風吹雨打仍綻放——訪化學學院葉蘊華教授（上）

 

　　科學規律不因時間和空間而變化，但科學家的研究工作一般都打上了時代與個人生活的烙印，因此他們每個人都會有自己獨特的學術經曆與科學思想，其中也有很多令人贊歎、敬仰的故事。我們應當向前輩學習他們的勇氣與毅力，對科學研究的執着，以及面對各種困難與挫折的處事态度。葉蘊華教授在學術道路上曾面對過各種困難與困境，她的經曆與感悟非常有啟發意義。

 

　　葉蘊華，Yunhua Ye，女，1936年生于江蘇南京，教授，博士生導師，國務院政府特殊津貼獲得者。1960年畢業于beat365化學系，留校從事有機化學的教學與研究工作40餘年，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，于1965年在國際上首次完成了結晶牛胰島素的全合成。

　　葉蘊華教授的研究主要涉及生物活性肽的合成及構效關系的研究，包括形成肽鍵的含磷縮合試劑，環肽合成方法及環化規律，氨基酸、肽一甾體綴合物的合成與生物活性的研究；不同蛋白水解酶在非水介質中催化酰胺鍵形成的研究；天然産物方面的研究，包括人參屬植物水溶性化學成分的研究及中草藥有效成分的研究等。取得了多項開創性的研究成果，受到國内外同行的關注。

　　她參與的人工合成胰島素的集體獲國家自然科學一等獎。所在多肽組獲國家教委科技進步一和二等獎。她發表學術論文160餘篇，獲國家專利一項。她個人獲中國國際多肽會議“華夏獎”、中國化學會“有機合成創造獎”、中國生物制藥協會“多肽終生成就獎”、“beat365首屆離退休教職工學術貢獻獎”一等獎。她獲得過各種資金的贊助，包括國家自然科學基金的若幹項重大項目、重點項目和面上課題的項目，教育部博士點基金項目和國際合作等項目。她曾應邀到美國、日本、法國、韓國、加拿大、奧地利、澳大利亞等國及台灣、香港等地的大學、研究所或制藥公司進行學術交流。

　　

　　01 /燃燒的青春，動蕩的校園

　　葉蘊華1936年生于南京的一個知識分子家庭。1937年日本入侵後，她父親任教的金陵大學西遷到成都。她在四川大學附小讀到三年級，抗戰勝利後，1946年全家又回到南京。在成都期間，葉蘊華印象最深刻的事情是日本鬼子飛機來轟炸，隻要聽到拉警報，她就立即從小學奔跑回家和父母一起躲進公用的防空洞，這一情景給葉蘊華幼小的心靈留下了恐怖的陰影。

　　葉老師回憶：“我1948年上中學，最初上的是教會學校，南京市中華女中。記得那時的學費是幾擔米，但前三名可以免交學費，初一我的成績是第二名，就免交學費，父母很高興減少了學費這筆開銷。初二下學期，因為解放了，父母決定把我轉到離家較遠的公立中學，南京市第三女子中學繼續上學。”

　　“到1951年初三畢業前，‘抗美援朝’的宣傳如火如荼，我一聽到‘雄赳赳氣昂昂，跨過鴨綠江’激昂的旋律，就覺得熱血沸騰，有一種國家興亡，匹夫有責的沖動，堅決報名參軍，但我那時候又瘦又小，一開始沒被批準。後來有一個被批準參軍的同學，因其家長堅決反對她參軍，把她送到無錫親戚家。于是1951年7月我便候補進了部隊。”

　　“當時我才十四五歲，不可能上前線，就被分配到華東軍區衛生部下屬的一個藥訓班學習，藥訓班于1952年底編入第七軍醫中學，1953年3月結業。大部分學員都分配到部隊醫院的藥房工作，我和少數幾個學員則留在蘇州的第七軍醫中學工作。同年4月至8月領導派我到上海第二軍醫大學藥學系生藥科進修，回校後任生藥科技術員。1953年朝鮮戰争結束，1954年部隊大規模整編，大多數女兵都要複員。因為我的學習和工作成績比較突出，在校期間曾立過一次二等功、一次三等功，學校李政委和謝校長找我談話，他們希望送我到上海第二軍醫大學深造。因受‘學好數理化，走遍天下都不怕’的影響，我希望學理科，經與父母商量後，決定複員，上中學然後參加高考。在部隊三年多，培養了我吃苦耐勞和集體主義精神及克服困難的勇氣和毅力，這對我後來的人生有很大的影響。”

 

　　

　　葉蘊華的複員軍人證書

 

　　“我于1954年11月複員回家後，母親與南京第三女中聯系好，準備第二年春插班讀高二下，因為我在部隊藥訓班也學了一些知識，估計跳一級半沒問題。同時我母親覺得離1955年高考還有半年時間，鼓勵我試一試直接考大學，考不上的話，再去讀高二。我覺得這是個好主意，但高中三年的課程我完全沒學過，尤其是數學比較困難，父親就請了一位南師附中的數學老師來輔導我。另外，俄語自學有困難，我和幾位打算考大學的戰友聯系了一名俄語老師教我們。不過那年高考沒考外語，所以沒用上。物理有不懂的問題時我就問正在讀高二的妹妹，語文中的古文不懂時問我母親。當年部隊給了我168元複員費，主要用于支付數學和俄語老師的補習輔導費了。”

　　“由于我刻苦學習，再加上心态放松，1955年6月高考後，我認為考上大學應沒問題，但沒想到會被第一志願北大化學系錄取。我收到錄取通知書後非常興奮，一夜沒睡，看完了著名的蘇聯小說《鋼鐵是怎樣煉成的》一書。1955年北大的錄取名單還登載在人民日報上，親朋好友看到北大榜上有我的名字，都來向我父母祝賀。父母特地花88元買了日本精工牌手表獎勵我，我非常開心，因為當時能戴手表的人很少。入學後我算調幹生，每月學校發給我25元的生活費，所以大大減輕了家裡的經濟負擔。”

