歷經百年！胰島素是如何發現的

貝斯特（左）、班廷（右）和編號為406的狗。

1921年8月1日，加拿大小鎮醫生班廷和他的學生貝斯特，給一隻編號為406的狗，注射了8毫升從胰腺中製備的提取物。1小時後，此前已處於昏迷狀態，看上去奄奄一息的406站了起來並能在地上行走。406是他們僅剩的一隻實驗用狗，雖然幾小時後還是死亡了，但這種提取物被證明有效，最終被命名為——胰島素。

今年，是胰島素髮現的一百週年。

一個在動物胰腺內合成分泌的激素，被發現後無需任何修飾就能直接成藥，把糖尿病由絕症轉化為可以控制的慢性疾病，這無疑是人類醫學史上罕見的奇蹟。

黑暗中的探索

糖尿病大概是歷史上最早被發現的疾病之一。

古希臘、古埃及、古印度和古代中國，四大文明古國在不同歷史時期都獨立發現了糖尿病。早在一千五百年前，古埃及就出現了對糖尿病患者“體重快速下降和頻繁小便”的症狀描述。我國東漢名醫張機在《金匱要略》中，也以“消渴症”描述糖尿病的相關症狀，該名稱一直沿用到近代。

雖然以前記載比較簡略，但有兩條是比較明確的：患者“尿多”“尿甜”。很多古籍都寫到糖尿病患者的尿能夠吸引螞蟻，但招螞蟻和甜具體怎麼畫上等號的，也只有留給後人想象了。

真正有文獻記載的是1776年英國醫生馬修·多布森，他真的嚐了好多糖尿病人的尿，同時進行研究，證明其中的甜分來自於葡萄糖。另外馬修嘗後發現：糖尿病人的血也是甜的。

很長一段時間以來，糖尿病都是不治之症，直到1889年，德國兩位生物學家發現：狗的胰腺裡含有一種維持血糖濃度的正常物質。很多科學家都想把這種物質從胰腺裡提煉出來，但均以失敗告終，提取物裡包含大量雜質，引發嚴重副作用。

故事的轉折點發生在1920年。年僅30歲的外科醫生弗雷德思克·班廷在加拿大安大略省開設私人診所，這年的10月30日，他來到醫學院圖書館查閱資料，無意間被一篇發表於《外科、婦科和產科》雜誌上的文章深深吸引。

那是明尼蘇達大學摩西·巴倫教授撰寫的一份“胰腺結石的死亡案例”。巴倫在進行屍檢時發現：結紮胰導管可以使分泌胰酶的細胞萎縮，而胰島細胞卻不受影響。

這篇文章給了班廷很大的啟發，他有了一個大膽的想法：“結紮狗的胰導管，6到8個星期後胰腺萎縮，然後切下胰腺進行抽提。”

班廷向他的母校多倫多大學求助，當時糖代謝領域的權威麥克勞德教授資助了他。1921年暑假期間，班廷與貝斯特一起，用8個星期時間成功在胰腺中獲得提取物。他們稱這種溶液為“胰島蛋白”，後統一更名為“胰島素”，並沿用至今。

共同的榮譽

有一點需要特別指出，用在動物身上的胰腺抽提液純度不高時，問題還不大，但若要把胰腺抽提液用到糖尿病人的臨床試驗，對胰島素的純度要求就很高。

雖然班廷和他的學生貝斯特的實驗是成功的，但他所用的胰島素純化方法不切實際。麥克勞德指派生物化學家科利普找到一種從胰腺中獲得胰島素的實用方法。

科利普開發了一種基於酒精的純化方法。這個概念很簡單：他將肉店裡現成的新鮮豬胰腺搗碎，與酒精和水的溶液混合，然後逐漸增加溶液中酒精的百分比。他發現胰島素起初一直溶解在溶液中，直到酒精達到一種臨界濃度，胰島素就會突然從溶液中“掉出來”，不再溶解在液體中。透過在燒瓶底部收集的固體沉澱物，他得到了一種純化的胰島素。

