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胰岛素人工合成课题的提出

浏览32次 时间:2013年1月10日 15:02

摘 要:本文在采访当事人和分析文献档案的基础上,叙述和分析了胰岛素人工合成课题的提出过程,澄清了一些历史事实,确认该课题是由中国科学院上海生物化学研究所的研究人员在1958年夏季举行的一次会议中集体提出,指出这一过程同时受到科学内部因素、意识形态和当时的社会政治环境的影响;而这一课题之所以得以正式立项并获得国家力量的支持,关键在于它顺应了当时的社会潮流,体现了国家宏观战略目标,满足了当时的政治需要。作者认为,这一案例具有典型性,它带有强烈的时代印记,同时也说明了科学外部因素对中国的现代科学发展有着非常大的影响力。

关键词:胰岛素 人工合成 大跃进

Astract: On the basis of interview to persons concerned and analysis of original archives, the authors discussed the procedure during which the Total Synthesis of Crystalline Insulin was proposed. Some historical facts were clarified, and the authors believed that it was some senior scientists in the Institute of Biochemistry of The Chinese Academy of Sciences in Shanghai who proposed such a bald scientific task during a meeting in the summer of 1958. The procedure was influenced by factors within science and by both of the ideology and social political circumstances external to science. The key points which made the task being set and won the support of the government, were that the propose went with the tide of social development, embodied the will of national strategy, and satisfied the need of politics by then. This case study showed that the scientific work was imprinted marks of the age, and the outer factors played a big role in the development of science in modern China.

