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征文

一代大师钮经义

深圳先进技术研究院   赖相伊

  1965年9月,中国科学家首次用人工方法成功合成出具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素,实验的成功使中国成为第一个合成蛋白质的国家,标志着人类在探知生命科学的征途上又迈出关键性一步,同时也预示着中国合成生物学时代的到来。辉煌成绩的背后,有一个不得不提的名字,他是这项重大科研成果的主要完成人,是中国诺贝尔奖提名第一人,他就是我国生化界泰斗——钮经义院士。他,科研学术顶尖,学成归国报效,在新中国生物化学发展史上书写下浓墨重彩的一笔。

  一、发愤求学,显露锋芒

  1920年12月26日,钮经义生于江苏兴化的一个书香家庭,祖父是清朝举人,以教书为业,父亲亦考取了秀才,在家乡做私塾教师。从钮先生名字来看,家里人大抵期盼他能承继儒学,继续探索经书义理的学问。但在那个新旧碰撞、交织的年代,钮经义不愿因循守旧,他选择与时俱进,走出了一条截然不同的人生道路。

  由于家庭氛围熏陶,钮经义从小就有很强的求知欲,学习十分认真刻苦。1937年,抗日战争全面爆发,尽管钮经义遭逢战乱时局,高三那年辗转求学,可他依旧凭着优异的成绩被保送到国立西南联合大学化学系学习。战火硝烟中的西南联大有多牛?它是中国高等教育史上的丰碑和奇迹,成立仅八年多,学生毕业人数不到一半,却培养了100多位两院院士及众多杰出的人文精英,钮经义那代人是在抗日救亡的气氛中成长起来的。

  大学四年中,钮经义如饥似渴地学习,孜孜不倦,他有幸聆听到高崇熙、朱汝华、黄子卿等大家的教诲,加上自身努力钻研,他的基础知识和专业知识都学得很扎实,为日后科研工作奠定了坚实基础。1942年,钮经义顺利毕业后在重庆国立药专(今中国药科大学)担任助教,随后于1946年进入北平的清华大学工作,期间他成功被录取为官价外汇自费的出国留学生。经过一年的经费筹集,1948年钮经义辞掉清华大学教务,远赴美洲求学,重返他梦寐以求的校园生活。

  跨越重洋,钮经义来到美国得克萨斯大学攻读生物化学,师从 R · Williams教授。因表现突出,第二学期起他开始担任 Lochte 教授有机定量分析课的助教,并在1950年担任 R·Williams 教授的研究助教。

  此前,R·Williams教授和其研究组对B族维生素的研究已取得丰硕成果,20世纪40年代末,研究组把兴趣转向生物体对微量元素的需求方面。在 R·Williams 指导下,钮经义完成了自己的博士论文课题:以酵母和大肠杆菌为材料,来测定微生物对锌、钴、锰等微量元素需要量的方法。

  1953年5月,钮经义顺利获得博士学位,9月被聘为得州大学克莱通基金会生化研究所的研究助理,在 Lester Reed 的实验室开展硫辛酸(lipoic acid )的合成研究,他通过夜以继日的工作不断提升自身研究水平。一年后,经 R·Williams 教授推荐,钮经义来到旧金山 的 柏 克 莱 加 州 大 学 病 毒 研 究 所 , 在 弗 伦 克 尔·康 拉 特(Fraenkel-Conrat)的实验室工作,学术氛围浓厚的病毒研究所成为他研究生涯的重要节点。

  在美期间,尤其是在病毒研究所工作时,钮经义在蛋白质一级结构测定的研究方面出了不少成果,1955 年是他格外丰产的一年。他对烟草花叶病毒外壳蛋白亚基的结构测定提出新见解,用其创立的部分肼解和酶解方法测出病毒不同种属或菌株的羧基端排列次序,他肯定了植物病毒颗粒中蛋白质亚基的存在,阐明了病毒外壳的结构规律,同时还更正当时弄错的几种重要蛋白质如核糖核酸酶和卵白蛋白的羧端结构。