　　葉蘊華當年用半年時間連補課再複習準備高考，并考上理想的大學，實屬不易。這表明她有極強的自學與自制能力，同時也有非常合理的時間規劃與學習安排。

　　“1955年我到北大入學後，理科由原來的四年制改為五年制。大學期間‘學習蘇聯老大哥’，所有基礎課教材全部是翻譯的蘇聯教材，外語學的是俄語。考試由傳統的百分制改為五分制，筆試改為口試。我自知沒讀高中，基礎比别的同學差，必須加倍努力，就抓緊一切時間學習。北大化學系的教授們曆來強調基礎理論課的教學，系裡安排高水平的老師教授基礎課。如張青蓮教授為我們講授‘普通化學’、邢其毅教授講授‘有機化學’、馮新德教授講授‘有機化學結構理論’、唐有祺教授講授‘結晶化學’，所以我們的基礎課學得比較紮實。考試是口試，老師準備好幾份不同的考卷，考試前先抽考題簽，然後準備30分鐘後回答。基本上都是三道題，第一道是大題，第二題中等，第三題是一道小題。由于考題不同，運氣好的話，正好抽到的題目是經過充分準備的，就可以得到5分。另外，化學系非常強調實驗的重要性，例如做定量分析實驗達不到規定的誤差都要求重做。”

　　“我們這一屆同學總得來說是基礎知識紮實，實驗動手能力強，畢業後大部分同學分配到大學、研究所、二機部、七機部工作，後來都成為學術骨幹或學術帶頭人。在三年級時有的同學被分配到技術物理系放射化學專業學習，他們為試驗原子彈和氫彈比我們提前一年于1959年畢業。他們工作地點大都在戈壁、沙漠，再加上那個年代各種條件都非常艱苦，他們克服了許多生活和工作中難以想象的困難，做出了極大的犧牲。這些同學都是為我國成功研制原子彈和氫彈做出重要貢獻的無名英雄。”

　　“我入學第一年被安排了一項當留學生輔導員的社會工作。當時北大招收為數不多的東歐、越南、朝鮮等國的留學生，每年大約幾十人。組織上挑選一些大一的學生去幫助他們學習中文和熟悉中國的生活，女生輔導女留學生，男生輔導男留學生。我和陳根茹、周環分别輔導戈泰、燕珊和尹虹三位東德留學生，為了幫助她們學習中文，我們三人一年級時被安排在靜園一院女留學生宿舍二樓最東側一間房間住。半年後因留學生人數增加，我們三人就搬回26樓理科女生宿舍。後來，我輔導的戈泰也搬過來跟我們一起住26樓，每天早上她和我們一起做廣播體操或到五四操場跑步，但她吃飯仍在留學生食堂。她跟我們在一起時間很多，所以中文發音比較标準。在北大學習一年後她就到對外貿易學院去學習對外貿易。戈泰跟我們班女同學相處得非常融洽，到外貿學院以後我們也常常見面。”

　　

　　“1956年，黨中央提出‘向科學進軍’的号召。我們備受鼓舞，更加刻苦學習，都希望以後能當科學家，為祖國的科學事業做貢獻。馬寅初任校長期間，曾邀請陳毅外交部部長、團中央書記胡耀邦、地質部部長何長工、駐英國大使熊向晖與錢學森等在大飯廳（現在的大講堂）作報告，介紹國際形勢并鼓勵我們要‘德智體全面發展’，作‘又紅又專的接班人’，這些精彩的報告使我們深受教育。二年級我被選為班裡的團支部組委，積極參加各種集體活動，并認真學習劉少奇寫的‘論共産黨員的修養’一書，印象最深刻的是書中要求黨員做好黨的馴服工具。1956年5月經尚振海和烈陽介紹，我加入了中國共産黨。”

　　葉老師繼續回憶道：“1957年夏天，三年級快結束時，全國開展反右派運動，北大校園裡貼滿了大字報。我們年級大約有240多人，有11位同學被劃成右派。我那時缺乏辨别是非和獨立思考的能力，确實相信右派分子是借向黨提意見的機會反黨，所以我在55級四班是反右的積極分子。不幸的是被劃成右派的同學所受的打擊和對他們的終生影響是無可挽回的。當時被劃成的右派，都要開除團籍，留校察看，少數被劃為極右分子的學生還被強制送到校外勞動教養，他們的才華和生活都毀了。反思過去我積極參加反右是完全錯誤的，多年以來感到十分内疚，退休後幾次老同學聚會時，我表示道歉，但是這個道歉實在太晚。曾被打成右派的老同學張鴻安多次對我誠懇地說‘這不怪你們，黨中央号召反右，你們黨員不得不響應。’這是我入大學後，抹不掉的一段心痛的記憶。”

　　

　　“1958年我的妹妹葉蒨華被beat365化學系錄取。化學系負責招生的王毓公提前告訴我，說她高考成績非常好，平均分在90分以上，已确定錄取。在校學習期間蒨華的成績也非常優秀。妹妹的到來，使我在北京有了親人，生活中有了更多的溫暖。”

　　“反右”是國家和民族一次慘痛的曆史教訓，嚴重挫傷了知識分子的報國熱情。經曆過那個年代的人常會有一種感慨：建國以後如果沒有那些政治運動，而是全國人民一心一意搞建設，今天的國家該是多麼的繁榮與富強啊！然而曆史不能假設，所以我們要更加珍惜今天安定和平的發展環境，不讓曆史重演。那個時代也有許多堅持真理人，有人甚至付出了身家性命，我們向他們緻以崇高的敬意，不愧為民族的脊梁。

　　“1958年‘大躍進’開始了，全國在‘總路線、大躍進、人民公社三面紅旗’的号召下，學校停課，周總理親自在辦公樓西邊廣場上動員同學走出學校參加大煉鋼鐵。有的同學到湖南、有的到廣西參加大煉鋼鐵的分析等工作，部分同學留在學校搞科研和辦工廠。開始我被安排在重水組，後來調到香料廠勞動。58年發動群衆搞科研，學生寫教課書，在這期間有的教授提出的科研題目被批判為脫離實際。作為一名普通學生黨員，隻能響應黨的号召，服從上級安排。”

