生物医药产业近年来引起世界各国的高度重视,我国也把生物医药产业作为重点发展的支柱性产业,从政策和规划上积极进行扶持。下面是我为大家整理的生物医药论文,供大家参考。
合成生物学在医药中的应用
生物医药论文摘要
摘 要:合成生物学是在项目学理论的带领下,对天然生物体系从头开展策划以及整改。并且策划同时制造新的生物部件、模式以及体系的全新科目。合成生物学是自然科目前进到一定程度形成的新学科,同时在医药方面已获取了明显的成就。 文章 综合讲述了在项目细胞使用合成生物科目方式研究出了能够抵抗疟病的治理药物的前身青蒿二烯,抵抗癌症的药物前身紫杉二烯,还有脂肪醇、酸以及高级醇的生成方式等探索进步。除此之外,有的关键的合成生物学有关 措施 ,在很大程度上加快了项目细胞的重新组合以及演化,为建筑运用于制造范畴的新效用细胞供应便利适用的东西。
生物医药论文内容
关键词:合成生物学;基因模块;医药
引言
最近几年,合成生物学发展的速度有了很大程度的提升,慢慢的造就了特征明显的探索实质以及运用范畴。其探索实施关键包含:(1)新生物原件、构件以及体系的策划和建筑。(2)对现在拥有的、自然的生物体系开展从新策划。二零零九年美国医学部门的带领下组建了一支由十二支社会各界学士构成的IDR小组,研究合成生物科目的前进朝向以及多科目交叉状况。认为合成生物科目是集电脑、物理、工程以及生物等科目一起进行研究交叉的科目,能够经过重组生物运用在环境、药物、民众健康、资源等部分。
合成生物科目是项目学以及生物科目一起前进到一定程度形成的。人类基因体和很多形式的生物基因体测定未知序列的完成,还有很多的后基因体作业,促进累计的生物学资料出现了天文级。但是,现在拥有的资料挖掘当时依旧限制于对生命特征的深层探索,很难对生命的内在工作样式开展探索分析。合成生物科目就在这种环境下形成,经过从下到上的建筑生命行为,按照其独具的角度解释生命,为理性策划以及革新生命供应了基础。最近几年,基因体测定未知序列以及合成单位已经在全球范畴内普遍建立,供应品质优、价格低的服务。优异的基因体测定未知序列以及合成措施推动合成生物科目策划新生命组合以及建筑功效细胞更简单。
最关键的是,人类身体健康情况、资源、条件等范畴的巨大需要也推动着合成生物科目的快速前进。把基因部件按照项目的需求,有机从新组建整合在一起,就出现了效用基因模式。在加上对现在已经拥有的生物网络的使用,并且引进新的效用基因模式,表明天然细胞不可以合成的物品,在合成部分已经有了很大程度的前进。现在我们解析一下在药物范畴内使用的合成生物科目
1 青蒿二烯的生物合成
杰伊?科斯林在项目细胞中制造出抵抗疟疾的前身青蒿二烯的探索作业实在经典。在产生青蒿二烯合成方式的重要新基因资料后,科斯林团队在二零零三年在大肠杆菌中胜利的研究出了制造青蒿二烯的另一种方式。这种合成方式划分为两种形式。第一种形式是在Acetyl-CoA为出发点,通过甲瓦龙酸来制造IPP。这就摆脱了大肠杆菌本来的G3P以及乙酰甲酸为前身制造的异戊二烯焦磷酸方式,能够使细胞代谢经过新方式形成异戊二烯焦磷酸分子,为下游制造方式供应足够多的底物分子。第二个形式就是从C5的异戊二烯焦磷酸为出发点,通过异戊二烯链拉长方式形成C15的FPP,最后在ADS酶的功用下制造青蒿二烯,最高形成量能够达到一百二十二毫克每升。上下游模式都是来源于真核生物中的代谢方式,把其密码改善同时从新构筑在原核生物大肠杆菌内,同时胜利制造想要得到的物品,开拓了制造生物的新方式。
2006年,Keasling小组又以酵母菌为宿主,通过对内源的乙酰辅酶A到FPP途径的关键基因进行上调或下调,同时引入基因优化过的外源模块,成功实现了产物青蒿二烯产量的稳步提高。对内源基因上调的方式有两种,其一是增加基因拷贝数,如tHMGR酶的基因,其二是通过转录因子来上调基因表达量,如ERG系列的基因。对内源基因的下调则是采用基因敲除的 方法 。通过对合成路径涉及基因的一系列微调,使产量达到153mg?L-1,是以往报道的二烯类分子产量的500倍。
在此基础上,研究小组又设计了人工蛋白支架(synthetic protein scaffolds),对大肠杆菌内已构建的上游模块:从乙酰辅酶A到甲羟戊酸的合成途径进行了优化。三个反应酶AtoB,HMGS,tHMGR通过蛋白支架以不同分子数比例捆绑在一起发挥作用,解决了中间代谢物积累造成的合成效率降低以及对宿主的毒副作用问题。具体机理是将高等动物细胞中的配体受体作用关系引入到大肠杆菌中,将配体分子的基因序列与模块中的反应酶基因融合表达,从而将受体分子以不同分子数连成一串,构成柔性支架。由于脚手架内各个受体分子间由一定长度的多肽连接,就避免了因多个配体受体结合造成的空间位阻问题。在反复实验与调试后,研究小组发现三个酶分子以1:2:2的比例连在一起作用效果最强,产量达初始值的77倍,约5mmol?I-1(740mg?L-1)。
