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胰岛素发现背后的无私与热情

2025-01-21

学苑创造·C版 2025年2期
关键词:贝斯特麦克劳德胰腺

弗里德里克·格兰特·班廷(1891年11月14日—1941年2月21日),加拿大生理学家、外科医师。与贝斯特发现了从动物胰腺中提得可供临床应用的胰岛素,与麦克劳德共同研究改进提取方法,使胰岛素能批量生产,挽救了许多糖尿病人的生命,为临床治疗糖尿病作出贡献,荣获1923年诺贝尔生理学或医学奖。

1965年9月17日,中国科学院生物化学研究所沸腾了。因为经过6年9个月的奋战,经过近200步的化学合成,终于制得了一小瓶雪白的结晶体——世界上首批用人工方法合成的牛胰岛素!这一壮举,使得人类在认识胰岛素的道路上又迈出了重大的一步。

胰岛素究竟是什么呢?原来,在人和动物的胰腺里,分布着形状像小岛般的细胞群——“胰岛”。它分泌出的一种激素,便被称为“胰岛素”。胰岛素是一种很重要的激素,一旦缺乏,人的血糖就会升高,患上糖尿病。在医学上,胰岛素是治疗糖尿病的特效药。

并非只有人类拥有胰腺、会分泌胰岛素,许多哺乳动物也有胰腺,也会分泌胰岛素,而且它们的分子结构极为相似。比如,牛胰岛素与人胰岛素的分子结构都是由51个氨基酸组成,其中50个氨基酸的成分及排列顺序完全相同,只是最末一个氨基酸有所不同。

然而,人类认识胰岛素,却经历了曲折而有趣的过程。

1920年11月,有一个青年来到加拿大多伦多大学生理研究室,求见著名的约翰·麦克劳德教授。麦克劳德教授询问之后,得知青年叫班廷,是一名乡村医生。班廷专程从乡下赶来,目的是请麦克劳德教授允许他在这儿的实验室进行一项实验。

原来,班廷是一个农民的儿子。多伦多大学是他的母校,他是从这里的医学系毕业的。后来,他回到故乡安大略省,在一个小镇上当医生。1920年10月30日,班廷在翻阅一本医学杂志时,偶然看到这样的论述:在1889年,奥斯加·缅科夫斯基和胡恩·梅林发现,如果将狗的胰腺切除,狗会患上糖尿病!

糖尿病在当时是一种无法治愈的顽症。班廷看到这里,不由得心里一震:看来,糖尿病跟胰腺有很大关系。也许,在胰腺里存在着一种神秘的物质,缺少了它,人或动物便会患上糖尿病。那么,能不能把这种神秘的物质提取出来呢?

可是,班廷身处一个偏僻的小镇,有什么办法进行这样的实验?班廷想起了自己的母校,便跑来向麦克劳德教授求助。

麦克劳德并不认识这名昔日的毕业生。他认为这个青年想要研究糖尿病,简直是异想天开。他对班廷说:“你自己在家里做实验吧,我这儿的实验室没有空余的。”

班廷无奈,只得回乡下去了。到了第二年,学校放暑假了,班廷想起麦克劳德教授要回故乡度假,实验室一定会空出来,便又跑到多伦多大学来。这一次,麦克劳德教授没有拒绝班廷,但跟班廷约定,他回家度假八个星期,只允许班廷在这八个星期里使用实验室,多一天都不行!

班廷欣喜若狂地答应了。正好,有一名22岁的青年助教贝斯特愿意帮助班廷做实验。于是他俩便用10只狗开始了实验。

起初,班廷把狗的胰腺结扎起来,每天分析狗尿中的含糖量。一天天过去了,狗尿的含糖量一直正常,狗并没有患上糖尿病。

实验室的使用时间总共才8个星期,过一天就少一天。班廷看着日历一页页撕去,而实验却毫无结果,心中万分焦急。他不得不重新进行检查,结果发现是结扎不紧,狗的胰腺依旧能够发挥功能,导致实验失败。

班廷和贝斯特商议后,进行了这样一个实验:把狗的胰腺取下来,捣碎,从中提取出液体,再注射到患糖尿病的狗的身上。

奇迹出现了。经过注射,那只患糖尿病的狗血中的含糖量迅速降低。这说明,从胰腺里提取的液体,能够治疗糖尿病!

接着,他们又用牛做实验,也得到了同样的结果。

正在这时,麦克劳德教授度假回来了。班廷和贝斯特立即向他兴奋地报告实验结果。教授听后直摇头,根本不相信。然而,事实最有说服力。当麦克劳德教授亲眼看了班廷和贝斯特做的实验以后,他相信了。

麦克劳德教授转变了态度。他动员整个生理研究室的工作人员,投入这一项实验。就这样,他们最终发现了那神秘的物质,并命名为“胰岛素”。

诺贝尔奖委员会决定把1923年诺贝尔生理学或医学奖授予班廷和麦克劳德,以表彰他们发现胰岛素的卓越功勋。

班廷是一个谦逊的人,他在领到诺贝尔奖奖金之后,把其中的一半分给了贝斯特。他说,没有贝斯特的热情帮助,他不可能发现胰岛素。麦克劳德也仿照班廷的做法,把自己领到的奖金分了一半给助手克利普。

1925年,美国生物化学家艾贝尔进一步提取出了胰岛素结晶,证实它的化学成分是蛋白质。从1945年起,英国科学家桑格经过整整10年的努力,终于在1955年弄清楚了牛胰岛素的分子结构:它由两条分子链组成,一条叫A链,一条叫B链;A链由21个氨基酸组成,B链由30个氨基酸组成。一个牛胰岛素分子,一共含有777个原子。为此,桑格荣获1958年的诺贝尔化学奖。

有了充足的胰岛素,糖尿病患者可以安心地进行治疗,尽管身上布满了针眼,但再也用不着饿肚子了,他们能够很好地、充满希望地活着。

1930 年,班廷糖尿病研究院在多伦多创立了,班廷出任院长。班廷对科学的无私奉献和对医学研究的执着,在经历了诸多挑战之后,最终促成了胰岛素这一具有里程碑意义的发现,人们将永远铭记他的贡献。

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