　　“1959年廬山會以後，由于很多人對‘大躍進’的災難性後果有意見，黨内又開展反右傾機會主義運動。為了加強有機教研室的力量，1960年初，我們五年級下學期，黨總支領導找我談話，把我從有機催化專業調到有機化學教研室，同時把四年級正在無機化學專業學習的花文廷也調到有機化學教研室工作。我們年級大約有10多位同學提前于4月份畢業留校工作。提前畢業的原因是國家急需培養又紅又專的接班人，所以破格重用年輕人。”

　　1961年夏，葉老師和催化教研室的李宣文老師結婚，其後他們在北大建立了有兩個女兒和一個兒子的幸福家庭。

 

　　

　　1961年葉蘊華、李宣文結婚照

 

　　02/尊重科學規律，攻克胰島素合成

　　1965年，中國科學家在世界上首次用人工方法合成具有與天然分子相同化學結構和完整生物活性的蛋白質——結晶牛胰島素，标志着人類在認識生命、探索生命奧秘的征途中邁出了關鍵性的一步，開辟了人工合成蛋白質的時代，在生命科學發展史上具有重大的意義與影響。葉老師通過參加牛胰島素A鍊合成的親身經曆與所見所聞，回憶了我國20世紀60年代成功合成結晶牛胰島素的過程及其啟示與收獲。

　　“人工合成結晶牛胰島素是世界上第一個合成的蛋白質,它不僅為我國争得了世界第一的榮譽,而且在研究過程中科研人員敢于創新、嚴謹求實的科學作風、團結合作與無私奉獻的精神,給後人留下了一筆寶貴的精神财富。參加胰島素合成的研究，使我受益終生。在這項工作中積累的科研經驗和學到的科學方法，引領我在多肽化學領域中不斷學習和探索，對我後來的教學與研究工作均産生了深遠的影響。”

　　“胰島素(insulin)是一個蛋白質。它是第一個被發現能夠降低血糖，也同時能夠促進糖原、脂肪、蛋白質合成的激素。胰島素分子量比較小，但它的分子結構複雜，所以在蛋白質的結構與功能研究中占有特殊地位。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,經過十年的研究，于1955年報道了牛胰島素的一級結構。他的這項研究成果獲得1958年諾貝爾化學獎。胰島素是由A鍊和B鍊兩條肽鍊共51個氨基酸殘基組成的生物大分子。下圖可見，A鍊含有11種21個氨基酸殘基，A鍊的6位和11位上的兩個Cys（半胱氨酸）通過二硫鍵相連成環；B鍊含有16種30個氨基酸殘基，A鍊和B鍊又通過兩對二硫鍵互相連接成胰島素分子。”

 

　　

　　牛胰島素的一級結構

 

　　“1960年，我從beat365化學系畢業後，有幸參加了合成結晶牛胰島素A鍊的研究項目，這期間有許多值得回憶的往事。胰島素合成涉及有機合成、化學與生物分析、生物活性等方面，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、王芷涯等五人到北大來探讨與北大共同合成胰島素的可能性，并做了有關胰島素的學術報告。北大方面積極響應，同意承擔合成A鍊的研究任務。”

　　“關于胰島素分子中三對二硫鍵如何能正确配對的問題在立項時就困擾着大家。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。經曆了多次失敗後，最終拆分後的A鍊、B鍊重新合成，獲得了與天然胰島素相同活力和相同結構的正立方體結晶，這一成果為合成胰島素提供了科學依據。根據他們的研究結果，項目組決定先分别合成A鍊和B鍊，然後用合成的A或B鍊分别與天然的B或A鍊組合成半合成胰島素，最後用合成的A鍊與合成的B鍊完成胰島素的全合成。”

　　“合成胰島素需要17種氨基酸。當時國内隻能生産三種氨基酸，而且純度不夠。上海生化所于1959年初，調回即将在北大畢業的陳遠聰和生化所同事一起籌建我國第一個生産氨基酸的東風生化試劑廠，解決了合成胰島素的原料問題。陳遠聰是1955年生化所派到北大來學習的，是我的同班同學。當時除缺乏原料和試劑外，用于提純和分析的儀器和手段非常落後，要鑒定是否得到目标化合物也非常困難。”

　　

　　人工合成牛胰島素的工作剛剛開始就受到了“大躍進”的幹擾。在近乎狂熱的“大幹快上”的氣氛下，1960年beat365、複旦大學與中科院上海幾個研究所先後開展了幾百人規模的科研群衆運動(也稱大兵團作戰)。北大化學系為了合成胰島素，停止了正常的教學工作，讓數百名學生搞“科研大會戰”。參加研究的主力是沒有經過嚴格科研訓練的四、五年級大學生和一些年輕老師，低年級同學則負責處理溶劑、試劑制備、氨基酸提取、分離和後勤等工作。同學們憑着一股“革命熱情”不分晝夜地加班加點做實驗，但他們不了解必須經過多種分析手段才能确定合成産物的結構與純度。用未經嚴格分析鑒定的中間體進行下一步反應，無法肯定所得到的結果是否是所期望的目标産物。大家“加班加點”、“不怕犧牲”，但結果可想而知，白白浪費大量人力、物力和寶貴的原材料及經費，不僅一無所獲，還因為忽視實驗安全和防護，造成多人傷殘。事實證明，各單位的大兵團作戰都以失敗而告終。

　　“大躍進”、“大煉鋼鐵”、“大兵團搞研究”都給國家造成了嚴重的損失和混亂。1961年中央提出對國民經濟實行“調整、鞏固、充實、提高”八字方針後，各項工作才逐步恢複正常。

