编者案

2026年，国度天然科学奖迎来70周年。从1956年以中国科学院科学奖金为名初次颁布，到1982年正式改名为国度天然科学奖，作为五年夜国度科学技能奖之一，它代表着我国天然科学范畴的最高声誉。

时价庆祝中国共产党建党105周年之际，中国科学院档案馆结合中国科学报社、中国科学院相干获奖院属单元，推出《七秩荣光——档案里的国度天然科学奖》专栏，以档案为凭，回溯27项以中国科学院为第一完成单元或者重要完成单元的国度天然科学奖一等奖项目，彰显科学价值，重现时代回响，致敬为我国天然科学事业作出卓着孝敬的科学家们。

本期获奖课题

1987年度一等奖

“酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成”

本期档案

▲“酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成”项目团队全体合影。（来历：中国科学院份子细胞科学卓着立异中央）

▲“酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成”获国度天然科学奖一等奖的证书。（来历：中国科学院份子细胞科学卓着立异中央、中国科学院上海有机化学研究所）

文章内容

作者：杜珊妮（中国科学报社）；林滨霞、陈嘉钰（中国科学院份子细胞科学卓着立异中央）

于中国科学史上，以时间为代号的庞大科研项目中，“824”是颇为非凡的一个。

1964年8月24日，毛泽东主席于与周培源、在光远两位科学家座谈时，提出：“关在生命发源要研究一下。”这场要害谈话，为我国份子生物学的久远成长指了然标的目的。

时隔4年——1968年，继初次人工全合成结晶牛胰岛素后，中国科学家向布局更为繁杂、合成难度更年夜的核酸份子倡议了新的“冲锋”。代号为“824”的科研项目悄然启动——它的方针恰是人工全合成转移核糖核酸（tRNA）。

历经13年攻坚克难，1981年，世界上首小我私家工全合成的完备活性酵母丙氨酸转移核糖核酸（tRNAyAla）于中国降生。1987年，“酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成”研究结果荣获国度天然科学奖一等奖。这项生命科学界里程碑式的原创研究结果，让全球的眼光再一次为中国而聚焦。

于中国科学院珍藏的关在这一研究的试验手稿、集会记要及证书等贵重档案，恍如仍于陈说着阿谁时代的科学家们“板凳甘坐十年冷”的专注与韧劲，以和追问生命素质秘密的勇气与羞辱。

01

“824项目”

1965年，人工全合成结晶牛胰岛素初次问世的动静一经宣布，迅速震惊全世界科学界——中国率先冲破人工全合成卵白质的世界性难题，为人类从份子层面摸索生命素质斥地了全新路径。

1967年4月，时任国度科委（科技部前身）主任聂荣臻主持天下基础理论科研座谈会。会上，他扣问科研团队：“你们拿下了胰岛素后，下一个方针是甚么？”中国科学院有机化学研究所（如下简称有机所）时任代办署理所长汪猷答道：“核酸。”这一安身生命科学久远结构的战略判定，得到全场科学家一致承认，也获得聂荣臻明确撑持。

及卵白质同样，核酸也是组成生命最主要的基础年夜份子。假如说胰岛素人工全合成回覆了“卵白质可否人工制造”的问题，那末核酸的人工全合成则直指生命遗传信息复制与表达的焦点——这是一条通往生命素质的更深远路径。

想要启动核酸人工全合成攻关，起首要选定具有实操前提的研究对于象。彼时，tRNAyAla是独一已经知全序列的核酸份子。就于中国科学家乐成实现结晶牛胰岛素人工全合成的同年，美国生物化学家罗伯特 威廉 霍利初次解析出其一级布局，并是以在1968年得到诺贝尔心理学或者医学奖。人们厥后发明，险些所有tRNA的布局都形似一株“三叶草”。

放眼全世界，tRNAyAla是其时独一布局清楚、自然样本易获取，且具有全合成摸索价值的核糖核酸。但从科研难度来看，核糖核酸的人工全合成是比卵白质人工全合成更“遥远的工作”、更难以抵达的“彼岸”。

