就把这个想法告诉了大家,曹天钦、邹承鲁等人都一致赞成。很快,生化所就派人到北京邀请北京大学参加。北京大学素来就是敢开先河的,双方对人工合成胰岛素一拍即合。复旦大学生化教研室也有意参加,该生化教研室是在中科院上海生化所的鼎力相助下成立的,开展教学才几个月的时间,王应睐等几位生化所的科学家还是这里的兼职教授,对复旦大学的生化实力了如指掌,对于复旦大学自告奋勇加盟一事,生化所开始并没有接受,后复旦大学要求再三,生化所才将其列入合作单位。
对于邀请中科院上海有机所合作的事,开始王应睐心中没把握,他和有机所的所长汪猷虽没有深交,但知道汪猷是个“认死理”的人,脾气又倔又犟。俗语言,话不投机半句多。有人提醒王应睐,说不要去,去了也要碰钉子。在王应睐的阅历中,还没有交往不了的人。王应睐说,成不成另说,我还没去,怎么就知道不成?
在一个秋日下午,王应睐走过那条铺满落叶的小径,来到了有机所,他要说服汪猷,让他一起来共同完成合成胰岛素的工作。汪猷生于1910年,时年48岁,比王应睐小3岁。1927年,二人同在金陵大学读书,只是没有来往。王毕业后留教,汪猷则打点行囊,一朝去了北平协和医学院生物化学读研究生,毕业后成了研究员,开始的路不同,后又殊途同归,皆在1940年代末成为中央研究院医学研究所筹备处的研究员,当年二人见面时,不禁都放声大笑,开口竟都是:“缘分!缘分!”后各自成了中科院有机所、生化所的掌门人。
当王应睐走进汪猷办公室的时候,汪猷正低头阅读一篇论文,嘴里时而念念有词,时而闭目沉思。 中科院上海生化所年轻的科研人员早就坐不住了,他们觉得所里动作慢,步伐缓,就把《文汇报》《解放日报》贴在了走廊两边的墙壁上,社论和评论员的文章都用红笔圈了,显得格外醒目。王应睐看了,只是笑笑。
没出几日,生化所王应睐所长开始升帐布阵,钮经义负责有机合成,天然胰岛素拆合由邹承鲁负责,肽库由曹天钦统管,酶激活、转肽由沈昭文一并掌握。合成过程中为了加强党的领导,生化所还专门成立了由党员组成的领导小组,组长为曹天钦,组员王芷涯、张友尚、陈常庆、杜雨苍。
由于此时王应睐还不是党员,所以没能成为党员领导小组成员。也就是这一年的年末,王应睐加入了党组织。
东风厂往事
王应睐他们知道,人工合成牛胰岛素离不开氨基酸等试剂,那个时候,这些试剂主要依赖进口,贵如黄金,更让我们科学家气愤的是,西方国家对新中国实行封锁禁运,连一些最起码的科研用的试剂也在其中。
王应睐决定自力更生解决这一难题,他说,只有我们自己掌握了本领,才不怕他们卡我们的脖子。没有他们这条船,我们就渡不了江了吗?我们自己造!王应睐是不轻易动气的,可那天他说得斩钉截铁。
这个任务落到了一位年轻人肩上,他叫陈远聪。
2016年3月,我再次来到上海,为的是继续采访当年那些人工合成胰岛素的见证者和亲历者。从1960年代初胰岛素合成至今,已经数十年了,当年参与这项伟业的人大都已经故去,像王应睐、曹天钦、邹承鲁、钮经义等院士早已不在人世,即便是他们的学生如今也所剩无几,尚在人世的也都已过耄耋之年。
初春的上海,还有丝丝凉意,有些行人还裹着厚厚的衣服,在冷风中匆匆而过。在上海浦东东方城市花园44弄201室,我见到了陈远聪老人,当年那位意气风发的年轻人已是一头白发,满脸沧桑。
陈老生于1928年,1950年代末,他才30有余,在很多人印象中,他走路大步流星,像小跑一样,那一罐罐氨基酸等试剂,就是在他的指挥下生产出来,很多人都还记起他在车间里那满头大汗的样子。当年的小陈,现在被单位的年轻人称为陈老了。
如今88岁高龄的陈远聪虽是步履蹒跚,可是回忆起那段充满激情的岁月,老人还是思路清晰,谈到动情处,陈远聪那双浑浊的双眼泛着灼灼的亮光。开始,老人听说我此番来意后,先是短暂沉默,后嘴角蠕动了几下,好像在咀嚼那段刻骨铭心的记忆,继而,他凝望着窗外,目光好像一下子穿过了几十年的时光,直到往事的深处。
他回过头来,缓缓地说,其实就像发生在眼前的事,这一说呀,我又回到三十多岁的时候。老人的眼睛湿润了,他平静了一会儿,开始娓娓道来:“时间可真快啊,一晃几十年了。1959年1月我奉生化所王芷涯同志之命从北京大学返回生化所,和谭佩幸一道负责东风厂的组建工作。东风厂建于1958年底,主要为人工合成胰岛素生产氨基酸。我们都知道,胰岛素有A链和B链,由51个氨基酸组成,有17种不同的氨基酸,当时国内只能生产纯度不高的甘、精、谷3种氨基酸,其余14种需要进口。由于西方国家对新中国实行封锁禁运,生化试剂都得从香港转口进入中国,除要花昂贵的外汇外,还需要很长时间,这样有时候真是远水解不了近渴呀!你想想,实验正在进行,这边没有试剂了,那该多着急。合成胰岛素必须有源源不断的氨基酸供应,活人不能被尿憋死,你西方人禁运,那我们自己动手制造,让你们这些西方人干瞪眼,干生气!上边也要求我们,走自力更生、奋发图强的道路,所以生化所就组建了东风厂,一时没人怎么办?一是从生化所各研究组抽调一部分科技人员作为生产骨干;二是从社会上招收了10多名中学毕业生和复员转业军人做生产工人,共约30人。人员解决了,还没有厂房呀,所长一声令下,拨出大楼的几间实验室和320号院内16楼楼下两间房做生产车间,生产小组有分离、提取、合成、分析四个小组。专家钮经义和沈昭文亲自下厂指导,帮助建立离子交换层析法纯化氨基酸和纸层析法鉴定氨基酸纯度。人工合成胰岛素需要有高纯度的氨基酸原料,不能含有杂质,严格的纯度指标是层析纯、旋光和元素分析合格,要达到进口的英国BDH产品的标准。1950年代的氨基酸生产,除谷氨酸是用微生物发酵大规模生产外,其余都是从天然生物材料中提取的,如从蛋白质水解液中18种氨基酸混合物纯化出高纯度单一的氨基酸,难度大,成本高,因而价格昂贵。1952年曹天钦先生从英国剑桥大学回国计划开展蛋白质一级结构分析研究,带回10余种氨基酸,每种也只有毫克量,十分珍贵,要合成胰岛素就需要以克为单位计,每次投入数十克,有的品种氨基酸每克比黄金还贵。自己生产氨基酸可为国家节约大量外汇,到了1959年底结算,东风厂办厂才一年多,我们就为国家节省了数十万元的开支,当时生化所一年的经费也只有100万左右。更重要的是,我们自己生产的氨基酸质量一点都不低于国外的,甚至还超过一些国家的。那个时候啊,东风厂慢慢就成了人工合成胰岛素的后勤部,保证了氨基酸源源不断地供应。这可是了不得的事啊。咱中國人就有这种精神,他们卡咱们的脖子,咱们偏不让他卡,让他们帝国主义拿咱们没办法,这就是中国人的志气,什么时候咱们都不能少了这份志气,要不,咱们就得比他们低一头,就得仰人鼻息啊。”
陈远聪说着,声音一下子提高了,他拍着自己的胸脯,就犹如当年他在车间里拍着胸脯为大家鼓气一样。
陈远聪祖籍四川三台县,其父当年是盐税局的职员,虽有固定的薪水收入,可一家人生活还是难以为继,学生时期的陈远聪常为三餐而哭脸愁眉,少年已知愁滋味,他立志要改变家庭命运。1947年,19岁的陈远聪以优异的成绩考入四川大学化学系,两年后,他和其他同学就迎来了新中国第一缕阳光。1949年12月,刚刚解放不久的成都陷入了大饥饿,城市居民急需粮食果腹,解放军号召大学生协助工作队到各地征粮,陈远聪也踊跃报名参加,随后他又参加了土地革命。1953年,新成立的中国科学院急需人才,陈远聪作为理科大学生踏进了中国科学院的大门,随后他和几个同学被分配到了上海生化所工作。
2015年起,中国作协与中国科学院合作,组织一批作家开始采写以中国科学家“创新报国70年”为主题的系列报告文学。人工合成牛胰岛素这一重大科学研究成果,无疑是新中国成立以来科学界的代表性、标杆性事件,值得大书特书。作为创作经验丰富的报告文学作家,铁流勇于担负此重任,通过深入细致的采访,创作完成了长篇报告文学《高度》,力图还原半个世纪前那幅扣人心弦、波澜壮阔的历史场景,还原中国科学院上海生化所、有机所、北京大学等单位集团军作战,经过艰苦卓绝的探索、攀登,最终取得重大突破的峥嵘历程。并对在此进程中做出各自贡献的众多科学家的工作、奉献与付出一一予以较为客观、真实的还原,塑造了钮经义、杜雨苍、王应睐、陈远聪、邢其毅、汪猷、季爱雪等一批杰出科学家生动而鲜明的形象,讴歌了拼搏、开拓、求实、报国的科学家精神。这种伟大的精神正是一种民族自信与民族自强的中国精神。中国科学家的拼搏奋斗,为的是不被我们的对手在关键的科学技术方面“卡住脖子”。他们奋斗的初心就是为了国家强大、民族强盛。因此,他们不愧是时代骄子、民族脊梁。
而在登上科学之巅的历程中,科学家们付出了难以想象的艰辛努力和巨大牺牲,也走过了一段曲折的道路。尤其是在1958年大跃进和1966年开始文化大革命那样一种不正常的政治社会环境中,要在科学研究上取得重大突破,更是难上加难。然而,中国的科学家们做到了,中国做到了。这,无疑是一件值得彪炳史册的大事!
