【紀(jì)念牛胰島素50周年】從合成結(jié)晶牛胰島素到合成我們的未來
編者按：1965年9月，中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)研究所（生化所）、中國(guó)科學(xué)院有機(jī)化學(xué)研究所（有機(jī)所）、北京大學(xué)成功協(xié)作完成人工全合成結(jié)晶牛胰島素。這也是世界上第一次人工全合成了與天然胰島素分子相同化學(xué)結(jié)構(gòu)并具有完整生物活性的蛋白質(zhì)。這標(biāo)志著人類在認(rèn)識(shí)生命、探索生命奧秘的征途中邁出了關(guān)鍵性的一步，開辟了人工合成蛋白質(zhì)的時(shí)代，在生命科學(xué)發(fā)展史上產(chǎn)生了重大的意義與影響。
春華秋實(shí)五十載，值此人工全合成結(jié)晶牛胰島素50周年之際，特別刊登由上海有機(jī)所的科學(xué)家們撰寫的紀(jì)念這段重大歷史事件的文章，以宣傳老一輩科學(xué)家們以天下為己任和自力更生、艱苦奮斗的科學(xué)精神，激勵(lì)當(dāng)今科技工作者以自主創(chuàng)新的志氣和勇氣取得無愧于這個(gè)偉大時(shí)代的更大的科技成果。
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戴立信(1924—)，有機(jī)化學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院院士，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師。主要在高選擇性有機(jī)合成反應(yīng)，特別是不對(duì)稱合成方面開展研究。 |
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丁奎嶺(1966—)，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師。有機(jī)化學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院院士，現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所所長(zhǎng)。主要從事手性催化和綠色合成領(lǐng)域的研究。 |
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朱晶(1981—)，華東師范大學(xué)哲學(xué)系副教授。2008年獲北京大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位。研究方向：化學(xué)史，科學(xué)方法論。 |
1965 年 9 月 17 日，中國(guó)科學(xué)院上海生物化學(xué)研究所（生化所）、北京大學(xué)化學(xué)系和上海有機(jī)化學(xué)研究所（有機(jī)所）的科學(xué)家宣布獲得人工合成的牛胰島素結(jié)晶。關(guān)于人工合成結(jié)晶牛胰島素，有從國(guó)家與科學(xué)、政治運(yùn)動(dòng)與科學(xué)、大科學(xué)時(shí)代的科學(xué)等各種視角對(duì)其進(jìn)行的細(xì)致探討，但若將這項(xiàng)成就置于人類理解生命的歷程中進(jìn)行考察，探討化學(xué)合成領(lǐng)域的變革與生命科學(xué)的發(fā)展之間的關(guān)系，探討中國(guó)的科學(xué)家在特殊時(shí)期對(duì)科學(xué)精神的理解和推動(dòng)，人工合成牛胰島素在合成科學(xué)層面以及在中國(guó)科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中的意義，則以一種特殊的方式凸顯出來.
1、合成具有生理活性的大分子
生命的過程歸根到底就是生物體內(nèi)一系列的化學(xué)變化過程[1]。在今天，不論是物理學(xué)、生物學(xué)還是醫(yī)學(xué)、化學(xué)都是這些“理解化學(xué)變化的學(xué)科”的基礎(chǔ)，是一門中心科學(xué)。而在人類認(rèn)識(shí)生命的歷程中，因?yàn)楹铣煽茖W(xué)，科學(xué)家對(duì)生命科學(xué)的理解發(fā)生了幾次重要的變化。
1828年德國(guó)化學(xué)家維勒(FriedrichW？hler)合成尿素，首次實(shí)現(xiàn)了從無機(jī)物合成有機(jī)物，改變了有機(jī)物只有生命體或是通過“生命力”才能產(chǎn)生、而人工是無法合成的觀點(diǎn)，這是合成化學(xué)與生命科學(xué)第一次被聯(lián)系在一起。
