1965 年 9 月 17 日注定是一个不平凡的日子。

轰轰烈烈的地雷可能是最知名的科研成果——结晶牛胰岛素诞生于中科院生物化学研究所实验室。这是人类首次完全合成活性蛋白质。

世界上第一个人工合成的蛋白质结晶牛胰岛素

结晶牛胰岛素几乎提前30多年获得了中国学者的诺贝尔奖。 1979年，著名生物化学家牛静怡因诺奖提名贝尔化学奖，遗憾仍无缘诺贝尔奖。

关于诺贝尔奖失利的原因，众说纷纭，但有一点可以肯定——这不是开创性的成就，而是站在前人的肩膀上。

“前辈”是本文的主角。他的名字是弗雷德里克·桑格。

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“我们没钱”

桑格的前半生大概可以概括为：有钱，有钱，非常有钱。 /手动狗头

1918年，桑格带着金汤匙出生。父亲是高收入的医生，母亲是富有的棉商的女儿。

从小就从不为钱发愁，“钱能力”三个字几乎写在脸上了~

桑格正在和比他大一岁的弟弟玩耍。花费。为了给孩子最好的教育，父母聘请了一位导师陪桑格采集动植物标本，教他阅读生物学科普书籍。

桑格（中）与兄妹

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或许第一次生物学启蒙就是由此而来。

桑格到了读书的年龄，先被送到当地贵族学校完成中学学业，然后进入剑桥大学圣约翰学院。这期间，“金钱能力”自然少不了……桑格曾说过

“如果我的父母不是很富有，我可能根本无法进入剑桥。”

虽然我接受了最好的教育，但桑格并不是我们想象中的天之骄子。他的资质可以说是平庸，整个学术生涯都跌跌撞撞。

中学时，桑格的成绩并不差，再加上他内向的性格，在学校里并不引人注目。到达众神云集的剑桥大学后，桑格“走后门”进来简直傻眼。

因为数学不好，所以一开始他选择了物理和化学专业。然而，物理系复杂的计算让他崩溃了，他无法忍受大学二年级的学习，转学到生理学。

如果你不能学习生理学，那么就转向实践。反正我们不需要钱~

幸运的是，生理学和化学的奇妙结合突然打开了桑格的思路。这次学的还不错，他也找到了自己最喜欢的学科——生物学。所以桑格选择了新出现的生物化学专业作为他的辅修科目。 “用化学方法解决生物问题”的想法伴随他一生。

在接下来的几天里，桑格一路攻读博士学位。在剑桥大学。虽然没有拿到奖学金，但他并不缺钱。

1943年，25岁的桑格完成博士论文《赖氨酸代谢》并顺利毕业。关于毕业后做什么，他想了想，还是决定留在校园里继续做实验。

桑格博士论文

为了得到一份实验员的工作，桑格写信给一些高校，一个著名的场景诞生了：

因为真的没有什么特长，桑格挠了半天，在推荐信里郑重地写了下来

“我不缺钱，我拿不到钱……”

好家伙，那些教授我从来没有见过这样的姿势。当然，送上门的免费劳动力也不是白费的，更别提剑桥博士了！

于是，桑格顺利拿到了母校剑桥大学生物化学系的职位，2次获得诺贝尔奖的传奇正式上演了~

努力创造奇迹

作为一个初出茅庐的学术界，对于新人来说，桑格的第一个实验室条件非常差。那是一整天没有阳光的地下室。他的工作台就在养老鼠的笼子旁边，气味难闻。

桑格的第一个实验室所在的英国国家医学研究所。

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可以自掏腰包做科研，工作环境还是很差的。对于普通人来说，离开为时尚早。 ，但桑格还在自娱自乐。多年后回顾这段经历，他仍然觉得这是“他工作过的最美妙的地方”。

原因很简单。桑格在这里完成了他科学研究生涯的第一个课题——胰岛素测序。

1940年代，科学家们已经认识到蛋白质在生命活动中的重要作用，但当时他们只知道蛋白质是由19个常见的氨基组成的。酸成分，但对成分方法一无所知。

为了弄清楚蛋白质的氨基酸序列，桑格在导师的建议下选择了对胰岛素进行测序。

一方面，胰岛素研究自1923年获得诺贝尔奖以来一直是生物化学领域的热门话题；另一方面，它也是当时为数不多的可以纯化的蛋白质之一，而且价格非常便宜（毕竟我是自费研究的……）。

这项测序工作是前所未有的。桑格首先要解决的就是工具的问题——寻找特殊的测序试剂。

但这样的东西并不容易找到。桑格尝试了当时几乎所有的生化试剂。期间，他因污染了整个实验室的生物制品而被迫暂停研究。最后，他选择了一种叫做2，4-二硝基氟苯的物质（简称DNFB，现在称为桑格试剂）。

