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时间砥砺信仰,岁月见证初心。为庆祝中国共产党成立周年,铁力市科协特别开设“追寻科学家精神”专题,讲述中国位科学家的故事,为中国共产党百年华诞献礼。
王应睐
(“中国近代生物化学科研事业的奠基人”)
王应睐,福建金门人,生物化学家,中国近代生物化学科研事业的主要奠基人。
年(中华民国十八年)毕业于南京金陵大学化学系,年(中华民国三十年)获英国剑桥大学哲学博士学位,年加入九三学社,年选聘为中国科学院院士。
王应睐主要研究酶化学与营养代谢,对维生素、血红蛋白、琥珀酸脱氢酶进行了深入的研究,发现酶朊与FAD是以共价键结合,并受底物与磷酸盐等物激活,这项工作是该酶研究的重要突破。成功地组织了在世界上首次完成具有生物活力的人工合成牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸两项重大基础性工作。
主要成就
科研综述
王应睐所建立的维生素B1的硫色素荧光测定法,能够简便准确地测定食品以及尿等生物样品中的维生素B1含量,对于缺少精密仪器的实验室起了重要的作用。王应睐完成了4种不同水溶性维生素微量测定法。王应睐还建立了其他B族维生素的测定方法以及维生素C的电位滴定法。
年,在国际著名生化学家D凯林教授(Keilin)领导下工作,对血红蛋白的研究取得了突出的成果。王应睐提供完整的实验证据,证明豆科植物根瘤中含有血红蛋白。这一发现有助于从生物化学的角度来解释生物进化学说,并且促进了对豆血红蛋白在根瘤固氮中的作用的深入研究。王应睐还提纯与结晶了寄生在马胃中的马蝇蛆的血红蛋白,并且研究了它的性质,阐明了在不同生活条件下血红蛋白的性质与功能的关系。
20世纪50年代,王应睐对琥珀酸脱氢酶的分离纯化,辅基鉴定以及辅基与酶朊连接方式进行了系统的研究。琥珀酸脱氢酶是生物体呼吸链上一个重要组分,年他就观察到鼠肝组织中琥珀酸脱氢酶活力与核黄素的摄取量密切相关。但是这个酶与具有脂双层结构的线粒体膜结合得比较密切,难于溶解下来而提纯。经与邹承鲁、汪静英等反复实验,最后采用正丁醇抽提法,成功地把琥珀酸脱氢酶从线粒体膜上溶解下来,得到了高纯度的水溶性琥珀酸脱氢酶,而且其活力比同期国外报导者高出1倍以上。然后,王应睐和同事们对琥珀酸脱氢酶的性质又进行了深入的研究,证明它是一种含有异咯嗪腺嘌呤二核苷酸和非血色素铁的酶,酶的蛋白部分与异咯嗪腺嘌呤二核苷酸是以共价键结合的,在酶研究中,这是第一个被发现以共价键相结合的异咯嗪蛋白质。这项工作处于当时酶学研究的世界领先水平。他是人工合成胰岛素工作的主要组织者之一,在整个工作过程中,他参与制定合成方案,调配力量。
人物轶事
1润物无声爱无痕
“如果越过有机化学和生物化学的界线,从自然科学发展的角度全面看待胰岛素的合成,就会看到胰岛素的合成过程中,中国科学家的精神,求真务实、发奋图强、团结合作、不计名利……”中国科学院院士王恩多对《中国科学报》说。
中国合成牛胰岛素的消息震惊了世界,也震动了远在美国的杨振宁。年和年,杨振宁先后两次提议中国参与诺贝尔化学奖的评选。受时局影响,直到年,中国才开始商议提名诺贝尔化学奖的专家人选。
谁能代表参加这项研究工作的全体人员申报诺贝尔奖呢?
无可非议,身为协作组组长的王应睐再合适不过,还有谁比“组长”更具有代表性呢?岂料,王应睐却提出退出候选人名单,态度坚决。
虽然这项工作后来未能如愿获得诺贝尔奖,但还是获得了其他多个重要奖项,其中就包括年国家自然科学奖一等奖。然而,这张证书的主要完成人中并没有王应睐的名字。
合成胰岛素的工作结束后,王应睐又满怀激情地投入到下一个项目——年,他组织领导完成了人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸。这项成果,王应睐也依然未署名。
正是这两项极具开创性的成果,让中国学者在世界生化舞台挺直了腰杆!