1922年1月23日上午11點，醫生給14歲糖尿病男孩湯普森注射了5毫升由科利普純化的抽提液，下午5點又注射了20毫升，第二天先後又注射了兩次10毫升，奇蹟般的結果很快出現了。整個療程進行了一個多月後，醫學史上首個糖尿病人的胰島素療法臨床試驗正式宣告成功。

1923年，班廷和麥克勞德因發現胰島素，共同獲得了當年的諾貝爾生理學或醫學獎。當時年僅32歲的班廷也成為歷史上最年輕的諾貝爾生理學或醫學獎得主。

班廷決定把他的一半獎金與貝斯特平分，作為回應，麥克勞德把他的一半與科利普平分。這種特殊的分配方式，最終拍成了一部電影，該片有一個皆大歡喜的名字：《共同的榮譽》（Glory Enough for All）。

從1.3年到59年

糖尿病又稱“富貴病”，隨著經濟水平的提高，全球患者人數逐年上升，從1980年的1.08億增加到2014年的4.22億。

“在胰島素被發現之前，糖尿病曾是一個病情發展快速的致命殺手，Ι型糖尿病患者很快就會因為缺乏胰島素出現高血糖、酮症酸中毒而死亡，平均生存時間僅1.3年左右。如今，糖尿病是當今世界範圍內最常見的慢性病之一。”北京大學人民醫院內分泌科主任紀立農告訴記者。

“1897年，1個被診斷為糖尿病的10歲男孩的平均生存期是1.3年，30歲和50歲的糖尿病患者生存期分別是4.1年和8年。而到了1945年，10歲、30歲和50歲診斷糖尿病的患者可繼續生活45年、30.5年和15.9年。”美國著名糖尿病學家喬斯林曾寫下這樣一段話，胰島素對於糖尿病患者的重要性可見一斑。

1923年之後，市面上的胰島素產品加速更新迭代：1921年，豬/牛動物胰島素為第一代產品；1980年，人胰島素為第二代產品；1990年，胰島素類似物為三代產品；2017年，諾和諾德研發的超長效德谷胰島素獲批上市，被視為第四代產品。

“糖尿病的根治在今後的二三十年之內可能還不會實現，但最新資料顯示普通糖尿病患者平均生存期已經達到59年。在胰島素已經走過了100年的歷史當下，仍然有很多新的東西可以期待，未來也會有越來越好的胰島素出現，讓病人能夠治療起來越來越輕鬆。”紀立農說。

綜合新華社、澎湃新聞、《健康時報》報道

中國力量震驚世界

半個世紀前，中國一項發明震驚世界。

1966年7月15日，世界頂級期刊《Science》上發表了一篇文章：《中國的全人工合成胰島素》，記載了中國首次人工合成結晶牛胰島素的事情。

瑞典皇家科學院諾貝爾獎評審委員會化學組主席蒂斯利尤斯1966年4月30日到訪中國，評論道：“美國、瑞士等都未能合成它（胰島素），但你們在沒有專長人員和沒有豐富經驗的情況下第一次合成了它，我很驚訝。”

這項研究要追溯到7年前。1958年，胰島素化學結構的解析工作獲得諾貝爾化學獎。《自然》發表評論文章說：合成胰島素將是遙遠的事情。

就在那時，遙遠的中國卻正式開啟了這個“遙遠”的事情——人工合成胰島素。

從1958年開始，中國科學院上海生物化學研究所、中國科學院上海有機化學研究所和北京大學化學系三個單位聯合，以鈕經義為首，由龔嶽亭、鄒承魯、杜雨蒼、季愛雪、邢其毅、汪猷、徐傑誠等人共同組成一個協作組，在前人對胰島素結構和肽鏈合成方法研究的基礎上，開始探索用化學方法合成胰島素。

1965年9月17日，世界上第一個人工合成的蛋白質——牛胰島素在中國誕生。這是世界上第一次人工合成與天然胰島素分子相同化學結構並具有完整生物活性的蛋白質，標誌著人類在揭示生命本質的征途上實現了里程碑式的飛躍，被譽為我國“前沿研究的典範”，是當年接近獲得諾貝爾獎的重大成就。

來源： 武漢晚報