　　“‘大兵團作戰’失敗後，北大化學系由李崇熙、陸德培、張明哲、伍少蘭等少數幾位老師整理群衆運動留下的樣品，最後隻留下李崇熙、陸德培兩人繼續胰島素A鍊片段的合成，後來也發表了論文。上海那邊也留下幾個人繼續研究。直到1964年，當時的國家科委主任聶榮臻了解情況後說‘我們中國人100年也要把胰島素搞出來’，他全力支持胰島素的合成工作，這一項目才得到全面恢複。當年通訊手段非常落後，這一重大課題需要非常密切的交流、讨論等，所以原來的合作單位經過商議，最後決定集中‘精銳部隊’在上海重新合作，繼續開展胰島素合成的研究。”

　　“當時北大的教學任務十分繁重，但為了顧全大局，1964年3月抽調五位年輕教師在有機教研室主任邢其毅教授和副系主任文重老師帶領下，到上海有機所參加胰島素A鍊的合成。在北大成員中有師姐季愛雪、師兄陸德培、李崇熙、施溥濤，而我是剛畢業不久的最年輕的助教，後來還有一位比我更年輕的湯卡羅作為邢先生的研究生加入了牛胰島素合成的研究。我們與有機所的徐傑誠、張偉君、陳玲玲、錢瑞卿、李鴻緒和幾位實驗輔助人員王思清、劉永福與姚月珍密切合作進行胰島素A鍊的合成。”

 

　　

　　1964年8月上海有機所實驗室合成胰島素A鍊研究組

　　前排左起：季愛雪，張偉君，葉蘊華，姚月珍，陳玲玲，劉永福

　　後排左起：錢瑞卿，施溥濤，李崇熙，屠傳忠，徐傑誠，陸德培

 

　　“季愛雪、李崇熙老師和我都有一歲左右的小孩，隻能自己想辦法克服困難。當時宣文正在湖北荊州參加‘四清’，所以我到上海時，不得不把女兒送到南京父母家，由于父母也要上班，隻好把女兒送到一位老太太家裡全托。”

　　“到了上海，我們立即投入緊張的工作。我本科畢業沒多久，沒有經過多少科研訓練，面對如此高難度的研究課題，隻能是邊學辦幹。我們北大小組負責A鍊中帶有-S-S-小環九肽（A1-9）的合成。A鍊合成的項目負責人是汪猷先生和邢其毅先生，邢先生在北大要教三年級‘有機化學’大課，他盡量抽時間到上海來與我們讨論A鍊合成中遇到的問題。生化所負責B鍊的合成及天然胰島素A鍊與B鍊的拆分工作。大家都有一種使命感，沒白天沒黑夜地工作，除了做實驗、分析、測試，就是到圖書館查資料，做計算或研究新的實驗方案。那時不能訂閱國外的文獻，隻有通過不公開渠道買來的影印資料查閱。”

　　“這次胰島素合成吸取了‘大兵團作戰’的教訓，制定了嚴格的實驗步驟和研究路線。合成中每一步反應都會影響最後的成敗，因此對每一步反應産物都嚴格把關，經過鑒定合格後才能用于下一步反應。由于當年沒有質譜、核磁共振等現代光譜分析手段，所有肽均要通過元素分析、氨基酸的定量分析、不同溶劑系統的紙層析或TLC薄闆層析，以及熔點、電泳、比旋光度、酶解圖譜等的分析與測定。隻要其中一項分析不過關，就不能進行下一步反應。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。”

　　1964年再次啟動的胰島素合成工作制定了嚴格的、符合科研規律的研究方案。每一步工作都要反複驗證無誤，最後的全合成工作也是分别先用人工合成的A、B鍊與天然胰島素的B、A鍊半合成成功并得到與天然胰島素活性與結構一樣的晶體後，再用人工合成的A鍊與B鍊全合成胰島素。在嚴格的科學規範下，通過研究人員忘我的工作，最後的成功已經是可以期待了。具體工作中仍有很多曲折，多次從山窮水盡到柳暗花明。鑒于這方面相關的文獻、回憶文章已有很詳細的報道，這裡就不再一一細述了。

 

　　

　　1979年邢其豛教授與多肽組教師

　　左起：葉蘊華、邢其毅、湯卡羅、季愛雪、李崇熙

 

　　北大化學系的研究小組到上海有機所半年後，就成功合成了A鍊的前九肽，并對A鍊後十二肽的合成提出了關鍵的修改意見，李崇熙老師還參加了更換保護基的後十二肽合成，保證了整個A鍊的順利合成。1965年9月17日，在清晨陽光的照耀下，人工合成牛胰島素的結晶，發出了迷人的閃光，大家無比激動，歡呼雀躍。雖然之前人工合成胰島素的生物活性已經得到了可靠驗證，但這一天更應該成為中國成功合成胰島素的标志性日子。這是人類首次人工合成的與天然胰島素分子化學結構相同的并具有完整生物活性的蛋白質，是繼1828年從無機物出發人工合成首個有機分子尿素後，人類在揭示生命本質的征途上實現的又一次裡程碑式的新飛躍，在生命科學發展史上具有深遠的意義。這一原創性工作，充分顯示了創新膽略、嚴謹求實、協作突破等科學精神，是前沿科學研究的典範。

　　“在胰島素A鍊合成的過程中，我分工負責A鍊中五肽（A5-9）的合成及A鍊中九肽與A鍊的分析工作。在我們和有機所、生化所的彙報會上，和老師、學長、同事們的交流，讓我學到了很多書本上學不到的知識。在參加胰島素合成的大協作中積累的實驗經驗、科學的思維與嚴謹的工作作風，使我終生受益。我在上海有機所合成A鍊的四本實驗記錄本已交給beat365檔案館保存。”

　　“該項研究成果獲1982年國家自然科學一等獎，獎金共一萬元，上海生化所分得5000元，北大與上海有機所各分得2500元。化學系與教研室提成後，餘下1500元分給參加合成A鍊的七人。施浦濤與陸德培兩位老師在文革中已調離北大，獲獎後，施浦濤，邢其毅，陸德培，湯卡羅，葉蘊華，李崇熙，季愛雪北大七人團聚了一次并合影留念。”