随着后期工业化发酵,研究小组又发现来自酵母的外源基因HMGS和tHMGR表达的酶不足以平衡外源代谢流,成为瓶颈反应。他们以金黄葡萄菌中的相关酶基因进行替换后,青蒿二烯产量立刻增加一倍。通过与工业发酵过程优化的结合,作为工业产品的青蒿二烯最终产量高达。合成生物学成功用于重要药物的合成,引起了广泛关注。
2 紫杉二烯的生物合成
Gregory Stephanopoulos的科研组织在二零一零年时在大肠杆菌中胜利完成了抵抗癌症药物的前身紫杉二烯物质的合成。这是在这个科研小组在萜类生物代谢方法和大肠杆菌细胞细微调节的长时间探索中获取的成效。科学组织把内在的过氧化二碳酸二异丙酯合成方式定位上游模式,把之后合成紫杉二烯的方式定位成下游模式,其作业也关键聚合在怎样对上下游模式开展微调。因为假如只顾上游,肯定会导致中间代谢物的消耗,并且形成中间障碍;但是如果下游经过量太多就会浪费很多的酶分子,增加了细胞表述负荷。
研究小组采用改变质粒拷贝数和启动子强度的方法对上下游通量的比例进行了微调。通过对已有文献的整合以及自己的测试工作,研究小组确定了三种质粒pSCl01,p15A,pBR322的拷贝数分别urNorphadicnc为5,10,20,而整合入基因组中的基因拷贝数相当于1。三种启动子Trc,T5,T7的相对强度分别为1,2,5。通过这几种质粒和启动子的组合,使上下游模块的通量比例发生变化,再检铡含有不同通量比例的细胞内的产物产量。在此过程中,模块内部基因是单顺反子还是多顺反子表达形式也影响产量变化,即多个基因是在一个启动子后表达还是在各自的启动子后表达。经过一系列微调与组合后,具有最优性状的菌株目标产物的产量高达(1020±80)mg?L-1,实现了对碳代谢流的高效利用和协调。同时,通过蛋白质工程的手段对细胞色素P450氧化还原酶进行改造,在工程菌中首次成功异源表达。
3 展望
合成生物科目根据项目学原理为指引,对现在拥有的、天然具备的生物体系从头策划以及整改,并且全力对策划合成出新的生物部件、模式以及体系努力。特别在使用部分,合成生物科目建筑的人工生物体系能够在制成关键生物品种、呵护人类身体等部分有主要的前进空间。现在合成生物科目的探索成就主要使用在医学方面,将来在别的行业范畴内也肯定会有引人注目的成就出现。总而言之,合成生物科目拥有普遍的运用前提以及强有力的措施撑持。
我国生物医药产业发展研究
生物医药论文摘要
【摘要】生物医药产业是由生物技术产业与医药产业共同组成。本文分析了当前国内外生物医药产业发展状况,分析医药产业发展中存在的问题,并且着重调查生物医药产业发展的基础及发展中存在的不足,寻找对策,在生物医药产业发展的过程中实现“四个化”,促进生物医药产业快速稳步地发展。
生物医药论文内容
【关键词】生物医药发展对策
一、国内生物医药产业发展现状
1986 年我国正式实施“863 计划”,生物技术被列为包括航空航天、信息技术等7 个高技术领域之首。政府在生物技术的研发和产业化发展的过程中给予了一定的优惠和扶持;国内各大企业为生物技术产业投入了大量资金;我国金融界也积极参与生物技术产业的发展,许多有实力的公司进行了生物技术开发,并且从金融市场融资从事生物技术研究和产业化。目前全球正处于生物医药技术大规模产业化的开始阶段,预计2020年后将进入快速发展期,并逐步成为世界经济的主导产业之一。
1、产业政策倾力扶持,高度重视生物医药产业发展
我国政府把生物医药产业作为21世纪优先发展的战略性产业,加大对生物医药产业的政策扶持与资金投入。“十五”规划明确提出“十五” 期间医药的发展重点在于生物制药、中药现代化等。国家对生物医药产品的开发、生产和销售制订了一系列扶持政策,包括对生物制药企业实行多方面税收优惠、延长产品保护期和提供研发资金支持等。同时, 国家为加强行业管理,对生物医药产品的研制和生产采取严格的审批程序,并针对重复建设严重这一情况,对部分生物医药产品的项目审批采取了限制家数的措施,以确保新药的市场独占权和合理的利润回报,鼓励新药的研制。2007年国家发改委公布了《生物产业发展“十一五” 规划》,该《规划》在组织领导、产业技术创新体系、人才队伍、投入、税收优惠政策、市场环境等方面制定了相关政策措施保障生物产业的快速发展, 因而对生物医药产业的发展意义重大。
2、生物医药产业化进程明显加快,投资规模与市场规模迅速扩张
自20世纪80年代中期以来,在国家以及地方各级政府政策的大力支持下,生物医药产业在我国蓬勃发展,国家经贸委的有关资料显示:1998年以前,我国对生物医药技术开发的总投资累计约为40亿元,自1999年开始,国家明显加大了对生物医药的投入力度,平均每年达20亿元左右,2003年这一投入达到60亿元,极大地促进了生物医药产业的发展。在生物医药产业相关优惠政策的作用下,国内一些生物医药企业通过自有资金和银行贷款两种 渠道 获得了大量的资金,用于研发新产品。目前我国从事生物技术产业和相关产品研发的公司、大学和科研院所达600余家,其中注册的生物医药公司有200余家,具备生产能力的有60余家(其中的48家已取得生产基因工程药物试产或生产批文)。
