上海是我国重要的科学技术基地。70年来,上海科技资源不断积聚,科技投入逐步加大,创新环境日益优化,涌现出一大批重大科技成果,有效支撑了经济和社会的蓬勃发展。
值此中华人民共和国成立70周年之际,“上海科技”联合“世界科学”、“三思派”等微信公众号推出系列纪念文章,深切表达对祖国的热爱、对科学事业的热忱、对造福民生的初心和探求未知的使命担当!
生命大分子合成世界夺冠
1965年,上海科学家创造了一项举世瞩目的成就——在世界上首次人工合成牛胰岛素大分子;尔后,再一次在世界上首先人工全合成了具有生物活性的酵母丙氨酸转移核糖核酸大分子。由此,在生命大分子人工合成上,上海走到了世界的前列。这两项“世界冠军”的取得,锻炼了队伍,培养了人才,奠定了上海在生命科学研究领域的重要地位,在中国当代科学史上留下了灿烂的一页。
图为牛胰岛素分子模型。
1965年9月17日,中国科学院生物化学研究所等单位经过6年多的艰苦工作,在世界上首次用人工方法合成了结晶体牛胰岛素,这是当时人工合成的具有生物活力的最大的天然有机化合物。实验的成功使中国成为第一个合成蛋白质的国家。
1981年11月20日,我国人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸获成功。这是由中科院上海生化所、细胞所、有机所等单位组成的会我组历时13年努万取得的成果,是世界上首次用人工方法合成具有与天然分子相同的化学结构和完整生物活性的核糖核酸。
图为人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸的三叶草二级模型。
2018年8月,中科院分子植物科学卓越创新中心、植物生理生态研究所的覃重军研究团队与合作者,在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞。
创造别样生命
1961年3月,我国胚胎生物学家朱洗,在癞蛤蟆离体产出的无膜卵细胞上,进行了人工单性发育的研究,获得世界上第一批没有“外祖父的癞蛤蟆”。如今,人工单性生殖已发展成为一项重要的生物技术,尤其是克隆技术的出现,将给人类社会的发展带来巨大的影响。上海在基因克隆技术的研究和应用上,也获得了一系列可喜的成就。
1961年3月,我国胚胎生物学家朱洗(左二),利用针刺注血法,在癞蛤蟆离体产出的无膜卵细胞上,进行了人工单性发育的研究,并获得世界上第一批没有“外祖父的癞蛤蟆”个体,证明了人工单性生殖的子裔是能够传宗接代的。
2001年5月,上海首批克隆羊在上海转基因研究中心南汇实验基地诞生,它们是由普通奶山羊的体细胞经过处理而获得的克隆羊。
2017年11月,世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中国科学院神经科学研究所(上海)、脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类平台诞生;12月,第二个克隆猴“华华”诞生。
短短一年后,中科院神经所科研团队再次用体细胞克隆技术生成了5只遗传背景相同的模型猴——世界首批核心节律基因BMAL1敲除猕猴模型。图为2019年1月4日,中国综合英文期刊《国家科学评论》封面。
新药创制普惠民众
“国药治国民”,这是上海医药科技人员的历史答卷。70年前,我国重要西药全部依靠进口。一切从零开始,每一类药物的成功研发都隐喻这个国家的自立。我国第一支国产青霉素针剂、治疗血吸虫病的药物呋喃丙胺、一号口服避孕药、治疗心血管疾病的“注射用重组链酶”……都倾注着科技人员的心血,为上海生物医药产业的振兴奠定了坚实的基础。
图为1951年,上海青霉素实验所试制成功第一支国产青霉素针剂。1953年5月,更名为“上海第三制药厂”的青霉素实验所开始批量生产青霉素,结束了中国长期依赖国外进口“盘尼西林”的局面。
1961年,上海医药工业研究院研制成功世界上第一个口服非锦剂新药——味喃丙胺(F-30066),治愈血吸虫病患者百万余人次。图为呋喃丙胺研究小组全体成员。从新中国成立初期以仿制药物为主,到此后一个阶段的模仿创新,进入新世纪的上海新药研发正逐步走向真正的原始创新——发现疾病发生发展机制,开辟新的药物研发领域和研发模式。
1987年,由上海科研人员研制的抗疟药物蒿甲醚,成为我国第一个获得国际承认的自主研发新药。直到现在,青蒿素研究的“接力棒”仍在传递。中科院上海药物所正着手将青蒿素从种植到药物生产的全套技术向非洲转移,让抗疟药物更接近需要它的人们。
大约20年前,中科院上海药物所耿美玉团队开始了抗阿尔茨海默病药物GV-971的研发历程,2018年7月顺利完成临床3期试验,现正在申报新药批文,一旦上市不仅有望改写老年痴呆患者无药可治的现状,还将打破世界上该领域16年未曾出新药的沉寂。图为GV-971模型。
位于上海浦东的张江药谷,经过20余年发展,已发展起可覆盖新药研发各环节的新药研发平台。近年来,中国批准的一类新药中,每3个就有1个来自张江生物医药园区。2019年上半年,上海生物医药产业持续逆势增长, 1-6 月实现经济总量1749.21亿元,增长12.14%。其中,制造业产值634.95亿元,增长7.58%。