人工合成牛胰岛素,同曾为中国赢得第一个自然科学类诺贝尔奖的青蒿素的提取一样,代表着科学研究的中国高度、世界高度。它们都是中国科学家集体作战、协同探索的结果。这些成就的取得,离不开团队的合作与协调,也从另一方面反映了中国集中人力物力办大事的决心和集中优势力量办成大事的能力。这是一种伟大的中国力量。因此,人工牛胰岛素的合成,实质上是一个国家的骄傲,是一个国家的荣耀。在每一位英勇奋斗的科学家背后,站立着我们伟大的祖国!而这些科学家们的杰出工作,又为我们的祖国增添了无上的荣光。铁流创作的《高度》,带给了我们长久的深思。
今天,你在大街上,马路边,广场上,抑或是某个地方,随意开口问问旁边的人:“你知道人工合成胰岛素吗?”可以肯定的是,百分之九十以上的人都会摇摇头。
一些上了年纪的人大概还能隐约记起当年中国科学家人工合成胰岛素的事,有的也许会说:“那是一件了不起的大事!”
人工合成胰岛素,曾一度是中国最接近也最有希望获诺贝尔奖的科技成果,这也是世界上众多科学家一致的看法。从20世纪70年代初开始,就有美籍华人、著名物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁先生向周恩来总理等国家领导人三提申请诺贝尔奖的轶事,其过程曲折而又颇有戏剧性。
2015年11月,中国科学院在上海举行了一场规模颇大的庆祝会,庆祝的主要内容就是逐渐被人们淡忘的人工合成胰岛素。50年前我国首次实现人工全合成结晶牛胰岛素,在人类揭开生命奥秘、解决医学难题的道路上迈出了重要一步,成为中国攀登世界科技高峰征程上的一座里程碑。是啊,中国科学院之所以选择这个日子,是因为50年前的今天,也就是1965年9月17日,中国科学家在世界上首次人工合成了胰岛素,为人类探究生命的奥秘打开了发现之门。今天,在繁华喧嚣的年代,可能很少有人再去关心和了解这项遥远的伟业了,可是对于中国科学家来说,特别是对于那些人工合成胰岛素的亲历者来说,那毕竟是一个曾经令世界都为之瞩目的科学高峰。
围绕人工合成胰岛素50周年庆典,中国邮政特地在9月17日这天向全国发行了一套面值为1.20元的纪念邮票,该邮票1套1枚。邮票图案也是紧扣胰岛素主题,背景为胰岛素分子的一级结构图、实验用具和发表的论文首页,显微镜下是人工全合成牛胰岛素结晶。首发仪式也特地在人工合成胰岛素的摇篮中科院上海生命科学研究院举行。
那些日子,最忙碌的莫过于上海生命科学研究院了,该院主办的《生命科学》杂志特地推出了一期“纪念人工合成牛胰岛素50周年”专刊,许多经历过那段“胰岛素岁月”的人都拿起笔来写了回忆和纪念文章。研究院还专门举行了一个人工合成胰岛素展览,一张张发黄褪色的照片,一段段激扬厚重的文字,向今天的人们勾勒出了那个年代人工合成胰岛素的人和事。开展那天,来者大都是耄耋老人,尽管有些人已经行动困难,但多少年过去了,胰岛素往事依然是他们每个人一生的守望。
那天,北京大学的叶蕴华教授也赶来了,她凝望着墙上的那张黑白照片许久没有离开,这张照片摄于1964年,是当年胰岛素A链合成组部分人员的合影,那是一张张年轻而又生动的面孔,照片里的叶蕴华时年29岁,长得温雅俊俏,青春勃发。时光飞逝,当年的自己如今已是满头华发,面容沧桑。看着,看着,叶蕴华不禁两眼湿润了。她不时对周围的朋友感叹道:“那时候多年轻啊,只有29岁!一转眼我老了,大家都老了啊!”
当年人工合成胰岛素的参与者朱尚权,1938年生,那时候的他年仅27岁,还是个毛头小伙子,一身的朝气蓬勃,走起路来雄赳赳气昂昂的,如今朱尚权已是皓首苍颜,满头银发。在老朋友们面前,他特地拿出一本1965年英文版的《中国科学》,仔细翻开杂志,最后找到了那篇阐述人工合成胰岛素的论文,题目下方署名者有21人。随后,他又拿出论文的复印件,上面一些作者的名字下方他都打了钩,他蠕动着干涩的嘴唇,看了一眼周围的人,神情有些伤感地说:“名字打钩的都已经走了。到今天也就还剩下一半人吧。”众人观之,皆唏嘘不已。
50多年过去了,中国科学院在这个特殊的日子举办一场特殊的庆典,当然不仅仅是为了回忆和纪念,除了向那些当年為人工合成胰岛素呕心沥血的逝者和尚健在人们致敬外,还要在今天重提并弘扬当年那种精神,也就是这些科学家们口中的“胰岛素精神”。
参观结束后,中国科学院上海生命科学研究院又为这些老者们举行了座谈会,人们在讲述和还原那段历史的时候,无不为当年那场于无声处的伟大事业而振奋。他们的故事,感染了在座的年轻人,这些年轻人都是未来的科技栋梁,他们从胰岛素往事里得到了很多思考和启示,他们要把中国科学家用青春和心血淬炼成的胰岛素精神发扬光大。 关于人工合成胰岛素的故事,应该从1958年说起,这年的7月,上海市举办了一场规模颇大的科技展览会,名曰“上海市科学技术展览会”,开展那天,人们就欣喜地看到,一间间偌大的展厅里,摆满了各种各样的科技模型,墙壁上也挂满了人们已经付诸行动和尚未付诸行动的宏伟科技蓝图。
面对这些新奇而又充满遐想的蓝图,人们感到惊讶和兴奋,毕竟我们还是落后的,要知道,从1949年10月1日起,新生的共和国才刚刚走过了9个年头,在这短暂的9个年头里,饱含着上至国家领袖下至平民百姓多少希冀和愿望啊。年轻的共和国对经济发展、生活改善,还有科技进步都是急需和迫切的,要知道,在半年多之前,也就是1957年10月4日,苏联成功发射了人类历史上第一颗人造卫星,那一刻,世界上几乎所有的目光,都投向了遥远的天际。
苏联第二颗人造卫星升空后,正在莫斯科访问的毛泽东特向赫鲁晓夫致以祝贺,在祝贺苏联老大哥的同时,一道浓重的紧迫也挂在了毛泽东的眉梢上。人造卫星升天,震动了共和国的开国元勋们,同时也点燃了中国科学家的创造热情,一股股科技热潮在共和国这片年轻的土地上涌动起来,上海举办的科技展览正是这股热潮后的一次集中展现吧。
尽管7月的上海已是热浪滚滚,可酷暑也没能挡住众多参观者的热情。这一天,一行人兴致勃勃地进了展厅,走在前边的是共和国的总理周恩来,陪同左右的有中共中央政治局委员、书记处书记李富春,还有上海市的市长柯庆施。总理兴致很高,几乎在每一件展品前都驻足认真观看,当大家行至一幅大海报前时,总理被其独特的画面一下子吸引住了,这幅别具一格的海报上画了一只巨大的三角瓶,里面还站了一个憨态可掬的胖娃娃,那神态好像随时都要从烧杯里爬出来一样。讲解人员见总理看得仔细,又面露不解,就急忙道:“总理,这是我们中科院上海生化所的科学家们的宏伟蓝图,他们将在不远的未来,人工合成一个蛋白质,也就是合成一个新的生命!”周总理听了有些意外,他忙追问道:“有这个可能吗?可行性大吗?”讲解员回答道:“完全有这个可能。”总理点点头,打着手势说:“科学家就应该有这种敢于想象的精神,古时候有个嫦娥奔月的传说,我们总觉得这是个神话传说而已,一代又一代的人谁想过能登上月球去?第一觉得不可能,第二也不敢想,可我们的苏联老大哥就把一只狗送到了太空上,再过些年,说不定嫦娥奔月就变成了可能。”总理说完,笑意就溢在了脸上,他凑上前反复端详了一会儿,随后大声笑了出来,他指着三角瓶里的娃娃道,“这不,我们的科学家就已经展开了想象的翅膀了,这个想法好哇!我记得恩格斯说过一句话,生命是蛋白体的存在方式。如果我们的科学家有朝一日合成了蛋白质,那将是一个伟大的事业。”言毕,总理转身问讲解员,“我们的科学家打算什么时候能完成这个目标?”讲解员激动地回答:“5年!”总理点了点头,沉吟片刻道:“5年太長了吧?同志们,我们得加紧步伐呀。我们的苏联老大哥已经放了第二颗人造卫星了,紧接着美国人也放了,相比,我们的科技大大落伍了,主席着急呀,他说自己寝食难安,睡觉都不踏实呀。主席这番话对我是个鞭策,对大家都是个鞭策,我们要行动起来,只争朝夕呀!”说完,他转过身来,对李富春道,“富春同志,对这个计划,你们要重点关注一下。”李富春点了点头道:“放心吧总理!我们马上组织动起来。”一边的上海市市长柯庆施也急忙表态:“总理,中国科学院生物化学研究所在我们的地盘上,我们上海市也会全力以赴大力支持,以助他们早日完成这项宏伟蓝图。”总理离开的时候,又看了一眼那只三角瓶,还有里面那个胖娃娃,不禁自语道:“这个好啊!”
