轉載《生命科學》第27卷 第6期，2015年6月
我國成功合成結晶牛胰島素的啟示和收獲
葉蘊華
(北京大學化學與分子工程學院)
摘要：通過作者參加牛胰島素A鏈合成的親身經曆與所見所聞，用具體的人和事闡述了我國20世紀 60年代成功合成結晶牛胰島素的啟示和收獲。這就是要敢於向難題挑戰，要堅持嚴謹的科學作風，要依靠團隊間的合作和發揚奉獻的精神。我國60年代成功合成結晶牛胰島素為我國培養了一批人才，提高了生命科學領域的科研水平，並帶動了相關產品的研發。
1. 引言
胰島素 (insulin) 是一種蛋白質類激素。它是人體內唯一能降低血糖的激素，也是唯一同時促進糖原、脂肪、蛋白質合成的激素。它的分子量較小而結構比較複雜，所以在蛋白質的結構與功能研究中占有特殊地位。
1921年，加拿大外科醫生Frederick Grant Banting首次從狗的萎縮胰髒中提取了胰島素，並將初步純化的動物胰島素成功地應用於糖尿病患者。基於該項研究成果，Banting與Macleod獲得1923年諾貝爾醫學和生理學獎。胰島素的發現被認為是糖尿病研究史上的裏程碑，它激發了各個相關領域科學家的興趣 。
從胰腺中提取的胰島素經純化得到結晶後，英國科學家Sanger從1945年起，經過10年的研究，於1955年報道了牛胰島素的一級結構。因為他測定了生物體中第一個蛋白質的一級結構，而獲得了1958年諾貝爾化學獎。此後他又測定了豬、羊胰島素的一級結構。
胰島素是由A鏈和B鏈兩條肽鏈共51個氨基酸殘基組成的生物大分子。其種族差異，隻在A或B鏈中的個別氨基酸殘基有所不同。A鏈含有11種 21個氨基酸殘基，N-端為Gly，C-端為 Asn。A鏈的6位和11位上的兩個Cys通過二硫鍵相連成環；B鏈含有16種30個氨基酸殘基，其N-端為Phe，C-端為 Ala。A鏈和B鏈又通過兩對二硫鍵互相連接成胰島素分子。
50多年前，我從北京大學化學係畢業後，有幸參加了我國合成結晶牛胰島素A鏈的研究項目。本文通過自己的親身經曆和所見所聞分七節來闡述我國 20世紀 60年代成功合成結晶牛胰島素的啟示和收獲 ：敢於向難題挑戰，堅持嚴謹的科學作風，依靠團隊間的合作，發揚奉獻的精神，為我國生命科學培養了一批人才，提高了我國有關領域的科研水平以及帶動了我國相關產品的研發。
2. 敢於向難題挑戰
1958 年在大躍進形勢的鼓舞下，我國科學家大膽提出了合成胰島素的課題。當時在國際上合成的最大多肽是促腎上腺皮質激素的十三肽片段。此前 du Vigneaud 於 1955 年曾合成了含有一個-S-S-環的催產素，也隻是一個九肽。而胰島素是一個蛋白質，不僅分子量大而且結構非常複雜，分子中含有三對-S-S- 鍵。胰島素合成涉及有機合成、化學與生物分析、生物活性等方麵。其工作量之大、難度之高是生物化學與有機化學領域中前所未有的。
在我國當時的條件下，靠一個單位來完成這個項目顯然是不可能的。1959年3月中國科學院上海生化所派了曹天欽、鈕經義、鄒承魯、魯子賢、王芷涯等5人到北大來探討與北大共同合成胰島素的可能性，並做了有關胰島素的學術報告。北大方麵積極響應，同意承擔合成A鏈的研究任務。
Sanger在測定胰島素一級結構時，先把胰島素拆分成A鏈和B鏈，經純化後再分別測定它們的氨基酸序列。據此，我們在設計合成路線時，考慮到是否可以先分別合成A鏈和B鏈，再把A、B鏈連接成為胰島素呢？由於當時還沒有對巰基 (-SH)選擇性的保護基，所以含有6個-SH基的A鏈與B鏈連接方式將有非常非常多的可能性。Kauzmann曾計算過，並在理論上指出A與B鏈不僅可以以A1B1而且可以AnBm各種可能的方式結合，此處n與m可以是0或任何正數。因此Kauzmann認為，A鏈與B鏈形成正確的胰島素結構的可能性也就很小 。