 

　　

　　前排左起：施浦濤，邢其毅，陸德培

　　後排左起：湯卡羅，葉蘊華，李崇熙，季愛雪

 

　　2015年是人工合成結晶牛胰島素50周年，國内組織了隆重的紀念活動。上海科教電影制片廠專門采訪了50年前參加合成胰島素三個單位的工作人員與領導，分别制作成40分鐘和8分鐘紀念短片。中國科學院國際網報道了這次紀念活動。郵電部發行了限量版面值1.2元的紀念胰島素合成50周年的郵票，9月17日在上海生命科學院舉行首發儀式，化學院黨委書記馬玉國以及葉蘊華、湯卡羅、金祥林老師應邀到上海參加郵電部首發儀式以及下午和媒體的見面會。據說集郵愛好者天不亮就在上海淮海路郵局門前排隊等候，8點鐘一開門紀念胰島素合成50周年的郵票即被一搶而空。

 

　　

　　紀念胰島素合成50周年的郵票

 

　　11月7日，劉延東副總理、上海市委書記韓正、中科院院長白春禮等在上海生命科學院召開了紀念人工全合成結晶牛胰島素50周年暨加強原始創新座談會，并接見了當年參加合成胰島素的代表葉蘊華老師和上海生化所朱尚權研究員。三個單位的領導與院士均參加座談會，北大化學院院長高松老師參加了座談會。《生命科學》雜志出了專刊紀念人工合成結晶牛胰島素50周年，葉老師在該雜志發表了《我國成功合成結晶牛胰島素的啟示和收獲》。湯卡羅老師也在《大學化學》發表》了人工合成胰島素的精神代代相傳》一文。

 

　　03 /國難家困日，忠孝知兩全

　　“1965年2月，正當我在上海有機所參加合成胰島素A鍊工作時，突然接到北大化學系社教工作組通知，要求我回校參加社會主義教育運動，因為上面有人說‘北大是爛掉了的單位’，派了以中宣部副部長為首的工作隊進駐北大，查辦北大黨委與各系黨總支幹部的問題。我趕回學校後，政治風向突然變了，鄧小平和彭真表态認為社教工作隊對北大校長陸平及北大工作所做的結論是完全錯誤的，于是又召開了‘國際飯店會議’為陸平及被批判的中層幹部平反，同時批判了社教工作隊，把他們調離北大。在這政治轉折的時刻，把我召回學校的目的沒有達到，但又不好讓我立即再回上海，于是就安排我和葉秀林老師、程淑鑫老師與四年級學生到門頭溝沿河城參加農村的‘四清’運動。我們與老鄉同吃同住同勞動，‘訪貧問苦’，清查農村基層幹部的問題。直到同年10月，學校又通知我回上海，準備材料，參加11月在上海召開的結晶牛胰島素合成的鑒定會。鑒定會認為已經通過人工全合成獲得了結晶牛胰島素，但對于全合成最後産物結晶，為慎重報道，希望再補充幾項分析數據。”

　　“經過進一步補充分析數據後，1966年4月，國家科委在北京召開結晶牛胰島素合成的擴大鑒定會。會議一緻認為合成的牛胰島素結晶是與天然胰島素結構相同并具有完整生物活性的蛋白質。鑒定會後，北大派原班人馬又增加1964年畢業的夏霖，到上海有機所準備開展下一個更大的蛋白質煙草斑紋病毒（154肽）的合成。不過這項工作并未真正開始，就被‘史無前例’的‘文化大革命’打斷了。1966年6月1日中央廣播電台廣播了北大聶元梓等人寫的‘第一張馬列主義大字報’後，6月11日在上海的北大科研組就被召回參加學校的文化大革命。當時不隻是北大，全國所有大學、科研院所、中小學正常的教學、科研工作全部停止，國家陷入了不堪回首的停滞、倒退的十年惡夢。”

　　“1966年文革開始時，我30歲，到78年恢複正常的教學、科研秩序，共12年。這原本是我人生的黃金時代，但都在文化大革命當中消耗了。文革開始時北大校長陸平首當其沖被打倒，我們教研室主任邢其毅教授被扣上‘資産階級反動學術權威’的帽子住進牛棚，基層幹部也都成為批判對象。記得在老化學樓二樓陽台外，曾有一條大橫幅上寫到‘請紅衛兵把修正主義苗子李宣文從巴黎揪回來’（當時宣文正在法國裡昂進修）。工宣隊把一年級部分同學分到有機教研室，幫助搞文化大革命。我是有機組被重點批判者之一，要我‘鬥私批修’，揭發走資派的問題，要‘觸及靈魂’、‘竹筒倒豆子’，我實在做不到無中生有，檢讨好多次都過不了關。因為我參加了胰島素合成研究，又曾單獨向陸平彙報過這一工作，所以被認為是走資派的重點培養對象，成了走資派的‘黑幫爪牙’。這樣，我從66年的8月起，就和無機專業的蘇勉曾先生、高分子專業的丁有駿老師三人被勒令勞動改造，每天打掃老化學樓，包括清掃廁所、化學樓道，樓外院子等。我們一直勞改到1967年2月，《紅旗》雜志刊出要解放幹部的社論，我們三人被定性是人民内部矛盾，才停止勞動改造。”

　　“1968年9月又開始“清理階級隊伍”運動，所有男教職工與女教職工都分别集中起來居住。因為我剛生了老二，住在家裡，但無人照顧，宣文隻能每天請假，早中晚來回奔波三次回家照顧我，做飯，洗尿布等。”