返京后的周恩来总理牢牢记住了人工合成蛋白质这项宏伟计划。1958年年底,国务院有关部门起草《1959年科研计划草案》,总理特地指示把人工合成蛋白质列入本草案中。
至此,中国科学家的这项“奇思妙想”,最后成为国家的一项正式的重大科研计划,由此也拉开了人类首次人工合成牛胰岛素的序幕。
第一章 火热的年代
代号601
1957年,新生的共和国在经济建设上不仅获得了建国以来少有的成果,还大大超额完成了第一个五年计划,从广阔的冀中平原到古运河旁,从京畿津门到遥远的边陲,到处都涌动着一股股喜悦和欢欣。那位来自湖南韶山冲操着浓重乡音的伟人,从中南海里又发出了人们熟悉的声音:“我们的初步成就,将会大大鼓舞全国人民建设社会主义积极性,同时,我们所取得的物质条件,也为我们全面地、独立自主地进行社会主义经济建设,提供了有力的支撑和发展动力。”从湖南韶山冲冒着枪林弹雨一步步走进中南海的毛泽东,正指挥着全国人民投入到国家建设中。
1958年5月的北京,满目春色浓,3日这天,中共八大二次会议召开,大会通过了“鼓足干劲、力争上游、多快好省地建设社会主义”的总路线。富有诗人浪漫气质的毛泽东和众位开国元勋们,想尽快改变中国经济、科技、文化落后的局面,可由于忽视了客观经济规律,使全国上下一步步走进了“大跃进”运动中。
时年已经65岁的毛泽东精神矍铄,神采奕奕,他挥着那只富有感染力的大手说,我们要破除迷信,解放思想,发扬敢想敢说敢干的精神。这次会议不久,在十年内超过英国、十五年内赶上美国的口号下,全国各个行业都掀起了“大跃进”的高潮,到处都在盲目要求高速度、高产量、高目标,共和国的车轮子快速运转起来。
1950年代末,战天斗地的场面如火如荼,到处都响起了敢把日月换新天的口号,可谓五花八门:
人有多大胆,地有多高产。
土地潜力无穷尽,亩产多少在人为。
三年超英,五年赶美。
人可以让地球服、海洋降,强迫宇宙吐宝藏。
旧社会把人变成鬼,新社会把鬼变成人。
一天等于20年,跑步进入共产主义。
你是英雄咱好汉,高炉旁边比比看,你能炼一吨,咱炼一吨半;
天上繁星点点,地上红光闪闪,王母惊呼玉帝打颤,感叹天上不如人间(指大炼钢铁热火朝天)。 甜水吐出比蜜甜,你看稀罕不稀罕,党的恩情万古传。
这是一个充满激情的岁月,也是一个火热的年代,人们的思想空前活跃,人们的步伐强劲有力,这股春风和热潮也到了科学界,也感染了我们的科学家们。
其实,建国后的中国科学家们一直都在为科技进步而努力,当苏联卫星上天的消息传到国内,传到中国科学家耳朵里时,很多人都坐不住了。特别是听了周总理在参观上海科技展览时讲的那番话,更是句句直敲耳鼓,作为中科院上海生化所所长的王应睐,在全院大会上操着一口闽南普通话连声道,总理的话句句千斤重啊!作为一名科技工作者,我王应睐无地自容!在科研路上,我们要加倍努力,加倍努力啊!说这话的时候,这位已经刚过知天命之年的科学家两道眉毛蹙成了一团,他用炯炯有神的双目看着大家说,人工合成胰岛素说什么也要搞出来,而且还要快。虽然大跃进推动了这个计划,可在座的每一位,包括我王應睐,自从走上科研这条路那天起,我们对科学的追求就从来没有放松过!为了祖国的科技明天,我们都努力吧!王应睐这番话,在今天看来,好像是口号式的、表白式的,可能还会引起一些人的窃笑,可是,在那个年代,在座的所有科技工作者都觉得王应睐的这番话振聋发聩,是鞭策,也很鼓劲!他们都觉得,只有马上付诸行动,才能对得起国家,对得起这个时代。多少年后,上海生化所那些还健在的科学家们回忆起这一幕,还心情激荡,精神振奋。
1958年5月14日,也就是那场激动人心的中共八届二中全会刚过去不久,中国科学院借着八届二中全会的东风,决定开一个向科学大进军、擂响战鼓的大会,于是中科院地学部、生物学部就率先联合召开了一个鼓足干劲、力争上游的动员会。参加大会的有众多科研机构,其间,各路人马纷纷亮出了自己的宏伟设想,会场一角这位科研人员刚报出了自己“根治小麦锈病”的计划,话音还未落,那里就报出了“人造小太阳”。这边几个人小声嘀咕了两句,接着就有人亮出了大嗓门:“我们两年内消灭稻虫,让稻虫一个个都断子绝孙。”会场上一阵大笑后,接着又有人大声道:“咱们要与火箭争速度,敢和日月比高低。你们这个项目时间太长了!”话音刚落,那边就憋红了脸:“好,好!我们加快速度,半年,就半年!”
中国科学院的动员会成了擂台会,打气会成了征战会,消息传到上海,中科院的驻沪科研单位也闻风而起。在几个不眠之夜后,他们也各自亮出了科研项目,中科院上海有机所要尽快研究出活性染料,为社会主义建设添砖加瓦,植物生物所是“稻草转油”,变废为宝,药物所也不甘示弱,提出了“让高血压低头”,生理所的人道:“这算啥?我们不仅搞针灸,还要搞经络!”药物所道:“我们要让肿瘤让路,全面消灭血吸虫,让它们从此绝迹。”
中科院上海药物所刚推出宏伟计划不久,毛泽东就在中南海丰泽园菊香书屋挥毫写下了那首鼓舞人心的著名诗词《送瘟神》:
其一
绿水青山枉自多,华佗无奈小虫何!
千村薜荔人遗矢,万户萧疏鬼唱歌。
坐地日行八万里,巡天遥看一千河。
牛郎欲问瘟神事,一样悲欢逐逝波。
其二
春风杨柳万千条,六亿神州尽舜尧。
红雨随心翻作浪,青山着意化为桥。
天连五岭银锄落,地动三河铁臂摇。
借问瘟君欲何往,纸船明烛照天烧。
上海药物所见自己还未出征,血吸虫就断子绝孙了,赶忙改弦易张。中科院上海生物化学研究所见兄弟单位都相继登台亮相,也紧锣密鼓地绘制了自己的宏伟蓝图。
中科院上海生化所提出“人工合成胰岛素”,不啻一枚原子弹爆炸,很多人说这是吹牛,是天方夜谭;还有的人说,生化所胆子也太大了,连周总理都敢骗,到时候肯定是吃不了兜着走,搞不好这将是世界科学史上的一个大笑话。
1958年6月10日的一个上午,中国科学院生化所所长王应睐召集了一个会议,名为高研组讨论会。所谓“高研组”,就是高级专家,与会人员有曹天钦、邹承鲁、钮经义、沈昭文、王德宝、周光宇、张友端、徐京华。屋内讨论热烈,窗外蝉声一片。就是这个神仙会,后来被很多人都说成是具有划时代意义的讨论会。就在那个夏日,窗外不时传来一阵阵锣鼓声,那是“放卫星”的报喜会,或者是什么庆功会。
这些人当中,有的早已是著名的生化学家,比如王应睐,有的则后来也成为史上有名的科学家。王应睐时年51岁,除了他刚过知天命之年,其他人皆三四十岁,正处在人生的盛年,正是春风得意马蹄疾的时候。王应睐举止温文尔雅,说话总是慢悠悠的,常有一丝微笑挂在眉梢上,一腔标准的闽南普通话,让每个人听起来都很入耳,很享受。他习惯性地用手指扶了一下鼻梁上的茶色眼镜,轻咳一声道:“同行们都在你追我赶,各自有了大胆的科研计划,咱们怎么办?是不是也应该动起来了?”邹承鲁摇摇头道:“科学研究不是一朝一夕就能成功的,否则就是心血来潮,拔苗助长。”说着,他轻轻抬起手,优雅地吸了一口手中那只精致的烟斗。邹承鲁是英国剑桥大学骄子,刚刚归国不久,身上还自然地透出一股英国式的绅士风度,这一年,邹承鲁刚好35岁,恰是鹰击长空万里阔的年华。在一些人看来,这位归国俊才颇有个性。他的岳父、地质学家李四光也深知爱婿性格。有一次邹承鲁出席活动,身旁有友人介绍他道:“这位是李四光副院长的乘龙快婿邹承鲁。”邹承鲁闻言立刻冷下脸来,看了友人一眼道:“我就是我,邹承鲁就是邹承鲁。”说罢,扭头走开了。也许,真是他的这种个性,在接下来的人工合成牛胰岛素中,起到了很大的作用。这是后话,暂时按下不表。
听了王应睐的话,后来也同样成为著名生物化学家的曹天钦微微一笑,用睿智的目光看了大家一眼说:“同行们毕竟都动起来了,我们也不能落后。科学需要大胆设想,当然也不能空想!即使没有这场大跃进,我们也不能坐等吧?”
周广宇、张友端两位女将也一致响应。
特殊的年代感染了那个年代的人们,气氛一下子热烈起来。不知谁突然喊道:“我们何不合成一个蛋白质?”犹如当空响起了焦雷,嘈杂声遽然消失了。片刻平静过后,王应睐不紧不慢地说:“这个好!”大家都不约而同地点了点头,七嘴八舌地议论起来。听到合成一个蛋白质,邹承鲁开始一愣,继而变得兴奋起来,他放下烟斗,高声道:“这是个大计划、大课题,真要成功,也得数年的时间。时间长不怕,因为一旦成功,将在世界科学史上具有划时代意义。”邹承鲁说着,用力挥了一下手。钮经义看了一眼邹承鲁道:“数年是多少年?一年?还是十年?还是二十年?”邹承鲁抽了口烟道:“我看得二十年。”钮经义摇摇头:“20年太久,在这样一个火热的时代,我们应该把时间缩短,再缩短!”钮经义说这话的时候,急得脸都涨红了,他展开两个手掌,用力做了个缩短时间的手势,那气势好像成功就在眼前一样。这一年,钮经义38岁,也正是激扬文字指点江山的年龄,在座的谁能想到,21年后,59岁的钮经义作为人工合成牛胰岛素诺贝尔奖唯一人选角逐诺奖。真是人生百味,皆在豪杰心中。 曹天钦看到大家这样,笑了笑说:“我提个建议吧。”此言一出,所有人的目光都聚在了他那张俊朗的脸上。曹天钦接着道,“把我们这个宏伟计划向大家公布出来,让整个生化所的人都讨论一下。”
大家都鼓掌说好。
谁也不想把这个“伟大的计划”捂到明天或者以后的某个时间,年轻的科学家们早就按捺不住了,他们要喊出来,让所里所有人都尽快知道这个宏伟的蓝图,有人道:“咱们趁热打铁,马上就开全所大会,要尽快传达给大家,不能等到明天了,时不我待呀!”
