|
《我的科学之路》——邹承鲁(七)
《科学时报》 构思与选题 关于选题原则(下) 3.现实性 有了一个新的设想，并就现有知识看来实现新设想是重要的和可能的，还不足以开始进行研究，还不能说是已经提出了一个好的研究课题。例如治疗癌症，无疑是一个重要课题，并且也是可能实现的，但还不能说是已经提出了一个好的研究课题，还必需有一个既是现实可行的而又是可望成功的具体研究方案。没有一个现实可行的实施方案，任何设想都只是空想。所谓现实可行的实施方案是指所包含的全部实验方法都是已知的方法，或者是经过努力都是可以做到的方法。并且按方案进行，一般来说是可望成功的。 在有多个课题可供选择时，应该是重要性、可能性和现实性的综合考虑，重要课题通常难度较大。但对于得到正结果时意义重大的课题，即使难度再大，只要有一个现实可行的实施方案，也应组织力量进行，力争予以实现。对于有一定意义，而又简便易行的课题，可以安排适当力量进行。在当前国际科学界竞争剧烈的情况下，通常很难找到意义重大而又简便易行的课题。任何重要设想的实现，都要付出艰苦的努力。 4.从结晶牛胰岛素的人工全合成谈选题中的问题 结晶牛胰岛素的人工全合成是我国科学史上的一项重大成就，我参加了课题的提出和部分研究工作。这是一项集体工作，不少人参加了课题的提出和整个工作，现谨以此为例，就 我参加的部分，从选择基础研究课题的角度谈一些个人体会。 就重要性而言，蛋白质人工合成的重要性是不言而喻的。蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开蛋白质的参与。人工合成一个有活性的蛋白质是人工改造生命的一个重要的里程碑。在一定意义上，这一成就，从其对科学发展的影响而言是超前的。因为总体上，人工合成或改造生命在世界范围内当时还没有提上日程。但是总有一天，也许在二十一世纪的某一个时候会提上日程。人们终究会更加充分地认识到这一成就对自然科学，对人们认识自然和改造自然的深刻影响。 这一课题一经提出，立即得到广泛的赞同，原因不仅是由于它的重要性，同时也因为它的大胆创新和它的现实性。经过详细的文献调查，在当时，蛋白质的人工合成不仅没有人尝试过，甚至还没有人提出过。但是，这一课题的提出，在当时也是现实的。在那时，胰岛素一级序列的测定刚由英国的 F. Sanger 完成不久，为此他获得了诺贝尔奖。现在多肽合成已经可以用仪器自动进行，但是四十年前，蛋白质的合成，哪怕是像胰岛素这样一个仅含51 个氨基酸残基的小蛋白，也是件令人生畏的事。世界上首例多肽合成，是 du Vigneaud 在 1953 年合成的一个八肽?催产素,这使他获得了 1955 年的诺贝尔化学奖。到 1958 年，人工合成的最长的肽段还只是促肾上皮质激素的一个片段。但无论如何，从实验上人工合成一个蛋白质，虽然任务艰巨，已经是可能做到的了。因此在我们开始工作不久，我们就得知德国和美国的两个研究组，也已开始进行类似的工作。 胰岛素是由两条肽链，A 和 B 链组成的。A 和 B 链分别含有21 和 30 个氨基酸残基。链间由两对二硫键联结，除链间二硫键外，在 A 链上还有一对链内二硫键。因此，在工作初期，曾考虑了三种合成方案以供选择。其中从合成角度看最为简便易行的方案是分别合成 A 链和 B 链，然后通过巯基的氧化使两条链正确组合。但是还原和分离后的 A 链和 B 链是否能通过巯基的氧化生成正确的二硫键，能否重新组合形成天然的胰岛素分子还不知道，这一问题是人工全合成胰岛素成功的关键。我们开始查阅文献时发现我们的前景并不乐观，国外许多人都曾尝试过把胰岛素分子中的二硫键还原，然后重新氧化组合，以期获得一定产率的天然胰岛素，而这些探索都无一例外地失败了。甚至有人报道对于部分还原的胰岛素而言，氧化会导致活力的进一步降低。当时除了像催产素这样只含有一对二硫键的小肽以外，还没有一个含多对二硫键的蛋白质能在还原后通过氧化而成功地再生。等到使 Anfinsen 获得诺贝尔奖的工作发表时，即氧化被还原的核糖核酸酶能得到活力恢复，我们也早已由还原的胰岛素 A 和 B 链重新氧化而获得可观的活力恢复了。但是由于美国和德国的两个研究组也在进行胰岛素的合成，我们不愿透露这个消息，以免为他们所用。加以当时正值大跃进期间，中国科学暂时停刊，当时没有向国外刊物投稿的先例。我们的结果只是在一年以后，英国的Nature 上出现了一篇由胰岛素A 链和 B 链重新组合形成天然的胰岛素分子的简报以后，才促使我们把结果在复刊后的首期中国科学上发表。我们得到的重组产率远比Nature 上Dixon 等的产率为高。我们正是吸取了前人把不稳定的巯基转化为稳定的硫磺酸基再分离肽链的成功经验，充分分析了前人使用强烈氧化条件的失败教训，设计了较温和的低温和较强碱性的氧化条件，而以较高产率取得从胰岛素 A 及 B 链重组生成胰岛素的成功，从而对胰岛素合成路线的决定作出了贡献。 结晶牛胰岛素的人工全合成从总课题到各个分课题的提出，制定方案，到予以实施，其中包含了多少人的心血和努力，在基础研究方面所取得的经验，有不少至今仍然是值得我们借鉴的。 (据《科学时报》) |
|
|