Keywords: insulin, artificially synthesis, the Great Leap Forward


胰岛素的人工合成一直是我国科学界的骄傲。它于1966年在科学界正式公开报道[1],与半导体研究、激光研究以及原子弹试验成功等成就一同,标志着新中国成立后不久,中国科学家在某些基础研究和尖端科学研究方面与国际领先水平并驾齐驱。一些科学家认为,这项成就是打开生命奥秘之门的钥匙[2],是人工合成生命征途的三大飞跃中的第二跃,它在科学上的重要程度也许将远远超出获得诺贝尔奖;在科学以外,它在政治上、哲学上也有着十分重要的意义[3]。过去近40年来,人们已经对这一科学成就的历史发表大量报道、访谈和回忆,然而,当人们检阅这些文献时,有个挥之不去的问题始终无法得到明确解答:这样一项非常具有远见卓识的课题是谁最早提出来的?
笔者通过在上海和北京两地有关科研院所调研大量文献、档案,访谈多位当事人,目前已形成对该问题的初步认识,似乎已经有可能对如下问题做出某种回答:一、国内哪一家单位最先提出课题?二、谁最先提出课题?三、这一课题如何得以立项并获得国家大力支持?兹论述如下,就教于同行先进。
我们首先来确定“始作俑者”所属的科研单位。在正式发表的报道成功合成牛胰岛素的论文中,署名作者所属单位有3个——中国科学院上海生物化学研究所、中国科学院有机化学研究所、北京大学化学系。然而实际上参加过这项研究的单位很多:据了解,最初的协作单位就有4个——中国科学院上海生物化学研究所、北京大学生物系生化教研室、复旦大学生物系生化教研室、北京大学化学系有机教研室[4]。而且,根据档案记载,“在人工合成胰岛素的工作中其他的研究组经常抽人大力支持。山西分院、河北分院、河南分院、四川分院、北京大学、四川大学、华东师大、复旦大学、上海科技大学、北京生物物理所等单位来我所进修的同志也前后参加了这一工作”[5]。在所有这些单位中,究竟是哪个单位最先提出了这个课题?
上述“抽调人力”的单位可以首先排除,它们在课题进行到一定阶段后才正式或非正式地参加协作,我们着重考虑最初的四个协作单位。复旦大学生物系生化教研室也很明显不是首倡单位,因为在1958年8月,她刚刚由上海生化所协助组建,在该年12月上述四单位的协作会议上,她承诺的工作只是最基础的氨基酸的制备([4],第8页)。
这样,只能在北京大学和生化所之中寻找首倡者,这两家单位在首倡问题上存在争议。北大档案馆中有几份材料都明确地说人工合成胰岛素课题是北大提出来的。如北京大学科技档案馆ky0106501号档案中的“人工合成胰岛素情况”篇写到,“1958[年],北大化学系、生物系提出[人工合成胰岛素课题]”;“人工合成结晶胰岛素工作汇报”篇写到,“……上海生物化学研究所的科学工作者提出了要人工合成胰岛素的宏伟愿望,我校58年暑假科研大跃进生物系同志合成八肽,给化学系和生物系的革命师生以巨大鼓舞,进而化学系和生物系的同志提出了人工合成胰岛素的科研课题”——这似乎进一步暗示北京大学远在生化所以前就开始了合成工作并率先取得重要进展。而生化所有更多类似档案材料称是自己提出了此课题。究竟哪个单位的材料正确?
为了查清楚课题的首倡者是不是北京大学,我们专门采访过陆德培研究员。他当时任北大化学系有机教研室副主任,从始至终参与了北大胰岛素合成工作,是胰岛素工作的主要完成人之一。陆先生对北大档案馆的几份材料的评价非常简单明了:“那是很无聊的东西,根本没那回事。科学应该讲究实事求是,不是自己想的、干的就不应该争。” 上述几份材料均为文革时期的回忆性材料,所记述的情况并不符合历史事实:为了证明是北大首倡,该材料说北大生物系于1958年暑假就合成了催产素,两系的“革命师生”是受这件事情的激发而提出了该课题的;但根据1998年出版的《北京大学纪事》的记载,“生物学系报告生化专业八肽组师生合成八肽”之事发生于1958年12月17日[6]。
更有说服力的材料来自1958年北大与生化所两单位领导之间的通信,从通信中首先可以看出北大在1958年暑假时并没有合成催产素。北大党委负责胰岛素工作的张龙翔教授在1958年11月24日写给生化所所长王应睐院士的信中说:“来信告诉我们催产素合成的好消息,使我们十分兴奋。祝贺你们在合成方面的成功。我们现在还在合成,估计还有半月也可结束这一项工作”([4],第101—103页)。
促使张龙翔写这封信的原因,是上海生化所王应睐在同年11月19日以前两次致信北大,报告生化所的设想、进展,同时提出合作研究意向及两个单位的具体分工建议。令人遗憾的是笔者没有找到王应睐先生致北大的信。北大方面的回应是全面与生化所方面合作,责成张龙翔分管这项工作([4],第102页)。然而从北大方面回复生化所的信件中可以明显看出,当时是生化所在力邀北京大学参与合作。张龙翔在上述信中说:“我们考虑了生化所的建议,并根据北大生化教研室的情况,确定和你所全面合作,在1959年共同进行胰岛素的化学和酶促合成的研究工作”([4],第103页)。其后,才有了12月8—12日“北京大学生化教研组、北京大学有机教研组、复旦大学生化教研组和中国科学院生化研究所”等四个单位共59人在上海生化所举行(第一次)“胰岛素文献报告学习讨论会”([4],第1页)。
所以,第一个问题的答案非常明确:在国内,是中国科学院生物化学研究所最早提出了这个课题。
现在把问题焦点集中到科学院生化所。自然产生的是本文要回答的第二个问题:这个课题最先由生化所的哪一个人提出来的?
不少材料都模糊地说是生化所的同志集体提出来的,但是我们依据常理推测,集体是由个人组合而成,总应该有一个人最先想到这个高瞻远瞩的课题,总应该有一个人先开口。
根据笔者掌握的材料,候选对象至少有两位:沈昭文研究员和邹承鲁院士。张友尚研究员(2001年当选院士)认为最早的提出者有可能是沈昭文先生,张友尚先生回忆说:“胰岛素的人工合成是1958年提出来的,这是40多年前的事了。随着岁月的流逝,首先提出胰岛素人工合成的人是谁,在大家的印象中也变得模糊了。近来经过一些人的回忆,认为这个人应该是沈老。我记得当时所里的研究人员开会讨论研究方向,希望能提出振奋人心的重大课题。会后我在走廊上碰见了沈老,他说他们高研人员提出了人工合成蛋白质的课题,而且他强调是化学合成而不是生物合成。”[7]
张友尚先生的回忆把问题进一步聚焦到生化所举行的一次高级研究人员 会议上。许多回忆材料和档案记载都一致证明这次重要会议发生在1958年夏季,然而在当时,它也许只是频繁召开的各种会议中的一次,会前人们未必为此次会议的召开进行了必要的准备,以至于根本没有会议记录,多年以后与会人员也记不起具体的开会时间了——只记得它在夏季召开。
然而,张友尚的说法理由并不充分。张友尚先生当时还不是高级研究人员,没有参加那次重要的会议,不是直接当事人。沈昭文本人并没有说是他最早提出了这个设想,从张转述沈的原话似乎至多只能看出沈补充了这个设想,完全有可能是别人先提的。我们还需要注意到,直到1998年后,许多当年的相关人员才开始撰写回忆文章,才重新提起最初的提出者问题,这个时候沈昭文先生已经去世。
邹承鲁院士参加了那次会议,是直接当事人。让我们看看他的说法。他于1990年67岁时在国际性丛书《综合生物化学》(Comprehensive Biochemistry)中发表了这样一种说法(根据英文翻译):“有可能是我自己最早提出了这个设想,但那个时候人们常常抢着发言,原初的想法可能同时出自多个不同的人。”[8]邹先生清楚地说有可能是他自己最早提出了这个设想。
然而情况并不那么简单。邹先生75岁时又写了“对人工合成结晶牛胰岛素的回忆”一文,该文对那次会议的回忆和几年前所提供的有一点微妙的差别:“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。”[9]此时的邹先生仍经常发表文章,思维还十分敏捷,他的记忆力应该很好,这似乎又可以理解为当时不是他最早提出的该课题。
此外还有一些别的提法,譬如有人说提出者是曹天钦,还有人说是王应睐,似乎都有可能,但又都缺乏充分证据。问题变得模糊起来,难下定论。我们采访了生化所的杜雨苍研究员(他也是胰岛素合成工作的主要完成人之一,但在1958年时还不是高研人员,和张友尚先生一样,也没有参加高研人员的讨论会),杜先生这样看待这个问题(引文根据录音整理):