　　“1969年夏秋開始，學校大部分教師都下放到江西鯉魚洲勞動，留在學校的老師則由工宣隊安排工作，主要是辦工廠，搞生産，我被安排辦高分子工廠。我們從無到有、因陋就簡在原十四齋籌辦和生産工程塑料聚砜車間，車間主管是軍宣隊張永生等領導。我們在學習和工作中從未接觸過化工生産，隻能硬着頭皮邊學邊幹。催化專業張嘉育老師從鯉魚洲調回來與高分子專業冉瑞成在工人趙師傅帶領下三班倒燒鍋爐，為生産聚砜的反應釜提供加熱的蒸汽。我分管技術方面的工作，隻需要上白班，但每天都要等到出料正常後才能回家。我經常等半夜出料後，才膽戰心驚地從校園的東邊穿過燈光昏暗、空無一人的校園，再懇求看門人打開早已關閉的西校門，回到蔚秀園的家。在聚風車間期間，我和李支敏、傅忠誠師傅還經常乘學校的敞篷汽車來回5-6小時到天津某化工廠買原料雙酚A。”

　　“有一次生産出了一鍋不合格的産品，造成嚴重損失和浪費，為此停産20天，辦學習班，主要是批判我們幾位老師沒有把好關。最後找到原因是堿的分析數據有問題導緻産品不合格，軍宣隊立即把分析堿的老師發配到鯉魚洲勞動。在這段期間，宣文到蘭州參加‘一頂三會戰’兩年多，我一個人要照顧宣文的父母和兩個年幼的孩子真是非常辛苦。那時居住環境和生活條件又極差，吃不好睡不好。我算是很堅強了，因在部隊受過鍛煉，但經常還是有種欲哭無淚的感覺。同時在車間勞動心情也很緊張和壓抑，整天提心吊膽怕生産出來的産品不合格挨批判。車間裡李支敏、黃愛金等同事給予我很多的關心和幫助，幫我度過了這段困難時期，非常感謝他們！我在聚砜車間一直幹到1972年，因為對甲苯嚴重過敏，臉上長滿了疹子，工宣隊就把我調到高分子教研室教工農兵學員有機化學課和指導高分子化學實驗。因為我沒去鯉魚洲，要補勞動課，所以1975年7月到1976年7月，又讓我到大興天堂河農場北大五七幹校勞動一年。”

　　“那段時間是我一生中最困難的時期。宣文的父親在他1966年3月去法國進修後不久就患腦溢血癱瘓在床，我一直保密沒有告訴他。1967年7月他從法國回國後，作為一個大孝子，得知父親癱瘓在床，立即回老家把他父母從農村接到北京來與我們同住。但是北大分房的政策是不考慮臨時戶口的。我們原來住在全齋（原燕京大學男單身宿舍）118号，這是一間18平米的房，三代5口人實在住不下，宣文的母親隻好與鄰居的保姆一起住在另外的房間。1968年我們第二個孩子即将誕生，居住環境會更為窘迫。後來打聽到蔚秀園平房114号雖然也是18平米，但隔成為兩小間，原住戶還在住房後面接了一個廚房，可以放一張床安排宣文父親住在那裡，所以我們向學校房産科申請置換到了蔚秀園平房。平房在一個形狀不規則的小院子裡，13戶人家公用一個室外水龍頭，蜂窩煤爐放在屋檐下做飯。大家公用一個四面通風的蹲坑廁所，下面就是糞坑，農民定時來掏糞。室内沒有暖氣，冬天要生火爐取暖。”

　　“1969年7月，宣文作為先遣隊下放到鯉魚洲三個多月後，被石油部調到蘭州參加‘一頂三大會戰’兩年多，1974年到北京平谷許家務大隊勞動一年，1976年去西藏、青海開門辦學……。大約四、五年的時間裡，家裡就我一個人‘主持大局’。我除了在聚砜車間繁重的勞動外，一個人承擔全部家務，還要負責給癱瘓的公公剃頭、刮胡子……各種困難、傷病、煩惱真是一言難盡。好在當時年輕，身體素質好，能吃苦，咬着牙扛過來了。”

　　“這段困難時期，妹妹葉蒨華也得了重病最後去世，我真是心如刀割，痛不欲生。1964年她在北大化學系畢業後被分配到石油化工科學研究院工作，并擔任一個課題組組長做國防任務，幫助越南合成一種特殊的油，原料要用劇毒的間二溴苯。因為實驗室的通風設備不好，結果因間二溴苯中毒，導緻肝髒受損，肝硬化。北醫三院确診為職業病，但她患病期間正處于文化大革命高潮，醫院很亂，職業病科沒有認真給她治療。1969年單位還安排她到潛江五七幹校勞動，後來病情惡化，于1972年英年早逝，時年31歲。”

 

　　04 / 歲月蹉跎雄心在，學術生涯花盛開

　　1976年“粉碎四人幫”，國家“撥亂反正”。到1978年以後，葉蘊華老師的人生和學術道路乘改革開放的東風，才又開始了新航程。葉老師回憶道：“1977年高校恢複招生考試。1978年我從高分子教研室正式調回有機教研室，領導讓我和尚振海兩人擔任教研室副主任，協助教研室主任邢其毅先生工作。我主要管科研，尚老師管教學。當年一起做胰島素合成的施溥濤和陸德培兩位老師在文革前是教研室副主任，文革中調離北大，原胰島素組還剩下李崇熙老師、季愛雪老師和我。李崇熙老師建議我們繼續搞多肽研究，于是邢先生、李老師、季老師和我又一起合作，從做促睡眠肽的合成與結構改造的研究開始到做多肽合成方法的研究。睡眠肽合成的研究簡報很快于1979年在《北大學報（自然科學版）》發表，全文于1983年在“中國科學”雜志發表。”

　　“另一篇關于多肽試劑的文章為了能在國外雜志上發表，我們幾乎跑斷了腿。文革雖然結束了，但‘左’的思想影響還很嚴重，向國外雜志投稿要一級一級地審批。先要教研室寫一個報告，說明這是基礎研究沒有保密的問題，再到系裡蓋章，系裡審查通過了，再到北大的科研處蓋章，最後再到保衛處蓋章。向國外投稿還要求到建國門的國際郵局，他們最後審一次才能寄出。由于邢先生把關非常嚴格，我們這篇文章直接就被《Tetrahedron Letters》（1981）接收并發表了。這是我們第一篇在國外雜志發表文章的經曆。”

