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【三味药堂】药物研究与诺贝尔奖——胰岛素的研究与诺贝

2014-11-23

在上一期的三味药堂中,我们向大家介绍了胰岛素这一神奇药物发现的故事。从此之后,人们不再谈“糖”色变。然而,仅从动物的胰腺中提取胰岛素终究不是长久之计,现如今,用于医疗事业的胰岛素几乎全部来自人工合成。那么,在研究人工合成的道路上人们遇到了哪些困难?我国的科学家又是如何突破重重难关,取得人工合成牛胰岛素这一举世瞩目成就的?接下来,就让小编向您娓娓道来……


胰岛素的研究与诺贝尔奖

走近,胰岛素

胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。不同种族动物(人、牛、羊、猪等)的胰岛素功能大体相同,成分稍有差异。

弗雷德里克·桑格

1943年,英国化学家桑格开始着手考虑测定蛋白质的一级结构。当时科学界对蛋白质这样的生物大分子,有没有稳定的组成都难以达成一致意见。桑格花费10年的时间以胰岛素这一重要的蛋白质为目标———幸运的是胰岛素是一个非常简单的蛋白质,获得了胰岛素晶体,并于1953年最终确定了它的一级结构:胰岛素由AB两个肽链组成,A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸。这一发现为胰岛素的实验室合成奠定了基础,并促进了蛋白质结构的研究。桑格也因此获得1958年诺贝尔化学奖

走进,胰岛素

1958年8月刚刚成立的中国科学院上海生物化学研究所的科技人员提出研究“人工合成胰岛素”这一意义重大、难度很高、国际上还没有人开始研究的基础科研项目,并将完成期限定为5年。1958年12月,人工合成胰岛素课题确定。

实验的过程包括:第一步,先把天然胰岛素拆成两条链,再把它们重新合成为胰岛素,重新合成的胰岛素要求是同原来活力相同、形状一样的结晶。第二步,在合成了胰岛素的两条链后,用人工合成的B链同天然的A链相连接。第三步,把经过考验的半合成的A链与B链相结合。

受政治运动等多方面影响,前期的发明在进入应用阶段全部宣告失败。直到1963年,邹承鲁领导研究的天然胰岛素A、B链重组生成胰岛素的产率,由原来的5~10%提高到50%左右。

1965年9月17日,中国成为第一个合成蛋白质的国家!

人工合成胰岛素的成功,宣告了中国科学工作者历经八年的科研攻关,夺得了这项科学竞赛的“世界冠军”。

1978年12月中国科学院召开“胰岛素人工全合成总结评选会议”,最后推荐钮经义同志代表我国参加研究工作的全体人员申请诺贝尔奖金。此后,杨振宁、王浩、王应睐分别向诺贝尔奖金委员会推荐。但出乎国人意料的是,这项成果没能获奖。诺贝尔奖的要求之一是“必须完全创新”,而人工合成牛胰岛素的研究中,合成技术是已知的、没有创新的方法。

现在看来,人工合成胰岛素的工作未能获诺贝尔奖有令人惋惜之处,却也并不值得怨天尤人。一项科学发现,发明的价值是无法用金钱荣誉来衡量的,因为这个发明拯救了无数人的生命,这才是科学家最珍贵的价值。

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