想知道是生化所的具体哪一个人提出了胰岛素人工合成课题?这个课题根本就不是哪一个人提出来的,这是大家集体讨论的结果。课题的提出是一个过程,在最初的大胆设想之外,还会有很多变化,还得小心地论证其必要性、可能性与现实性,具体到胰岛素合成课题,后面的这些东西都是大家集体研究出来的。如果你们想了解是哪一个人提出了最初的设想,那当然是有可能找得出具体的人出来,但这个问题没有太大的意义。在别的时候它可能是很有意义的,但在1958这个中国各行各业的人都在信口开河的年头,它没有什么意义。那个时候还有许多别的念头呢,譬如说“合成生命”、“征服癌症”,能说它们是科学研究课题吗?

另一份档案较为详细地记录了提出过程,印证杜雨仓先生的话:

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的发生了重大的变革……开始了专家之间和青老之间的密切合作。在[1958年夏天]全所群众重新讨论今后发展方向时[高级研究人员们]提出了蛋白质人工合成作为重大的理论项目。但是这个问题在刚开始提出时思想还不够解放,因此目标不明确,指标也不够跃进,只是一般的要求在五年内合成有生物活力的蛋白质,至于具体合成哪一种蛋白质则迟迟不能肯定。
高级研究人员对于人工合成蛋白质虽然已由过去的不敢想转变为敢想,但是……又……认为短期内不易解决……又有人认为这项工作……在生化所作不合适……但是当这样一个大胆的想法一经提出后立即就受到了各方面,特别是领导的重视。在上海和北京的几次科技展览会上,党中央和上海市委的许多负责同志对此表示极大的关怀,希望我们加速实现。在所内青年同志也极力促进,要求指标提前并确定具体合成对象。

就是这样在所内所外的关怀和重视之下,通过领导与群众的促进,经过反覆的思想交锋,终于正式确定在58年底开始人工合成第一个蛋白质——胰岛素。[10]