3、初步形成了以上海张江,北京中关村等为代表的医药产业集群
在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。如由罗氏、葛兰素一史克、先锋药业等40多个国内外一流药厂组成的侧重于基因研究,化合物筛选和新药开发的张江药谷产业集群;拥有诺和诺德制药公司和8个生物科技国家863项目的北京中关村生命科学园区;侧重于生物制药、特别是遗传工程药学的深圳生命科学园区等。这些产业集群聚集了包括生物公司、研究、技术转移中心、银行、投资、服务等在内的大量机构,初步形成了产业群体(药厂),研究开发、孵化创新、 教育 培训、专业服务、风险投资6个模块组成的良好的创新创业环境,对扩大生物医药产业规模、增强产业竞争力作出了重要贡献。
二、国内生物医药产业存在问题
1、投资模式不利于生物制药产业的发展
国际医药产业巨大的经济效益来源于创新,发达国家现代生物医药产业都拥有自己实力雄厚的研究机构,通常每年投入的经费占全部销售额的10%一20%,而美国每年用于研究开发生物药品的投人占总投资额的 60%~70%。每个大型医药公司都有自己“拳头产品”,单个产品的年销售额就可达十亿至几十亿多元。公司拥有这些产品的知识产权,国家给予专利保护,产占可以在10 年或更长时间内独占市场,一个产品就可赢得丰厚的利润,再从利润中拿出巨额资金投入研究开发新的具有知识产权的创新药物,周而复始形成良性循环。
从美国生物制药发展模式来看,技术力量雄厚的专家型小生物技术公司进行技术开发与创新,大制药公司通过战略联盟实现生物技术的产业化,风险投资为生物技术开发提供资金支持,这三种力量的有机结合是生物制药产业良性发展的关键。而从目前我国生物制药产业模式来看,主要通过购买技术实现生产,风险投资机制不足且资金太少,另外技术创新力量薄弱。因此,生物技术产业很难形成气候。
我国的医药企业规模小而分散,大多不具备技术开发与创新能力,生产的产品基本是引起仿制产品,重复开发投资现象也非常严重,恶性性竟争必然带来效益低下的状况。我国药品进口额呈逐年上升趋势,三资企业产品销售额也在逐年增长,一份国外研究 报告 中指出:“如果政府不干预,中国的医药市场将在5 年内完全被国际医药大公司操纵。”
2、低水平重复研究、重复建设严重,市场竞争非常激烈
生物技术产品的广阔前景和丰厚收益吸引了国内众多企业加人开发,但其中多数是仿制国外的,品种少,厂家多,在同一水平上重复建设投资。例如,研制rhuG—CSF 的就有18 家公司。据统计,仅1996-1998年,获卫生部新药批准文号的厂家,重组人白介素一2(l—2)的有10 家,重组人促红细胞生成素(EPO)的有10 多家。如此势必造成资源浪费、竟相压价、市场混乱的局面。更由于一些企业缺少产品 市场调查 分析,造成大量产品堆积,以致投资价格很高的成套流水线设备利用率很低,有的年使用率低于一个月。价格战反过来造成产品质量下降,假劣产品充斥市场。消费者对国产生物技术产品信任度低,而宁愿使用昂贵的国外进口制品。
3、科研和产业脱节现象仍较为严重
在我国科研单位研究目的是为跟进国际先进科技的发展,研究方向过多集中于对几个热门品种上游技术的开发,而能够实现产业化的项目很少,在国外,科研成果完成后,落到企业的研发中心进行进一步孵化,形成技术工艺后再规模化生产,在我国两者严重脱节。缺少有科学头脑的企业家和有技术开发能力的企业将研究成果转变为生产,大大阻碍了产业化发展。
4、开拓市场能力低
由于产品生产工艺水平和经营手段落后,国内市场将面临进口药品的冲击。具体表现为:一是对国外市场开拓不够,许多企业的市场定位不准;二是开发市场的投入量不足;三是生物药品良好的临床效果虽得到医务人员和患者的肯定,但其售价相对偏高,消费能力不足。因此,我国需要进一步加大对生物制药产业的资金与投术投人,并深化科研成果产业化的机制改革,在这一过程中,尤其要发挥资本市场和凤险投资公司的积极作用。
三、加快我国生物医药产业发展的对策建议
我国生物技术药物的研究和开发起步较晚,直到20世纪70年代初才开始将DNA重组技术应用到医学上,但国家高度重视生物产业发展把生物技术产业作为21世纪优先发展的战略性产业,加大对生物医药产业的政策扶持与资金投入。2006年国务院出台的《国家中长期科学和技术发展纲要(2006一2020年)》指出,未来15年,中国要在生物技术领域部署一批前沿技术,包括靶标发现技术、动植物品种与药物分子设计、基因操作和蛋白质工程、基于干细胞的人体组织工程和新一代工业生物技术等。这一部署无疑为中国生物制药的发展指明了方向。一位参与“十二五”医药产业专项规划的专家组成员透露:在正在制定的专项规划中,生物医药产业和产业升级将成为未来3年发展的重点方向。专项规划把生物医药产业发展和产业升级作为“十二五”医药产业的重点,要求追踪生物医药前沿技术,占领生物医药产业制高点。