一方面，tRNAyAla的份子共包罗76个核苷酸，其内嵌核苷酸布局远比胰岛素繁杂；另外一方面，中国的核酸合成基础比卵白质合成更为单薄，20世纪50年月仅零散开展了一些相干研究。与此同时，全世界规模内也没有成熟成套的合成工艺、贸易化核苷酸原料、尺度化RNA合成仪器可供引进。

只管难度巨年夜，但科学家们没有畏缩。

1968年，中国科学院正式下达使命，将“人工全合成酵母丙氨酸转移核糖核酸”列为庞大科研项目，组建京沪两地跨单元协作收集，项目内部代号定为“824”，方针是合成完备的活性tRNAyAla。

于阿谁物质匮乏、总体科研气力单薄的年月，只管人工全合成活性核糖核酸研究团队深知前方肯定荆棘丛生、坚苦重重，但他们依旧选择迎难而上，毅然接下这项庞大的研究使命。

自此，一场漫长的攻坚战拉开帷幕。

02

13年磨一剑

tRNAyAla的人工全合成研究是一场从零起步、彻底自立的远征。研究早期，团队要霸占的首要难关是合成原料。

构成tRNAyAla的76个核苷酸中，除了腺苷酸、鸟苷酸、胞苷酸及尿苷酸4种常见核苷酸外，还有含有7种共9个润色核苷酸（也称罕见核苷酸），后者是保障核酸份子完备生物活性的焦点要害。

其时这些原料不仅于海内没法出产，外洋入口渠道也还没有开放。前途只有一条——独立重生，本身制备。

最初插手“824”项目的不少研究职员，第一站奔赴的不是试验室，而是位在北京的首都啤酒厂——这里有年夜量的废酵母，可以或许提取合成核酸所需的各类单体核苷酸。此外，团队成员还有常来回北京的一些奶牛场，网络小牛胸腺，装进冰壶带回啤酒厂，开展提取事情。

另外一种合成tRNAyAla的主要原料——假尿苷酸，则有着更为非凡的获取历程。这类罕见核苷酸的前体物资假尿苷其实不稀有，于人尿中年夜量存于。在是，于那段攻关时期，这些国度庞大科研项目的研究职员经常出没在各个大众茅厕，放置尿桶网络尿液，再拎回试验室举行分散试验。

恰是经由过程这些“原始”甚至“古怪”的方式，“824”项目团队实现了7种罕见核苷酸原料的自给自足。

原料问题解决了，攻关之路却依然漫长。因时势动荡、科研前提受限，加上跨区域协作协调难度年夜，项目推进的近10年时间，总体进展很是迟缓，要害的RNA毗连酶迟迟没能制备乐成。

为尽快实现用RNA毗连酶举行酶促合成，中国科学院上海生物化学研究所（如下简称生化所，中国科学院份子细胞科学卓着立异中央前身之一）所长王应睐及时任生化所核酸研究室主任王德宝给一名美国科学家写信，拿到了相干菌种。颠末努力，团队终极制备出了高质量的RNA毗连酶。

于用RNA毗连酶乐成地合成为了核糖十二核苷酸片断后，中国科学院及上海市委科技组在1977年1月于上海召动工作集会，从头审议制订合成线路及研究规划，确认无需模板仅以RNA毗连酶合成tRNAyAla是一条可行的合成线路，决议中断1971年提出的用DNA做模板的合成线路。

1977年7月，为协调各到场单元事情并增强带领，中国科学院建立人工全合成酵母丙氨酸转移核糖核酸协作组，由王应睐任组长，王德宝任学术组组长，汪猷任核酸协作组副组长。

同时，项目优化整合攻关气力，终极确定由生化所、有机所、中国科学院试验生物研究所（1978年改名为中国科学院上海细胞生物学研究所，如下简称细胞所）及中国科学院生物物理研究所4家院所，结合北京年夜学生物系及上海试剂二厂协同攻关。

于牛胰岛素合成的研究中，团队先将自然胰岛素拆成A、B链再从头组合，证明了可行性。于tRNAyAla研究中，团队则借鉴了这一计谋——他们先将自然的tRNAyAla用核糖核酸酶T?稍微水解，再分散获得5′及3′两个自然半份子，并探索由自然半份子重合成的要领及前提。

