科學桂冠上的國產不亮明珠

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前一篇說到癌症，其實後邊就想講這些。無奈文章太長，咱就分成獨立的兩……三篇吧。

抗癌說了那麼多，有一個重要資訊就是開發一款抗癌藥物簡直是難上加難。要是你還能記起之前說過的抗瘧藥物「青蒿素」的發現過程，無疑會佐證這個看法。

人類開發化學藥物的歷史不長，硝化甘油差不多算得上近代首個人工合成藥物了。再後來藥物都傾向有機大分子，還不得不考慮手性的影響，真是麻煩。

反觀天然藥物，那是混的風生水起。

老祖先們幾乎早就把礦物、動植物玩遍了，神農嘗百草嘛。

第二神葯「阿司匹林」就是其中翹楚。阿司匹林學名乙醯水楊酸，是柳樹的提取物。幾千年來，咱們就用柳樹皮萃取的樹脂和柳樹葉萃取的汁水治療風濕、神經痛。現在發現它除了解熱、鎮痛還可以預防血栓、心肌梗塞、中風。不過它對胃的刺激較大，推薦選用小劑量腸溶片。

直到1898年，阿司匹林正式作為藥物上市。也標誌著人工合成乙醯水楊酸大獲成功。

當然，缺醫少葯的時候咀嚼乾淨的柳樹皮樹葉也是可以的。

水蛭（螞蟥）常常被用來給病人吸血治病。水蛭的口水中含有一種非常棒的抗凝血素，能比阿司匹林更好的預防血栓、中風以及心臟病。

其它還有，乾苦味葉下珠粉末對B肝的治療有非常好的療效。

天然藥物算是數不勝數了，上面這兩種還沒實現人工合成。倒不是技術難度的障礙，而是經濟成本讓人們做出了選擇。水蛭素可以依靠酵母轉基因培養，苦味葉下珠直接種植成本也不會很高。

目前人類所使用的抗癌藥品也至少有七成來自於草本植物提取物。這裡面就有許多生物鹼類物質，咱們的科技水準做不到人工合成。

所有的生物本質上都是一座極其精密神奇的化工廠。它的絕大部分產品，咱們都只有看著的份。人類想要接手生產過程的話，真不知道還要翻過幾座山趟過幾道坎。

你想想，要是咱們的化學水準到了無所不能的程度，還要什麼土地？要什麼農作物？養什麼家畜？

直接用土壤、空氣、水就能做出來任何所需營養物質。

世界上有沒有牛這種動物，一點兒都不耽誤你跟你兒子在飯館點一道雪花和牛嘗嘗。

唯一缺點就是很可能太貴，花上幾千萬吃兩口人造牛肉，你怕是不願意買這個單。

不過對於太空移民這可是不小的誘惑。

這個牛吹的有點大。之前我們合成的有機酸、生物鹼、醇類都是沒有生物活性的。牛肉可是細胞堆起來的，那是活活的生命啊！談何容易。

中國在人造生命之路上確確實實的為全世界走出了第一步。

今天的主角有點兒姍姍來遲——人工合成胰島素。

胰島素是治療糖尿病的特效藥，是人類體內唯一促進糖分解的激素，人工合成之後確實是多救了不少命。

可這跟人造生命挨得上嗎？

胰島素本身是一種蛋白質。蛋白質又約等於生命。

氨基酸是一切生命的基礎，兩個（或多個）氨基酸聚合為肽（多肽），多肽成鏈構造為蛋白質。

我們的基因自身並不能對我們的生命活動起直接作用。基因調節蛋白質，蛋白質構成細胞、組織、身體。幾乎所有的生命活動都是靠蛋白質來完成的，你來聽聽熟悉的名字：球蛋白、膠原蛋白、角蛋白、血紅蛋白等等，明白沒？

把細胞、生命比作樓宇的話，氨基酸和多肽就是砂石泥土，蛋白質相當於磚頭鋼筋水泥。

所以一般來講氨基酸和多肽是沒有生物活性的，蛋白質是具有生物活性的。這裡的生物活性是指能具有生命活動的功能。

胰島素又恰恰是生命科學史上人類最早認識的活性蛋白。

1869年科學家發現胰腺內有不少直徑0.1-0.24mm的「細胞堆」，醫學界證明它們能分泌激素。1893年這種像島嶼一樣的細胞堆被命名為胰島。1921年班廷與麥克勞德發現胰島素，並驗證了其能夠治療糖尿病（獲諾獎）。1953年迪維尼奧首次人工合成多肽激素（獲諾獎）。1955年桑格揭示了胰島素的精細結構，並將其氨基酸完整定序（獲諾獎）。

事關胰島素的研究走到這一步，全世界都期待著人類能夠真正的人工合成蛋白質，衝擊人造生命的第一道門檻。那會兒全世界有十幾個團隊把精力放到了這件事上，不過科學界普遍不看好，認為那是非常遙遠的事情。

巧了，那會兒正是中國超英趕美如火如荼的時候。中國人民表示一定要讓全世界看看社會主義的科研先進性。1959年人工合成胰島素正式立項，原計劃20完成，後來又把時間縮短到5年。在科學陣地上用科學做武器和帝國主義鬥爭嘛！

要知道，這個工作的難度比兩彈一星只有更難，畢竟蘇聯老大哥在這塊兒沒有什麼現成的經驗分享給咱們。

中科院生化所、有機所、北大化學系等多家部門聯合突破，參與人數最多時達到約 800 人，少的時候也有約 30 人。算是大集體戰鬥。

1960年科研小組在全國第一次生化學術會議上發表了天然牛胰島素拆合研究的研究成果。先把天然胰島素拆成兩條鏈，再把它們重新合成為胰島素，重新合成的胰島素是同原來活力相同、形狀一樣的結晶。

1964年，胰島素的半合成搞定了。用人工合成的B鏈（用氨基酸人工拚出來的肽鏈，請參照前圖）同天然的A鏈相連接。

1965年9月17日，半合成的A鏈與全合成的B鏈完美結合，科研突破宣告成功！

通過小鼠驚厥動物實驗、元素分析、層析、電泳、旋光測定、酶解、氨基酸組成分析、指模印鑒多方面驗證。咱們合成的牛胰島素與天然牛胰島素結構、理化性質、生物活性甚至是結晶形狀都完全一樣！

1965年11月，這一成果在《科學通報》雜誌上發表簡報；1966年3月30日，全文發表，舉世為之震動。賀信紛遝而至（有很多非中國人民老朋友國家的科學家發來賀信）。

同期美國、德國也做出了很不錯的成果。

這是人工生命史的壯舉，只是可惜沒有獲得諾獎。

說起來要怪楊振寧。這個事已經夠長臉了，他非要推薦諾獎，最後還留下了這個遺憾。

這絕對算得上是科學桂冠上最奪目的明珠之一了，可惜諾獎委員會居然沒給這個燈泡通電。

順便提一句，蛋白質除了上述功能，還有一個不可忽視的作用：當做食物，提供能量。

時間向前繼續流動了五十多年，人工生命的進展也有一些。

2014年，科學家做出來了兩種新的鹼基（DNA的基礎構成元素）。在這個基礎上已經玩出來宇宙中從來沒有存在過的氨基酸和蛋白質了。

發抖，異形世界可能真的不遠啦。

當然，跟前一篇結局一樣。

一旦末日降臨，物質條件極度劣化，糖尿病患者可能很難找到，會做胰島素用處不見得有多大。算是給下一篇做個引子了。

...The End...

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