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邹承鲁 (1923-2006) 邹承鲁,江苏省无锡县人,1923年生于山东省青岛市。1941年重庆南开中学毕业,1945年西南联大化学系毕业,1951年英国剑桥大学生物化学博士。1951年回国后,历任中国科学院生物化学研究所、生物物理研究所副研究员,研究员,室主任,生物物理所副所长,生物大分子国家重点实验室主任等职。由于在胰岛素人工合成,蛋白质和酶学方面的贡献,曾获第三世界科学院奖、陈嘉庚生命科学奖、国家自然科学及中科院自然科学奖多次。自传在国外出版的综合生物化学丛书·生物化学史卷发表, 对当代生物化学发展的贡献已载入史册。1978年起担任全国政协第五至八届委员,八届常委。现为中国科学院院士,第三世界科学院院士,美国生物化学与分子生物学会荣誉会员。曾任中国科学院学部主席团委员,生物学部主任,国家自然科学基金委员会委员,国务院学位委员会委员。多年来,历任一些国内外重要科学期刊编委,包括中国科学和科学通报副主编Analytical Biochemistry及Biochimica et Biophysica Acta编委,美国Biochemistry及FASEB Journal顾问编委等。1981-1982曾应聘担任美国哈佛大学访问教授。1986-1990年间曾分期担任美国国立健康研究Fogarty研究员。 邹承鲁院士发现纯化的细胞色素C与在线粒体结合时性质的差异;对呼吸链酶系的研究,为我国酶学研究奠定了基础;在胰岛素人工合成中负责A链及B链的拆合,确定了合成路线;蛋白质必需基团的化学修饰和活性丧失的定量关系公式和作图法,被称为“邹氏公式”和作图法;关于酶作用不可逆抑制动力学理论和反应速度常数测定的新方法,得到国际上广泛采用;关于细胞色素b的三相还原,胰岛素A链及B链本身含有形成完整分子的必要信息,在弱变性条件下酶活性丧失先于分子整体的构象变化,因此酶活性部位具有较高柔性并为酶活性所必需等,都是开创性工作。 1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。 在国内外重要杂志发表研究论文二百余篇。由于在生物化学领域内的贡献,1992年获第三世界科学院生物学奖。人工合成胰岛素,及蛋白质必需基团的化学修饰和酶活性丧失的定量关系工作,分别获第二次和第三次国家自然科学一等奖,后者还获得1989年陈嘉庚奖。甘油醛-3-磷酸脱氢酶活性部位新荧光团的形成,酶活性部位的柔性,和酶作用不可逆抑制动力学工作,先后三次获中国科学院科技进步或自然科学一等奖。此外还获得国家及中国科学院自然科学二、三等奖多次。 他在科学上的贡献已载入史册,应外国朋友的邀请,自传已在综合生物化学comprehensive Biochemistry,三十七卷,生物化学史发表。 中国生化泰斗 科学真理卫士 —— 邹承鲁院士 邹承鲁(1923—2006),国际著名生物化学家,中国科学院院士,发展中国家科学院(原名为第三世界科学院)院士,中国生物化学与分子生物学学会名誉理事长,美国生物化学与分子生物学学会荣誉会员,生物大分子国家重点实验室名誉主任,中国科学院生物物理研究所研究员。曾任中国科学院学部主席团委员、生物学部主任,中国生物化学与分子生物学学会理事长,中国科学院上海生物化学研究所研究员、酶学研究室主任,中国科学院生物物理研究所副所长,生物大分子国家重点实验室主任等职。 邹承鲁在生物化学领域作出了具有重大意义的开创性工作,是近代中国生物化学的奠基人之一。他曾获得国家自然科学奖一等奖二次,国家自然科学奖二等奖四次,第三世界科学院生物学奖,何梁何利科学与技术成就奖,陈嘉庚生命科学奖,以及中国科学院自然科学奖和科技进步奖多次。他是迄今在国际性丛书Comprehensive Biochemistry生物化学史栏发表自传的唯一的中国生物化学家,他对世界生物化学的贡献已得到承认并载入史册。 邹承鲁是中国共产党党员,九三学社社员,中国人民政治协商会议全国委员会第五、六、七届委员,八届常务委员。 邹承鲁1923年5月17日出生于山东青岛,祖籍江苏无锡。1941年毕业于由天津迁到重庆的南开中学高中部,同年考入在昆明的西南联合大学化学系,1945年毕业。1946年他参加庚款留英考试,以化学类第一名的优异成绩被录取。1947年赴英,在当时世界生物化学研究中心——剑桥大学,师从著名生物化学家凯林(Keilin)教授从事呼吸链酶系研究。研究生期间,他在国际上最早尝试用蛋白水解酶部分水解的方法研究蛋白质结构与功能的关系,发现了细胞色素C1与线粒体结合前后性质发生很大变化,证明细胞色素B与琥珀酸脱氢酶不是同一个物质。单独署名的论文在英国Nature杂志发表。这些开创性的工作在发表半个世纪后仍不断被人引用。 怀着一颗报效祖国的赤子之心,邹承鲁在1951年获剑桥大学生物化学博士学位后立即回国,在中国科学院上海生理生化研究所工作。他与王应睐等合作纯化了琥珀酸脱氢酶,并发现辅基腺嘌呤二核苷酸与蛋白部分通过共价键结合,这是以往从没有发现过的。他们对呼吸链和其他酶系的系列工作奠定了我国酶学和呼吸链研究的基础。