一段尘封的历史，一个与诺贝尔奖失之交臂的故事，却值得所有的国人骄傲和在记忆中珍藏。

1958年，中国科学院上海生物化学所为了向国庆10周年献礼，决定做一个有分量的项目——“合成一个蛋白质”。这的确非常有分量，当时还没有成功的先例。那么多蛋白质，合成哪一个？摆在科学家面前的选择其实只有一个——胰岛素。

因为1953年，美国的维格纳奥德（V.du Vigneaud，1901-1974）合成了世界上第一例生物活性多肽催产素（获得1955年诺贝尔化学奖），为人们提供了一套可行的多肽合成方法。1955年，英国科学家桑格（Frederick Sanger，1918-2013）完成了牛胰岛素的一级结构鉴定，也是当时唯一一个已知的氨基酸序列，并因此获得了1958年的诺贝尔奖（1980年因为DNA测序第二次获得诺奖）。多年来，世界范围内共有10个研究小组尝试，自氨基酸全部合成具有一定化学结构、空间构型及生物活性的胰岛素，但从未成功。

很快，我国合成蛋白质的课题被列入全国1959年科研计划（草案），由生化所的一种“科学构想”转为“国家意志”（1959年6月成为代号为“601”的国家级机密研究计划）。

1959年1月，胰岛素人工合成工作正式启动。生化所建立了以副所长曹天钦为组长的五人小组，采用“五路进军”的方案（图1），分成有机合成、天然拆合、肽库、酶激活、转肽几个步骤。没有原材料，就建厂制造：东风生化试剂厂1958年底建立，为合成胰岛素课题提供至少十几种氨基酸；人手不够，就找人帮忙：北京大学安排了化学系有机化学教研室、生物系生物化学教研室和生化所合作。

图1  1959年生化所胰岛素工作参加者

前排中为王芷涯；中排左四钮经义、左五邹承鲁、左六曹天钦、左七沈昭文；后排右一许根俊、右二张友尚、右4戚正武、右五龚岳亭、右六张申碚、右9杜雨苍。

先让我们先了解一下牛胰岛素的分子结构：如果把结构比作衣架，最上面的提手就是A链本身的二硫键，A链与B链中间的两个二硫键连接就相当于衣架第一层与第二层的连接。要成功合成牛胰岛素，就必须拆开胰岛素的二硫键，并把它们按原样重新合起来，那就意味着人工合成的A链和B链也能合起来。

1959年3月，邹承鲁、杜雨苍等人根据新文献，终于将胰岛素完全拆开成了A链及B链，并且所得到的S-磺酸型A链及B链非常稳定，经得起反复纯化。这是一项非常有意义的成果，但因为有保密要求，研究人员没有立即将其发表。可以说，开局不错。

二硫键拆开之后，A、B两链能否重新组合成为胰岛素？过去，不同国家的科学家都曾进行过重新组合实验，每次都得到否定的结果。但课题组经过多次失败，克服了许多技术障碍以后，他们终于在1959年国庆献礼前使天然胰岛素拆开后再重合的活力稳定恢复到原活力的5%-10%。

这又是一个重大成果，生化所于1959年11月向中国科学院党组上书，要求尽快发表成果，仍因保密要求未被同意。1年后，加拿大科学家迪克松和沃德洛在Nature杂志上抢先发表了类似的结果，只恢复了1%-2%的活力，成绩远没有邹承鲁等人的好。

1959年底，钮经义所领导的B链合成小组不但掌握了多肽合成各种技术，还将B链的所有30个氨基酸都联成了小肽，最长的已达到了8肽。北京大学化学系的A链合成小组也做了氨基酸的分离、特殊试剂的合成、分析分离方法的建立等工作。说明我国可以率先完成胰岛素的拆、合，且A、B两链能够按天然结构自动折叠成胰岛素，科学院等机构领导第三度选择“保密”，这也是当时50人规模的中国科学家团队离诺贝尔奖最近的一次——1年多以后，美国科学家安芬森得出了类似结论，后借此获得诺奖。

此后，胰岛素合成项目曾走过一段弯路。人们在“大跃进”鼓舞下，北京大学、复旦大学和中科院上海分院各组织300人左右的“大兵团作战”，不仅交了上百万元的昂贵经费，而且测试法极不规范，省去了必需的、数以千项计的对中间产物的分离纯化和鉴定，其成果带有很大的“浮夸”成分。面对这样的结果，项目一下子跌入了低谷。

