徐杰誠(chéng)(1933—),研究員。1957 年起在中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所攻讀研究生,畢業(yè)后進(jìn)上海有機(jī)所工作。多年從事肽化學(xué)領(lǐng)域研究,在多肽激素的釋放因子、神經(jīng)多肽以及多肽模型作為模擬酶的設(shè)計(jì)方面做出重要成績(jī),特別是在人工合成牛胰島素A 鏈全合成最后方案設(shè)計(jì)和實(shí)際合成工作中發(fā)揮重要作用。
徐杰誠(chéng)
1 胰島素合成課題的提出充分體現(xiàn)了敢想敢干和力爭(zhēng)創(chuàng)新的精神
胰島素課題的提出是在50 年代末60 年代初。黨號(hào)召我們向科學(xué)進(jìn)軍,大家都懷著革命激情,大干快上,希望能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)攀登世界科學(xué)高峰。胰島素的合成就是在這種情況下提出來的,它的提出充分體現(xiàn)了敢想敢干的革命精神和在科學(xué)事業(yè)上力爭(zhēng)創(chuàng)新的精神?;仡櫼幌庐?dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外在多肽和蛋白質(zhì)合成上的情況,我們對(duì)上述觀點(diǎn)就不難理解了。
50 年代末,國(guó)際上在催產(chǎn)素合成的促進(jìn)下,對(duì)加壓素、促黑激素和促腎上腺皮質(zhì)激素等多肽激素的肽片段合成逐步開展。但當(dāng)時(shí)合成的最高水平僅為13 肽。而國(guó)內(nèi)則只有模仿國(guó)外合成催產(chǎn)素的經(jīng)驗(yàn)。胰島素是小的蛋白質(zhì),由51 個(gè)氨基酸構(gòu)成,在分子內(nèi)有三對(duì)二硫鍵,要合成胰島素,不僅首先要合成A 鏈(21 肽) 與B 鏈(30 肽),而且要解決三對(duì)二硫鍵的正確連接。當(dāng)時(shí)國(guó)外學(xué)者曾經(jīng)將還原拆開硫硫鍵而全部失活的產(chǎn)物進(jìn)行重氧化,試圖重新恢復(fù)活力,但都未成功。這也是能否合成胰島素的關(guān)鍵問題。再者,要合成胰島素需要大量的氨基酸和化學(xué)及生物試劑,我們都不能生產(chǎn)。合成多肽的技術(shù)及產(chǎn)物的分離分析手段也不具備。就是在這樣的基礎(chǔ)上,我國(guó)的科學(xué)工作者都敢于提出這一攀登世界高峰的目標(biāo),要在世界上首先合成蛋白質(zhì)。因?yàn)樗麄儓?jiān)信有黨的正確領(lǐng)導(dǎo),有社會(huì)主義制度的優(yōu)越性,我們只要發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,破除迷信、解放思想,就能創(chuàng)造人間奇跡。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),是沒有現(xiàn)成道路可走的,沒有現(xiàn)成方法可遵循。要自己探索道路,不斷發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用新的方法與技術(shù),不斷改革與創(chuàng)新。正是經(jīng)過不斷的探索與改進(jìn),經(jīng)過無數(shù)次失敗才取得成功。以A 鏈21 肽合成為例,開始我們選擇5+16 方案合成A 鏈的同時(shí),選擇甲基作為羧基保護(hù)基。但是經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)踐證明,5+16 的合成方案不理想,因?yàn)閮蓚€(gè)片段差別太大,縮合活性不一樣,如果16 肽反應(yīng)不完全則不易去除,甲基作為羧基保護(hù)基在脫除時(shí)易產(chǎn)生副反應(yīng)。總結(jié)了失敗教訓(xùn),毅然決然地改變路線,從頭再來,最后取得A 鏈的合成成功。整個(gè)胰島素的合成工作,就是這樣不斷探索創(chuàng)新,總結(jié)失敗教訓(xùn),改正方案,通過實(shí)踐達(dá)到最后成功。
2 敢想敢干的革命精神與嚴(yán)肅認(rèn)真、踏實(shí)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度相結(jié)合