王应睐抿抿嘴,微笑又挂在了眉梢上,他慢条斯理地道:“诸位,人工合成蛋白质可不是咱们睡一觉起来就能成功的,不能放空炮,说大话,还得从长计议,精打细算呀!”
可是,这个时候谁又能挡住这群年轻科学家的理想和激情呢?见大家摩拳擦掌跃跃欲试的样子,王应睐还是松口了,尽管他遇事沉稳冷静,不轻易下结论做决断,但内心深处也觉得人工合成牛胰岛素意义非凡,如果有朝一日合成告捷,那将是人类生命史上一次伟大的飞跃,也是世界科学史上一次伟大革命。王应睐面对着同仁们一双双充满希冀的眼睛,也有些坐不住了,但表面上,他还是面如止水,他点点头说:“好,马上召开全所人员大会。”我们现在都能想象得出,那肯定是一场富有煽动性的大会,当王应睐用缓慢的语调宣布生化所将进行人工合成蛋白质的时候,大家的眼睛都亮了,表情也一下子丰富起来,很多年轻人都激动地相互拥抱着对方。王应睐挥挥手,示意大家静下来,他说,这个蛋白质的合成时间可能还有些漫长,几年甚至几十年,科学需要热情,可也需要毅力,甚至更需要耐心。王应睐话音刚落,一些年轻人坐不住了,有人说,王所长,咱们得大体定个完成目标的时间。有人说,王所长,几十年的时间太长了,我们得缩短时间!苏联的卫星都上天了,咱们的胆子为什么就不能大些?现在各行各业都在你追我赶,咱们搞科研的也得学习这种精神。
钮经义听了此话也激动了,他高声说:“合成时间能短则短,这又不是拉面,抻得越长越好。我们遵守科研规律,但也要与时间赛跑。大跃进的精神用在科研上照样行得通!”
他的话赢得了大家的掌声。
是啊,那是个怎样的年代,人人都在力争上游,就连我们的农民兄弟也喊出了这样的口号:群众想移山,山走;群众想移地,地动;只要革了思想命,无雨大增产,大旱大丰收。钢锹驾火箭,驾起青龙上云端,三山五岳听我令,玉皇下马我上鞍。
这时有人喊道:“钮老师说得太好了!20年太久,10年吧!”还有人嫌10年太长,应该更短。有一个小伙子提高了嗓门,挥舞着双手大声道:“我们老家有个这样一个口号:月宫装上电话机,嫦娥悄声问织女,听说人间大跃进,你可有心下凡去?织女含笑把话提,我和牛郎早商议,我进纱厂当女工,他去学开拖拉机。”
小伙话音刚落,就引来一阵大笑。很快有人大声应和道:“织女都动起来了,咱们也得加快速度,不然嫦娥都笑话咱们!”
王应睐也被逗笑了,他挥着手道:“那我们在时间上就短些,再短些!”
最后,中科院上海生化所通过民主商议,把合成一个蛋白质的时间压缩到了5年。
也就是在中科院上海生化所的科学家们对人工合成胰岛素跃跃欲试的时候,上海市正在加紧筹备举办“上海市科学技术展览会”,有关部门向全市科技工作者发出了动员令,希望并鼓励大家踊跃参加,把各自的科技宏伟蓝图展示出来。中科院上海生化所也接到了通知,他们商量后决定把人工合成牛胰岛素这个课题报告给社会,报告给人民。
在一个清凉的早晨,王应睐就把李载平叫到了办公室,向他布置了参展的任务。对合成一个蛋白质,在大家心目中还只是一个概念,谁的脑子里都没有一个“谱”。上海市科学技术展览会会务组要求各参展单位、参展个人,把科研项目以海报的形式表达出来,那么“人工合成一个蛋白质”该怎么表现?王应睐说的时候有点含糊,李载平听的时候也是云里雾里,他一边看着王应睐的表情,一边直摸自己的后脑勺。王应睐说:“你别摸了,再摸你的后脑勺,也摸不出一张海报来。”李载平笑笑,晃着双手道:“照着葫芦画瓢,可咱们手里没有葫芦呀!所长,那你说这张海报怎么画?”王应睐道:“确实不容易表达,你回去好好想想,先找个大概方向。”李载平点点头,最后还想再说点什么,可拍了几下脑门也没说出个子丑寅卯来。
多年后,科学界是这样评价李载平的,说他是中国分子生物学领域的开拓者之一。可1958年某日早晨那个正在为海报绞尽脑汁的李载平,还是一位科技新人呢。李载平1925年8月出生,那时候的他刚刚33岁,还没有现在的研究员、博士生导师、分子生物学家、中国工程院院士等头衔。如今91岁高龄的李载平是国家生物工程顾问委员会副主任、联合国基因工程生物技术中心(ICGEB)评审组成员、中国遗传学会副理事长、国家863生物技术和国家973人口与健康专家组成员。从二十世纪五十年代末开始,这位年轻的科研工作者就开始对DNA大分子的结构与功能进行研究,在这座高峰的艰难攀登中,最后发现了DNA分子受Χ-射线的隐藏破坏。到了二十世纪七十年代后期,李载平又转入重组DNA研究,不仅克隆了乙肝病毒adr亚型基因组,还做出了全顺序分析,提出了可能有致病性不同的乙肝病毒存在,向世人报道了adr亚型内还有基因组的多态性。在后来的科研路上,他拥有了更多不菲的成绩,其成果获得过国家自然科学二等奖1项,国家科技进步一等奖2项,国际奖1项。
当年,周恩来总理在“上海市科学技术展览会”上看到的那张富有想象力的人工合成蛋白质画报,就是出自李载平和同事方宇忠之手。数十年过去了,物是人非,当年的亲历者大都作古,已经鲜有人知道那张曾经引起大国总理关注的海报的作者是谁了,也自然就更没有人知道这其中的很多故事了。多少年之后,已经90多岁高龄李载平回忆起那段已经印在他心底深处的往事,还是激动不已:“那张海报是我们搞的,人老了,就常常想起过去的事了,越老越想,有些事是一辈子都记在心里的,现今在脑子里一幕幕地来回转个不停。”老人说着,双目有些潮湿了,“记得1956年中国科学院第一次在全国招研究生,当时,生理生化所招收的第一批研究生有两个人,其中一个就是我,另外一个是佘微明。我读研究生时是跟着曹天钦先生的,后来就跟着曹先生做神经蛋白研究,进展很不错。1958年全国大跃进,上上下下都是大干加快干,非常鼓舞人心,那时候中科院上海生化所刚刚独立不久,也是充满雄心壮志的,不久就提出了要搞人工合成胰岛素。我记得那个时候,上海市科委要组织一场科技展览会,是全市性的、大型的,他们通知各个单位展示具体目标。我们也有呀,就是那个人工合成胰岛素的计划。王应睐所长就让我和方宇忠去做这事情,方宇忠很年轻,跟着王应睐所长做科研,那时候他是青年团员,我是支部书记,都是所里的响当当的积极分子,谁也不甘心落后。我们到了科技展览会筹备现场一看,人很多,都在忙碌著。进了会务组,一个工作人员说,好,跟我来,他把我们带到了一个很大的会议室,里面人很多,都围着一张大长桌子各自画着海报,那工作人员在桌子一边用手给我们比划出了一块地方,说,你们就在这里画,需要什么画板、笔、颜料呀,就到会务组去领,今晚12点前就得把你们的科技蓝图用海报画出来。我和方宇中先领来画具,接着就商量怎么画。商量来商量去,我们还是大眼瞪小眼没办法。我对方宇忠说,王所长可交给了咱们一个难题,画个实物没问题,可这个太抽象了。方宇中也急了,只是一个劲地挠头。我说,咱们画个蛋白质结构也显示不出是怎么合成的呀。这时我的脑子突然一亮,马上说,生命是由蛋白质组成的,只要合成了蛋白质,将来就能合成生命了,人工合成胰岛素就得符合这样一个概念,咱们先画一只大烧瓶,里面再画一个娃娃,就是说中国科学家用化学方法,合成了一个有生命的个体,这样就能体现出胰岛素人工合成的意义和它的科学价值了。” 李载平说完这话,方宇中连声叫好,这样太形象了,通俗易懂!李载平很兴奋,他连声道:“我们马上动手吧!”二人布下纸笔,开始忙碌起来。正是夏天,房间酷热难耐,没有空调、风扇,一会儿工夫,身上的衣服就全部湿透了。
李载平回忆说:“蹲在那里一会儿,地上就湿了一大片,我们就像从水里捞出来的一样,口也干得直冒火,方宇中很幽默,说脚上就差哪吒的两个风火轮了。我们在那儿忙了一天,到深更半夜才把海报完成,本来想坐在长椅子上歇口气,可一下子就睡过去了,直睡到天亮。那工作人员说,你们可真够可以的,怎么叫都叫不醒,要是把你们扔到黄浦江里喂鱼你们都不知道。后来听说周总理看了很高兴,我们都很振奋,可惜当时我们没在现场。本来,这个项目我们是准备用5年时间的,可周总理在展览会上用了个‘激将法’,消息传到我们生化所,大家既兴奋又有压力,王应睐所长马上召开了全所大会,把人工合成胰岛素的时间又缩短了1年,紧接着人工合成胰岛素就快速开展起来。完全可以这样说,人工合成牛胰岛素,是中国科学家的一次伟大壮举,尽管后来说什么的都有,可这样也抹不掉我们这项成果和当年那种精神。我敢说这句话,什么时候都敢说!”