按照這一推論，合成胰島素幾乎是不可能的。關於胰島素分子中三對二硫鍵如何能正確配對的問題在立項時就困擾著大家。為了解決這個問題，1959 年初上海生化所鄒承魯課題組的杜雨蒼、張友尚等開始探索天然胰島素拆分與重組合的研究。他們的拆、合研究經曆了多次失敗後，於1959年 3月取得了好的苗頭，發現重新氧化拆開後的胰島素A、B鏈的混合物能表現出天然胰島素0.7%~1%的活力。經過進一步探索，拆分和重組合後的胰島素生物活力可以達到天然胰島素的5%~10%。他們最終發現，在適當條件下氧化被還原的A鏈和B鏈，生物活力的恢複可達50%。經過多次純化，杜雨蒼等最終獲得了與天然胰島素相同的正立方體結晶。在發表論文的結論中他們明確指出“從充分苄基化了的胰島素衍生物能恢複活力這一事實，說明可以通過人工合成的A與B鏈最後合成胰島素”。根據他們的研究結果，我們決定先分別合成A鏈和B鏈，然後用合成的A或B鏈分別與天然的B或A鏈組合成半合成胰島素，最後用合成的A鏈與合成的B鏈完成胰島素的全合成。
總的合成路線確定後，還有一係列問題需要解決。首先，帶有保護基A鏈和B鏈的合成，因為側鏈的官能團很多，而要按指定順序連接時，必須對不讓其反應的基團加以保護（我們戲稱之為穿靴戴帽）。有的保護基需在不同階段順利脫除，而有的保護基則要到最後才脫除。所以對於胰島素中氨基、羧基及側鏈官能團的保護基的選擇和設計是十分關鍵的步驟。其次，組成胰島素的51個氨基酸殘基中，除 4 個甘氨酸殘基（Gly）外，其他47個氨基酸殘基均為手性分子，在合成反應的每一步，包括肽鍵形成及脫保護基時，均要保證手性分子不發生消旋反應，否則將導致胰島素生物活性失活。所以在設計合成路線時，何處為避免消旋的最佳接頭、合成方法的選擇以及保護基的選擇與脫除條件均為合成的難點。另外，當時大部分合成胰島素的最基本的原料氨基酸，都要靠外匯進口。為解決這一問題，上海生化所抽調了陳遠聰等創建了我國第一個生產氨基酸的東風生化試劑廠，解決合成胰島素所需氨基酸的燃眉之急。
3. 堅持嚴謹的科學作風
胰島素合成是一個複雜的係統工程。它是由51個氨基酸通過200多步化學反應而合成的具有生物活力的蛋白質。合成中每一個步驟都會影響最後的成敗，因此對每一步反應都必須嚴格把關。所有的中間產物均經過嚴格鑒定合格後才能用於下一步反應。
在合成過程中，製備的大多數肽段均使用兩種或兩種以上不同的路線或方法去得到同一性質的產物，從而保證目標肽產物結構的正確性。例如在胰島素A 鏈合成中，北大負責N-端九肽(A1-9) 的合成，由於九肽中有一個-S-S- 鍵小環，結構特殊，在合成時就設計了4 + 5和 5 + 4 兩條不同的路線以及不同的接肽方法，得到了分析數據相同的九肽後，才認定了我們的N-端九肽的合成正確無誤。由於當年沒有質譜、核磁共振等現代光譜分析手段，所有小肽均要通過元素分析、氨基酸的定量分析、不同溶劑係統的紙層析（因為那時沒有TLC薄層析板 ），以及熔點、電泳、比旋光度、酶解圖譜等的測定。隻要其中一項分析不過關，就不能進行下一步反應，必須重新合成或經反複純化後再做分析鑒定。元素分析數據的理論值雖然事先都經過仔細的計算，但是結果出來後，汪猷先生還要親自再用計算尺（當時尚無計算器）複審我們的計算是否有誤。
中國科學院上海生物化學研究所、上海有機化學研究所和北京大學化學係三個單位經過通力合作，嚴格、嚴謹地實幹，於1965年9月終於得到了全合成的牛胰島素結晶。全合成實驗重複了四次均得到了牛胰島素結晶。
1966年11月在中科院副院長吳有訓的主持下，在上海召開了專家鑒定會。會議肯定了這一成果的創新性和重大學術意義。同時也提出，為了慎重，在向世界宣布這一重大成果之前，還需要補充酶解圖譜等數據。在這次鑒定會上，專家們踴躍發言，各抒己見，對取得的結果進行了實事求是的討論。當時熱烈討論的情景至今記憶猶新。根據鑒定委員的建議和意見，我們進一步補充了數據。