通過胰島素工作,我也深深地體會(huì)到科學(xué)研究工作單有敢想敢干的革命精神是不夠的,還必須與嚴(yán)肅認(rèn)真、踏實(shí)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度相結(jié)合。否則,理想只能是空想。胰島素的合成成功就是通過大量艱苦的科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的。比如,A 鏈的合成包括65步反應(yīng)( 失敗的、探索的不計(jì)在內(nèi))。這是經(jīng)過無數(shù)次反反復(fù)復(fù)的實(shí)驗(yàn)、失敗、改進(jìn)、再失敗、再改進(jìn)而最后確定下來的。舉例來說,A 鏈中4、5 位的2 肽(Glu-Gln) 的合成,我們就嘗試過許多種不同的保護(hù)基與縮合方法,最后才找到合適的方案。為了檢定每步縮合產(chǎn)物的純度,每一個(gè)中間體都要
通過元素分析、層析、電泳、旋光測(cè)定、酶解及氨基酸組成分析,其中任何一項(xiàng)分析指標(biāo)達(dá)不到,都要進(jìn)一步提純后再進(jìn)行分析,力求全部通過。當(dāng)時(shí)我們戲稱這叫“過五關(guān)、斬六將”。因?yàn)槲覀兩钌疃?,科學(xué)實(shí)驗(yàn)來不得半點(diǎn)馬虎。如果不是這樣嚴(yán)格要求與把關(guān),我們就不可能獲得最后成功。胰島素全合成的近200 步反應(yīng)中,任何一步的產(chǎn)物不純,都會(huì)影響到以后的合成。正是基于這種認(rèn)識(shí),很多實(shí)驗(yàn)我們都反復(fù)進(jìn)行多次,像A、B 鏈的全合成就
重復(fù)了近30 次,直到認(rèn)為滿意為止??茖W(xué)研究工作就應(yīng)有這種不怕困難、百折不撓的精神。
3 學(xué)習(xí)與吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),但不崇洋媚外,堅(jiān)持走自己的道路
自然科學(xué)是無國(guó)界的,科學(xué)研究成果應(yīng)服務(wù)于全人類。與國(guó)外相比,我們的自然科學(xué)還處于較落后水平,國(guó)外有許多先進(jìn)方面值得我們學(xué)習(xí)與借鑒,但我們絕不能妄自菲薄,更不能崇洋媚外,要堅(jiān)持走自己發(fā)展科學(xué)的道路,胰島素的合成工作就是這樣做的。上面我們已經(jīng)提到,在胰島素選題時(shí),國(guó)際上在多肽合成方面也處于低水平,二硫鍵的拆分與重組也缺乏成熟經(jīng)驗(yàn)。只是到了1963 年美國(guó)和西德才相繼報(bào)道了胰島素合成的初步結(jié)果,但活力很低(1% 以下)。所以,無論是大肽縮合方法還是二硫鍵的拆分與重組,我們工作開始時(shí)沒有現(xiàn)成的、成熟的方法可遵循。但我們沒有被困難所嚇倒,也不受洋框框的束縛,而是通過不斷摸索與實(shí)踐,解決了合成中許多關(guān)鍵問題,獲得最后成功。在工作開始時(shí),我們的條件非常差,大部分的氨基酸與化學(xué)試劑都不能生產(chǎn)。但胰島素合成工作的需要帶動(dòng)了我國(guó)氨基酸和相關(guān)化學(xué)試劑的生產(chǎn)。
我們既不因循守舊、崇洋媚外,但也不排斥國(guó)外先進(jìn)的東西,注意吸收先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),為我所用。例如在A 鏈合成中,原先我們是選用甲基作為側(cè)鏈羧基的保護(hù)基,但通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)甲基保護(hù)基有很大缺點(diǎn),在用堿脫除時(shí)發(fā)生嚴(yán)重副反應(yīng),因而導(dǎo)致合成的A 鏈純度不高,與B 鏈重組的活力亦較低。分析這種原因之后,通過文獻(xiàn)調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)國(guó)外已經(jīng)改用叔丁基作為側(cè)鏈羧基的保護(hù)基,可以減少副反應(yīng)。因而,我們決定改變保護(hù)基,用叔丁基替代甲基,重新合成A 鏈,這樣合成的A 鏈純度大大提高,與B 鏈重組的活力亦大大提高。