李载平说这话的时候,很有底气,也很有力量,一点也不像一个90多岁的老人。这位老人常把自己比喻成窗外的那棵香樟树,这棵香樟树树龄已逾二百年,可还是生机勃勃,没有一点年迈和老态。李载平说:“去年我還登上了华山!只要我还活着,我就把胰岛素精神发扬光大。”
1958年12月21日,中科院上海生化所把人工合成胰岛素计划正式上报中科院,时隔不久,人工合成胰岛素就成为国家1960年的头号重点研究项目,被列入机密级,代号为601。
这以后,周恩来一直关注并支持着601计划。
向高峰挑战
178年前,也就是1838年,世界著名化学家、59岁的瑞典皇家科学院院士、 英国皇家学会院士永斯·雅各布·贝采利乌斯,首次用“蛋白质”这一名词描述了蛋清、黏液质等类物质,随后他的合作者Mulder鉴定出蛋白质的降解产物,发现其为含有多种氨基酸的混合物。
蛋白质神秘而又曼妙,犹如赤橙黄绿青蓝紫构成了丰富多彩的大自然一样,也像12个音律能演奏出的优美动人的旋律,蛋白质是一切生命的物质基础,它由二十个氨基酸排列组成,蛋白质种类不同,氨基酸的排列也不一样。蛋白质是机体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等每个组织,都是由蛋白质组成,人类每天饮食保证了人体对蛋白质的需要。
胰岛素在蛋白质中是最小的,存于人和一些动物的身体。可以这样说,人类的胰岛素和糖尿病一直相伴相连。1889年,法国医生爱德华.拉基氏在胰腺中发现了一种细胞簇,他灵感迸发,将此命名为“朗格汉斯之岛”。后来经过实验,他发现其能降低血糖。拉基氏的研究源于100多年前的英国医生多布森的糖之说。据说,古埃及很早的纸莎草文献中就出现了糖尿病症状的记录, 距今已经3500多年,也就是公元前1550年前后。那时候,还没有糖尿病这个名词。时间的脚步走到了8世纪,有一位名叫多布森的英格兰医生在一个明媚的早晨,忽然心血来潮,他把一个病人的尿液拿来测验,竟然发现尿液中有很高的“糖”,这一重大收获令他惊喜不已。多布森端着那个病人的尿液高兴得手舞足蹈,最后晃动的尿液溅了一脸,一旁的护士见状大笑,多布森抹了一把脸,对那个年轻的女护士说,美丽的小姐,你是不是有那么一点幸灾乐祸?知道吗?对我来说,这杯带着臭骚味的液体就是我的幸运液。
多布森靠着这杯“幸运液”,初步断定糖尿病人是由糖引起的。1776年的一个秋日,多布森把有这种症状的病命名为“糖尿病”,多布森对小报记者戏言:“灵感当然是由尿而生。”他还颇为自得地对朋友说:“不要小看我这个命名,我可以预言,不出数年后,由于我的发现,人类将会更有效地治疗糖尿病。”多布森去世之后,确实有众多的后来人,一直在致力去完成他未竟的事业。1906年,在德国柏林一家医院工作的医生乔治·佐勒尔宣布分离出了胰岛素,并在6年之后获得了一纸专利证书,可后来人们说他是纸上谈兵,没有一点实际作用,这是因为他没能得到足够的提取液来加以证明其有效性。后来,一位美国医生经过数次实验,认为饥饿可以缓解糖尿病,于是他致力推广这种“饥饿疗法”,可有些病人尽管饿得头晕眼花,走路一摇三晃,也没能减轻糖尿病的症状,最后因为收效甚微而不了了之。提倡“饥饿疗法”的医生名叫艾伦,尽管1914年到1922年的8年时间一度被人们称其为糖尿病的“艾伦时代”,可在人类糖尿病史上也难觅他的大名,即便在美国波士顿Joslin糖尿病中心大堂里陈列的那些为糖尿病做出卓越贡献著名科学家肖像中,也不见艾伦的身影。看来,尽管人类对糖尿病的研究多以失败告终,可大家为此努力的脚步一刻都没有停止。1921年的一天,一位叫麦克劳德的人在加拿大多伦多大学实验室有了新的发现。麦克劳德是医学家、生理学家,这一年他45岁。他和他的助手,30岁的班廷,还有贝斯特等人,在做狗的胰脏切片中发现,这个犹如一座孤岛的细胞群,存在着一种分泌物,他们都盼望着能在这些分泌物中发现新大陆,经过多次试验,他们惊奇地发现,当胰腺的胰岛细胞中的分泌物不足时,就会导致糖尿病。他们又从分泌物中分离出了一种物质,当给糖尿病患者使用这种物质后,他们的症状就会消失。但当这种治疗结束后,病症又会出现。麦克劳德很高兴,他对助手们说,这将是人类糖尿病史上的一次重大革命。他们把这种物质命名为胰岛素。
1922年,麦克劳德、班廷、贝斯特(Charles Herbert Best)和詹姆斯·伯特伦·科利普(James Bertram Collip)向世人正式宣布发现了胰岛素,并很快用于了临床。瑞典首都斯德哥尔摩的医科大学卡罗琳学院为了褒奖麦克劳德和班廷,把1923年的诺贝尔医学和生理学奖颁给了他们。
至今,注射胰岛素还是全球糖尿病患者最佳的选择。 在麦克劳德和班廷获得诺贝尔奖30年后,也就是1953年,美国的生化学家文森特·杜维尼奥终于把9个氨基酸成功接在了一起,人类终于获得了人工合成的催产素。在这之前,天然催产素数量无几,价格昂贵,很多家庭无力承担,文森特·杜维尼的人工催产素给更多分娩困难的孕妇带来了福音。1955年,这位美国生化学家由此获得了诺贝尔奖。
当世界各国众多科学家致力于胰岛素研究的时候,英国的桑格十年磨一剑,最终比他人先行一步,叩开了胰岛素神秘的大门。在这之前,胰岛素就似一个掩在纱帐里的曼妙女子,她清傲优雅而又迷人,让众多科学家为之怦然心动,可又不能一睹芳容。
桑格1918年8月13日出生在英国格洛斯特郡,他从小好学,25岁就获得了剑桥大学博士学位。桑格钟情于胰岛素研究,毕业后一直致力于胰岛素结构的探索,1955年初,桑格从牛胰脏里提取了胰岛素,经过数次试验,最终把胰岛素两条氨基酸链拆开了。桑格激动得泪流满面,胰岛素被桑格的深情和眷恋感动了,摘下了她的神秘的面纱,最终给了桑格粲然的一笑。这一年,桑格37岁,他对助手说,这是胰岛素女神送给他的最好礼物。
在那个灿烂的下午,桑格欣喜地发现,胰岛素两条氨基酸链就像少女挥舞的长袖,两链中间,还有两个硫硫键连着。桑格高兴地对助手说,我们试着把两条链上的氨基酸一一切开,肯定会有奇迹发生的。桑格用试剂等化学试剂和酶等方法果然把它們分开了。多么神奇啊!A链由21个氨基酸组成,B链则由30个氨基酸组成,分别称为21肽、30肽。桑格不仅摸清了两条肽链氨基酸排列顺序,还测定了牛胰岛素完整的一级结构。从辩证角度看,能拆就能合,桑格想把它们合起来,但最终未能如愿。他发现,A、B两条链合起来,竟得不到一点活力。他觉得很奇怪,可又无能为力。即使这样,他也因为完成了胰岛素的分子化学结构阐明测定而戴上了1958年诺贝尔化学奖的桂冠。1980年,已经62岁的桑格宝刀未老,在耳聪之年又设计出了一种测定DNA(脱氧核糖核酸)核苷酸排列顺序的方法,与W·吉尔伯特、P·伯格获得了当年的诺贝尔化学奖。桑格是世界上第四位两次获此殊荣的科学家。
也许很多人会问,有了桑格阐明的胰岛素一级结构,就像人工合成催产素一样,人类也应该可以合成牛胰岛素了。非也!其实,仅仅有这样的一级结构是远远不行的,蛋白质本身具有复杂的高级结构,有一个折叠、扭曲、螺旋式的复杂空间结构,如果合成的产物不能形成与天然胰岛素同样的高级结构,合成产物就没有活性,中国科学家在以后的合成中,感觉到氨基酸链很有个性和韧劲,一时很难把它扭成像咱们吃的麻花那样的造型。
可美国康奈尔大学的卡佐亚尼斯并不服气,那个时候,年轻的卡佐亚尼斯不仅是这座著名大学生化系的副教授,还是被人们誉为多肽合成之父的文森特·杜维尼奥的得力助手,当知道桑格在胰岛素方面获得成功后,他也跃跃欲试,他对文森特·杜维尼奥说,先生,您曾成功地合成了催产素,现在桑格教授又把胰岛素的结构确定了,我想,我们可以去合成胰岛素了,我敢预言,人类从动物胰脏中提出胰岛素的时代即将过去了,以后医院临床会用我们人工合成的胰岛素了。文森特·杜维尼奥看了一眼这位年轻的教授道,催产素只有9个氨基酸,胰岛素有51个,这可是一个蛋白质呀!年轻人,你的预言恐怕要等后人才能实现。
卡佐亚尼斯急了,想再次说动眼前这位已经功成名就的长者。文森特·杜维尼奥轻轻拍拍他的肩膀道,科学容不得心急,只能一步步往前走!说完他走开了。卡佐尼亚斯摇摇头,从这一刻起,他决心自己干。
这一年酷夏的一天,卡佐尼亚斯告别文森特·杜维尼奥,背起行囊到希腊去做访问学者。半年后的初冬,他打道回府,来到了美国匹兹堡大学,学校很看重他的到来,专门为他建了宽大的实验室,在这里,卡佐尼亚斯如鱼得水,用他在希腊做访问学者时勾勒的人工合成胰岛素蓝图,开始了他的探索之路。
有着这一番雄心壮志的还有联邦德国的查恩,这位生化学家曾一直致力于研究羊毛,一根细小的羊毛也是蛋白质,与胰岛素相同的是也含有二硫键。据说,查恩转向胰岛素研究开始很富有戏剧性,他的学生有一天建议可否试试胰岛素的合成。查恩这些年都是围绕着羊毛转,朋友们都说他一身的羊膻味,让人躲避不及。查恩说,是得去掉身上这股膻味了,要不我都成了羊的标本了。于是,他转变方向,重起炉灶,转向了胰岛素的合成。
英国著名杂志《自然》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,一直站在国际高度报道和评论全球科技领域里最重要的突破,它的权威性可想而知,对胰岛素的研究进程它也始终给予重点关注。就在1958年秋天,《自然》杂志在综合梳理了世界各国关于胰岛素研究的进程后,下了一个权威性的结论:人工合成胰岛素,还有待于遥远的将来。
这个看似断言的结论中,还在“将来”的前边特地加了“遥远”二字加以强调,从中可以看出,人工合成牛胰岛素并非易事,也不是一朝一夕就能完成的。
那么遥远是多远呢?