1966 年 4 月由國家科委組織全國有關專家，在北京再次舉行成果鑒定的擴大會議。上海生化所和上海有機所參加胰島素合成工作的全體同事都到北京來，聽取鑒定委員們的意見。這次鑒定委員共有 40 多名，其中有北大的張龍翔、陳同度、沈同、唐有祺、張滂、杜錦珠、黃愛珠、陳廉生等老師。會議通過了鑒定，一致認為我們通過人工合成得到了與天然牛胰島素完全相同的結晶牛胰島素。會後中國科學院郭沫若院長接見了全體鑒定委員和參加胰島素合成的全體工作人員。該項成果於1982年獲國家自然科學獎一等獎。
4. 依靠團隊的合作
如前所述，胰島素合成是一個複雜的係統工程，涉及有機合成、化學與生物分析、生物活性等方麵，工作量大、難度高。在我國當時的條件下靠一個單位來完成這個科研項目是不可能的。
1960年北京大學、複旦大學與中科院上海幾個研究所共幾百人先後開展了科研群眾運動（或稱大兵團作戰）。北大化學係為了合成胰島素，停止了正常的教學工作。參加研究的主力是沒有經過嚴格科學研究訓練的四、五年級大學生（那時北大理科由五年製改為六年製）和一些年輕老師。低年級同學則負責處理溶劑、試劑製備、氨基酸提取、分離和後勤等工作。參加研究的同學們憑著一股革命熱情不分晝夜地加班加點。但是他們不了解必須經過多種分析手段才能確定合成產物的結構與純度。用未經嚴格分析鑒定的中間體進行下一步反應，所得到的結果是無法肯定是否為的目標產物。事實證明，各單位的大兵團作戰都沒有得到預期的結果。
到 1960 年下半年，由於國家經濟處於極端困難時期，基於中央“調整、鞏固、充實、提高”的八字方針，各單位合成胰島素的群眾運動，在付出巨大代價後紛紛收場[。北大化學係隻留下李崇熙、陸德培、張明哲、伍少蘭等少數幾位老師整理群眾運動留下的樣品，繼續胰島素A 鏈片段的合成，後來發表了論文。
1963年，國家經濟形勢好轉後，在國家科委聶榮臻主任及上海市和北京市各級領導支持下，決定集中“精銳部隊”在上海重新合作，繼續開展胰島素合成的研究。為了便於及時交流和討論遇到的問題，1964年3月北大抽調了5位年輕教師在有機教研室主任邢其毅教授和副係主任文重老師率領下，到上海有機所參加胰島素A 鏈的合成。在北大成員中有師姐季愛雪、師兄陸德培、李崇熙、施溥濤和我。後來邢先生的研究生湯卡羅也加入了我們的團隊。我們與上海有機所的徐傑誠、張偉君、陳玲玲、錢瑞卿、李鴻緒和實驗輔助人員王思清、劉永福與姚月珍等密切合作重新進行牛胰島素A 鏈的合成。
我們和有機所的同事在同一間實驗室工作，並定期到負責合成B鏈和A、B鏈拆合研究的上海生化所匯報工作進展及討論遇到的問題，及時調整工作計劃和人力安排。通過三個單位的協作，大大提高了工作效率。
胰島素中的A鏈雖然比B鏈短，但是A鏈的合成並不順利。最初在半合成胰島素時，我們合成的A鏈與天然胰島素B鏈組合後，所得產物的生物活力隻達天然胰島素的1%~4%。經過大家反複討論，認為很可能是A10-21後十二肽酯在皂化脫保護基時的副反應所致。為了避免後十二肽酯的皂化，重新設計保護基策略，將17位穀氨酸的γ-羧基由甲酯改為叔丁酯，而C末端的天冬酰胺的α-羧基則不加保護。同時決定分別用3 + 9與7 + 5兩條不同的路線合成。由於保護基策略的改變，整個後十二肽（A10-21）需要推倒重來，工作量非常大。那時B鏈已合成出一定量，在等待著A鏈的合成。為了加速新設計的後十二肽的合成，北大的李崇熙老師被調到後十二肽組，與有機所同事共同完成了新十二肽的合成。用這個新設計的後十二肽（A）與 N-端九肽（A）合成的A鏈 經鈉 -氨法除去所有保護基得到A-SSO-經進一步純化後，與天然胰島素B鏈組合後，所得半合成產物的生物活力提高到天然胰島素的 5%~10%。最後，經過反複探索半合成粗產物的純化方法後，終於獲得了形狀與天然胰島素相同的結晶。在紙層析與紙電泳譜上與天然胰島素處於同一位置。小白鼠驚厥法測定表明，所得半合成產物具有與天然牛胰島素同等的生物活力。這表明了半合成的成功 。