4 發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性,個(gè)人利益服從于集體利益
胰島素的合成成功和其他科學(xué)研究一樣,與客觀環(huán)境相比較,人的因素更重要,人的主觀能動(dòng)性是決定因素,我們自身的思想革命化是科學(xué)研究能夠取得成功的關(guān)鍵因素。只有把科研工作與國(guó)家利益、祖國(guó)的榮譽(yù)聯(lián)系起來,把為國(guó)爭(zhēng)光放在第一位,不計(jì)較或少計(jì)較個(gè)人名利與得失,才會(huì)始終精神飽滿,勇挑重?fù)?dān),作出成績(jī)。當(dāng)年參加胰島素工作的大部分都是年輕人,每個(gè)人也都會(huì)有名與利的問題。但是在黨的教育下,在革命環(huán)境的熏陶下,絕大多數(shù)人都能以國(guó)家利益、集體利益為重,服從分配,從不挑挑揀揀,討價(jià)還價(jià),那時(shí)有什么獎(jiǎng)金等物質(zhì)刺激。主要是組織大家學(xué)大慶,學(xué)大寨,學(xué)解放軍。突出政治、不斷思想革命化。工作進(jìn)行中還組織去參觀農(nóng)業(yè)先進(jìn)單位,下廠家勞動(dòng)、學(xué)習(xí)等。這些都是我們工作能取得成功的重要保證。所以,我認(rèn)為,在科研工作中我們不摒棄物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),但物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)不應(yīng)成為唯一手段,重要的還是精神因素。
胰島素合成工作的過程中,并不是一帆風(fēng)順,也碰到不少困難出現(xiàn)過低潮,甚至面臨“下馬”形勢(shì)。但正是由于黨的正確領(lǐng)導(dǎo)和科研人員的革命精神,大家才能不斷克服困難,堅(jiān)持下去,直到取得最后成功。由此,我也體會(huì)到,在科研工作中也要切忌急功近利,科學(xué)研究上是沒有平坦道路可走的,只有堅(jiān)持正確方向,不怕困難,持之以恒,才能取得最后勝利。工作中患得患失,急于求成,一遇困難就知難而退,半途而廢,這樣是永遠(yuǎn)也做不出成績(jī)的。
在胰島素的合成工作中,特別是在有機(jī)所承擔(dān)的A 鏈合成工作中,我們應(yīng)該特別提到原所長(zhǎng)汪猷先生的重大貢獻(xiàn)。他作為胰島素協(xié)作組的領(lǐng)導(dǎo)之一,具體領(lǐng)導(dǎo)A 鏈的合成工作。他的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度,對(duì)工作一絲不茍、嚴(yán)格要求的作風(fēng)都給我們以深刻的影響,也是我們工作取得成功的關(guān)鍵。僅舉幾例:他對(duì)每項(xiàng)工作都嚴(yán)格要求,在A 鏈合成中的每個(gè)化合物都要求通過各種分析手段以證明純度,如有達(dá)不到純度要求的,一定要從頭再來,前面提到的所謂每個(gè)化合物要“過五關(guān)、斬六將”就是他對(duì)工作人員的具體要求。他有堅(jiān)韌不拔的革命精神,他認(rèn)為是對(duì)的就一定堅(jiān)持下去,絕不動(dòng)搖。胰島素工作的整個(gè)過程中也出現(xiàn)過低潮,特別在三年自然災(zāi)害期間,刮起了一股下馬風(fēng),工作幾近停止,人員一再減少,但他一直堅(jiān)持不動(dòng)搖,不受干擾,表示即使一個(gè)人也要做下去。他對(duì)待工作極端認(rèn)真負(fù)責(zé)。胰島素工作初期突擊階段,有機(jī)所近2/3 人員都投入,大家不分白天黑夜大干,他作為領(lǐng)導(dǎo)也和大家一起,每天都要具體研究分析問題,廢寢忘食,身先士卒深入工作實(shí)際。正是在他這種精神鼓舞和帶動(dòng)下,全體工作人員也是全身心投入工作,取得了豐碩成果。
胰島素全合成工作雖然已經(jīng)過去近40 多年,但它在我國(guó)科學(xué)研究上的影響是永存的。當(dāng)前在我國(guó)社會(huì)發(fā)展一片大好形勢(shì)下,在黨中央科教興國(guó)戰(zhàn)略指引下,我們科技工作者更應(yīng)奮發(fā)圖強(qiáng),貢獻(xiàn)自己的智慧與力量,爭(zhēng)取在較短時(shí)間內(nèi)改變我國(guó)科技水平仍較落后的現(xiàn)象。
(本文原發(fā)表于《院史資料與研究》2000 年第5 期)