起码很多在这个领域奋斗了数年的科学家还没有看到希望。
在这种大背景下,中国科学家却勇敢地选择了人工合成胰岛素这一生命领域的一个重大难题,他们不仅要啃下这块一时无从下手的硬骨头,还把合成时间缩短了5年,以后又是4年、3年、1年,甚至要在1959年国庆前夕完成,向新中国第10个国庆节献上一份厚礼。
为了抢在世界同行前完成任务,中国科学家的研究是在秘密中进行的。1958年年底,中央有关部门还就此专门给中科院发出了这样的指示,要求:凡国际上没有做成的东西,我们要抢先一步做出来,这样才更有国际意义,你们在这一研究合成过程中,要严加保密,不能向外界透露一点信息,更不能把我们的研究步骤、进展情况发布到社会上。
中科院对此高度重视,迅速把这一要求以机密文件的方式传达给了中科院上海生化所以及其他单位。在这之后,关于胰岛素的一系列报告、文件都加了密级。在世界各国同行的研究没有正式发表之前,中国科学家不得率先发表。 人工合成胰岛素的主要科学家邹承鲁后来曾回忆道,其实那时候国内外通信闭塞,彼此之间就像在两个星球上一样。我们进入合成胰岛素一段时间后,才辗转听说国外有两个小组也开展了类似的研究工作,一个是德国的,一个是美国的。
胰岛素合成主要成员、中科院上海生化所研究员杜雨苍生前也有类似的回忆,对国外同行的研究情况,中国科学家到了1960年后才知晓的,国外对我们的了解应该也是这样的。在這之前,他们不知道我们,我们也不知道他们。
其实,世界科学家在进行胰岛素的合成过程中,最初德国的科学家查恩只是把美国的科学家作为了竞争对手,而美国的科学家卡佐亚尼斯比查恩更早一些就知道中国人也已经开始了胰岛素的合成工作。
第二章 攻关 攻关
是从零开始的
中国科学院上海生化所坐落在上海市徐汇区岳阳路320号大院内。徐汇区因历史上的一个人物而得名,此人名叫徐光启,为明末大臣、天主教学者。相传3世纪吴赤乌年间,徐汇之地就建有龙华寺,至元末明初,布业始祖黄道婆在黎族学习并革新种棉织棉技术后,远赴上海地区传授布衣,在黄道婆的努力下,上海地区遂成为棉纺织行业的中心。明代科学家徐光启思想开明,善于中西贯通,他把西方科学文明引进到了古老的中国,为近代中国科技发展打下了基础,他到了上海后,给上海的棉纺行业带来了一场革命,因为徐光启和他的后人常年居住于此,久之,人们就称这里为“徐家汇”,徐汇区因此而得名。古老的徐汇人在这片热土上留下了各自的时代建筑,也根植下了丰厚的文化。从历史深处走来的龙华寺,是大上海现存历史最悠久,也是规模最宏伟的佛教圣地,一直保持着宁代“伽蓝七堂制”风范。
二十世纪六十年代,中国科学家就是在徐汇区岳阳路320号,成功地合成了让世界同行都为之震惊的人工合成胰岛素。英国首相撒切尔夫人在参观中科院生化所的时候,曾有感而发:“徐汇是个出奇迹的地方!”生化所所在地岳阳路,也一度成了科技发展的标志。岳阳路并不宽,两边是粗壮的法国梧桐,据史料记载:岳阳路原名祁齐路,1912年由法租界公董局修筑,距今已有104年的历史。当时,公董局有一位董事名为祁齐,他为这条路的修建立下了汗马功劳,路名便由此而得。坐落在岳阳路320号的大院,也诞生在历史的深处,20世纪20年代末,日本人梦想在中国上海建一座大型的自然科学研究所,最后他们把目光投向了徐家汇路与祁齐路交叉口的那片处女地。很快,他们就从“庚子赔款”中拿出82500两白银,买下了这里的55亩荒地,日本人并不满足,他们得陇望蜀,如法炮制,后又购得土地数亩,于1930年春天建起了这座“自然科学研究所”。
自然科学研究所始建于1929年,翌年竣工,尽管已逾86年,可未见多少苍老,至今依然还显得雄浑、牢固。这座外貌透着哥特式风格的建筑,线条粗犷,纵向窗间墙凸起向上,一路层层缩进,最后似奋力一跃,冲出了女儿墙。整栋楼共三层,主入口处五层。据说,这座研究所的设计图出自日本内田祥三之手,内田祥三1907年毕业于东京帝国大学工学院,1920年代,他因设计了东京帝国大学建筑而扬名。为了能在中国的大地上留下所谓大日本帝国的雄风,内田祥三把建筑刻意设计为“日”字形,如从高空鸟瞰,这“日”字如镌刻在大地上一般。
抗战胜利后,这座自然科学研究所被国民党接管,后成为国民党中央研究院,院长为冯德培。1949年5月25日,人民解放军进驻上海,不足一个月,上海军管会就接管了中央研究院。带队的是李亚农 ,李亚农毕业于日本东京帝国大学,是一位颇有建树的知识分子,曾任新四军敌工部副部长,是陈毅元帅的得力部下,他奉命进驻中央研究院不久,就被任命为中国科学院华东办事处主任。李亚农没有想到,数年后,他的儿子承其衣钵,成为中国科学院上海生化所的党委书记。李亚农晚年常对儿子这样说:“内田祥三设计了帝国大学,又设计了自然科学研究所,可我这个从帝国大学毕业的学生,偏偏就接管了他的自然科学研究所,这是他没有想到的吧?”
除此之外,日本的内田祥三还有一个没想到,他精心设计的那座“自然科学研究所”,在数年后成了中国生化研究的重镇和翘楚,并在这里诞生了举世震惊的人工合成胰岛素。
历史总是富有戏剧性。
对中国科研人员来说,人工合成胰岛素是一个陌生而又神奇的领域,开始无路可循,怎么办?三个臭皮匠赛过诸葛亮,所长王应睐三天两日召集大家开“神仙会”“皮匠会”,一时间,大会小会连轴转。那个年代,生化所年轻的科学家们度过了一个个不眠之夜。
就是在一场“神仙会”上,钮经义提出不要急于下手,先操练一下,练练兵。那个夜晚,所有与会者的目光都聚集到了钮经义的身上,怎么操练?怎么练兵?人们都急于在钮经义宽阔的额头上找到答案,在他那张白皙的脸上找到蹊径。大家发现,钮经义眼镜后那双细小的眼睛闪烁着,好像随时都要迸发出灼灼的灵感之花。
见大家都在盯着自己,钮经义一时没有吭声,只是在摸着自己的额头。王应睐见状笑了,他看了一眼钮经义道,经义,你有什么好办法?说说看。
钮经义也跟着笑笑,看了大家一眼说,目前,世界上已经合成了催产素,大家知道,催产素是有9个氨基酸,也含有二硫键,我们就从合成催产素开始先练练手。
大家听了,都觉得这个办法好。王应睐点点头,他知道,在生化所众多的科研人员中,钮经义对合成胰岛素有一定的发言权,他早年留学美国时曾从事过一些有机合成实验,在蛋白质一级结构测定中获得了很多研究成果。
对年轻的钮经义来说,王应睐是他的伯乐,当然,王应睐还是生化所众多千里马的伯乐。这是后话。钮经义出生于江苏兴化,祖父是清代举人,父亲则是闻名乡里的秀才,多年躬耕于私塾,可谓是书香世家。受家庭熏陶,耳濡目染,少年钮经义就有很强的求知欲,他好学,肯钻研,成绩都是一路领先。1938年,钮经义因学习突出,被保送到昆明西南联大化学系学习,师承著名学者高崇熙、朱汝华、黄子卿、曾昭抡、钱思亮。抗日战争结束后,钮经义动了出国深造的念头,经过一番准备,于1948年酷暑来到美国得克萨斯州大学学习,几年后就获得了生物化学博士学位。后来,钮经义凭着自己的实力,又敲开了旧金山柏克莱加州大学病毒研究所的大门,短短两年间,他就在蛋白质一级结构测定中令同行刮目相看。 钮经义在美国科技界锋芒显露,引起美国当局的关注,很多“好处”“许诺”接踵而至,可是,美方的橄榄枝没有挡住钮经义投向祖国的目光,相反,随着他科技水平的日益提高,他报效祖国的念头也愈来愈强烈,朝鲜战火燃起后,他更是归心似箭。他的导师弗朗克·康拉很不理解,在一个冬日,弗朗克·康拉特地把钮经义请到咖啡店说话,导师啜了一口浓浓的咖啡道,为什么要回国呢?美国是最能让你展露才华的地方。你也知道,柏克莱加州大学在美国赫赫有名,从这里走出了多位诺贝尔奖得主,这里有一流的实验室、一流的设备。你在这里,用你们中国的成语来说,就是如鱼得水,如虎上山。导师又急切地加重语气道,钮,如果你留下,你将又是一位柏克莱加州大学获诺奖的科学家。
弗朗克·康拉是美国负有盛名的生化学家,钮经义对他敬佩有加,钮经义沉思了片刻道,先生,中国目前还很落后,可那是我的祖国,我们有句俗话,儿不嫌母丑狗不嫌家贫,这老话您可能还不知道吧?国家穷了我们不能躲得远远的,更要出一把力,母亲丑了我们给她装扮。新中国百废待兴,正是需要我们这些海外游子的时候。弗朗克·康拉最后没能说服他,只是摊开双手,连声说着可惜,可惜!钮经义也知道可惜,他知道,有大师的教诲,有当下的科研条件,自己会走得更远,也更有收获,可他深知,他的根在中国,他要回到自己的土地上生长。
临分手时,导师握着钮经义的手说,尽管你没选择留下,可你的行动值得我敬重!
