文
王立铭（浙江大学生命科学研究院教授、研究员）
年，优泌林（Humulin），世界上第一种利用基因工程技术生产的人源胰岛素正式上市。优泌林的出现不仅仅意味着动物胰岛素产品的巅峰已过，开始慢慢退出市场；同时，它作为有史以来第一种基因工程药物，还标志着生物技术产业的诞生，以及医药行业的历史性变革。
让我们从头说起。
合成一个蛋白质前面我们已经讲到，相比牛或者猪的胰岛素，使用人类胰岛素治疗糖尿病有诸多显而易见的好处：完全模拟了病人体内的天然胰岛素；避免了动物胰岛素可能的副作用（当然，严格讨论起来，动物胰岛素的临床效用和安全性还是非常令人满意的，所谓副作用某种程度上是“理论上”的）；生产不需要依赖动物内脏的供应，等等。不管从临床应用、生产还是商业因素考虑，人胰岛素都是不折不扣的终极“胰岛素”。
但是如何生产出“人”的胰岛素，特别是大量的、质量稳定的、安全可靠的人胰岛素呢？毕竟，科学家和医生们，不可能从活人（或者死人）身上打主意。这样的想法不仅仅是邪恶，实际上也太没有创造力了！
敏锐的读者们可能已经在想我们前面刚刚提到的桑格的故事。既然桑格能够测定牛胰岛素全部五十一个氨基酸的完整序列，那么人们显然也可以照葫芦画瓢的测定出人胰岛素的全部氨基酸序列。如果这时候有一种技术，能够反桑格之道而行之，按照测定出的序列信息，把五十一氨基酸分子一个一个连成一串，那岂不是就能在实验室里“生产出”人胰岛素来了？
您还别说，在上个世纪六十年代，这种听起来充满暴力美学的逆向工程做法还真的一度成为人们希望所在。读者们可能还记得，中小学课本里曾经提到的一项新中国重要科学贡献——“结晶牛胰岛素”——吧！在大跃进的狂热中，中国科学家提出了“合成一个蛋白质”的口号，在亩产万斤的非理性气氛中也放了颗自己的“卫星”。年，历经几年的集体攻关，中国科学家成功的用单个氨基酸为原材料，在实验室中合成出了结构和功能都和天然牛胰岛素别无二致的蛋白质。
我国科学家通过人工方法合成的结晶牛胰岛素。（图片来源story.kedo.gov.cn）
这项工作的科学意义，和是不是该拿新中国第一个诺贝尔奖，在这里就不展开叙述了。笔者要说的是，首先，这项工作毫无异议地证明，人们确实可以在实验室条件下“生产”出和天然人胰岛素完全等价的蛋白质来。但是这项工作的进展本身也深刻显示了，试图用人工方法pk亿万年进化造就的生物机器是多么的无力。在实验室环境中全人工合成一个蛋白质是一件效率极低的事情，每一次将一个新的氨基酸分子连上去，其产出率都只有千分之几，这就意味着合成一个五十一个氨基酸的蛋白质，总产出率将会低至一个需要用放大镜才能看清的数字。即便是在之后的多年里，人工合成蛋白质的效率有了长足的进步，但是相比生物体产生胰岛素的效率仍有天壤之别。
因此在实用意义上，靠人工合成的“笨”办法制造人胰岛素，是条不可能的路。
这时候进入历史的，是一个在我们的故事中多次出现、似曾相识的情节。又一次意识到人力有限的科学家们，转而开始寻求大自然的力量。
基因工程时代既然不能完全依靠人工去生产胰岛素，那我们能不能借用生物体的力量？要知道，人体合成人胰岛素的本事，可是比科学家的试管高出了不知道多少倍。
可是我们总不能就为了这个在实验室饲养人类吧？别说大活人，就是单纯培养一堆人的胰脏，都会引发伦理学和监管领域的滔天巨浪。
所幸，这一次生物学家们没有让我们等得太久。他们想出了一个绝妙的办法，让那些看不见摸不着却又无处不在的细菌，帮助人类生产胰岛素。
整个二十世纪七十年代见证了现代生物学一场真正的革命——分子生物学革命。从揭示人类奥秘的角度看，这场革命的意义也许还比不上达尔文提出进化论、比不上沃森和克里克发现DNA双螺旋结构，但是如果从对人类生活的影响来看，七十年代是不折不扣的黄金时代。年，两位年轻的生物学家，斯坦福大学的斯坦利·科恩（StanleyCohen）和加州大学旧金山分校的赫伯特·博尔（HerbertBoyer）合作发表了一篇学术论文。两位科学家的天作之合也宣告了重组DNA技术的诞生和基因工程时代的到来。
说起来，科恩和博尔的研究工作，在年前其实并无交集。这篇划时代的论文，其源头是年两人在一次学术会议上的邂逅。
科恩之前的研究工作是细菌的遗传物质——DNA。准确的说，科恩的研究兴趣是某些细菌中携带的名为“质粒”（plasmid）的环状DNA分子。科恩在工作中观察到，细菌的抗药性很大程度上是由这种名为质粒的DNA决定的。他在实验中令人信服地证明，质粒DNA上确实携带了特定的基因，这个基因通过DNA的转录和翻译产生了一种能够对抗抗生素的蛋白质。同时，质粒DNA能够因为某种不明原因在细菌之间来回传递，而这种质粒传递的现象很好地解释了为什么一大群细菌可以很快产生抗药性。这当然是一个很有趣的科学问题，但是从表面上看，和人类健康暂时还没有一毛钱的关系。
博尔的工作虽然也和细菌有关，却和科恩的兴趣点八竿子打不着。博尔关心的是细菌中一类非常有趣的蛋白质。这种名为“限制性内切酶”的蛋白质有点像DNA剪刀，可以咔嚓一声把DNA剪成两段。吸引博尔的地方在于，看起来限制性内切酶的剪切位点是有高度选择性的，一种内切酶只会选择一种DNA位点下嘴。而博尔希望能理解这到底是为什么。这当然也是一个很有趣的科学问题，但是和科恩的工作一样，和人类的健康看起来暂时还没有关联。
而年在夏威夷维基基海滩（Waikikibeach）的那次见面，把两位科学家的研究神奇地连在了一起。这也是笔者钟爱的科学故事之一，它生动地说明了“看起来”多么基础和无用的科学发现，可以用怎样的节奏影响到人类的生活、改善人类的健康。
赫伯特.博尔（左）和斯坦利.科恩（右）。这两位科学家在~年的合作可能是分子生物学历史上最重要的合作之一。短短几个月，来自两个实验室的技术被结合起来，宣告了重组DNA技术的诞生和基因工程时代的到来。博尔随后辞去教授职务，成为基因泰克公司的创始人，而科恩一直在斯坦福继续他的研究，并且在重组DNA技术的伦理和监管讨论中起到了重要作用。值得一提的是，年诺贝尔化学奖授予对重组DNA技术同样有重要贡献的科学家保罗·伯格（PaulBerg），博尔和科恩遗憾地与诺奖失之交臂。（图片来自西宁最好的白癜风医院白癜风早期症状是什么