人工合成胰島素雖然是50年前的事，但是許多情景至今還曆曆在目。印象最深的是合成A鏈時，北大派陸德培為代表，有機所派徐傑誠為代表進行實驗操作。汪猷先生親臨現場，其他人在陸、徐二人周圍觀看。玻璃滴管頭拉得很細，以便精細調節溶液的pH值。再根據精細pH試紙的顏色，現場討論是否要再多加一滴堿或一滴酸。可惜當時沒有相機，沒能拍下這一難忘的認真、緊張和激動人心的合作場麵。最後胰島素的半合成與全合成是在生化所進行的。施溥濤代表北大，張偉君代表有機所與生化所杜雨蒼等少數人進行實驗，其他人隻能在實驗室外麵等待結果。
事實證明依靠精銳團隊間的合作是一條成功之道。
5. 發揚奉獻的精神
當時德國的H.Zahn 和美國的P.G.Katsoyannis都已經開始了胰島素的合成研究，並發表了關於胰島素片段合成的簡報。到 1963 年年底，Katsoyannis和Zahn還分別宣稱他們合成了胰島素。不過他們始終未能獲得合成胰島素的結晶。他們所合成的胰島素也隻具有微弱的生物活力。盡管如此，他們取得的成果給了我們巨大的壓力。
當年參加該項研究任務的大多數是年輕人，熱情非常高，決心要趕在德國人和美國人之前完成胰島素的合成。大家深知責任重大，必須全身心地投入工作。1964年初，季愛雪、李崇熙和我都有一個一歲上下的孩子需要人照顧。為了工作需要，我們克服個人困難，離開自己的家人到上海工作。
在合成的過程中大家不分主角和配角，配合默契。比如，在A鏈合成工作中，我們根據工作需要，分擔了為公共服務的工作。由於市售的溶劑純度不夠或含水量較大，我們每人包幹一、二種溶劑的處理來供大家使用。在試劑的合成方麵，我們常用的氨基酸的氨基保護劑是由毒性較大的光氣製備的。脫保護基的溴化氫 - 冰乙酸及保護穀氨酸的 γ- 羧基的叔丁酯等均需要自己製備後提供給大家使用。
為了爭取早日合成A鏈，我們沒有周末，沒有節假日，整天泡在實驗室做實驗或到圖書室查閱文獻。當時沒有獎金和加班費，誰都沒計較。我們北大幾人的月工資分別為62元或56元，在北大工作時沒有保健費，但是在上海有機所，每月有了3元多的保健費，大家就很滿足了。另外，在北京每人每月隻有2斤大米的供應，我是南方人，在上海不必吃窩窩頭等雜糧，每天能吃米飯就感到非常高興。盡管我們和家人分離，生活非常單調，但認識到是在進行一項為國爭光的重要任務，也就不顧及個人得失了。
從胰島素課題的提出到進行胰島素拆合與全合成整個過程中，有幾位老科學家，比如時任上海生物化學所所長的王應睞、副所長曹天欽和沈昭文先生等，自始至終給予了我們大力的支持和幫助，在關鍵時刻為我們出主意。然而在最後發表的文章裏卻沒有留下他們的名字。還有一些參加過工作的如張友尚先生等，也沒有計較文章發表時沒有列出他們的名字。他們的高風亮節讓我們敬佩和感動，是我們學習的榜樣。
當全合成一文在《中國科學》上發表時，沒有人去計較作者的排列次序。北大化學係副係主任文重老師建議根據大學畢業年限依次排列，即最早畢業的排在前麵，畢業晚的排在後麵。大家都沒有提出異議。
1965 年在《中國科學》雜誌上發表的全合成的文章上署名共21人。事實上，北大化學係、上海有機所和上海生化所三個合作單位裏在前期涉及該項研究的少說也有上百人。有些同事曾參加過一些胰島素A鏈或B鏈中片段的合成，並發表了文章，為後來的研究提供了經驗。但是最後的文章上卻沒有他們的名字，他們是功不可沒的無名英雄。
6. 培養了一批人才
