科学史丨“文革”时期的基础研究
2015/1/15 中科院之声

     作者按:人们通常认为,“文革”是中国科学的沙漠,其实这并不尽然。胰岛素晶体结构测定研究就因某种机缘巧合而得以在动乱的岁月开展起来并取得了成功。

     胰岛素晶体结构测定研究的课题是在“文革”前夕提出的。人工合成胰岛素的成功令世界对中国刮目相看。为了延续辉煌,国家科委立即组织科学家酝酿这项研究的后续项目。就在1966年4月举行的人工合成胰岛素工作的鉴定会上,北京大学教授唐有祺提出了测定胰岛素晶体结构的设想。

     胰岛素是一种生物大分子,包含的原子数以百计,测定它们在空间中的位置谈何容易?所以一旦突破,往往能得到国际科学界的关注。在1965年之前,已经至少出现过3项相关的诺贝尔奖,每项工作都耗费了科学家相当长的时间,例如1964年,英国的霍奇金教授因测定胆固醇、维生素d、青霉素、维生素b12等重要物质的结构而获得诺贝尔化学奖,这些工作花了她和她的学生20多年的时间。

     唐有祺的倡议马上得到了国家科委领导和部分科学家的热情响应。1966年5月,北大化学系、中科院物理所等11个协作单位的100多人在北大召开誓师大会,这个项目(代号“691”)正式启动,唐有祺被任命为学术负责人。旋即因“文革”爆发此工作被迫暂时停止,唐有祺被作为“美国特务”隔离审查。

     1967年之后,一些科研人员挖掘出了毛泽东以前讲过的两句话——“人工合成蛋白质好”“关于生命起源要研究一下”,并利用江青对人工合成胰岛素项目的表扬,称“691”工作是以人工合成生命的途径对“生命起源”进行探索,是对“最高指示”的贯彻,从而得到了中央文革小组的支持。而周恩来等中央领导更是支持上马一些研究工作。时任副总理的聂荣臻尤其积极,因为他正在筹备拟于1968年夏天举行的第二届北京科学讨论会——中国应当在那个会议上报告一些新的重大成果。上述诸多因素的契合,促使“691”工作于1967年5月正式恢复。参加者包括北大化学系、生物系等单位的30多位教师和中科院物理所、生物物理所、生化所、有机所、计算技术所、福州物质结构所等单位的约40名研究人员。他们分头开展研究。

     尽管科学家们大约有接近一半的时间被耗费在政治活动上,但仍然被扣上“不抓革命”的帽子。尤其不利的是,当时正处于派性斗争的高峰期。但李根培、李崇熙、林政炯等骨干仍然坚持研究工作,他们培养出了大量猪胰岛素晶体,并制备和筛选出了两种适用的重原子衍生物样品——乙基氯化汞-胰岛素和醋酸铅-胰岛素,初步解决了结构测定工作的关键和瓶颈问题。

     1968年7月之后,北京大学和中科院开始进行“清理阶级队伍”运动,李根培、范海福等研究骨干被“清理”出研究队伍,工作变得愈加难以开展。就在研究队伍濒临解体的紧要关头,他们收到了周恩来、江青等人通过曲折的渠道发来的口头指示,说要“为胰岛素开绿灯,没条件要给条件,要人给人,要物给物,一定要落实”。

     在中科院革命委员会的安排下,1969年1月,参加工作的相关人员被集中到中科院物理所,组建为“691”连队。此时,在设备供应方面也发生了两件令人振奋的事:第一,物理所先前进口的线性衍射仪可以良好运行了;第二,在有关领导的指示下,国防科委主要用于卫星研究的最先进的计算机——109丙机,开始对“691”连队开放。“691”连队的“战士”们利用这些条件,通力合作,日夜奋战,终于在1970年国庆前夕,完成了猪胰岛素晶体粗分辨率(4埃)的分析工作,确定了胰岛素分子的轮廓和组成胰岛素两条肽链的走向。接着,又于1971年6月,独立完成了中等分辨率(2.5埃)的猪胰岛素晶体结构测定工作。1973年8月,他们接着完成了更为精细和清晰的高分辨率(1.8埃)的分析工作。

     霍奇金教授对“691”连队的工作评价很高。虽然她的研究小组在1969年就完成了猪胰岛素晶体中等分辨率(2.8埃)的结构测定工作,并正在进行高分辨率(1.5埃)的工作。1975年她在《自然》杂志上发表文章评论说:“北京图谱目前是(也许永远是)胰岛素最精确的图谱。”

     来源:科苑往事科学网专栏

     作者熊卫民,系中国科学院自然科学史研究所副研究员

     原载于《中国科学报》2014年11月14日第19版

    

    


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