但是生命畢竟是極其復(fù)雜的體系，而尿素又過于簡(jiǎn)單，因此生命力學(xué)說并未退縮。在當(dāng)時(shí)的認(rèn)知程度上，巴斯德(LouisPasteur)在1851年又提出了不對(duì)稱性是在生物的和非生物的化學(xué)之間唯一的明確的分界線。對(duì)稱的物理力或化學(xué)力被認(rèn)為不能產(chǎn)生分子的“不對(duì)稱性”[2]。但是在20世紀(jì)60年代，日本的野依良治(RyojiNoyori)和美國(guó)的羅伊斯(WilliamS.Knowles)采用了非對(duì)稱的化學(xué)力，相繼在不借助任何生物條件下實(shí)現(xiàn)了不對(duì)稱催化反應(yīng)，創(chuàng)造了分子的不對(duì)稱性。而這樣的不對(duì)稱催化反應(yīng)，過去認(rèn)為只有自然界的酶才可能實(shí)現(xiàn)[3]。又經(jīng)過發(fā)展，現(xiàn)在有的不對(duì)稱催化反應(yīng)的效率已經(jīng)超越了生物酶的活力。
另一方面，費(fèi)歇爾(EmilFischer)在20世紀(jì)初首先提出氨基酸通過肽鍵結(jié)合形成多肽的觀點(diǎn)，確定了蛋白質(zhì)分子的氨基酸基本骨架，邁出了用化學(xué)合成來實(shí)現(xiàn)從氨基酸到蛋白質(zhì)的第一步[4]。
接下來的問題是，能不能合成一種物質(zhì)，能夠產(chǎn)生生理活性呢，但問題并不簡(jiǎn)單。有的氨基酸上有多個(gè)活性基團(tuán)，到20世紀(jì)50年代初，才只有五、六個(gè)氨基酸聯(lián)結(jié)的肽段，直到1953年迪維尼奧(VincentduVigneaud)將有機(jī)化學(xué)的研究成果成功地應(yīng)用于生物化學(xué)和生理學(xué)領(lǐng)域，從氨基酸出發(fā)合成了第一個(gè)天然多肽激素——催產(chǎn)素，并且合成得到的催產(chǎn)素展示了應(yīng)有的生理活性。這雖然只是一個(gè)九肽，卻提供了人工合成更復(fù)雜的含硫多肽的途徑。但九肽催產(chǎn)素畢竟還是一個(gè)人們公認(rèn)的小分子，分子量約為1007[5]。1955年，桑格(FrederickSanger)完成了胰島素(第一個(gè)蛋白質(zhì))的測(cè)序工作，使它成了一種可能合成的對(duì)象[6]。但因?yàn)橐葝u素有空間結(jié)構(gòu)，即使克服巨大的困難，合成了具有胰島素一級(jí)結(jié)構(gòu)的肽鏈，若不能把它折疊成既定的空間結(jié)構(gòu)，依然得不到具有生物活性的胰島素，因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)生物大分子的高級(jí)結(jié)構(gòu)與初級(jí)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系尚不明晰，胰島素的初級(jí)結(jié)構(gòu)是否含有決定天然分子活性結(jié)構(gòu)的信息等都是尚未解決的問題。在合成方法上，人工結(jié)晶牛胰島素的合成也極大地挑戰(zhàn)了科學(xué)家的智慧。因此，人工牛胰島素的成功合成，是合成科學(xué)方法上的重大進(jìn)步，同時(shí)在合成科學(xué)的概念上往前突破了一大步?？茖W(xué)家用化學(xué)的方法，人工合成到了一個(gè)很大的分子，又具有很好的生理活性，不僅是合成科學(xué)取得的成果，更重要的是，它促進(jìn)了科學(xué)家對(duì)生命的理解。從這兩個(gè)層面上來看，結(jié)晶牛胰島素的人工化學(xué)合成，具有特殊的意義。
2、合成牛胰島素工作中的科學(xué)精神
合成牛胰島素的設(shè)想，是在“大躍進(jìn)”時(shí)期提出來的。1958年12月21日，生化所最終確定了人工合成胰島素的課題，并采用“五路進(jìn)軍”、“智取胰島”的方案進(jìn)行積極探索。鄒承魯?shù)热藢?duì)“胰島素還原型A、B鏈可以重組成天然胰島素分子”的發(fā)現(xiàn)，確定了60年代中國(guó)人工合成牛胰島素的路線。這項(xiàng)工作的意義還在于，拆散的A、B二個(gè)鏈，重新組合后仍能有生理活性，說明了正確的一級(jí)結(jié)構(gòu)能夠自我組裝成必需的空間結(jié)構(gòu)。這也消除了人們心中的疑惑，大大增強(qiáng)了工作的信心。