  斐然的学术成绩来源于钮经义经年厚积薄发,他在生化领域显露锋芒,很快吸引到美国科学界的关注,可在他的心里,无时无刻不牵挂着大洋彼岸的祖国。

  二、矢志报国,潜心科研

  钮经义出国深造时日愈长,他对故乡的思恋之情也愈深,他从不曾忘却自己学以报国的初心。然而,囿于时势,他的归国之路并不顺利。抗美援朝战争切断了钮经义同祖国、家人间的联系,彼时美国禁止学理工科、医科的中国留学生回国,并且对在美的优秀中国科技人才管控愈严。

  新中国成立以来,共产党对于科学事业高度重视,设法促成海外人才回国,创造各种条件,全力支持人才回国工作。而像钮经义这般不惜代价、一心归国的学者亦是大有人在,叶笃正、闵恩泽、钱学森、邹承鲁……20 世纪 50 年代,百废待兴的新中国涌起了一股海外知识分子回国热潮,他们放弃海外优厚待遇,冲破重重阻挠,毅然选择回来建设祖国。老一辈科学家的家国情怀让后辈人深深动容,正如法国微生物学家巴斯德所言“科学虽没有国界,但是学者却有他自己的国家”。

  抗美援朝战争结束后,钮经义开始多方打听回国途径,他密切关注美国移民局方面关于在美科技工作者回国政策,始终不为名利所动,到 1956 年初他终于得到美国的放行通知。几经波折,在多方努力下,1956 年 4 月,处于学术事业高峰期的钮经义乘坐那艘著名的 “威尔逊总统号”邮轮,踏上返乡归途。

  当钮经义一踏上阔别八年的国土,他便深切感受到祖国的温暖关怀,教育部官员热情迎接他们,为他们妥帖解决好安置事宜。在北京期间,钮经义接到被聘为中国科学院生理生化研究所研究人员的通知,中科院领导亲切向他介绍情况,他们注意到钮经义在生化领域的突出能力,希望他去那里工作。钮经义当即表达了“哪里需要我,我就去哪里”的坚决态度,不久就南赴上海报到。当时的生理生化研究所是中国很有名望的研究所,钮经义被分配到曹天钦领导的研究组,主要从事原肌球蛋白的 C-端分析工作。

  1956年,政府号召“向科学进军”,虽然国内仪器设备条件较差,但学者们工作热情高涨,希望能多出重大成果。1958年,中科院生理生化研究所分立为生理和生物化学两个研究所,随着“大跃进” 运动的开展,科研人员纷纷开始提出一些宏大课题,并将课题完成时间一再提前。这种氛围下,生化所提出“合成一个蛋白质”的畅想,这个想法很快得到了党和国家的支持,生化所最终在年底确立下人工合成胰岛素的课题。因钮经义曾在美国从事过有机合成方面工作,他被委派为多肽合成的领导成员,就此开始了两千多个日日夜夜的奋战与坚守,寒来暑往,那间小小实验室的灯光常常是彻夜不息。

  1959年,生化所以曹天钦为组长的领导组采用“五路进军”方式,设立五个研究小组,正式启动胰岛素人工合成工作,钮经义主要负责其中的有机合成小组。经过一段时间科研攻关,领导组决定放弃 “五路进军”中的三个研究小组,把力量全部集中在拆合与有机合成方面,由于任务繁重,生化所找了北京大学等单位协作。研究过程相当艰辛,难度极高的课题给中国这批出色的科研人员带来了巨大挑战,尽管中途历经人来人往的盛况和不被看好的冷落,但钮经义等为首的二三十名精干力量以坚韧意志踏实地开展工作,默默耕耘,不忘初心,终于在1965年9月他们获得了具有天然胰岛素活力和晶体形状的人工合成结晶牛胰岛素。

  钮经义在其中负责合成方案的设计、合成路线的选择和解决各种难题,成绩突出,他除了是这项成果的主要研究者,还是少有的自始至终都参与到课题的科研人员,在大家共同推举下,钮经义成为诺贝尔化学奖1979年度的候选人,他也是中国提名诺贝尔奖的第一人。尽管由于种种原因,钮经义最后并未获奖,也许很多人为之惋惜,但在先生心里大抵是不足挂怀的。对钮经义来说,科研事业是他一生兴趣所在,殚精竭虑只因拳拳报国之心,有幸取得的一些成绩则是团队奋斗的结果,他曾说“我应该再次感激在整个胰岛素工作中所有参加者的奉献精神,作为始终参加此项工作的一员,我只是和大家一样尽了一份微力”。