不过，在国家科委的撮合下，1963年下半年，北京大学化学系和中科院有机所、生化所重新酝酿合作。1964年初，在邢其毅教授的带领下，北京大学化学系的五位教师（后来又增添了研究生汤卡罗）背着肥皂等生活用品，奔赴上海，开始和有机所的汪猷等不分彼此地协作，共同负责胰岛素A链的合成。而生化所方面，在钮经义、龚岳亭等人继续合成胰岛素B链的同时，邹承鲁、杜雨苍负责的拆、合小组还在为继续提高重组活性而努力。

大家工作非常努力，北京大学去的研究人员更是把几乎所有能利用的时间都投到了工作上。吸取了曾经的教训，这些精干力量对数据的要求非常严格。为了鉴定每步缩合产物的纯度，每一个中间体都要通过分析、层析、电泳、旋光测定、酶解及氨基酸组成分析，其中任何一项分析指标达不到，都要进一步提纯后再进行分析，力求全部通过。在这种严格要求下，胰岛素工作“一步一个脚印”，稳定地向前推进。

1964年3月，进展顺利的生化所合成了一个8肽和22肽，但A链和B链连接的实验重复了数百次，仍然没有结果。就在这个时候，有人提议：我们应该改变保护B链的最后一个氨基酸的常规方式。钮经义受到启发，改变既往的工作方法，想不到问题迎刃而解。1964年8月，人工B链和天然A链合成的半合成胰岛素成功了（图2）。

图2  人工全合成结晶牛胰岛素过程中，中国科学院上海生物化学研究所龚岳亭（左）、蒋荣庆（右）观察人工合成B链和天然A链的重组结果（中国科学院上海生化与细胞研究所图）

北京大学于1965年5月底合成了人工A链。此前，他们的研究一直不太顺利，直到李崇熙等人决定变换A链后12肽的保护基才有了起色。然而，这不是一个简单的工作。因为合成整个A链共有约65步反应，与后12肽相关的有30余步反应。最后，他们完成了新A链的合成，在与天然胰岛素B链组合之后，所得产物生物活性达到8%-10%！

接下来，是时候尝试人工A链和B链的全合成了。主要负责人是杜雨苍。但是，人工合成的产物注入小白鼠体内没有任何反应，实验出问题了。杜雨苍压力巨大，但在压力之下，他不断改进实验方法，终于拿到了一个让所长汪猷满意的实验室数据。1965年9月3日，杜雨苍等人做了人工A链和B链的全合成实验，并且把实验产物溶解在了结晶液当中，放入到冰箱里，继续低温保温十四天。9月17日清晨，人们打开冰箱，把毛细管拿出来，对着光，看见闪光的结晶（意图3），大家一片欢呼！

图3 人工合成牛胰岛素结晶

惊厥实验表明，人工胰岛素的生物活性达到了天然胰岛素活性的80%（图4）。在漫长的国际竞争中，中国科学家终于第一个取得了人工胰岛素结晶！

图4 人工合成牛胰岛素动物试验获得成功（右2-4杜雨苍、龚岳亭、施溥涛）

1965年11月，在中科院副院长吴有训的主持下，国家科委为人工合成结晶牛胰岛素举行了严格的鉴定会。1966年3月和4月份，钮经义等分别用中、英文在《科学通报》和《中国科学》上发表详细结果。

文章发表后，该成果得到不少国内外科学家的高度赞扬。1973年，杨振宁致函中国科学院时任院长郭沫若，准备将其提名1974年诺贝尔化学奖，但最后被拒绝了。

1978年，杨振宁再次向中国领导人表示，愿意为胰岛素合成工作提名诺贝尔奖。稍后，瑞典皇家科学院诺贝尔化学奖委员会也写信给生化所所长王应睐，请他推荐诺贝尔化学奖金候选人名单。

这一次，中国人终于凭借人工合成胰岛素正式“申诺”了。最后却意外落选，“歧视说”“时机已过说”等甚嚣尘上。但也有人认为，该成果虽然获得了国内外多个重要奖项，但在学术创新、工具方法的进展、经济效益等方面都可能与获诺贝尔奖还有差距。