　　“重新開始科研工作感覺壓力非常大，要看大量的文獻資料，而且經常要進行國際交流，我的英文水平隻能借助字典看英文文獻，聽力與口語完全不行，就決心想辦法補上。當時校工會辦了英語口語的夜校班，一個星期兩個晚上，我就去上夜校練習口語。平時就自學當時非常流行的《新概念英語》和看錄像帶《Follow me》。做家務時也帶着耳機聽錄音磁帶或英文廣播，想辦法提高聽力和口語能力。”

　　“1986年國家自然科學基金委員會成立後，科研項目申請有了明确的規範。由于我們的興趣各不相同，多肽組解散，各人自己成立課題組做研究。我就獨自申請自然科學基金項目做我感興趣的課題，同時我還和邢先生合作進行人參水溶性化學成份的研究，協助邢先生指導博士生。”

　　1986—1995年期間，邢先生先後領銜主持國家自然科學基金七五重大項目“我國獨特的及豐産的天然産物研究”與八五重點項目“我國邊遠地區和海洋獨特天然産物的研究”兩大課題。全國有若幹個大學和研究所參加該兩項課題的研究。葉老師承擔了其中的子課題“參類水溶性化學成分的研究”，她與邢先生的先後八名博士生、博士後與進修教師，以及若幹名本科生畢業論文，曆經十幾年的艱苦研究，從名貴藥材人參、三七等的水溶性成分中首次分離、純化、鑒定與合成了若幹具有生物活性的非蛋白氨基酸與寡肽類化合物。該項研究成果獲1995年國家教委科技進步一等獎。

 

　　

　　與邢先生邢師母（左，錢存柔教授）合影（1990）

 

　　“人參、三七等水溶性成分裡面，有很多非蛋白氨基酸和多肽成分。中藥一般都是水煎的，水溶性成分非常重要，但以前沒什麼人研究。原因是用乙醚、酒精等有機溶劑提取後容易濃縮得到提取物，而水溶性成分回旋蒸發要加熱到100°C，活性成分就破壞了。萬事開頭難，第一位進行參類水溶性化學成分研究的是1986年博士生楊柳。當時化學系幾乎沒有進行該研究的儀器設備，全系隻有分析教研室進口了一台分析型HPLC儀，但他們排滿日程輪不到我們使用。我們的實驗主要利用生物系儀器進行，如高速離心機、冷凍幹燥儀、氨基酸定量分析儀，氨基酸序列分析儀、電泳儀與低溫實驗室等。因為化學系沒有制備型HPLC，難以完成多肽的分離純化，楊柳常常帶了提取液騎車到離北大很遠的外單位，借助他們的半制備HPLC儀分離、收集純樣品。一直到1993年我們教研室才有一台半制備的HPLC供大家使用，經常要等兩個星期才輪到我們課題組使用。曆經十多年的艱苦研究，我們課題組首次分離并鑒定了一組以γ-谷氨酰基為N-末端的谷胱甘等寡肽，其中有的寡肽具有促睡眠的生理活性。首次從不同參的水提取液中分離、鑒定了有強生物活性的非蛋白氨基酸及其他化合物。研究結果為合理使用人參以及對人參的雙向調節的藥理作用提供了科學依據。我們的研究結果發表後引起國際同行的關注。1993年我應韓國第六屆國際人參學術會議的邀請在漢城（今首爾）召開的大會上作學術報告，會議主辦方支付了我來回機票、注冊費與食宿費。”

　　

　　由于在胰島素合成工作中積累了豐富經驗，生物活性肽的合成與結構改造以及多肽合成方法的研究成為葉老師主要的研究方向。葉老師課題組研究了多種新型含磷有機化合物作為偶聯劑（縮合試劑）用于多肽合成。偶聯劑是指在肽與蛋白質合成時，促使氨基酸之間脫水形成肽鍵的試劑。葉蘊華課題組研制的偶聯試劑DEPBT用于多肽合成具有高效、底物适應性廣的特點，适用于多肽的溶液法和固相法合成。後來，她的課題組在研究數種蛋白水解酶（胰蛋白酶、α-胰凝乳蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、木瓜蛋白酶與嗜熱杆菌蛋白酶）在有機溶劑中合成寡肽取得了令人興奮的結果。

　　“我的課題組中張德儀、範崇旭和郝小林幾位同學首先合成了若幹個新的含磷有機化合物作為偶聯試劑用于多肽合成，發現DEPBT的效果最好。這項研究首次于1996年《Synthetic Communications》上發表。但是我們還不能證明它是否優于當時常用的BOP、PyBOP（Castro Reagent）等其他偶聯試劑。1997年6月我在參加第15屆美國多肽會議後，與美國加州大學聖地亞哥分校（UCSD）的著名多肽專家M.Goodman教授合作，利用他們實驗室中手性柱的HPLC，重點比較DEPBT與當時常用的偶聯試劑在形成肽鍵時的消旋率（當時我們北大有機實驗室隻有一台公用的半制備HPLC，沒有手性柱）。因為生物活性肽一旦消旋，将會失去其生物活性。研究結果表明我們的DEPBT與其他常用的偶聯劑相比，幾乎不引起外消旋化和差向異構化，而且反應條件溫和，産率也不錯。這一結果于1999年在《Organic Letters》上發表後，美國幾位搞天然産物全合成的權威，在合成中用DEPBT都得到非常好的結果，并在他們發表的文章中稱DEPBT為‘葉氏試劑（Ye's Reagent）’。在有關多肽偶聯試劑的綜述文章中也稱DEPBT為‘葉氏試劑’。黃培強教授主編的《有機人名反應、試劑與規則》中對葉蘊華偶聯試劑（DEPBT）做了詳細的介紹，實際上這個‘葉蘊華偶聯試劑’的名字是從國外引進的，黃培強老師在他的天然産物全合成中用這個試劑也取得了好的結果。”