1960年5月5日，有機(jī)所接到中科院院黨組交代下來的突擊任務(wù)，正式參與到牛胰島素的合成工作中來[7]。中國(guó)科學(xué)院上海分院黨委書記王仲良親自掛帥，指揮生化所、有機(jī)所、藥物所、細(xì)胞生物學(xué)所、生理研究所等五個(gè)研究所進(jìn)行“大兵團(tuán)作戰(zhàn)”。有機(jī)所的工作由汪猷負(fù)責(zé)，參與牛胰島素A鏈21肽的合成，這是突擊工作的一部分。有機(jī)所的黨總支書記、副所長(zhǎng)邊伯明和學(xué)術(shù)秘書湯壽樑5月10日也加入到指揮工作中，并增加了中專院校的學(xué)生17人[8]。袁承業(yè)、陸熙炎、屠傳忠、陳毓群、徐杰誠(chéng)、張偉君、湯永褆、胡振元、王志勤等研究人員和技術(shù)人員共140人[9]，約為當(dāng)時(shí)全所的三分之二的研究人員參與到胰島素A鏈的合成之中。在A鏈的合成中，他們采取了大小不同的肽段來合成更大的肽的方法，對(duì)保護(hù)基的使用和脫除進(jìn)行了設(shè)計(jì)。1960年10月，有機(jī)所的人員基本上完成了A鏈1-5五肽以及6-21十六肽的合成。其中合成了牛胰島素A鏈中的A6-12、A13-16、A17-21、A13-21、A10-21、A6-21各片段多肽，并對(duì)其中的三種：A13-16、A17-21、A13-21各肽進(jìn)行了光學(xué)純度的鑒定。在合成多肽片段時(shí)，他們嘗試和對(duì)比了不同的合成方法，如混合酸酐法、疊氮法縮合等，特別是，他們使用熔點(diǎn)測(cè)定、元素分析、紙層析、旋光測(cè)定和紅外光譜等多種國(guó)內(nèi)學(xué)者當(dāng)時(shí)使用較少的方法，邊合成邊檢測(cè)。同時(shí)離子交換法這種新技術(shù)也被應(yīng)用到合成中，而且備受期待[10]。
汪猷與A鏈合成科研人員在有機(jī)所門口合影
1960年底，科學(xué)院的胰島素“大兵團(tuán)作戰(zhàn)”結(jié)束。在有些單位將“大兵團(tuán)作戰(zhàn)”階段所獲得的產(chǎn)物當(dāng)成垃圾倒掉時(shí)，有機(jī)所還留了一點(diǎn)用于繼續(xù)提純和分析，并陸續(xù)整理出了3篇研究論文在《化學(xué)學(xué)報(bào)》上發(fā)表。此后的胰島素工作變?yōu)楦鱾€(gè)單位自行研究的狀態(tài)。汪猷認(rèn)為這項(xiàng)工作選題是好的，既然已經(jīng)開始了工作就沒有理由放棄。他和一個(gè)四人小組始終堅(jiān)持了下去。1963年10月，汪猷去北京參加人大會(huì)議，邢其毅請(qǐng)他到北大做學(xué)術(shù)報(bào)告，進(jìn)一步商談了胰島素協(xié)作事宜，并改變了A鏈的合成方法，由原來的5加16變?yōu)?/span>9加12，即先分別制取氨端九肽和羧端十二肽，再經(jīng)過疊氮法縮合成帶保護(hù)基A鏈。在協(xié)作方式上，由北大合成A鏈的前9肽，有機(jī)所合成A鏈的后12肽，生化所仍合成B鏈，并負(fù)責(zé)連接A鏈和B鏈。1964年初，北大化學(xué)系的陸德培、李崇熙、施溥濤、季愛雪和葉蘊(yùn)華等五位教師來到上海，和有機(jī)所的研究小組一道工作。A鏈合成工作進(jìn)行了重新部署，北大和有機(jī)所的工作人員統(tǒng)一做了安排，分成三個(gè)工作小組，分別負(fù)責(zé)前九肽和后十二肽的合成以及分析鑒定工作。1964年后，有機(jī)所在汪猷的帶領(lǐng)下，研究人員徐杰誠(chéng)、張偉君、陳玲玲、錢瑞卿，以及實(shí)驗(yàn)輔助人員劉永復(fù)、王思清、姚月珍、李鴻緒等進(jìn)行胰島素的合成工作?？紤]到A5-9肽已經(jīng)有一定數(shù)量，所以1964年10月開始，他們將工作集中在制備A1-4四肽上。而且由于A19-21三肽的得率較低，他們嘗試不同方法，即用活化酯逐步合成法，或用疊氮法縮合以期待提高得率。1965年5月，胰島素A鏈的合成實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行了與天然胰島素B鏈的組合。當(dāng)A鏈和生化所合成的B鏈積累到一定量時(shí)，杜雨蒼、張偉君、施溥濤三人匯合在生化所，見證了用人工合成的胰島素A鏈和B鏈做全合成試驗(yàn)，并最終于1965年9月17日得到了牛胰島素結(jié)晶。