之前,钮经义曾多次申请回国,都被美国当局以各种理由拒绝了,那个年代,特别是那些学理工科、医学的留学生都有如此的经历,美国当局严令禁止他们回国,而对于在生化领域已经崭露头角的钮经义来说,归国之路就更加艰难了。钮经义顶住美方的威胁、利诱和跟踪,经过艰辛奔波,到1956年4月才最终拿到了美国移民局一张放行的纸文,这一刻,钮经义悲喜交集,泪流满面。他晃着手中的纸文,对移民局的官员大声吼道,为了回家,我在你们这里申请了整整6年多,这就是你们美利坚合众国所谓的自由吗?那个肥胖的官员面露愠色,正要动武时,钮经义的同伴见状不好,拉起他就急急地走了。
这年4月的一天,钮经义踏上了美国威尔逊总统号邮轮,开始了他的归国之旅。在巨大的邮轮驶离码头那一刻,泪水一下子溢满了他的眼眶,他太激动了,此时此刻他抑制不住满心的喜悦,连声自语道,我要回国了,终于回国了!
经过两个多月的旅途,钮经义终于站在了祖国的土地上,他觉得自己从来没这样的踏实过,此时此刻他才真正体会到了“脚踏实地”的滋味。随后,他应邀来到了北京。从美国出发的时候,是人間四月天,如今已是炎热的夏日,到处都是欣欣向荣的景象,钮经义内心无时不被感动着,他受到中科院的热情接待,他感到了火一般的温暖。没出几日,一位年轻的女性来拜访他了,此人叫王芷涯,是中科院上海生化所的党支部书记。王芷涯时年三十有余,她1945年参加革命,解放战争初期就在上海女子中学从事地下工作。一见钮经义的面,她就笑了,是那种爽朗的笑声,听起来悦耳,让人亲近。她握着钮经义的手道,钮先生,您是从事蛋白研究的专家,我们都希望您能到生化所去。所长王应睐先生曾向您发出过郑重的邀请,我今天也是亲自来请您的。您可一定要去呀,刘备请诸葛是三顾茅庐,我们六顾茅庐也不抱怨,只要能请到您就行。王芷涯说完,又是一阵爽朗的笑,随后,她热切地看着钮经义。钮经义被王芷涯的笑声和热情感染了,他连声道,我很乐意!我很乐意!王应睐先生已经向我发出多次邀请了,我不能无动于衷啊。再说,这么大热的天您又亲自从上海赶来,我要是拒绝就太不近人情了。钮经义笑了笑道,我稍加准备就马上赶过去。王芷涯大声笑着说,其他单位该有意见了,说我是来抢人才的,说不定要送我个“女张飞”的绰号了。
真是快马加鞭,钮经义和王芷涯会面不长时间,就踏上了开往上海的火车。那是一个小雨霏霏的上午,在生化所的所长办公室,王应睐紧紧握住了钮经义的手,高兴地笑了,那笑容一直到了眉梢。生化所的人都知道,王应睐爱才如命,每得一人才,他都如获至宝。他握着钮经义的手,握了很久很久,也很有力。钮经义从王应睐有力的双手中感到了一种力量,感到了一种不需言说的契合。
很快,王应睐就把钮经义分配到曹天钦研究组,专事原肌球蛋白的C-端分析工作。这以后,钮经义成长为中国著名的生物化学家。鉴于他在多肽合成研究中的成就,1980年他被选为中国科学院院士。
1958年中期,钮经义开始挂帅练兵,麾下有许根俊、陈常庆、王尔文、黄维德等人,可谓是精兵强将。后来成为著名生化学家、中科院院士的许根俊时年才23岁,其他人年龄也都与许根俊相仿,皆是些青年才俊。这年10月,人工合成催产素已初露成效,又过数日,九肽合成物已经出现在玻璃试管里,实验当天,他们邀来中科院生理研究所的专家鉴定,众目睽睽之下,黄维德小心翼翼地捧出盛有合成物的试验管,紧接着又拿出针管,抽出试管中的合成物,把针孔扎进了兔子的身体里,随后她用灵巧的手指一推,那合成物便注入兔子的肌体中。专家通过仪器发现,兔子的子宫收缩了,人工合成催产素起作用了,专家们板着的面孔都露出了笑容。这笑容就是成功的信号,大家都被感染了,一阵阵掌声响了起来,许根俊、陈常庆、王尔文也在忘情地鼓掌,这是凯旋者的喜悦,年轻的黄维德双手捂着脸,竟然喜极而泣。她能不高兴吗?无数个日夜耗去了大家多少心血,在黄维德纤细的手指上,还留有实验时被烧伤的疤痕。钮经义道,这疤痕应该叫功勋疤,一句话,逗笑了黄维德,她说,为了催产素,值了!
虽然试验初步成功了,可钮经义要求还要精益求精,他说,我们的目标是用到临床上去。钮经义和他的团队在1959年国庆节来临时终于拿出了合格的人工合成催产素,上海生物化学制药厂闻风而动,以最快的速度从生化所取得了技术转让书。1960年初春,上海生物化学制药厂正式投入生产,盈利可观。
而对生化所的科学家来说,人工合成催产素投产不是他们的目的,他们只是将其视为一次成功的大练兵,最终是为了人工合成胰岛素。 开始没有欢呼
中科院院士、著名生化学家龚岳亭先生1928年出生,时年30岁。他后来回忆道,1958年全国热火朝天,科技人员也不例外,大家都希望在不太长久的时间内攀登世界科学高峰,像其他行业一样,我们也能放出一颗“科学卫星”,振奋一下人心,为祖国科学事业做出贡献。中国科学院上海生物化学研究所在王应睐、曹天钦、邹承鲁、钮经义、沈昭文等先生的带领下,老、中、青科技人员三结合,其中有一批刚从大学毕业的青年,“初生牛犊不怕虎”,敢想、敢说、敢干,大家都充分发扬科学民主的精神,还邀请国内有关专家参与学术讨论,百家争鸣,各抒己见,经过论证,提出了一个“人工合成胰岛素”这一宏伟目标,得到了各级领导的重视和大力支持。如果成功了,这不仅是科学上的创举,也有一定的哲学意义。恩格斯曾在《自然辩证法》中指出:“生命是蛋白体的存在形式。”因此这个选题思想明确,既有重大的科学意义,又攻克了世界上尚未突破的难题。大家都认为,蛋白质与核酸两类生物大分子体现生命的物质基础,蛋白质是生命活动的主要承担者,它调节生长、发育、繁殖代谢和行为等生命过程。人们如能解决人工合成的问题,乃至创造出不存于自然界的蛋白质“变种”,不仅对深入了解生命现象与活动规律有重大意义,还可以为人类的生产实践开辟出新的天地,在生命科学研究的漫长道路上树立一块重要的里程碑。
有关蛋白质的研究集中于它们的生物功能和物化性质领域,而对结构与功能之间的关系了解亦不够深入,对化学合成具有高级结构的蛋白质则更知之甚少。选定胰岛素作为人工合成蛋白质的对象时首先要解决三对二硫键能否正确配对;其次,多肽合成在当时国外的最高水平,也仅有a-促黑激素(a-MSH)由瑞士罗伯特施维泽(Robert Schwyzer)研究合成的实例,国内只有初步合成催产素的经验,美国科学家杜维尼奥(Du Vigneaud)因合成催产素(9肽)获得了诺贝尔化学奖。合成工作中需要大量氨基酸原料和化学试剂,我国尚不能自给,要花大量外汇采购。再就是还要建立一整套蛋白质、多肽纯化和分析技术。尽管有着上述许多困难,可大家敢想敢干,领导们都很尊重科学家的各种想法。当时,年轻人在导师的指引下,认真准备,热烈讨论,无名利之争。经过科学论证,生化所制定出五路进军的具体措施,以天然胰岛素的硫硫键拆合和氨基酸生产为先行;多肽化学合成为主力;同时建立并改善肽的分离、纯化与分析技术;并探索肽的激活(磷酸化)与酶促转肽等生化途径。总的目标是:“全面准备,多路探索,上下并举,重点突破。”
直到晚年,龚岳亭对当年的情景还是记忆深刻:“巧妇难为无米之炊呀!那个时候真是白手起家,除了两个拳头,什么都没有,我们夜以继日,在很短时间内就结束了国内不能自制整套氨基酸的历史,保证了胰岛素合成工作顺利进行,而且还创办了生化所东风厂,不仅满足了我们自己的需求,还供应到了全国。”
人工合成胰岛素成了那一代科学家永远抹不去的记忆,每次说起往事,王应睐都激动不已:“在人工合成胰岛素的过程中,我们闯过了许多异乎寻常的难关,做了前人所没有做的事情。1955年当桑格第一次阐明胰岛素结构的时候,英国《自然》杂志就预言合成胰岛素将是遥远的事情。实在地说,他们的预言并不保守,也不武断。但是,谁能想到?仅仅三年的时间,中国人就敢做出跨越这个‘遥远’的决定。那时候,我们攀登的珠峰不是一座,也不是几座,而是无数座,可我们最终都胜利地攀登了。”
1958年深秋,上海生化所的人工合成胰岛素开始紧锣密鼓地进行着。应该这样说,最初所长王应睐的压力是很大的,他思维缜密而又严谨,对人工合成胰岛素,他同科研所众多科研人员一样向往,可成功与否,他在心中打了一个更大的问号,也承受着更大的压力。
深夜,萬籁俱寂,整座大上海都已经沉睡了,这个时候,王应睐还坐在自己的书房里写着计划,墙上的老式挂钟响了,他抬头看了看,时针已经指向了凌晨2点,他揉揉太阳穴,又陷入了思索。他在想,人工合成胰岛素仅靠上海生化所一己之力是远远不行的,应该寻找多个得力的合作伙伴,他在脑海里一一搜寻着国内势头强劲的大学、研究所,他想到了北京大学,北京大学的有机教研室可谓是兵强马壮,另外,合成胰岛素的一个重要的环节是对肽链的有机合成,再就是酶促合成,生化所在有机合成方面缺少经验,鉴于此,得邀请中科院上海有机化学研究所参加。
第二天上午,王应睐就把这个想法告诉了大家,曹天钦、邹承鲁等人都一致赞成。很快,生化所就派人到北京邀请北京大学参加。北京大学素来就是敢开先河的,双方对人工合成胰岛素一拍即合。复旦大学生化教研室也有意参加,该生化教研室是在中科院上海生化所的鼎力相助下成立的,开展教学才几个月的时间,王应睐等几位生化所的科学家还是这里的兼职教授,对复旦大学的生化实力了如指掌,对于复旦大学自告奋勇加盟一事,生化所开始并没有接受,后复旦大学要求再三,生化所才将其列入合作单位。
对于邀请中科院上海有机所合作的事,开始王应睐心中没把握,他和有机所的所长汪猷虽没有深交,但知道汪猷是个“认死理”的人,脾气又倔又犟。俗语言,话不投机半句多。有人提醒王应睐,说不要去,去了也要碰钉子。在王应睐的阅历中,还没有交往不了的人。王应睐说,成不成另说,我还没去,怎么就知道不成?
