永远的遗憾!中国人工合成牛胰岛素为什么没能获得诺奖?

提到诺贝尔奖,对于上世纪的国人来说,他们始终有一个遗憾,那就是我们人工合成的牛胰岛素蛋白最终还是没有获得诺贝尔奖。

人工全合成结晶牛胰岛素实验成功的场景

结晶牛胰岛素

1965年11月,人工全合成结晶牛胰岛素的论文首次在《科学通报》上公开发表,近7年的时间,在复杂的历史环境下,在国际同行的激烈竞争中,中国科学家们始终秉持科学精神,终于取得了人工合成牛胰岛素的成功,成为了世界上第一个蛋白质。

尽管它是人类首次合成,是完全具有被提名的资格的,并且当时,已经获得过诺贝尔奖物理学奖的华人杨振宁也是积极促成此事的。(因为作为诺贝尔奖获得者,他是有提名的资格的。)

在1966年4月举行的华沙欧洲生化学会联合会议上,我国的“人工全合成牛胰岛素”的科研成果成为了参加会议的科学家们的中心话题,美英法意等多国的著名科学家都对这一成果表示了震撼。

但最终,这个成就还是没有获得诺奖,这是为什么呢?我们又为什么要研究牛胰岛素呢?

人类直到二十世纪之前,依旧对糖尿病完全束手无策。一旦患上糖尿病就等于被判死刑,患者只能坐以待毙,别无他法。

但是,有问题的地方就会有能够解决的人出现。这次也不例外。

1889年,这个解决问题的人终于出现了,而且还是两个——德国科学家梅林和明科斯基。他们首先确认了肝脏和糖尿病的关联关系。而后代的科学家在这一发现的基础上,经过不懈努力,最终证实了胰岛素(insulin)是一种蛋白质类激素,它是人体内唯一能降低血糖的激素,也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。

梅林和明科斯基

它的分子量较小而结构比较复杂,所以在蛋白质的结构与功能研究中占有特殊地位,引起了各国科学家的注意。

到了上世纪二十年代,美国的礼来公司(Eli Lilly and Co.)已经可以从屠宰场取得的动物胰脏中,分离出大量的胰岛素。

然而,随着糖尿病人的增加,光靠从动物胰脏中提取胰岛素已远远跟不上需要。于是人工合成胰岛素便提上议事日程。

然后,胰岛素的结构被各国科学家研究了出来,但是并没有人实现人工全合成胰岛素。1958年,我国科学家决定尝试这一课题。

当时在国际上合成的最大多肽是促肾上腺皮质激素的十三肽片段。而胰岛素的本质是蛋白质,不仅分子量大而且结构非常复杂,分子中含有三对-S-S-键。胰岛素合成涉及有机合成、化学与生物分析、生物活性等方面。其工作量之大、难度之高是生物化学与有机化学领域中前所未有的。

而科学家们之所以选择牛提取胰岛素,是因为牛胰岛素是第一个被科学家阐明了其结构的蛋白质分子:牛胰岛素分子是一条由21个氨基酸组成的A链和另一条由30个氨基酸组成的B链,通过两对二硫链联结而成的一个双链分子,而且A链本身还有一对二硫键。以后,科学家们又陆续测定了不同生物来源的胰岛素,发现与首次确定的牛胰岛素的化学结构大体相同。人胰岛素也是如此。

后来,我国科学家日以继夜地努力,最终真的成功做到了,不仅有力地证明了蛋白质的一级结构决定其高级结构的科学论断,也是蛋白质合成和蛋白质结构与功能关系研究中的重大发现。

既然胰岛素对我们这么重要,又这么难合成,那为什么我国科学家们成功做到了却没有获得诺贝尔奖呢?

关于这一点,有以下几种说法:

第一种:之前已经有胰岛素相关的研究者获得诺贝尔奖了。

这种说法当然是错误的。首先,诺贝尔奖并没有规定同一领域的发现只能有一个获奖。比如,朊病毒,艾滋病病毒,2020年的丙肝病毒,虽然都属于病毒领域,但都曾获得了诺贝尔奖。

第二种:人数太多。

1959年中国科学院生物化学研究所胰岛素工作参加者合影。

这种可能是存在的,毕竟诺贝尔奖规定了“奖项的获得者不得多于3人”,但是正如前文所言,人工全合成牛胰岛素是集体性项目,参与人数远超3人。

我国人工合成胰岛素这一研究成果,是3个不同单位人员共同合作的结晶,仅最后一两年直接参加研究工作的人员就有30余人,其中:生物化学研究所20余人,负责胰岛素A、B链的拆合和B链(30肽)的人工合成;北京大学化学系和有机化学研究所各六七人,共同负责A链(21肽)的人工合成。

其实,这在一定程度上也反映了诺贝尔奖的一个弊端,在现今重大科学成就越来越依赖团队协作的环境下,诺贝尔奖还将重点放在个人而非团队。

第三种:诺奖更注重实际效果,而非理论突破。

这种说法是有道理的。诺贝尔奖主要颁给有实际意义的科研创新,单纯理论突破是无法获得的。

比如,著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金,伟大成就那么多,却从未拿到过诺奖。就是因为他对于宇宙起源的诸多猜想,虽然伟大,但在其有生之年并未对人类产生实际影响。换句话说,他的理论并没有直接转换为生产力,改善我们的生活。

相比之下,诺贝尔生理和医学奖2015年颁给了屠呦呦,因为她的青蒿素真的治愈了上百万疟疾患者。

而且很重要的一点是,我们今天糖尿病人用的胰岛素,并非根据1965年中国科学家的方法合成的。也就是说,“人工全合成结晶牛胰岛素”这项科研成果,并没实现量产,真正造福糖尿病患者。

第四种:诺贝尔奖有一个要求,那就是必须完全创新的成果。

结晶牛胰岛素为何未获诺贝尔奖,当时参与这一课题的北京大学化学系研究组组长张滂教授,在接受记者采访时,就这个问题专门作了说明:中国没有因人工合成胰岛素获得诺贝尔奖,不过也没有其他国家因为合成胰岛素而获奖。因为诺贝尔奖有一个要求,那就是必须完全创新的成果。

虽然未获得诺贝尔奖的肯定,但人工合成结晶牛胰岛素的成功,是我国在基础理论研究中取得的重大成就,在国际上显示了我国科学家的智慧和能力,尤其是在那个艰难的年代里,他们的勇往直前、刻苦钻研的精神,永远值得我们继承和发扬。

文|赵财猫

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