回顧牛胰島素的合成工作，科學(xué)研究中的協(xié)作和團(tuán)結(jié)一直是王仲良、王應(yīng)睞、汪猷等堅(jiān)持的原則。這項(xiàng)工作中，中國(guó)科學(xué)家在特殊時(shí)期對(duì)待科學(xué)的態(tài)度以及科學(xué)精神也得到凸顯，特別是他們對(duì)待科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)，這與當(dāng)時(shí)“浮夸”的風(fēng)氣是格格不入的。汪猷的研究風(fēng)格在胰島素的工作中顯現(xiàn)出來，特別是他對(duì)合成科學(xué)中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌盐蘸蛷?qiáng)調(diào)。據(jù)胰島素參與者徐杰誠(chéng)的回憶，在A鏈的合成中，為了檢定每步縮合產(chǎn)物的純度，從原料到每一個(gè)中間體片段，從小片段到大片段，汪猷都要求通過元素分析、層析、電泳、旋光測(cè)定、酶解及氨基酸組成分析，“其中任何一項(xiàng)分析指標(biāo)達(dá)不到，都要進(jìn)一步提純后再進(jìn)行分析，力求全部通過。當(dāng)時(shí)我們戲稱這叫過五關(guān)、斬六將”[11]。因?yàn)樵谝葝u素全合成近200步的反應(yīng)中，任何一步的產(chǎn)物不純，都會(huì)影響到以后的合成。這也是汪猷非常強(qiáng)調(diào)元素分析等分析方法的原因所在，也只有如此，才能保證科學(xué)研究的可重復(fù)性和可證實(shí)性。正是因?yàn)槿绱?，才能高質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)了全合成。胰島素的合成進(jìn)行了多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，其中A鏈21肽合成過30批，半合成進(jìn)行了60次，人工全合成A鏈和B鏈共重復(fù)了27次，分16批進(jìn)行，其中兩批進(jìn)行了結(jié)晶。中間肽段通過幾種方式合成，增加了可靠性。關(guān)鍵數(shù)據(jù)經(jīng)過多次重復(fù)[12]。
除了在合成工作的前期階段，希望得到一整套很完整的分析數(shù)據(jù)來證實(shí)中間產(chǎn)物的純度以保證合成過程的可靠性之外，當(dāng)1965年9月17日得到結(jié)晶時(shí)，即便清楚地知道這項(xiàng)工作在國(guó)際上取得發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)的重要性，在1965年11月國(guó)家科委為人工合成結(jié)晶牛胰島素舉行的鑒定會(huì)上，以汪猷為首的一些有機(jī)化學(xué)家認(rèn)為證據(jù)還不夠充分，并給出結(jié)論：“可以認(rèn)為已經(jīng)通過人工全合成獲得了結(jié)晶牛胰島素”，并希望“對(duì)于全合成最后結(jié)晶產(chǎn)物，應(yīng)進(jìn)一步分析鑒定，以期獲得更為充分的證明”[13]。此后，生化所、有機(jī)所和北大三個(gè)單位的人員又對(duì)胰島素結(jié)晶進(jìn)行了電泳、層析、免疫雙擴(kuò)散、抗血清中和試驗(yàn)以及酶解、兔血糖測(cè)定等測(cè)試，發(fā)現(xiàn)所合成的結(jié)晶產(chǎn)物，其帶電荷的性質(zhì)、層析行為、免疫化學(xué)性能、一級(jí)結(jié)構(gòu)中的三個(gè)硫硫鍵的結(jié)合方式，以及降低血糖的生理作用，均與天然胰島素?zé)o異，“這些數(shù)據(jù)充分證明了，我們所合成的結(jié)晶產(chǎn)物就是結(jié)晶牛胰島素?！?/span>[14]在1966年4月15—21日。
人工合成牛胰島素鑒定委員會(huì)在北京舉行的擴(kuò)大的第二次會(huì)議上，肯定“上述結(jié)果充分證明了人工全合成的結(jié)晶產(chǎn)物就是牛胰島素?！?/span>
特別值得一提的是，除了對(duì)科學(xué)研究可證實(shí)性的強(qiáng)調(diào)，中國(guó)科學(xué)家對(duì)新的分析技術(shù)的建立也很敏感。在中國(guó)科學(xué)家進(jìn)行牛胰島素的合成時(shí)，國(guó)際上的多肽合成工作剛剛展開，而一些新的合成多肽的方法也才剛剛出現(xiàn)，他們?cè)诤铣蛇^程中采用的分析技術(shù)都是國(guó)際上新出現(xiàn)的，如紙層析、電泳、離子交換、逆流分溶等方法，而分析技術(shù)對(duì)合成科學(xué)的重要性不言而喻。這些方法如何獲得？據(jù)陸熙炎的回憶，在1952—1958年期間跟隨汪猷進(jìn)行鏈霉素研究的過程中，有機(jī)所的研究人員在汪猷的指導(dǎo)下，自己建立了高真空和短程蒸餾、逆流分溶、離子交換樹脂和紙層析等國(guó)際上最新的分析技術(shù)。