  钮经义凭借人工合成胰岛素的成果获得1982年的国家自然科学奖一等奖,而在胰岛素工作完成后他没有停下脚步,而是继续带领课题组进行多肽合成方法改进的研究,在80年代初期他合成了胰岛素原C肽,并与北京海军总医院协作,完成C肽放射免疫测定药箱的研制,荣获1983年度国家发明奖二等奖。年迈的钮先生始终保持着少年那份心性,坚持在科研一线,他将毕生的大好时光全部奉献给了他热爱的科学事业,奉献给了他深爱的祖国母亲。

  三、春风化雨,提携后辈

  钮经义先生终日勤勉,对自身要求极高,为新中国的生物化学事业奋斗了一生。他脾性温和,为人真诚,淡泊名利,不计较个人得失,尽管为国家科学事业做出卓越贡献,却从不居功自傲,有谦谦君子之风。他在沉心科研的同时,也不忘悉心栽培学生、提携后辈。

  据中科院原上海生科院生化与细胞所党委书记景乃禾回忆,在钮先生实验室攻读硕博期间,先生总是放手支持学生在符合实验室整体研究方向的情况下自主选择课题,不做过多干涉,而当学生遇到瓶颈时,先生不仅不施加压力,还时常勉励大家不要害怕困难,坚持下去可能很快会迎来转机。毕业后景乃禾去了日本从事博士后研究,回国后又到钮先生组里工作了一段时间,期间景乃禾有独立建组搞研究的想法,在同钮先生商谈中,先生很认可,并为他组建新团队、独立开展科研工作提供了大力支持。在学生看来,钮先生的谆谆教导让他们如沐春风,备受鼓舞。中科院原上海生物化学研究所副所长朱尚权说,钮先生是他在生化专业的启蒙导师之一,是他学术道路的引领者,不断激发他在科研创新上的潜能。

  而在后学眼中,钮先生这样的大师级人物,却是分外平易近人,他似春日暖阳,散发着明亮却不刺眼的光辉。20世纪80年代生化所里想出国的人多,许多人来找钮先生写推荐信,钮先生基本是来者不拒。据中科院院士王恩多描述,钮先生特别爱护年轻人,她是有切身体验的。上世纪80年代她在申请 Fogarty 国际基金的奖研金时需 4 名推荐人,王应睐先生说可请钮先生推荐,她担心钮先生这样的大家不愿为她这般年轻学者写推荐信,内心十分忐忑,没想到钮先生对待这件事特别认真,她为此一直心存感激。据中科院原上海生物化学研究所高级实验师杨士珍回忆,钮先生胸怀宽广,不论是对学生还是工作人员都鼓励大家多思多想,只要大的研究方向一致,他就放手支持大家自由探索。课题完成后组里人常请先生署名一作,先生不同意,尽管他在工作中贡献了很多关键思路,但他总会让出文章第一作者的署名,自己仅署通讯作者。

  钮先生的言传身教如春风化雨般润泽后辈,让人受益匪浅。大抵凡所谓大师者,必修身以立德,勤勉以治学,传道授业以解惑也,钮经义先生正是典范。

  后记

  高山仰止,景行行止,过往岁月里的大师风采,值得让更多人领略与铭记。念念不忘,必有回响,人生在世,唯有看见光,方能成为光。

 

作品简介:在党的感召下,一代代科学家献身祖国科学事业,他们以信仰铸就奇迹,以家国情怀撑起科技发展的脊梁,让祖国从“向科学进军”迎来了“科学的春天”,他们是时代的光,照亮科技强国之路。高过往岁月里的大师风采,值得让更多人领略与铭记,念念不忘,必有回响,谨以此文致敬为祖国科技奋斗终生的科学前辈们

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