颠末多轮重复实验与方案优化，团队终极确立“半份子分段合成方案”——先合成6个年夜片断寡核苷酸，别离毗连成5′半份子（35个核苷酸）及3′半份子（41个核苷酸），再将两个半份子毗连成完备的76个核苷酸份子。

1978年，协作组又建立3个会战组——年夜片断会战组、总装会战组及测活会战组。于同一的科学目标引导下，各组分进合击，化学合成与酶促合成并举，每一步产品都颠末严酷鉴定，同时霸占了前人从未涉足的全新活性检测难题。

终极，颠末不懈努力，团队完成为了76个核苷酸全份子的人工全合成，顺遂实现了这个项目的预期方针。

从“824”立项到实现人工全合成活性tRNAyAla，13年间，前后有180多名科研职员介入了这项研究的攻关——有人终年笃志有机合成搭建片断，有人连续攻坚微量活性检测要领，有人苦守试剂保障一线。漫长的攻坚路上，少有立竿见影的冲破，更可能是日复一日枯燥的试验反复、调解、验证，但他们以恒久的苦守，向着科学的岑岭不停攀缘。

03

“世界第一”，中国再一次走于世界前列

汗青性的时刻定格于1981年11月20日。那天薄暮，上海岳阳路320号年夜院细胞所行政楼后方的试验小屋里，十几位身着白年夜褂的科研职员神气肃穆，紧盯着液体闪耀谱仪上跳动的数字，悄然默默等待终极的检测成果。

5001000150020002500……当这串数字亮起的那一刻，人类汗青上首个与自然tRNAyAla的化学构成、序列、生物活性彻底不异的人工全合成转移核糖核酸降生了。

那一刻，中国再一次走于世界前列！这是继我国于世界上初次人工全合成卵白质后，又于世界上初次人工全合成一个完备的核酸份子。

1982年至1983年，tRNAyAla的人工全合成研究论文前后于《科学传递》及《中国科学》上发表后，迅速引起国际学术界的强烈回声，多家国际权势巨子期刊、媒体跟进报导这项成绩——美国科普杂志《科学美国人》以All the tRNA in China为题对于这一庞大结果举行报导，提到“tRNA已经经初次被中华人平易近共及国的一组生物化学家直接合成”；《天然》登载Nucleic Acid Synthesis, Pinyin tRNA一文，明确指出：“人工全合成有生物活性的、与自然提取物一致的tRNA份子，这于世界上是第一次。”

1987年，“酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成”研究被授予国度天然科学奖一等奖。

奖项以外，这项用时多年的团体攻关更留下了一笔丰盛的久远财富——人材与技能系统的两重堆集。很多介入项目研究的科研职员发展为我国初代核酸化学、合成生物学的主干气力；项目搭建的寡核苷酸合成、微量生物活性检测、润色核酸制备技能等，为后续海内人工全合成染色体、抗病毒核酸药物、基因编纂东西研发奠基了焦点技能底座；生化所厥后连续深耕tRNA布局与功效研究，成长为全世界主要的tRNA研究中央之一。

那株用76个核苷酸人工“编织”出的“三叶草”，连统一份份贵重的档案，完备留存下一代人于这段漫长的攻坚征程中，不问患上掉、自立开荒的科研萍踪。

（撑持单元：中国科学院份子细胞科学卓着立异中央、中国科学院上海有机化学研究所）

参考资料：

1.《为了那株“三叶草”，他们勇攀巅峰》，发表在《中国科学报》

2.祁国荣：《中国科学家初次合成一个完备的核酸份子——酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成》，发表在《中国科学：生命科学》

3.《91岁科学家忆世界初次人工合成RNA：从做“环卫工人”起步》，发表在《上不雅新闻》

4.《鼎新开放39年科技成绩撷英》编写组编：《鼎新开放40年科技成绩撷英》，中国科学技能出书社

5.“科学家精力”记念册，中国科学院上海有机化学研究所