當(dāng)時(shí)離子交換樹脂要自己合成，紙層析時(shí)用哪一種紙也要自己摸索。我們看到，這些分析技術(shù)的建立，無疑為后來的胰島素合成工作提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如在1965年4月4日至8日，有機(jī)所與北大召開了關(guān)于胰島素合成的會(huì)議上，除了提出要在實(shí)現(xiàn)拿到活力不低于0.5%-1.0%的全合成胰島素物質(zhì)的指標(biāo)，還要“爭(zhēng)取搞一點(diǎn)逆流分溶工作，為提供21肽準(zhǔn)備一些條件”。
對(duì)科學(xué)研究嚴(yán)謹(jǐn)性的追求、對(duì)新的分析技術(shù)的建立和探索，不僅對(duì)胰島素的合成而言起到了推動(dòng)作用，更重要的是，這對(duì)于作為科學(xué)的后發(fā)國(guó)家的中國(guó)而言，顯得彌足珍貴。相較五四時(shí)期對(duì)科學(xué)的宣揚(yáng)而言，中國(guó)科學(xué)家在20世紀(jì)60年代對(duì)作為核心的科學(xué)精神的把握，在胰島素合成工作中得到了具體的呈現(xiàn)，而且奠定和推動(dòng)了有機(jī)所，乃至中國(guó)科學(xué)的研究傳統(tǒng)和風(fēng)格。
3、發(fā)揚(yáng)科學(xué)傳統(tǒng)，合成我們的未來
在中國(guó)科學(xué)家通過合成方法獲得結(jié)晶牛胰島素的過程中，肽合成技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，1963年美國(guó)科學(xué)家梅里菲爾德(R.B.Merrifield)提出了固相多肽合成技術(shù)，并在1966年利用該技術(shù)合成了牛胰島素[15]，這一突破性合成方法的發(fā)明較之經(jīng)典的多肽合成方法，不僅使得大多數(shù)肽的合成變成了可以通過自動(dòng)合成儀器實(shí)現(xiàn)的“按部就班”的工作，多肽合成的速度和質(zhì)量也大為提高。僅就牛胰島素的合成而言，利用這種方法只需數(shù)天，而且產(chǎn)率很高，因而為生命科學(xué)提供了足量的用于研究的材料，也為醫(yī)藥事業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。在中國(guó)科學(xué)家合成胰島素之后，美國(guó)的實(shí)驗(yàn)室重復(fù)了他們的工作，國(guó)際上在保護(hù)基的選擇、產(chǎn)物的分離提純以及固相和液相兩種方法的結(jié)合應(yīng)用上做了大量工作。此后，有機(jī)合成化學(xué)家還利用該固相多肽合成技術(shù)對(duì)生理活性寡糖的模擬合成，不僅能夠驗(yàn)證天然存在寡糖—生物功能關(guān)系的重要結(jié)論，而且能為進(jìn)一步化學(xué)修飾，合成自然界不存在但具有強(qiáng)大生理功能的產(chǎn)物創(chuàng)造條件，且可以大量制備、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要任意設(shè)計(jì)，因而對(duì)于研究寡糖結(jié)構(gòu)—功能的關(guān)系是必不可少的方法。從胰島素的合成歷程中，我們看到，合成化學(xué)為探索生命規(guī)律提供了重要的方法和物質(zhì)基礎(chǔ)。不僅如此，隨著合成科學(xué)的進(jìn)展，它在人類未來的發(fā)展中，有著重要的意義。2001年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主野依良治指出：化學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)的中心，而合成化學(xué)則是化學(xué)的中心[16]。另外，有機(jī)所通過結(jié)晶牛胰島素的合成等工作，以后又參與進(jìn)行了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的全合成，奠定了以合成科學(xué)為特色的學(xué)科基礎(chǔ)。