1958年,他参与发起人工合成胰岛素工作,负责胰岛素A、B链的拆合。他和他年轻的同事们成功地完成的这项工作确定了胰岛素全合成的路线,为中国科学家最早完成人工合成胰岛素做出了重大贡献。工作集体获国家自然科学奖一等奖和香港求是基金会“杰出科技成就集体奖”。 20世纪60年代初邹承鲁回到酶学研究领域。他建立的蛋白质必需基团的化学修饰和活性丧失的定量关系公式被称为“邹氏公式”,被国际同行广泛采用;他创建的确定必需基团数的作图方法被称为“邹氏作图法”,已收入教科书和专著。有关蛋白质结构与功能关系定量研究的成果获国家自然科学奖一等奖。 60年代的酶学教科书中通常只有涉及酶的可逆抑制动力学的理论和计算,忽视不可逆抑制的理论和计算。1965年,邹承鲁最早提出了酶的可逆与不可逆抑制之间存在共性,可以用统一的动力学理论来处理。他系统地研究了各种不同类型的可逆与不可逆抑制,提出了确定两种抑制中各种动力学常数的新方法,开创了酶催化动力学一个新的理论分支,并解决了传统方法不能解决的问题。有关综述应邀发表在国际酶学领域权威性的丛刊Advance in Enzymology上,这是至今我国唯一的一位在此丛书发表综述论文的中国生物化学家。“酶活性不可逆改变动力学研究”获国家自然科学奖二等奖。2000年新版的酶学教科书Enzymes详细介绍了邹承鲁提出的酶活性不可逆抑制动力学理论。 1970年邹承鲁调北京生物物理研究所工作。1979年,他发现甘油醛-3-磷酸脱氢酶在活性部位形成荧光衍生物的工作在英国Nature杂志发表,这是“文革”后中国科学家在Nature发表的第一篇论文。研究成果获中国科学院科技进步奖一等奖。 为揭示胰岛素A、B链拆合成功的内因,邹承鲁开展了胰岛素A、B链相互作用的深入研究。阐明了A链和B链本身已经具有一定的空间结构,并含有形成天然胰岛素分子正确结构的全部信息,因此能在溶液中折叠而形成正确共价连接的活性分子。对国外科书中有关提法进行了补充和完善。研究成果获国家自然科学奖二等奖。 多年来蛋白质变性的大量研究常限于蛋白质分子的构象变化,很少把它与活性变化联系起来,其部分原因是由于缺少计算各种动力学常数的方法。邹承鲁和他的学生们用自己创立的不可逆抑制动力学理论研究了各种不同类型的酶在变性过程中构象和活力变化的关系,得到活性丧失先于构象变化的结果,提出了酶活性部位柔性的假说。十余年间实验数据的积累充分支持酶活性部位柔性的学说。世界各国有十几个实验室随后开展的研究进一步支持酶活性部位柔性学说。邹承鲁把蛋白质变性研究从单纯的结构研究推向与功能密切结合的新水平,是酶作用机制研究的重大进展,对此工作的总结发表在美国Science杂志。研究成果获国家自然科学奖二等奖。新生肽链如何折叠成为具有特定空间结构的功能蛋白质,是分子生物学中心法则中一个尚未解决的重要环节。绝大部分研究是用蛋白质变性后完全伸展的完整肽链的重新折叠作为新生肽链折叠研究的模型。邹承鲁认为新生肽链的折叠既与合成同步进行,又在合成过程中不断调整,并在合成完成后经最后调整而完成。这一新的观点已越来越多地为国际科学界同行所接受。1993年,邹承鲁又和同事们一起进入分子伴侣的研究领域,提出了蛋白质二硫键异构酶既是酶又是分子伴侣的假说。他的学生们用充分的实验验证了假说,打破了折叠酶和分子伴侣两大类帮助蛋白之间的界限。该假说也得到世界上许多实验室体内外实验的进一步支持,已为国际科学界接受。 邹承鲁是世界著名生物化学家。他曾任国内外一些重要科学期刊的编委。1981年—1982年应聘担任美国哈佛大学访问教授。1986年—1990年间应邀分期任美国国立健康研究院高级研究员(Fogarty Scholar in Residence)。他还为海峡两岸的科学界同行能越过政治障碍一起参加国际学术组织和国际会议,进行学术交流作出过重要贡献。 邹承鲁一贯强调基础研究,不断呼吁要重视基础研究,加强对基础研究的支持。他一贯坚持科学上的重大决策应该充分听取科学家的意见,反对用行政手段解决科学问题。他提倡自由探索,积累创新,立足国内,走向世界。关于正确评价基础研究成果的问题,他认为科学上的贡献只能靠从踏实的工作中所取得的成果,在科学期刊上公开发表论文,经过国内、外科学界反复的实践,才能逐渐取得国际的公认。他对国家重点实验室的建立、建设和发展,对我国学位制度的建立和完善,对学会建设等都作出了巨大贡献,为我国生物学界培养了一大批人才,桃李满天下。直到弥留之际写完了他最后一篇文章“研究生培养问题”,在他去世的第二天发表在《光明日报》。 自20世纪80年代以来,邹承鲁满腔热情地积极为国家科技政策和科学发展建言献策,为我国科学事业快速健康地发展呕心沥血。他曾先后40余次撰文在报刊和杂志上发表关于维护科学尊严,反对不正之风等问题的意见。他坚决拒绝论文署名“搭车”,坚决拒绝有偿宣传,决不接受不属于自己的“荣誉”。他是一位刚直不阿的斗士,他是一位杰出的爱国科学家。 邹承鲁是中国科学界的典范,他把自己的一生无私地奉献给了国家、人民和中国科学事业。