在一个秋日下午,王应睐走过那条铺满落叶的小径,来到了有机所,他要说服汪猷,让他一起来共同完成合成胰岛素的工作。汪猷生于1910年,时年48岁,比王应睐小3岁。1927年,二人同在金陵大学读书,只是没有来往。王毕业后留教,汪猷则打点行囊,一朝去了北平协和医学院生物化学读研究生,毕业后成了研究员,开始的路不同,后又殊途同归,皆在1940年代末成为中央研究院医学研究所筹备处的研究员,当年二人见面时,不禁都放声大笑,开口竟都是:“缘分!缘分!”后各自成了中科院有机所、生化所的掌门人。
当王应睐走进汪猷办公室的时候,汪猷正低头阅读一篇论文,嘴里时而念念有词,时而闭目沉思。 中科院上海生化所年轻的科研人员早就坐不住了,他们觉得所里动作慢,步伐缓,就把《文汇报》《解放日报》贴在了走廊两边的墙壁上,社论和评论员的文章都用红笔圈了,显得格外醒目。王应睐看了,只是笑笑。
没出几日,生化所王应睐所长开始升帐布阵,钮经义负责有机合成,天然胰岛素拆合由邹承鲁负责,肽库由曹天钦统管,酶激活、转肽由沈昭文一并掌握。合成过程中为了加强党的领导,生化所还专门成立了由党员组成的领导小组,组长为曹天钦,组员王芷涯、张友尚、陈常庆、杜雨苍。
由于此时王应睐还不是党员,所以没能成为党员领导小组成员。也就是这一年的年末,王应睐加入了党组织。
东风厂往事
王应睐他们知道,人工合成牛胰岛素离不开氨基酸等试剂,那个时候,这些试剂主要依赖进口,贵如黄金,更让我们科学家气愤的是,西方国家对新中国实行封锁禁运,连一些最起码的科研用的试剂也在其中。
王应睐决定自力更生解决这一难题,他说,只有我们自己掌握了本领,才不怕他们卡我们的脖子。没有他们这条船,我们就渡不了江了吗?我们自己造!王应睐是不轻易动气的,可那天他说得斩钉截铁。
这个任务落到了一位年轻人肩上,他叫陈远聪。
2016年3月,我再次来到上海,为的是继续采访当年那些人工合成胰岛素的见证者和亲历者。从1960年代初胰岛素合成至今,已经数十年了,当年参与这项伟业的人大都已经故去,像王应睐、曹天钦、邹承鲁、钮经义等院士早已不在人世,即便是他们的学生如今也所剩无几,尚在人世的也都已过耄耋之年。
初春的上海,还有丝丝凉意,有些行人还裹着厚厚的衣服,在冷风中匆匆而过。在上海浦东东方城市花园44弄201室,我见到了陈远聪老人,当年那位意气风发的年轻人已是一头白发,满脸沧桑。
陈老生于1928年,1950年代末,他才30有余,在很多人印象中,他走路大步流星,像小跑一样,那一罐罐氨基酸等试剂,就是在他的指挥下生产出来,很多人都还记起他在车间里那满头大汗的样子。当年的小陈,现在被单位的年轻人称为陈老了。
如今88岁高龄的陈远聪虽是步履蹒跚,可是回忆起那段充满激情的岁月,老人还是思路清晰,谈到动情处,陈远聪那双浑浊的双眼泛着灼灼的亮光。开始,老人听说我此番来意后,先是短暂沉默,后嘴角蠕动了几下,好像在咀嚼那段刻骨铭心的记忆,继而,他凝望着窗外,目光好像一下子穿过了几十年的时光,直到往事的深处。
他回过头来,缓缓地说,其实就像发生在眼前的事,这一说呀,我又回到三十多岁的时候。老人的眼睛湿润了,他平静了一会儿,开始娓娓道来:“时间可真快啊,一晃几十年了。1959年1月我奉生化所王芷涯同志之命从北京大学返回生化所,和谭佩幸一道负责东风厂的组建工作。东风厂建于1958年底,主要为人工合成胰岛素生产氨基酸。我们都知道,胰岛素有A链和B链,由51个氨基酸组成,有17种不同的氨基酸,当时国内只能生产纯度不高的甘、精、谷3种氨基酸,其余14种需要进口。由于西方国家对新中国实行封锁禁运,生化试剂都得从香港转口进入中国,除要花昂贵的外汇外,还需要很长时间,这样有时候真是远水解不了近渴呀!你想想,实验正在进行,这边没有试剂了,那该多着急。合成胰岛素必须有源源不断的氨基酸供应,活人不能被尿憋死,你西方人禁运,那我们自己动手制造,让你们这些西方人干瞪眼,干生气!上边也要求我们,走自力更生、奋发图强的道路,所以生化所就组建了东风厂,一时没人怎么办?一是从生化所各研究组抽调一部分科技人员作为生产骨干;二是从社会上招收了10多名中学毕业生和复员转业军人做生产工人,共约30人。人员解决了,还没有厂房呀,所长一声令下,拨出大楼的几间实验室和320号院内16楼楼下两间房做生产车间,生产小组有分离、提取、合成、分析四个小组。专家钮经义和沈昭文亲自下厂指导,帮助建立离子交换层析法纯化氨基酸和纸层析法鉴定氨基酸纯度。人工合成胰岛素需要有高纯度的氨基酸原料,不能含有杂质,严格的纯度指标是层析纯、旋光和元素分析合格,要达到进口的英国BDH产品的标准。1950年代的氨基酸生产,除谷氨酸是用微生物发酵大规模生产外,其余都是从天然生物材料中提取的,如从蛋白质水解液中18种氨基酸混合物纯化出高纯度单一的氨基酸,难度大,成本高,因而价格昂贵。1952年曹天钦先生从英国剑桥大学回国计划开展蛋白质一级结构分析研究,带回10余种氨基酸,每种也只有毫克量,十分珍贵,要合成胰岛素就需要以克为单位计,每次投入数十克,有的品种氨基酸每克比黄金还贵。自己生产氨基酸可为国家节约大量外汇,到了1959年底结算,东风厂办厂才一年多,我们就为国家节省了数十万元的开支,当时生化所一年的经费也只有100万左右。更重要的是,我们自己生产的氨基酸质量一点都不低于国外的,甚至还超过一些国家的。那个时候啊,东风厂慢慢就成了人工合成胰岛素的后勤部,保证了氨基酸源源不断地供应。这可是了不得的事啊。咱中國人就有这种精神,他们卡咱们的脖子,咱们偏不让他卡,让他们帝国主义拿咱们没办法,这就是中国人的志气,什么时候咱们都不能少了这份志气,要不,咱们就得比他们低一头,就得仰人鼻息啊。”
陈远聪说着,声音一下子提高了,他拍着自己的胸脯,就犹如当年他在车间里拍着胸脯为大家鼓气一样。
陈远聪祖籍四川三台县,其父当年是盐税局的职员,虽有固定的薪水收入,可一家人生活还是难以为继,学生时期的陈远聪常为三餐而哭脸愁眉,少年已知愁滋味,他立志要改变家庭命运。1947年,19岁的陈远聪以优异的成绩考入四川大学化学系,两年后,他和其他同学就迎来了新中国第一缕阳光。1949年12月,刚刚解放不久的成都陷入了大饥饿,城市居民急需粮食果腹,解放军号召大学生协助工作队到各地征粮,陈远聪也踊跃报名参加,随后他又参加了土地革命。1953年,新成立的中国科学院急需人才,陈远聪作为理科大学生踏进了中国科学院的大门,随后他和几个同学被分配到了上海生化所工作。