合成化學(xué)的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)從小分子到大分子、從單分子基元到超分子體系的構(gòu)筑，實(shí)現(xiàn)化學(xué)、區(qū)域和立體選擇性的控制，同時(shí)創(chuàng)造出具有理想性質(zhì)和功能的新物質(zhì)。合成化學(xué)是多個(gè)基礎(chǔ)和應(yīng)用學(xué)科領(lǐng)域的基石，與生命、健康、農(nóng)業(yè)、材料和能源等領(lǐng)域密切關(guān)聯(lián)。20世紀(jì)合成化學(xué)的發(fā)展徹底改變了人類社會(huì)生產(chǎn)、生活方式，這很大程度上歸功于它強(qiáng)大的創(chuàng)造力，因?yàn)橥ㄟ^化學(xué)合成不僅可以制造出自然界業(yè)已存在的物質(zhì)，還可以創(chuàng)造出具有理想性質(zhì)和功能的、自然界中不存在的新物質(zhì)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，已有四次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予合成化學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家，反映了這一領(lǐng)域的巨大創(chuàng)造力和活力，以及合成化學(xué)對(duì)科學(xué)和人類社會(huì)的貢獻(xiàn)。在分子水平上探討生命現(xiàn)象，弄清生物大分子的結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行有目的的操作是21世紀(jì)的化學(xué)家進(jìn)行方法創(chuàng)新的新途徑[17]?；瘜W(xué)生物學(xué)這門研究生命過程中化學(xué)基礎(chǔ)的科學(xué)的出現(xiàn)，為使用小分子作為工具解決生物學(xué)的問題或通過干擾/調(diào)節(jié)生命過程而了解蛋白質(zhì)的功能成為可能，也為新世紀(jì)化學(xué)的發(fā)展特別是充分發(fā)揮合成化學(xué)的創(chuàng)造力提供了更為廣闊的空間。
當(dāng)我們今天回顧胰島素全合成最初的目標(biāo)時(shí)，會(huì)認(rèn)為合成胰島素與合成生命之間的距離還很遙遠(yuǎn)。但合成科學(xué)的新進(jìn)展，以及新出現(xiàn)的合成生物學(xué)，使得合成生命不再遙不可及?？茖W(xué)家利用化學(xué)小分子替代基因誘導(dǎo)細(xì)胞重編程以及第一個(gè)人造合成細(xì)胞問世，其中的合成基因組有582970bp[18]，使得人類在未來很可能能夠按照需要?jiǎng)?chuàng)造合成基因組，進(jìn)而合成生命。正因?yàn)榇耍?1世紀(jì)的“合成化學(xué)”需要更高水平的科學(xué)創(chuàng)造力，以探索其無限的可能性，合成更美好的未來。未來的合成化學(xué)必須是經(jīng)濟(jì)的、安全的、環(huán)境友好的以及節(jié)省資源和能源的，科學(xué)家需要為實(shí)現(xiàn)“完美的合成化學(xué)”而努力。一直以來，上海有機(jī)化學(xué)研究所以她卓越的合成科學(xué)在中國(guó)的科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮了不可替代的作用?！巴ㄟ^合成創(chuàng)造價(jià)值，用合成的分子影響和改變世界”是上海有機(jī)所追求合成科學(xué)卓越理念的具體描述。上海有機(jī)所正借中科院“率先行動(dòng)”計(jì)劃之戰(zhàn)略機(jī)遇，聚焦“轉(zhuǎn)化分子科學(xué)”，謀劃新一輪的發(fā)展戰(zhàn)略：圍繞轉(zhuǎn)化分子科學(xué)前沿的重大科學(xué)問題和國(guó)家重大需求，匯聚最具創(chuàng)新活力的合成化學(xué)人才，以化學(xué)鍵活化、斷裂和重組的本質(zhì)規(guī)律認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，以分子轉(zhuǎn)化的精準(zhǔn)調(diào)控為突破口，以新物質(zhì)創(chuàng)制和新過程發(fā)現(xiàn)為載體，做出原創(chuàng)性、變革性的科學(xué)成果，引領(lǐng)合成科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，為中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求提供有力科技支撐，率先建成具有特色鮮明、國(guó)際一流的轉(zhuǎn)化分子科學(xué)卓越中心。
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