看来杜雨苍先生的说法可以成立。我们特别注意到那是一个猛烈反对“个人主义”的时代,突出个人贡献,无论是个人的主观意愿还是他人的客观要求,都会被“搞臭”。按照当时的逻辑,个人主义与“无产阶级办科学”是完全背道而驰的,在“无产阶级办科学思想”获得“胜利”并居于指导地位的情况下,即使某个个人有突出的贡献,也宁愿归功于“集体”和“领导”。另一方面,胰岛素人工合成课题从出现雏形到最后确立,的确有很多人为之耗去许多时间和精力,“逝者如斯”,“死者长已矣”,我们到今天在来追究最初的提出者已经不太可能,而且没有多少意义。因此,笔者对本文提出的第二个问题得不出确切的答案,只能留有遗憾了。
然而,从寻找第二个问题的答案过程中我们得到回答本文第三个问题的线索和思路。全面地看,提出这个课题是科学内部发展的必然要求,更是科学外部因素——尤其是国家宏观战略目标、政治需要和意识形态见解——与科学产生互动作用的结果。
50年代的几项化学成就已经为胰岛素的人工合成提供了一定的基础。1953年,维格纳奥德(V. du Vigneaud)完成了世界上的世界上首例多肽合成——合成了催产素,给人们提供了一套合成多肽的基本方法 ;1955年,桑格(F.Sanger)完成了胰岛素的测序工作,使它成了一种可能的合成对象 。但不同的人对可能性的大小持有不同的看法。以维格纳奥德为代表的大多数权威对胰岛素的合成难度估计得非常高——因为胰岛素是蛋白质,有三维结构,他们担心即使克服巨大的困难合成了具有胰岛素一级结构的肽链,也没法把它盘曲成既定的三维结构,也就是说依然得不到具有生物活性的胰岛素 。他们认为,“人工合成胰岛素还不是近期所能做到的。”[11]但也有少量较为年轻的科学家——如美国匹兹堡大学医学院生物化学系的卡佐亚尼斯(Panayotis G. Katsoyannis)副教授、联邦德国羊毛研究所的查恩(Helmut Zahn)教授——顾虑较少,认为时机已经成熟,敢于独树一帜,让自己面对这样一个高难课题 。
如果说在1958年时克特索亚尼斯等人提出胰岛素合成课题十分大胆,那么中国科学院生物化学研究所的科学工作者提出同样的课题简直就是不可思议,这家研究所当年1月才刚刚成立,其前身是中国科学院生理生化研究所生物化学部分。从更大范围看,当时中国在化学方面的科学研究条件就不允许从事这种级别的研究:严重缺乏相关原材料,当时国内只能生产纯度不高的甘、精、谷三种氨基酸,合成胰岛素需要的另外十四种氨基酸都得从香港转口进来,不但价格昂贵,而且远水解不了近渴[12];没有相关研究经验,生化所的所有专家都没有做过多肽合成,国内研究过二肽合成的专家都只有寥寥几人,更遑论多肽合成了,可却要面对连世界上最著名的专家也不敢碰的蛋白质合成;不明确如何去分析、鉴定合成的中间产物及最终产物,要处理的中间产物必然非常之多,无论哪一步出错都可能导致最后不能成功……
但那时候的“大跃进”政治气氛迫使人们提出这类不可思议的目标。中国的1958年是“火红的年代”,豪言壮语、雄伟目标俯拾皆是。在那个年代,人有多大胆地有多大产,人们要种出一百二十万斤一亩的山药、五百斤一棵的大白菜[13]。农民如此,工人如此,科学家也如此。不但工农业要大跃进,科学技术也要大跃进,也要在很短的时间内“赶英超美”,“15年实现共产主义”目标。这样的政治形势鼓励、要求科研人员提大目标、“抱大西瓜”、放“科学卫星”[14];不这样做就是政治上落后。科学家当然既不希望,也不敢让自己因“落后”而“右倾”。所以,虽然不至于每位科学家都越俎代庖去论证“粮食亩产万斤”,但是许多科学家都还是在自己的相关研究领域提出一些自己其实并不太认真的宏大设想。
当然人们当时的言行并不完全是出于逼迫,也有很大的自愿成分;这两个相互矛盾的方面常常相互交织。事实上,在所谓“三年自然灾害”前的一段时期,许多人都相信中国会“跑步进入共产主义”,都真心相信别人所提的宏伟目标确实是可实现的,自己也乐于提那类设想。具体到胰岛素人工合成课题的提出,则还有哲学观念方面的因素在起作用。那时候有许多科学家已经心悦诚服地接受了当时的主流意识形态的灌输,愿意用自己的科学论证去论证某种意识形态信条。
在这样一种背景下,生化所的某位专家在高研人员讨论会重新提起了恩格斯在十九世纪就表达过的一个伟大设想——合成蛋白质,这实在不是一件难以理解的事。
然而当时高研会中的热烈讨论并没有形成需要立即着手的课题,而且高研人员很可能并没有把这个设想看得太认真。在那次会议上,他们把它的完成时间设定成20年(不是前文提到的5年)。然而,广大群众“敢想敢干”,“人多热气高干劲大”,在生化所的群众讨论会上,人们不但大大缩短了目标实现的时间,把完成时间由20年减为5年([5],第24—28页),会后还立即开展了行动。生化所的档案记录表明,在1958年9月,生化所为了练兵,开始合成催产素([2],第27~34页)。历史事实证明,个别人的研究倡议在热火朝天的群众力量面前,的确是微不足道。
随后,一种来自科学以外的重要的因素介入了。众所周知,1957年苏联卫星上天以后,东西方冷战以高技术领域竞争为主要形式,所有大国的科学与技术无不服从于“弘扬国威”的最高政治需求。我国当时也正秘密研制两弹一星,如果在基础研究中拿出重要研究成果,正好与国家战略目标相一致。合成胰岛素课题提出后,立即引起有关方面的重视,党和国家领导人不但通过上海和北京的大跃进科技成就展览会而知道了此事,国务院总理周恩来还亲自过问了完成时间问题——他认为5年太长了 ([5],第24页)。
于是,“合成一个蛋白质”就不再只是一个不经意的科学畅想或口号,它已经成为国家意志的体现,必须在国家的科学政策中加以支持和实现,而国家下达的战略性研究计划,必须由科研人员落到实处。合成什么蛋白质呢?当时已经确定了一级结构的蛋白质只有胰岛素一种,没有别的选择,所以,最后通过生化所全所人员的查资料、大讨论,并通过邀集国内多家科研机构的知名专家一道进行胰岛素文献报告学习会。到1958年12月底,集体的智慧把胰岛素的人工合成课题确定了下来。不但如此,完成的时间“指标也一再提前,由最初的五年改为四年、三年、二年,最后大家鼓足干劲,决定把这项工作作为59年国庆十周年的献礼”([2],第30页)。顺便指出,这项工作后来(1959年6月)还获得了国家级机密研究计划所特有的标志:它的代号为“601工作”([10]第28-32页) 。
经过这么多的探讨,我们可以确定地知道,胰岛素的人工合成课题是中国科学院生物化学研究所的科研人员集体提出来的。最早的时间可以追溯到1958年暑期,具体场合是该所举行的一次高级研究人员会议。但是笔者没有找到可靠资料确证这个课题最初是由哪一位科学家最先提出。笔者倾向于认为,时至今日,追究谁第一个开口提出动议已经十分困难,也没有了特别的意义。
然而,下述认识对于中国现代科学技术史研究似乎是有益的:合成胰岛素课题之所以得以提出、立项,有其科学内部因素,但科学外部因素可能起了更大的作用。从一种哲学思想出发,适应当时国家的最高战略目标和政治需要,在国家和地方领导人关怀和支持下,科研人员集体提出某种研究课题,这在一个特定的历史时期,曾经是我国科学研究立项的典型模式。当然,这些还不是胰岛素研究的典型性的全部。现代中国科技研究的一些典型特征,如组织大兵团作战、过份强调保密工作、高度的计划性(常常需要“大干……天,完成……,向……节/日献礼”)等等,在合成胰岛素研究中都有过程度不同的生动表现。有关情况的详尽考察,笔者当另文述及。