而王应睐,就如同未曾参与过这些著名项目,润物无声,大爱无痕——直至今天,人们知道中国在世界上首次合成了结晶牛胰岛素、合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸,却难在有关研究论文、书籍、报道等资料中觅得“王应睐”这3个字。
但是人们没有忘记他的贡献,年,美国迈阿密生物技术冬季讨论会授予王应睐特殊成就奖;年,何梁何利基金会授予他杰出成就奖。他去世后,年7月5日,《自然》登载了一页讣告,记下了他的贡献。
或许,中国生化学科健康成长,让世界看到中国力量,中国的生化事业在国际舞台大放光彩,才是令王应睐真正感到欣慰的事。
2干一件“遥远”的事
年,在一个王应睐、邹承鲁、钮经义等9人参加的讨论会上,“合成一个蛋白质”这一别出心裁的大胆设想,让在场所有人兴奋不已。
其时,胰岛素一级序列的测定工作刚刚由英国的F.Sanger完成,他由此获得诺贝尔奖。《自然》杂志预言,“合成胰岛素将是遥远的事情”。
正因如此,“人工合成胰岛素”项目一经上报,便备受 可是,胰岛素的合成却非易事,即使当时技术领先的西方发达国家,也无法保证成功实现。中国基础设施薄弱、经验缺乏,合成胰岛素更如天上之月,遥不可及。尽管前途未卜,王应睐还是毅然决然带领团队踏上了漫漫征程。
当时,这一消息令科研界精神大振,来自全国的研究团队纷纷加入到胰岛素的合成工作中,迎来“大兵团作战”时期。然而,“大兵团作战”的致命缺陷很快暴露,王应睐果断向中科院谏言:“科学研究不是大呼隆,一定要组织精干力量进行胰岛素的合成。”
在探索胰岛素的合成路线时,研究人员首先想到的是胰岛素的A、B链间的二硫键如何正确配对。他们先把天然胰岛素两条肽链间的二硫键还原,拆成A链和B链。之后再寻找条件,重新组合A、B链,合成天然的有活性的胰岛素。
“二硫键的拆合是胰岛素合成中的最大难点,也是王应睐先生最重视的工作,拆合二硫键的方式直接决定了合成胰岛素的方案。”中国科学院院士林其谁向《中国科学报》回忆说。
当时,王应睐大胆起用了年仅35岁的邹承鲁,并提出4种方案。但由于技术和试剂等匮乏,研究进展缓慢。王应睐因此采取了“两头抓”的策略:一方面,在年组建东风生化试剂厂的基础上,不断发展试剂、药物、培养基和分离分析材料;另一方面,让团队聚焦到一个比较有希望的二硫键拆合方案上。
历时两年,研究团队终于在国际上首次解决了天然胰岛素A、B链拆合问题,为合成胰岛素确定了合成路线。
又经过6年零9个月的艰辛,年,生化所、中科院上海有机化学所和北京大学合作,成功分离、纯化和结晶了人工合成的牛胰岛素,并证明其具有同天然激素一样的生物活力。
“分开的A、B链能不能通过氧化重新组合成为天然的有活性的胰岛素,其实是一个蛋白质折叠的问题,但当时的科学界没有人正式提出这个问题。”林其谁介绍。
由于种种原因,这项工作并没有及时发表在国际期刊上。同时期,国际上报道了其他国家合成胰岛素的研究,其合成的胰岛素活性较低,中国无可争议地成为首次人工合成胰岛素的国家,但终究错过了最佳发表时机,这也成为无法改变的事实。
3做一个生物化学的“大家长”
年,22岁的王应睐从金陵大学(后被撤销建制)毕业,留校任教。不久,繁忙的工作使他罹患肺结核。疗养期间,他发现肺结核死亡率很高,由此下定决心,放弃工业化学,改学生化。
年,王应睐考取了庚款留学生,赴英国剑桥大学从事生化研究。攻读博士学位期间,王应睐成绩优异,一连在《自然》发表了3篇论文。
7年的留学生涯转瞬即逝,年,二战一结束,王应睐就谢绝了导师的诚恳挽留,踏上了归国之路。回国后的他大显身手,也迎来了科研生命的“黄金时代”——他活跃在酶和代谢等领域,在植酸酶等方面取得了诸多创造性的成果。
但王应睐并没有满足于此,脑中已然构思了一幅发展中国生化事业的宏图。
年,中国科学院生理生化研究所成立,王应睐出任副所长。他意识到,生化事业靠一两个人是搞不起来的。争取学科带头人来新中国工作,成为当时的首要任务。他把目光投向在西方留学的中国学者,向他们发出了一封又一封热情的邀请信,邹承鲁、曹天钦、张友端、王德宝、纽经义先后回国。
年,中国科学院成立生物化学研究所(以下简称生化所),王应睐任第一任所长。这批刚刚崭露头角、朝气蓬勃的青年科学家,构成了生化研究阵营和门类较齐且互为补充的研究集体。
为了让生化事业在中国的科研院所、高校遍地生花,王应睐还帮助多所大学办系。例如复旦大学生物系生化专业的创办,就离不开他的帮助。
在王应睐的倡导下,生化所在建所初期即面向所内青年科研工作者开办高级生化训练班,并在各地生化工作者的强烈要求下,于年首次举办了约人参加的大型培训班,此后培养了千余名学员。当年的学员很快成长为科研和教学骨干。同时,王应睐还选派了一批有科研想法的中年科研骨干出国进修。
平台建成,“将帅兵”的人才梯队雏形初现,王应睐此时又将中国生化事业用力向前推了一把。年,王应睐成立并带领中国生物化学会(后更名为中国生物化学与分子生物学会)加入国际生物化学联合会(IUB)。中国在IUB合法席位的获得,为今后中国生化学科参加各种国际学术组织打开了局面。
在中国生化事业组局的过程中,由于事务繁杂、人手短缺,王应睐不得不身兼多职,奈何时间、精力有限,从这一时期开始,他放下了个人的研究事业,全力以赴做一个生化学的“大家长”。
编辑丨孙祥宇
审核丨刘爽
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