 

　　

　　1997年7月在Goodman實驗室（UCSD）做實驗

 

　　“後來我的幾位博士生與碩士生對DEPBT進行了深入研究。博士生高興明、唐豔春與幾位碩士生用該試劑成功的用于環肽的合成，并對影響環化反應的因素及環化規律進行了系統的研究。博士生劉平發現DEPBT不僅表現出優異的立體化學選擇性，而且在用于含有羟基或酚羟基的絲氨酸、酪氨酸等與各類氨基醇或氨基葡萄糖作為氨基組分時，用DEPBT偶聯劑，其羟基無需保護，羧基隻選擇性地與氨基組分的氨基反應而不與羟基反應，因此适于N-保護肽醇和糖肽的合成。DEPBT已成為一種重要的合成肽試劑，被廣泛用于線性肽、環肽的合成以及大環内酰胺化。現在蘇州昊帆生物股份有限公司已進行工業化規模生産，産品出口到歐美各國。過去我們對知識産權缺乏認識，加上新化合物DEPBT的突出優點是在後來的研究中才發現的，所以沒有申請專利，對此感到有些遺憾，但是令人高興的是DEPBT工業化規模的生産是由中國公司成功進行并出口的。”

 

　　

　　《有機人名反應、試劑與規則》中對葉蘊華偶聯試劑的介紹

 

　　由于中國在合成胰島素方面的學術貢獻及影響力，從1990年開始，由上海生物化學研究所牽頭，創辦了中國國際多肽學術會議（Chinese Peptide Symposium，CPS），每兩年舉辦一次。後來在諾貝爾獎獲得者Merrifield教授的倡導下，從1994年開始，會議設立了“Cathay Award（華夏獎）”，每次會議評出在多肽領域有突出貢獻的中、外學者各一位，葉蘊華老師1998年獲此榮譽。2007年在鄭州召開的第五屆全國有機化學學術會議上，經過全國有機化學界評審，葉老師與上海有機所姜标、廈門大學黃培強三人獲第四屆中國化學學會有機化學創造獎。

　　葉老師另外一個很重要的與多肽相關的研究方向是關于酶催化肽鍵的形成。“我很早就對‘酶化學’感興趣。我在教‘生物有機化學’課時，看到美國MIT的Klibanov發表的文章，報道他們把脂肪酶放到某些疏水性有機溶劑中，還有活性。過去我們都認為酶是很嬌嫩的，溫度、pH值稍有改變酶就會變性失活，在有機溶劑裡一般難以存活。Klibanov研究了在不同溶劑裡脂肪酶的活性，結果表明脂肪酶在一些疏水性的溶劑裡仍保持活性，有時甚至在100°C時還有活性。”

　　“看到那篇文獻，我非常興奮，覺得這是一個很有意義的研究領域。Klibanov研究不同溶劑裡脂肪酶的活性，我決定探索不同蛋白水解酶在不同有機溶劑中的反應。這個項目當然有風險，可能做不出什麼結果。令人欣慰的是，我們的研究結果表明，蛋白水解酶在某些疏水性的有機溶劑中仍有活性，但催化作用是反方向的。因為在生物體内或通常實驗用的緩沖液裡蛋白水解酶的作用是水解肽鍊，把蛋白質水解成小肽，再分解成氨基酸，而且隻能水解L-構型氨基酸形成的肽鍵。但在有機溶劑裡它的作用是合成肽鍵，我們研究了胰蛋白酶，α-胰凝乳蛋白酶，枯草杆菌蛋白酶，木瓜蛋白酶與嗜熱肝菌蛋白酶，成功的合成了若幹生物活性五肽，并系統的研究溶劑性質、pH值、溶劑中含水量對反應的影響。最有意思的結果是，在有機溶劑中，不僅L-構型氨基酸可以作為酶的底物發生反應，在特殊的反應條件下，DL-氨基酸，D-氨基酸、非蛋白氨基酸、甚至非氨基酸如甾體化合物都可以作為蛋白水解酶的底物進行反應。”

　　“宣文是研究分子篩的，他退休後與我合作，博士生邢國文用結構不同的分子篩固定蛋白水解酶進行多肽的合成。我們在1998年中國國際多肽會議上報告了在有機溶劑中蛋白水解酶固定在不同分子篩上的新成果，研究結果發表于《Tetrahedron》（2000年）雜志，引起國外關注。很快收到《Applied Biochemistry and Biotechnology》雜志主編Jack Cazes先生的邀請，讓我們寫一篇相關綜述。因邢國文已獲博士學位離校，博士生嚴愛新、宣文和我合作寫了綜述，在該雜志（2002年）發表。”

　　酶催化用于有機合成是一個非常誘人的科研課題。比如一個碳酸酐酶分子在溫和條件下，一秒鐘能催化10的5次方（105）個二氧化碳分子的水合反應，比未經酶催化的反應快10的7次方（107）倍。酶催化反應的應用困難是酶容易失活，更難以重複使用，不易工業化。葉老師和李宣文老師合作研究的分子篩固定化酶具有潛在的應用前景。

　　“另外因為我在Barton課題組訪問期間曾做過一些甾體化合物的反應，1986年回國後，指導碩士生黃雲生開展了氨基酸、肽-甾體化合物的合成與雌激素受體的研究，研究結果為新藥設計提供了新的思路。論文在《Steroids》雜志發表後引起國内外科學家的關注。1991年我曾參加‘生命過程中若幹重要的化學問題’項目的子課題‘離子通道蛋白質的全新設計與合成’的研究，進行了兩親性α-螺旋的全新設計與合成及卟啉-氨基酸或肽綴合物的合成與性質的研究，也得到了有意義的結果。”

 

 

　　記者 | 郭九苓、高珍、肖熠、裴堅

　　錄音整理 | 郭九苓

　　排版 | 祝晨旭

　　文字編輯 | 郭九苓、葉蘊華

　　審核 | 葉蘊華、肖熠、高珍