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再夺桂冠,只为那株“三叶草” | 科技自立自强之路
2024-08-06 17:08  浏览:813  搜索引擎搜索“手机速企网”
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“中国取得了一个世界冠军

要争取再拿一个冠军!”

1965年12月

中国科学院在上海召开了一场调研会

讨论完成人工合成牛胰岛素结晶这一创举之后

紧接着要确定什么科学目标

参会的科学家们清楚

这次提出的应该是

一个能与人工合成蛋白质—— 牛胰岛素相媲美

气魄宏大、雄心勃勃的目标

经过热烈讨论

他们决定下一步

要人工合成核酸


▲“人工合成核酸”研究团队全体合影。

1968年春天

一个代号“824”的项目正式启动

成立北京和上海两个研究团队

1977年

中国科学院成立协作组,协调京沪两地工作

由时任中国科学院生物化学研究所

(以下简称生化所,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心前身之一)

所长王应睐任组长

时任生化所核酸研究室主任王德宝担任学术组组长

“824”项目的研究内容是人工合成核酸

名称来自1964年8月24日

那一天

毛泽东主席与周培源、于光远两位科学家

座谈时提出:

“关于生命起源要研究一下。”

生命是怎么来的?

这是人类自拥有智慧以来

就不断探索的终极命题

到20世纪

人们已经知道

生命是由蛋白质、核酸等生物大分子构成的

牛胰岛素蛋白质的人工合成

为人类自主创造生命迈出了关键的第一步

既然迈出了第一步

人们自然而然会想

下一步要怎么走

从合成蛋白质到合成核酸

几乎是顺理成章的思路

1965年

美国生物化学家罗伯特·威廉·霍利

解析出酵母丙氨酸转移核糖核酸 (tRNAy Ala ) 的

一级结构

这是第一个被人类揭示的核酸结构

后来人们发现

所有转移核糖核酸(tRNA)的结构

都是相似的

像一株美丽的三叶草


▲tRNAyAla的三叶草二级结构模型。

tRNA的结构比牛胰岛素复杂得多

牛胰岛素的分子量是5700

而由76个核苷酸组成的tRNAy Ala

分子量约26000

此外

相比性质较为稳定的蛋白质

核酸则要“娇嫩”得多

环境条件稍有不妥

就很容易发生降解

要摘得金字塔之巅的那株“三叶草”

路漫漫其修远兮!


▲王应睐(前排中)、王德宝(前排右)、陈常庆(前排左)讨论人工合成核酸工作。

有趣的是

最初加入“824”项目的很多研究人员

第一站奔赴的不是实验室

而是位于北京的首都啤酒厂

他们在这里就地建立了一个原料组

因为啤酒厂有大量废酵母

恰恰可提取用于人工合成核酸的

各种单体核苷酸

合成tRNAyAla所需要的

另一种重要原料 是假尿苷酸

虽然假尿苷酸稀有

但它的前体物质假尿苷倒并不罕见

在人体尿液中大量存在

于是便出现了画风清奇的一幕

国家重大科研项目的研究人员

常常出没各个公共厕所

放置一些尿桶

过段时间再拎着满满一桶尿

如获至宝地回来进行分离实验

难怪曾有人这样调侃:

人工合成核酸的工作是从做“环卫工人”做起的


▲王德宝带领科研人员讨论实验方案。

1977年底

天然tRNAyAla的拆合工作终于获得成功

1979年

“824”协作组成功将3个大片段连接起来

完成了3’端半分子的合成

又经过两年不懈努力

他们终于迎来了最激动人心的时刻

1981年12月20日傍晚6点

下班时间已过

上海市岳阳路上

几幢大楼都静悄悄的

唯独研究所行政楼后面的一排小屋灯火通明

十几双眼睛齐齐盯着

一台液体闪烁谱仪的同位素计数显示屏

5001000150020002500……

当这串数字亮起时

所有人的目光都被点燃了

我国人工合成的tRNAyAla

在世界上首次测得了全部生物活性!


▲王德宝(中)与协作组部分成员。文中图片均由中国科学院分子细胞科学卓越创新中心提供

人工合成核酸的“824”项目

历时13年

前后动员10余家单位

近200位科技工作者参与

1982至1983年

中国科学家在《科学通报》和《中国科学》

发表“酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成”成果

这是在国际上首次报道

通过人工方法

全合成一个具有与天然RNA

相同化学结构和完整生物活性的

完整核酸分子

“酵母丙氨酸tRNA的人工全合成”项目

荣获1984年中国科学院科技成果一等奖

1987年国家自然科学奖一等奖

从人工合成蛋白质到人工合成核酸

两项延续和递进的研究工作

就像一株光彩夺目的双生花

又像一首词珠联璧合的上下阕

共同彰显出中国人民的惊人智慧和创新力量

为新中国的科技发展史写下浓墨重彩的不朽篇章

全文请见8月7日《中国科学报》将刊发的文章

为了那株“三叶草”,他们勇攀巅峰

来源:中国科学报

责任编辑:宋同舟


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