人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸工作是中国科学史上的一件大事。它在“文革”之初启动,前后动员了10余个单位的约200位科技工作者参与,历时近14年才告完成。完成之后,这项工作得到了广泛的宣传,并与人工合成胰岛素一道,被作为中国生物大分子研究的双璧而载入中学教科书。
虽然知名度很高、牵涉面很广,但这项工作的历史过程却还少有人研究。它是怎样启动、如何运作的?带有哪些鲜明的时代特征?还有哪些经验、教训值得我们当前的创新研究借鉴?作为该工作的主要完成人之一和后来的中国科学院生命科学与生物技术局局长,王贵海研究员的回忆有助于回答这些问题。
王贵海(1941年- ),中国科学院生命科学与生物技术局研究员。1965年毕业于中国科学技术大学生物物理系,被分配到生物物理所工作,1969起年参加人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸工作直至结束,曾任拆合组组长、总装组成员,是该工作的主要完成人之一。1987年任中国科学院生物局副局长,1991-1993年任生物物理所副所长,1993年任中国科学院基础科学局副局长,1997-20xx年任中国科学院生命科学与生物技术局局长。
访谈时间:20xx-02-27;20xx-03-01
访谈地点:王贵海宅
图1 王贵海研究员
赶超型科学工程
熊卫民(以下简称熊):人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸(tRNAyAla)项目是谁提出,如何上马的?
王贵海研究员(以下简称王):我于1969年初参加“824”工作[1],此时它已进行了一段时间,所以立题前的酝酿过程我没直接参与。据我所知,这项工作与1964年8月24日毛主席与于光远、周培源的谈话有关。在谈论坂田昌一的文章时,毛主席说:“关于生命起源要研究一下”、“关于宇宙起源要研究一下”、“关于细胞起源要研究一下”。[2]他这几句话后来成了某些科学研究工作的护身符。
在立题背景上,人工合成核酸与人工合成胰岛素十分类似。人工合成胰岛素是在“大跃进”时提出的。那时候强调“破除迷信、解放思想”,运动的形势要求科学家提出一个前沿的、人家没做过的赶超型的大题目。胰岛素是比较小的、生物功能明确的蛋白质,桑格(F. Sanger,1918- )刚好于不久之前(1955年)测定出了胰岛素的序列并因此于1958年获得了诺贝尔化学奖,而多肽合成的基本技术也有了,合成胰岛素在科学上变得可能,所以很自然地提出了这个题目。但工作的难度刚开始时并没有被充分估计到。
虽然并没有直接参与提出过程,但据我的理解,核酸合成跟胰岛素合成的背景非常相仿。“文革”开始之后,科研工作该怎么做?那时候一般的科研工作都停了下来,但我们中国的科学工作者也要做一些超前的工作。做什么呢?刚好霍利(R. W. Holly,1922-1993)于1965年把tRNAyAla的一级结构给解出来了,并获得了1968年的诺贝尔生理学或医学奖。从化学来讲,基团的保护、核苷酸缩合的方法也有了。那时候合成三、五个核苷酸是可能的,包括加拿大、美国、日本的一些在国际上活跃的科学家正在做这方面的工作。所以大家很自然的想到要人工合成tRNAyAla。在当时,开展科研工作必须拉一个大旗,而毛主席刚好讲过“关于生命起源要研究一下”,所以政治挂帅没有问题。你提其他的题目恐怕就不行,很难得到领导的支持。说老实话,作为研究人员,我觉得把人工合成核酸跟“生命起源”联系起来是很牵强附会的,但当时就得那么说。
大家议论之后就“串联”。这个工作不可能由一个单位来做,胰岛素合成也不是一个单位完成的嘛,所以自然而然想到了大协作,协作单位既包括北京的研究所,又包括上海的研究所。至于在什么背景下找到院里,院里如何去支持,我就不太清楚了,但有这么一个过程我想是不会出格的。
合成核酸和合成胰岛素跟人类基因组计划、曼哈顿工程很类似。曼哈顿工程的目标是造原子弹。当时已经掌握了重水的分离技术、核裂变的基本原理,然后把它变成了一个模型,科学家认为这个模型是可能实现的,但具体的过程天晓得?不知道动用了多少一流的科学家。胰岛素合成、核酸合成也一样:它们都是国家行为,靠集体的智慧形成,在科学上不是胡作非为,有其可行性,但没想到其艰难性,如果想到艰难性就肯定不会去做了。
若放到现在,大家手头都有工作要做,有较充足的经费,再去组织这样的项目,就不会有什么人响应。所以,做这项工作有其社会背景。第一,在那个时候,大家手头没什么科研工作做,只要你提出一个被领导、被国家认可的东西,将其变成国家行为的时候,就有人响应。只要坚持下去,这个工作就有成功的可能性。第二,领导重视。现在领导重视不重视没多大关系,只要有钱,你就能做某项你想做的工作,甚至钱不多也可能坚持做。但在“文革”的时候没有领导的支持是不行的,根本就上不了马。而且,领导重视之后就不能轻易下马,你想下马也下不来。“824”项目也不是没有议论过下马的问题,黎明前的黑暗也经历过,但因为有领导重视,最后还是坚持了下来。第三,这么大的项目一定要协作,即使有钱,在当时的条件下,单靠一个小组,这么大的项目也是做不下来的。现在人类基因组计划也是大协作,国家与国家协作,科学家与科学家协作,上百个博士在为同一个项目而工作。能组织力量、领导重视、大协作,这三条社会背景促成了“824”项目的成功。
不管这个项目是谁提出来的,人工合成核酸工作都是人工合成胰岛素工作的再现,或者说其思想的自然延续——第一个测定出序列的蛋白质是我们合成的,现在已有一个核酸的序列被测定出来了,我们也要将其合成出来。它们都是在特殊的历史时期产生出来的特殊题目,都是国家的项目。如果没有“大跃进”和“文革”,这样的题目是提不出来的,而其难度、艰苦性,最初都没有充分估计到。
理论联系实际
熊:您是怎么参与进这项工作中来的,其他参与者呢?
王:按我的理解,由哪几个研究所参加这个项目肯定是院里提出的,每个所出几个人也是院里定的,至于具体派哪个人去,则由所里定。我当时在生物物理所一室,室主任(当时称“连长”)找我,说:“贵海,有一个工作,所里抽你去参加。”
其他大部分参与者的情况与我类似,也是因为服从组织分配才参与到这个项目中来的。他们大多是文革前一两年才毕业的大学生,连实验室都未必进过,非常缺乏相关的科研基础(在大学的教科书中核酸那一章只有很少几页),更无什么科研经验。
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