参考文献
[1] Kung Yueh-ting et al. Total Synthesis of Crystalline Insulin. Scientia Sinica,1966, (4):544~560.
[2] 中国科学院生物化学研究所档案:“‘601’工作向领导汇报稿”卷,3~5.
[3] 曹天钦. 胰岛素人工合成的科学意义.自然辩证法研究通讯,1966,(1):1~7.
[4] 中国科学院生物化学研究所档案:“‘601’工作有关协作问题”卷,5~9.
[5] 中国科学院生物化学研究所档案:“‘601’工作历年大会发言稿”卷,24~28.
[6] 王学珍等.北京大学纪事(一八九八——一九九七).北京:北京大学出版社,1998. 540.
[7] 张友尚. 谈胰岛素的人工合成.院史资料与研究(中科院内部刊物),2000,(5):21~24.
[8] Tsou C L. The Hightest Grade of This Clarifying Activity Has no Limit. Comprehensive Biochemistry,37:349~386(1990).
[9] 邹承鲁.对人工合成结晶牛胰岛素的回忆.光明日报,1998.01.30,第三版.
[10] 中国科学院生物化学研究所档案:“‘601’工作简报”卷,42~50.
[11] 龚岳亭.关于人工合成结晶牛胰岛素研究的回忆.院史资料与研究(中科院内部刊物).2000,59(5):3~20.
[12] 陈远聪.筹建东风生化试剂厂的回顾.院史资料与研究(中科院内部刊物).2000,(5):35~39.
[13] 康濯.徐水人民公社颂 .人民日报,1958.09.01,第一版.
[14] 龚岳亭.关于人工合成结晶牛胰岛素的回忆.院史资料与研究(中科院内部刊物),2000,(5),3~20.

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