2006年11月23日5时22分,一代宗师,科学泰斗——邹承鲁院士走完了他的生命历程。巨星陨落,伟人已逝,但先生的丰功伟绩与高风亮节将永远铭刻在我们后人的心中,并将永远鼓舞和激励一代代科技工作者开拓进取、勇于创新、努力攀登科学高峰! 11月23日5时22分,83岁的邹承鲁院士停止了呼吸。一周前,医生向邹承鲁征询意见,是否在最后时刻切开气管、接入呼吸机以维持生命。邹承鲁答:“我不要苟延残喘。” 他的率真在中国科技界是有名的。今年1月,中科院院长路甬祥在看望邹承鲁时动情地说:“邹老,您不断讲科学道德、不断讲重视基础研究……尽管有人听了不高兴,不去理他,还是要讲。”就在21天前,邹承鲁还在网上发表了《必须严肃处理学术腐败事件》的文章,言辞犀利、恳切。 早在1997年的两会上,他就批评了科技界学术道德滑坡的现象。此后,他两次联合其他院士,倡议讨论“科研工作中的精神文明”,呼吁尽早出台科学道德规范。针对科学家为核酸营养品做商业广告、留学归国人员夸大学术成果、企业虚夸“5年克隆全部人体器官”、院士涉嫌论文数据造假等学术不端行为,他不顾年迈体弱,一次次披挂上阵,为净化学术空气擂鼓呐喊。 在后辈心目中,他是科学斗士与真理卫士的完美结合。邹承鲁对学生说,“像这些得罪人的事情,你们可能不大花时间去管,还是由我来做。” “努力追求科学真理,避免追求新闻价值”,是邹承鲁一生做学问所遵循的基本原则。但是,他却往往成为“新闻焦点”。从上世纪60年代参与牛胰岛素人工合成的辉煌,到65岁至70岁“青春再现”的第二个学术高峰,邹承鲁始终站在中国生物化学研究的前沿。他培养的学生,如今不少已是国内外知名的科学家,其中包括3位中国科学院院士。 “只要头脑还清醒,他就愿意多做事。”在邹承鲁身边做秘书已经有13个年头的刘江红说,这些年来,他始终坚持到研究所全时上班,即使是患病后,只要能走得动,还是会坚持去半天、一天。 “邹先生是很坚强的人。”刘江红说,9次化疗对邹承鲁的损伤很大,中间还摔过两次,大小手术很频繁。“等再能坐起来的时候,他的腿上已打了5个钢钉。就在那种情况下,他还是坚持拄着拐杖行走,而且没叫过一声疼。” 生前,作为李四光先生的女婿,他一直住在北京海淀区“李四光纪念馆”。他和岳父李四光、妻子李林成就了“一家三院士”的佳话。如今,三院士均已离世,纪念馆的小楼上,人们仿佛还能看到他们交流探讨的身影,还能听到邹承鲁在背诵他喜欢的《琵琶行》:“曲终收拨当心画,四弦一声如裂帛……” 敬爱的邹承鲁院士您安息吧! 邹承鲁院士千古!
今年是中国科学家人工合成结晶牛胰岛素44周年。1965年9月17日,中国科学院生物化学研究所等单位经过6年多的艰苦工作,第一次用人工方法合成了一种具有生物活力的蛋白质———结晶牛胰岛素,作为中国人的骄傲,许多人认为,这是中国科学家与诺贝尔奖距离最近的一次。它和“两弹一星”研究一样,也是中国人在科学领域的面子———不但证明了 中国人是聪明的,增强了中华民族的自信心,还证明了中国在科研领域可以和西方发达国家相竞争,甚至在一穷二白的基础上做出世界一流的成果。 40年来,围绕这项工作,已经出现过数以千计的各种形式的报道。但是,在这个为期六七年的研究中,还有一些鲜为人知的故事,其中,被探究得最少的可能是1960年前后的“大兵团作战”。 以科学家为中心 人工合成胰岛素课题于1958年12月底正式启动。由于工作非常艰难、工作量非常大,而自己既缺乏有机合成经验,人手又不够,所以刚一开始,课题的首倡者中国科学院生物化学研究所就先后请求与中国科学院有机化学研究所、北京大学化学系有机教研室合作。有机所不肯加入,而北京大学很快就同意了。经过几轮磋商,1959年3月,生化所和北大化学系签定了合作协议。刚刚于1958年由生化所协助建立的复旦大学生物系生化教研室也想参加胰岛素合成工作。生化所不太愿意,只同意让它参与做一点天然胰岛素的制备工作,没把它列为正式的协作单位。 北京大学的相关工作由有机教研室主任邢其毅教授、研究组组长张滂教授领导。他们和陆德培等4位青年教师、季爱雪等4位研究生一道,带领有机专业的十多名应届毕业生以毕业论文的方式开展合成研究。而生化所则建立了由邹承鲁、钮经义、曹天钦、沈昭文等人分别负责的5个研究小组,他们各带了一批年轻的科研人员,分头探路———因探路成功而一直延续下来了的只有由邹承鲁负责的天然胰岛素拆、合小组和由钮经义负责的胰岛素肽链有机合成小组。 经过一年的探索,到1959年底时,他们虽然未能像早期计划的那样完成胰岛素工作,但也已获得拆、合天然胰岛素等几项重要的成果。这不但基本解决了合成工作大的路径问题,还给一些领导干部造成了该研究只剩了“堆肽”技术活的印象。 北京大学开展群众运动 就在这时,“反右倾”运动迎面扑了过来。就像“大跃进”运动导致了胰岛素人工合成课题的提出一样,1959年的“反右倾”运动也影响了胰岛素工作的研究方式。作为直接的导火索,它给胰岛素工作带来了一种富有时代特点的科研方式———“大兵团作战”。 很多年以来,北京大学一直处于时代的漩涡中心,这一次,又率先响应了上级的号召,最早开展了轰轰烈烈的群众运动。