參加胰島素合成的人員在整個研究過程中，受到完整和嚴格的培養和訓練。他們就像種子一樣，以後培育了一批又一批的學生和後來人。這些人才在各自選定的方向上，開展對多肽與蛋白質的各種研究。
從20世紀80年代到90年代，參加胰島素工作中的大多數人成為多肽和蛋白質領域研究的學術帶頭人。其中一些教授被評選為中國科學院院士。為了發展我國的多肽研究和加強學術交流，特別是為了了解國際上的進展與動態，參加合成胰島素的三個單位均組織過中國國際多肽學術會議。 1990 年由上海生化所杜雨蒼教授牽頭並籌措經費，在上海舉辦了第 1 屆中國國際多肽學術會。會議邀請了國外幾位著名多肽科學家參加並做學術報告，使中國學者開闊了眼界。在那次會議結束的晚宴上，鈕經義教授等為紀念人工合成胰島素 25 周年做了精彩的發言。
從此，中國國際多肽學術會，每隔兩年舉辦一屆。杜雨蒼教授共主辦過三屆（1990年、1992年與2002年）。我本人與時任北京大學化學學院院長徐筱傑教授於1996年主辦了第4屆會議。上海有機所徐傑誠教授與徐紅岩博士於2000 年主辦了第6屆會議。從第7屆會議到去年第13屆會議，均由年輕一代教授主辦，每次會議都有十幾個國家與地區的多肽科學家參加。曆屆會議，無論是口頭報告還是牆報的內容，都顯示了我國多肽研究水平不斷提高，其中有些工作達到同類工作的國際水平。同時，我國多肽研究的隊伍也在不斷擴大。許多年輕人加入到了這個領域來並做出了高水平的研究成果，我們為他們高興和驕傲。
改革開放後，作為學術帶頭人，我有機會參加了國外相關的學術會議，諸如規模最大的美國多肽會議（APS）、歐洲多肽會議（EPS）與日本多肽會議（JPS）、澳大利亞多肽會議（AuPS)、亞太地區多肽會議及國際多肽會議等。我們不僅從中學到了新思想、新方法，同時也結交了一大批國際同行朋友。
此外，許多年輕人在國外取得博士學位或有了博士後的研究經驗後，回國從事多肽或蛋白質方麵的研究工作。現在中國多肽事業後繼有人，令人欣慰。
7. 提高了科學研究的水平
胰島素合成成功後，由中國科學院物理所、生物物理所和北京大學有關人員組成了胰島素晶體結構研究組。在文化大革命那個非常時期立題、上馬，先後以4Å（1970年）、2.5Å（1971年）和 1.8Å（1973年）的分辨率測定了豬胰島素三方二鋅晶體結構。這是繼合成胰島素之後我國蛋白質科學研究的又一重要成果。該項成果於1982年獲國家自然科學獎二等獎。
成功合成胰島素不僅促進了蛋白質晶體結構的研究，還促進了化學與生命科學研究相關領域的發展。比如，胰島素結構與功能關係的研究，生物活性肽與蛋白質的分離、純化與結構鑒定，生物活性肽的合成及合成方法學的研究，生物活性肽結構與功能的研究，以及多肽與蛋白質毒素的研究等。
就個人來說，參加胰島素合成對我影響最深的有兩點：一是選題要有創新性、敢於向難題挑戰，二是科學研究必須持嚴謹的態度。
文化大革命後，我們在有機教研室主任邢其毅教授領導下，開展了多肽合成方法學的研究，並於1988獲國家教委科技進步獎二等獎。邢先生常說科研的創造性就是要有“想頭”，要做別人想不到的課題，用現在的話說就是要有創新思維。
1986~1995年期間，邢先生先後主持國家自然科學基金七五重大項目“我國獨特的及豐產的天然產物研究”與八五重點項目“我國邊遠地區和海洋獨特天然產物的研究”兩大課題的研究，有10餘所大學和研究所參加。我們承擔的子課題是“參類水溶性化學成分的研究”。研究名貴中草藥人參水溶性成分中的寡肽和非蛋白氨基酸。過去對於中草藥的研究主要利用極性不同的有機溶劑提取其化學成分，而服用中草藥卻以水煎法為主。以前對於人參化學成分的研究主要集中於皂苷成分的研究，而有關其中的肽類化合物卻幾乎沒有涉及。分離和純化水溶液中的寡肽有很大的困難。當時我們化學係僅有一台分析型的高效液相色譜儀，不能用於人參水提取液的製備分離。我們克服了重重困難，最終首次從人參中分離純化了一些具有生物活性的寡肽和非編碼氨基酸。該項成果獲得了 1995 年國家教委科技進步獎一等獎。
