胰島素是機體內最重要的分泌激素之一，也是維持正常新陳代謝、生長發育和健康生活必備的物質。作為一種蛋白質類激素，胰島素參與調節糖代謝，主要用于治療糖尿病。從第一代發現動物胰島素到研究第二代人胰島素，再到合成第三代胰島素類似物，不過100多年歷史，卻意味著人類在揭開生命奧秘之路上，邁出新的一步。

    胰島素

人體的十二指腸旁邊，有一條長長的器官，即胰腺。胰腺分為外分泌部和內分泌部。外分泌部是分泌胰液，參與人體消化；內分泌部有許多細胞團，如同大海中的島嶼，因此被稱為胰島。胰島名字的由來，還有一段故事。公元1869年，德國醫科大畢業生朗格漢斯在研究動物的內臟結構時，用顯微鏡發現胰腺內這些直徑0.1-0.24mm的“細胞堆”時，并沒發現它們十分重要；后來，醫學界證明它們能分泌激素。公元1893年，法國組織學家把這種像島嶼一樣的細胞堆命名為胰島。

胰島上那些白色或類白色的無定形分泌物，極易溶于稀酸或稀堿溶液中，而在其他無水有機溶媒中不會溶解。提取胰島分泌物，就是把機體的胰腺絞碎，再用酒精溶解并提純，最后分離出有效物質。要完成這個實驗，不但需要懂得專業的醫學知識，還需要專業的實驗儀器和設備。自朗格漢斯發現胰島后，世界上一流的醫學家們，都關在高級設備的實驗室里，想辦法提取胰島分泌的激素。

    弗雷德里克·格蘭特·班廷

第一個提取胰島分泌激素的人是加拿大多倫多人弗雷德里克·格蘭特·班廷。這個來自小鎮的醫生，在偶然情況下看了一篇羅馬利亞人寫的文章，說把狗的胰腺節扎后，狗就會出現糖尿病。這件事讓他對提取胰島分泌激素產生了濃厚的興趣。為了方便實驗，他到母校多倫多大學找約翰·詹姆斯·理查德·麥克勞德教授借實驗室。得到同意后，班亭與助手查爾斯·赫伯特·貝斯特日夜不停地進行實驗。1921年7月27日，當班亭又一次把提取液注射到患有糖尿病的狗身上時，奇跡出現了：那條狗的血液中的含糖量迅速降低！接著，他用牛做了同樣的實驗，也成功了。這意味著，胰島分泌物已經被班亭找到了！麥克勞德教授知道后，堅持把班亭留在多倫多。他們在一名生命垂危的男孩身上進行了類似的試驗，這個小孩的病情出現了好轉。班亭提取胰島分泌物的實驗得到了醫學界的承認。麥克勞德教授在撰寫論文時，便把胰島分泌物命名為胰島素。1921年12月，班亭在美國生理學年會上報告胰島素的發現，引起醫學界的轟動。1923年，國際諾貝爾獎評選委員會便授予班亭和麥克勞德教授諾貝爾生理學（醫學）獎。

胰島素的發現是糖尿病治療史上的一個重要里程碑。從此，人們不但找到了控制糖尿病的方法，也在研究糖尿病方面有了新的方向——胰島素。1925 年，美國生化學家阿貝爾終于制得了胰島素結晶。后來，貝斯特等人也在技術上取得了重要突破，一批批毒性更小，藥性更強的胰島素被制取出來了。糖尿病患者可以有充足的胰島素來進行治療，盡管身上布滿了針眼，然而再也用不著餓肚子了，他們能很好地充滿希望地活著。為減輕糖尿病患者的痛苦，專家們又研制了濃縮的胰島素，它幾乎可以使病人完全康復。

胰島素的臨床效果被證實以后，醫學家們便轉而研究它的化學結構。早在1948年，英國生物化學家桑格就選擇了一種分子量小的牛胰島素作為實驗的典型材料進行研究；1953年，他宣布破譯出由17種51個氨基酸組成的兩條多肽鏈牛胰島素的全部結構；桑格因此榮獲1958年諾貝爾化學獎。胰島素化學結構的研究，為人工合成胰島素提供了有效的幫助。與此同時，各國科學家都在想法設法進行人工胰島素的合成實驗。據媒體報道，1955-1965年間，在世界范圍內共有10個研究小組在進行胰島素的人工合成 。

1959年初，我國中央政府組織沈昭文等科學人員進行胰島素的人工合成工作。經過六年的不懈努力，沈昭文等終于于1965年9月17日完成牛結晶胰島素的合成。經過嚴格鑒定，其結構、生物活力、物理化學性質、結晶形狀都和動物牛身上的胰島素完全一樣。結晶牛胰島素的合成，不僅是繼“兩彈一星”之后我國的又一重大科研成果，也是世界上第一次實現人工合成蛋白質。作為新中國誕生后第一個居世界領先水平的基礎理論研究成果，結晶牛胰島素的合成，不但是對中國在科學領域里做出世界上第一流成績的一個最好證明，也為人類認識生命、揭開生命奧秘邁出了可喜的一大步?！吨袊茖W》（1965年版）發表《結晶牛胰島素工作簡報》后，在國際上引起巨大的轟動，不但上百名著名科學家來信祝賀，英國電視臺也在黃金時間播出了中國成功合成人工結晶胰島素的消息，《紐約時報》則用大篇幅報道了這一消息。

    人工合成牛胰島素晶體

從醫學專業角度來看，人工合成牛胰島素在生物化學與分子生物學發展史上具有里程碑的意義。蛋白質和核酸兩類生物高分子有生命現象中所起的主要作用，人工合成了第一個具有生物活力的蛋白質，便突破了一般有機化合物領域到信息量集中的生物高分子領域之間的界限，在人類認識生命現象的漫長過程中邁出了重要的一步。

注解一：約翰·詹姆斯·理查德·麥克勞德 (1876-1935)，蘇格蘭生理學家，于1898年獲得了阿伯丁大學醫學學位，曾在克利夫、多倫多和阿伯丁等地的一些大學中教生理學。曾與班廷共同獲得1923年的諾貝爾生理學或醫學獎。麥克勞德主要致力于碳水化合物新陳代謝的研究，著作（或合著）有：《現代醫學中的生理學和生物化學》 (1918)、《碳水化合物的新陳代謝和胰島素》、《生命的燃料》等。

注解二：查爾斯·赫伯特·貝斯特（1899 - 1978），加拿大生理學家。在多倫多大學作為弗雷德里克·班廷的助手共提煉了胰島素。班廷獲諾貝爾獎后曾將一般獎金分給貝斯特。1929年接任約翰·麥克勞德成為多倫多大學生理學教授。1948年成為美國藝術與科學學會會員。

 

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合成胰島素：揭開生命奧秘的重要一步

圖文簡介

胰島素是機體內最重要的分泌激素之一，也是維持正常新陳代謝、生長發育和健康生活必備的物質。