原标题:从“合成一个蛋白质”到“合成生命”,上海继续“领跑”生命科学发展

  上海“加快向具有全球影响力的科技创新中心进军”科创成果展上展出的“国际首次人工创建单条染色体的真核细胞”实物模型。本报记者 袁婧摄  上海“加快向具有全球影响力的科技创新中心进军”科创成果展上展出的“国际首次人工创建单条染色体的真核细胞”实物模型。本报记者 袁婧摄

  最近,中国科学院上海药物研究所耿美玉课题组与上海绿谷制药研究院联合科研团队共同揭示了阿尔茨海默病的全新发病机制。同时他们研制的抗阿尔茨海默病糖类药物GV-971正在申报新药批文,一旦上市将打破世界上该领域16年未曾出新药的沉寂。

  就在去年,来自上海的两项生命科学成果——世界首批体细胞克隆猴、国际首次人工创建单条染色体真核细胞,占据了2018年度中国十大科技进展的榜首。与此同时,人类表型组计划、蛋白质标签计划等生命科学领域的国际大科学计划,正在上海相继孕育成形,未来中国有望在全球主导这些领域发展方向,“领跑”国际相关生命科学研究。

  回首新中国70年奋斗史,上海作为我国生命科学研究重镇,始终积极响应国家重大需求,站在世界前沿,发出中国声音。从解放初期的科学研究“零起点”,到上世纪60年代中期“合成一个蛋白质”,再到如今“合成生命”,这种敢为人先、勇攀高峰的首创精神,一直在上海这方创新热土上涌动、流淌。

  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供图)

  勇气:敢为人先,挑战世界难题

  翻开新中国70年科学技术发展史,人工合成牛胰岛素是为数不多的诺贝尔奖级成果之一。上世纪60年代,它的诞生如同“两弹一星”之于国防科技,为新中国基础科学研究赢得世界的关注与尊重。

  1958年,中国科学院上海生物化学研究所科研人员提出要“合成一个蛋白质”。而就在三年前的1955年,英国《自然》杂志曾预言:“合成胰岛素将是遥远的事情。”

  人工合成一个“活”的蛋白质究竟有多难?上世纪50年代,我国唯一合成过的简单氨基酸只有谷氨酸钠,即味精。合成一个蛋白质,需要将数以万计的氨基酸准确无误地通过200多步化学反应合成到一起并成功结晶,最终还要确保它具有生物活性。有人估测,仅是合成所用的化学溶剂,就足以灌满一个标准游泳池。

  经过科研人员团结协作、努力奋战,合成胰岛素工作“一步一个脚印”向前推进。1965年9月17日清晨,科学家终于在试管中看到了结晶的闪光!

  继人工合成牛胰岛素之后,上海科学家联合全国科研同行经过多年努力,于1981年首次人工合成化学结构与天然分子完全相同的、具有生物活性的核酸大分子——由76个核苷酸组成的整分子酵母丙氨酸转移核糖核酸,标志着中国在该领域进入世界先进行列。

  进入新世纪,科学家又从“生命分子的合成”向“合成生命”进发。去年,上海科学家“合成单染色体酵母”相关论文登上英国《自然》杂志,再次取得人工生命合成领域的重大突破。