1959年底,在新调来的系党总支书记的领导下,化学系的学生对自己的老师展开了猛烈的批判,批判他们信心不足、固步自封、按部就班、有名利思想、走白专道路、奉行“爬行主义”、小团体主义和本位主义,在科学研究方面搞神秘论,把科研工作进行得“沉沉闷闷”、“冷冷清清”,等等。 批判结果之一是胰岛素合成工作的领导班子被彻底改组:原来的领导人中,张滂被开除出胰岛素合成队伍,留下来的邢其毅也因为“对合成胰岛素不积极”而不再对这项工作具备发言权。改由1958年才毕业留校的一位青年教师负责业务工作;1960年4月时,又有十多位同学提前3个月毕业,作为“会战组”党支部委员加入了领导班子;新来的系党总支书记直接领导他们。在这些缺乏科研经验的新班子的指挥下,北大化学系及少量生物系“革命师生”共约300人“参加了这场科研大战”,一大批“连氨基酸符号还不认识”的青年教员和三、四、五年级学生成了胰岛素研究的“尖兵”,成了“科研的主力军”。他们“从无到有,从不会到会”,“不懂就学,遇到困难就学毛主席著作”。 在这些人看来,合成多肽是一件非常简单的事:“把两段多肽倒到一起,就叫合成了一个新的多肽———也没问是否发生了反应,具体产物是什么东西。”邢其毅等“老”科学家和原来那些比较“右”的青年教师当然不太认同那些做法,但他们不敢说,只能根据组长、小组长等人的指示执行属于自己的工作。于是,北京大学的进展奇快,“仅用两个星期就完成了4、7、5、5四个肽段”;再花两个星期,到1960年2月17日,就“用两种方法同时合成了胰岛素A链上的12肽”;随后,于“4月22日合成了A链”。 受北大化学系群众运动的激发,1960年1月下旬,“在整风反右倾的基础上”,生化所也开始大量抽调工作人员支援原有的两个研究小组。经过几次“苦战十昼夜”,他们也在4月20日前“合成了B链30肽”。 复旦大学加入竞争 正当北大化学系和生化所的科研“竞赛”进行得如火如荼的时候,复旦大学生物系横空杀了进来。1960年1月30日,在上海市委、上海市科委和复旦大学党委的支持下,复旦大学生物系某党支部委员组织了六七十位师生(其中2/3是一至三年级的学生),开始另起炉灶,单独筹划胰岛素人工合成工作。3月25日,“为了迎接市工业会议的召开”,他们“进一步大搞群众运动”,组织了120名师生——包括复旦大学生物系生化专业四个年级所有的大约80名学生——“边干边学”,热火朝天、不分昼夜地进行胰岛素合成。其方法和北京大学化学系的学生所做的类似,都不对中间产物作分离和鉴定,只是拼命往后赶。当时的生物系生化教研室主任沈仁权副教授比较内行,但她被搁到了一边,对这项工作没有发言权。于是,复旦大学所报出来的进度也非常快,“在4月22日完成了B链30肽”。 1960年4月19-26日,以稳定基础研究工作为重要主题的中国科学院第三次学部会议在上海举行。在这个会议上,由中科院生化所、北京大学化学系、复旦大学生物系三个单位所主演的胰岛素合成戏剧达到了高潮:它们先后向学部大会献了礼,分别宣布自己初步合成了人工胰岛素B链、A链以及B、A二链!北大的代表还乘飞机把自己合成的A链带了过来。听到这些振奋人心的消息,聂荣臻、郭沫若等领导兴奋异常,他们不但发表了热情洋溢的讲话,还于当天晚上在中苏友好大厦为全体相关人员举行了盛大的庆功宴,只留了拆、合小组的杜雨苍和张友尚在实验室里进行人工胰岛素A链和人工胰岛素B链的全合成工作。聂荣臻和大家一道都在那儿等着,要求他们一出成果,马上敲锣打鼓过去报喜。新华社也已经写好了报道稿———标题为“揭开生命现象的神秘面纱我国对人工合成蛋白质已建功勋”。一切都只等他们的好消息。但直到宴会结束,垂涎欲滴的他们也没有离开实验室。 4天之后,拆、合小组仍没能合成人工胰岛素。这时,复旦大学又爆出喜讯:他们首次得到了具有生物活性的人工胰岛素!上海市长随即在人民广场宣布了这件大喜事。消息刺激了北京市委,他们给北大发指示,说:咱们搞北京牌的胰岛素;中国那么大,搞两个胰岛素也不算多;可以互相验证。要求北大也进行B链合成,也单独合成胰岛素。于是,北京大学只好于1960年5月1日“又开辟了第二个战场”,成立了新的B链组,大搞B链的合成。 科学院开展“特大兵团作战” 上海市委和北京市委的竞争也给中国科学院党组带来了很大压力。为了在竞赛中胜过高等教育部,在院党组正、副书记张劲夫、杜润生的亲自督促下,1960年5月4日,中国科学院上海分院党委书记王仲良决定亲自挂帅任总指挥,组织了由有机所党总支书记边伯明任副总指挥,生化所所长王应睐、有机所代所长汪猷、生化所副所长曹天钦任正副参谋长,生化所青年科技工作者李载平任具体指挥,生化所党支部书记王芷涯负责后勤保障工作的指挥部,指挥生物化学所、有机化学所、药物所、细胞生物学所、生理研究所等五个研究所进行“特大兵团作战”。在当晚举行的“第一次司令部会议”上,生化所党支部提出,“要以20天时间完成人工全合成”。王仲良要求抢时间,在“半个月内完成全合成”。最初不肯参加这项工作的汪猷接着表态:“既然分院党委决定,我们立即上马……半个月太长,要在一个星期内完成。”