在指導研究生的工作中，我們特別注意傳承老一代科學家對科學研究嚴謹求實的學風。例如從人參水提取液中分離純化了一個氧化型穀胱甘肽的異構體時，我們發現其結構就是甘氨酸和胱氨酸調換了位置，即C-端不是甘氨酸而是胱氨酸。邢先生認為1929 年發現的穀胱甘肽到現在有60多年了，要確認一下這期間是否已有人發現了這個異構體。我和幾位博士生、博士後反複查閱文獻，的確未見文獻報道。後來又用化學法合成這個異構體再與從人參水提取物對照，確認結構無誤後才發表了這個研究結果。1987年，我在為研究生開設“生物有機化學”這門新選修課時，看到一篇文獻報道豬胰脂肪酶在有機溶劑中以及高溫下仍保持活性，並能在有機溶劑中進行轉酯反應。這篇文章引起我極大的興趣。蛋白水解酶是水解肽鍵的，可否在有機溶劑中用蛋白水解酶形成肽鍵？可否用分子篩固定蛋白水解酶在有機溶劑中進行肽的合成反應？經由研究生查閱文獻，結果沒有找到相關的報道，我認為是好事，可以由此開拓創新的研究空間。經過十多年的研究，我們終於在不同的有機溶劑中，成功地用胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、木瓜酶、枯草杆菌蛋白酶等合成了一係列生物活性肽，並研究了各種因素對合成的影響。為了擴大蛋白水解酶的應用範圍，改變酶催化反應的底物過於專一的限製，我們用非編碼氨基酸，D- 氨基酸，甚至結構與氨基酸完全不同的甾體化合物作為底物，在有機溶劑中，用蛋白水解酶催化酰胺鍵的形成，最後得到了預期的目標化合物 。我們還探索將不同的蛋白水解酶固定在不同結構的分子篩上合成了一些小肽，在一定條件下固定化酶可以重複使用，延長了酶的壽命。此外，還研究了各種因素對固定化酶催化的影響。我們的研究結果在Tetrahedron（四麵體）雜誌發表後 ，應美國 Applied Biochemistry and Biotechnology雜誌主編之邀，撰寫了一篇有關分子篩固定化酶的綜述。
通過參加胰島素的研究，使我深刻認識到對待科學研究必須堅持嚴肅、嚴格和嚴謹的科學作風。在研究有機溶劑中用蛋白水解酶合成生物活性肽時，我們常設計兩條不同的合成路線，或用兩種不同的蛋白水解酶合成同一個目標肽，並用化學法合成對照酶法的合成產物，以確認目標產物結構的正確性。在指導學生作研究的過程中，有時學生認為老師過於認真，要求太苛刻，心中產生不悅。但是當他們工作後，就非常感激老師曾對他們的嚴格要求。有些學生現在也當了老師，他們在研究中繼續傳承嚴格和嚴謹的科學學風，使我感到十分高興。
8. 帶動了相關產品的研發
胰島素合成有力地推動了我國多肽產業的發展。在合成胰島素前，國內的多肽研究可以說是一個空白。人工合成胰島素課題開始時，國內買不到合成胰島素需要的氨基酸，生化所於 1958 年在國內首次創建了東風生化試劑廠生產氨基酸，解決了合成胰島素的原料問題。後來該廠擴大了生產品種，除氨基酸外，還生產其他的生化試劑，成為國內提供多種生化試劑的生產基地。
除東風生化試劑廠外，胰島素合成也帶動了我國整個生化產業的發展，包括氨基酸、生物活性肽、多肽藥物、胰島素等蛋白質激素及生化試劑的生產。目前國內有幾十家生產氨基酸和生化試劑的公司。它們不僅生產氨基酸，還生產各種不同保護基的保護氨基酸、縮合試劑、生物活性肽及各種生化試劑，還有用於固相合成肽所需要的不同結構、不同型號的樹脂。這些產品無論從品種上，還是從質量上來講，均與國外品種相當。許多我國生產的氨基酸出口國際市場，其中不少產品已登在國際知名公司Sigma 和 Aldrich的目錄上。