2,4-二硝基氟苯

有了得心应手的工具，这个冷门的实验终于开始了，他的研究思路大概可以概括为：大力创造奇迹。

• Sanger 首先使用 Sanger 试剂发现胰岛素由两条肽链组成，分别含有 21 和 30 个氨基酸。他将这两条肽链分别称为A链和B链；

• 接下来，他用盐酸和胃蛋白酶将胰岛素水解成只有2-3个氨基酸的短肽链，然后用电泳等方法确定每条短肽链的头尾顺序；

• 最后，有必要将这些碎片化的肽链重新组合成原来的长链。

这个看似简单的工作，其实是一个无聊的拼图游戏：拼接、测试、重启、再拼接、再测试、重启……桑格好无聊 工作了12年。

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幸好结局是喜剧。

1955年，桑格公布了胰岛素的结构。人类理解蛋白质和生命的大门终于打开了。合成结晶牛胰岛素的理论基础也是桑格的研究。

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1958年，桑格因这项研究获得诺贝尔化学奖，并获得了2项诺贝尔奖成果（1/2）。

“有时候，重要的科学发现可以说是突然出现——如果时机合适，而且前期研究足够成熟的话但是你的发现不属于这种。蛋白质结构的测定是多年艰苦奋斗的结果。 ”

在颁奖致辞中，诺贝尔化学奖委员会是这样评价桑格的研究的。

再次获得诺贝尔奖

诺贝尔奖给桑格带来了很多荣誉。

之前不为人知，他成为了皇家学会的成员，并成为了剑桥大学国王学院的教授。实验室也从破旧的地下室变成了剑桥大学新成立的分子生物学实验室的顶层。

桑格新实验室所在的分子生物学实验室

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那时，他才40多岁，正处于科学研究的黄金时期。

然而，在获得诺贝尔奖后的 10 年里，桑格并没有进行太多的科学研究。 “RNA测序”是他当时的主要课题，可惜在残酷的科研竞赛中落败。它是送给康奈尔大学的罗伯特霍利（这也是1968年获得诺贝尔奖的狠人）。

桑格关于RNA的研究发表在Nature上

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桑格并没有沉迷于此，他随后将话题转向了 DNA 测序。

自从沃森和克里克证明了 DNA 的双螺旋结构后，科学家们就开始向 DNA 领域发起进攻。当时的学者已经认识到DNA由四种核苷酸组成，但他们并不了解这些核苷酸的序列。这正是桑格想做的。

从蛋白质测序到RNA测序再到DNA测序，“用化学方法解决生物学问题”的想法一直伴随着桑格。

一开始他想用类似蛋白质测序的方法对核酸进行测序，但很快发现这条路行不通，因为核酸可以比肽链长很多，而过度重复的序列让拼图变得直截了当。律剧。

于是桑格改变了主意，决定从核酸的合成入手，然后潜心研究了10年。

终于，在1977年，沉寂了20年的桑格卷土重来，开发出一种高效的DNA测序方法——“双脱氧链终止法”，后来被称为“桑格法”。

桑格法示意图

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这种方法是跨时代的存在。

当时学者能够测序的核苷酸数量最多为80个，而Sanger团队仅完成了噬菌体DNA测序有5386个核苷酸，更不用说后面16338个核苷酸的人类线粒体DNA序列，效率直接提高了数百倍。

“双脱氧链终止法”成为后来著名的“人类基因组计划”的技术基础，而桑格则是破天荒。

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1980 年，桑格又接到了瑞典打来的电话。他与沃尔特吉尔伯特和保罗伯格共享诺贝尔化学奖。 ，获得2项诺贝尔奖成果（2/2）。

图片

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这是后来者难求的成就。他成为历史上第四位两次获得诺贝尔奖的人，也是同一领域两次获得诺贝尔奖的第一人。

他的名字和名字

两次获得诺贝尔奖后，桑格逐渐感到力不从心，科研高峰已经过去。

1983年的一天，正在做实验的桑格突然停止工作，走出实验室，关上门，宣布退休，一头冲回世界。

从那以后，他就一直呆在家里打理花园。

他拒绝了大部分采访；拒绝了大多数头衔，甚至是英国女王要授予他的爵士头衔；装饰简陋的家中没有悬挂纪念牌匾或证书。像一个普通的老人，知足常乐。

1993年8月4日，桑格在家退休

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桑格留给后人的，除了不朽的成就，最可贵的就是科研精神。

作为一个天赋平庸的普通人，他所有的成就都是用多年的努力换来的。

做实验的信念贯穿了他的一生。他40多年的研究生涯基本都是在实验室，对蛋白质、RNA和DNA进行测序。

1988 年，桑格为自己写了一本自传，其中他总结道：

“对于科学家来说，行动就是做实验。”

他的意思是“科学研究必须经得起考验”是对“冷板凳”的最好诠释。

2013年11月19日，桑格在睡梦中去世，享年95岁。

这个“实验室里的麻烦制造者”平安离开了。