就这样,在有关领导“这是一个重大的政治任务”、“拿不下来就摘牌子”的敦促下,科学院上海分院开始了风风火火的群众运动。 5月5日,相关研究所共派出344人参加这项工作。他们打破了原有的所、室、组的正常建制,组成了一个混合编队,下属多个“战斗组”,统一安排。战斗组组长一律由青年人担任,原来担任组长的研究员改当组员;生化所一个肽组的组长甚至是一位连多肽都未见过、新近从中国科学院山西分院过去的进修生。他们“采取了一日二班制的办法”,建立了工作流水线。虽然有很多人并不愿意放下自己手头原有的研究转到这项工作中来,但既然党的领导干部在亲自指挥这项工作,他们也普遍表现得很积极。很多人“每天除了几小时的睡眠,其他的时间都在试验台旁度过”;“有人甚至把铺盖搬进实验室”,根本不怕有毒的药品,根本不顾及自己的身体健康。还有些工作骨干“甚至两天不睡”,以至于领导下决定“必须……安排骨干分子的休息睡眠”。 可胰岛素人工合成毕竟是基础科学研究,和军事斗争、工农业生产有一定区别。在这里,“一个人卅天的工作等于卅个人一天的工作”并不成立。这么多人忙了7天、15天、20天、一个月,依然没有实现最初的目标。50天后,人工合成的A、B链终于“正式进行会师”,可非常令人遗憾,“总的情况是人A人B(编者注:人工合成胰岛素A链、B链)全合成没有出现活力”。不但如此,在随后的20天内,“合成A链进行三次人A天B(编者注:人工合成胰岛素A链、天然胰岛素B链)测定,结果均无活力”。 王应睐一直心怀整个国家的生化事业,对这种费钱、费力而不讨好的研究方式急在心上,早就想将其停下来。1960年7月底,他终于鼓起勇气向中国科学院党组的领导反映了自己的想法,强调人太多没有好处,专业不对口的在里面起不到什么作用,还是应该减少一点,让队伍精干一点,都是熟悉业务的人,这样进展会更快。张劲夫和杜润生与科学工作者是比较贴心的,发动大兵团作战一段时间后,见效果不明显,就认真考虑了王应睐的建议。 于是,“1960年7月,杜润生同志指示说,大兵团作战,搞长了不行,应精干队伍”。随后,“经过三天大会,总结辩论,生理、实生、药物三个所下马,留下生化、有机两个所”。剩下两所的参与人数也逐渐减少,到年底时,生化所只剩了“精干队伍近20人”,“有机所……只剩下7人”。 在交了上百万元的昂贵学费后,科学院的大兵团作战就这样偃旗息鼓。 1960年,北京大学化学系、生物系参加胰岛素工作的学生没有正常的暑假,直到10月份他们还在继续工作。终于又合成了三批人工合成A链,自己测试有活力,于是把它们送到生化所。但到那儿之后,它们又失活了!10月下旬,生化所决定派杜雨苍和张友尚过去“学习”。果然不出所料,北京大学所用的测试方法是不规范的!谁也不知道他们“合成”的究竟是什么,惟一可以肯定的是那不是胰岛素A链!60万元的巨额经费已经用尽,结果又如此不如人意,而且人员伤病还相当严重———其中,有3个学生被严重烧伤;有60多个学生得了肺结核———工作当然无法进行下去了。连总结都没做,北京大学化学系的大兵团作战就这样鸣金收兵。 复旦大学生物系的情况与北京大学的类似,也是因为经费等问题而于1960年下半年停止。 “大兵团作战”阶段所获得的产物,除有机所还留了一点用于继续提纯和分析,后来还陆续整理出了几篇论文外,其他单位七八百位科技工作者和学生轰轰烈烈、辛辛苦苦忙了好几个月,所收获的恐怕就是失败的教训了。 作为那个时代所独有的科研方式,“大兵团作战”本身是很值得关注的。轻视原本就非常少的专家,由领导干部直接指挥不懂行的群众用搞运动方式做研究,这是中国人在科研方式上的独特创造,也确实实践了当时一些领导所设想的“无产阶级的科学道路”。但遗憾的是,在胰岛素工作中,这条研究道路行不通。 脚踏实地终获成功 “大兵团夹击胰岛素”遇挫之后,国家也已进入调整时期。在“调整、充实、巩固、提高”八字方针的指导下,开始允许科研人员和教师做自己感兴趣的工作。于是,有机所的一些研究人员表示要再次“敲锣打鼓”把这个课题“送还生化所”,而生化所的绝大部分参与者也心灰意懒,希望下马这个课题。北京大学化学系的情况也类似。但聂荣臻、王仲良、张龙翔、汪猷等多级领导人坚决不同意这样做。在他们的要求和命令下,中科院和北京大学的胰岛素工作分别持续了下来,只是把队伍精干到了总共20多人——北大最少的时候只剩两个人,而中科院方面也只剩了一二十人,他们大部分都为早期的参与者——工作方式也恢复到了以前冷清、缓慢而脚踏实地的状态。 在国家科委的撮合下,1963年底,北京大学化学系和中科院有机所、生化所又开始重新合作———北京大学化学系主要负责合成胰岛素A链前9肽。又经过两年时间,到1965年9月17日,他们取得了人工胰岛素结晶,终于完成了胰岛素的人工合成。换句话说,在研究人员和研究方法都基本恢复到了先前走所谓“资产阶级的科学工作道路”时的状态后,他们成功了。
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