現在，我國不少多肽公司或製藥公司均有GMP（Good Manufacturing Practice的縮寫）車間。它們生產的肽類藥物如催產素、LHRH等均獲得中國藥監局批準，已在臨床使用。目前各大醫院臨床所用的胸腺五肽、胸腺α1（二十八肽）等肽類藥物均可由我國多家公司提供。這些產品不僅質量有保證，而且價格比進口的要便宜得多，經濟上易為一般患者所接受。目前在臨床上應用的胰島素大部分已用人胰島素代替了過去常用的動物胰島素如豬胰島素、牛胰島素等，重組人胰島素的問世才可能為糖尿病患者提供人胰島素。據報道，我國現在已成功研製、開發出具有自主知識產權的基因重組人胰島素，改變了長期以來依賴進口的局麵。
9. 結束語
人工合成結晶牛胰島素是世界上第一個合成的蛋白質，是人類在探索生命奧秘的征途中向前邁進的一大步。從學術理論和方法學上講，我們的成功有力地證明了蛋白質的一級結構決定其高級結構的科學論斷。這是蛋白質合成和蛋白質結構與功能關係研究中的重大發現，從而也否定了Kauzmann 計算胰島素中-S-S-鍵正確配對的幾率極小的推論。人工合成結晶牛胰島素的成功是我國在基礎理論研究中取得的重大成就，在國際上顯示了我國科學家的智慧和能力。有機化學家認為，合成固體有機化合物是否獲得結晶往往是化合物純淨的金指標。Zahn與Katsoyannis僅得到具有微弱生物活力的產物 ，始終未得到合成的胰島素結晶。1965 年《中國科學》雜誌上發表了全合成結晶牛胰島素簡報後，德國Zahn教授很快來信祝賀我國“第一次完成了結晶牛胰島素的半合成與第一次完成了結晶牛胰島素的全合成”。他還多次對我國有關科學家說，是中國取得了這場國際競賽的勝利。1966 年 4 月，王應睞、鄒承魯和龔嶽亭參加了在波蘭華沙舉行的歐洲生化學會聯合會，龔嶽亭向大會宣讀了中國科學家取得的這項成果後，美、英、法、意、荷、比等國科學家紛紛祝賀我們取得的偉大成果。美國的Science雜誌評論我國胰島素的全合成的成就是在蛋白質合成領域中由量到質的轉變。《The World of Peptides》一書也提到中國合成的胰島素得到了結晶。
受益於參加胰島素的合成，我們在多肽領域裏的研究成果曾應邀到日本、韓國、美國、法國、奧地利、澳大利亞等國的大學、研究所或學術會議上報告。
我國成功合成結晶牛胰島素依靠的是敢於向難題挑戰的自信和勇氣、嚴謹的科學作風、幾個兄弟單位間的精誠合作和參與個人的無私奉獻的精神。它為我國生命科學培養了一批人才，為有關產品提供了研發的鍥機，為發展我國生命科學研究奠定了基礎。
參考文獻略
文中插圖略
致謝：北京大學化學與分子工程學院湯卡羅教授和中國科學院上海生物化學與細胞生物學研究所施溥濤、陳遠聰、劉望夷諸研究員對本文撰寫提出了寶貴意見，特此致謝。
葉蘊華（1936—），1960 年畢業於北京大學化學係（現名為化學與分子工程學院），後留校從事有機化學教學與研究工作40餘年，曆任助教、講師、副教授、教授、博士生導師。獲國務院政府特殊津貼。於2000 年退休。退休後至今在北京大學世佳研究中心從事中藥現代化的研究。曾為本科生和研究生開設《有機化學》、《多肽化學》、《生物有機化學》等課程。1964 年作為北大科研組成員之一到上海與中科院上海有機化學研究所及上海生物化學研究所合作，從事胰島素合成的研究，於1965年在國際上首次完成了結晶牛胰島素的全合成。主要從事生物活性肽的合成及構效關係的研究；形成肽鍵的含磷縮合試劑的研究；環肽合成方法及環化規律的研究；氨基酸，肽—甾體綴合物的合成與生物活性研究；在非水介質中，蛋白水解酶催化酰胺鍵形成的研究；人參屬植物水溶性化學成分的研究等。取得了多項開創性的研究成果，受到國內外同行的關注。
