在《生物化學與生物物理進展》創刊的 40 年中，中國生物化學基礎研究既經歷了文化大革命的艱難歲月，也經歷了改革開放后的快速發展．改革開放后老中青都奮起努力學習先進理念與方法，我國生物化學研究不僅很快地得到復蘇，而且得到巨大的進步，許多方面在國際生物化學界有了一席之地，有的曾處于國際領先地位．下面對這一期間部分主要研究成果，除本?？袑Ｎ恼撌龅拿笇W、生物膜、結構生物學外，作一簡略的介紹.
1人工全合成酵母丙氨酸轉移核糖核酸\\(tRNAAla\\)1965 年我國人工合成牛胰島素的成功[1]給廣大生物化學工作者很大鼓舞． 就在 1965 年，美國Robert W．Holly 實驗室解析了酵母丙氨酸轉移核糖核酸的核苷酸序列[2]，他因此獲得了 1968 年諾貝爾生理醫學獎．酵母丙氨酸轉移核糖核酸有明確的生物功能，即接受丙氨酸并將它帶到核糖體上來合成蛋白質．通過科技人員的醞釀與向國家科委建議，1968 年中國科學院批準開展這項研究．參加的單位主要有中國科學院上海生物化學研究所、上海細胞生物學研究所\\(實驗生物學研究所\\)、上海有機化學研究所、生物物理研究所、北京大學生物系、上?；瘜W試劑二廠等． 1974 年合成了 8 核苷7 磷酸片段：CpUpCpGpUpCpCpA，得到了表彰．1977 年中國科學院成立人工全合成酵母丙氨酸轉移核糖核酸協作組，王應睞擔任組長．1978 年成立合成會戰組， 王德寶擔任組長．1981 年 11 月成功地合成了具有生物活性的tRNAAla．tRNAAla由76 個核苷酸組成，它含有 7 種 9 個稀有堿基．合成的路線是：先合成小片段，然后組建成6 個較大片段，進而得到 5′半分子與 3′半分子，最后在T4RNA 連接酶催化下生成 tRNAAla．合成樣品接受丙氨酸的活性最高達到天然酵母tRNAAla的91%． 20 世紀 80 年代國際上也有實驗室研究tRNA 的合成． 1981 年日本學者報道合成大腸桿菌甲酰甲硫氨酸tRNA， 但是合成的產物不含天然分子中的稀有核苷酸，活性只有天然的6%[3].
《酵母丙氨酸轉移核糖核酸的人工全合成》一文于 1983 年全文發表于 《中國科學》[4]．項目獲得1987 年國家自然科學一等獎．
2乙肝病毒基因研究
20 世 紀 70 年代圍繞 DNA 研究的技術快速發展， 推動了整個生命科學的發展．1970年，H. O. Smith分離純化了專一的限制性內切酶[5]， 使得分離基因或基因片段成為可能．此后各種基因操作的工具酶相繼發現．1972年P. Berg將外源DNA片段插入猴SV40環狀病毒DNA分子，獲得第一個DNA體外重組體[6]． 1973年S. Cohen 成功獲得細菌質粒重組體的克隆[7]．1975年F. Sanger建立了DNA酶法測序[8]． 1977年A. M. Maxam 和W. Gilbert建立了DNA化學測序[9]．這些進展都有劃時代的意義， 使得研究DNA的結構與功能、基因的表達調控成為現實．十年動亂使國內的 DNA 研究完全落后了，此后幾乎只能從零起步．當時外匯較緊張，國內科研人員不等不靠，在一段時間里自己分離提純大多數國外已商品化的工具酶．在研究制備已知的限制酶的同時，強伯勤在國際上首次發現了八核苷酸限制酶SfiⅠ[10]．為了盡快地趕上國際水平，同時結合中國特色，李載平主持了乙肝病毒的研究．周翊鐘從病人血清中分離了乙肝病毒顆粒，進而分離了乙肝病毒DNA．1979年 Tiollais 克隆得到乙肝病毒歐洲主要亞型 ayr 的基因組[11]．1983年李載平與日本學者同期分別完成亞洲乙肝病毒adr 亞型的全基因組克隆[12]．在此基礎上完成的乙肝基因工程疫苗\\(痘苗病毒產\\)于 1992 年獲衛生部新藥證書．
3基因組研究
1990 年啟動的“國際人類基因組計劃”的核心內容是測定人基因組的全部DNA 序列．中國是繼美、英、法、德、日之后的第 6 個參與國，也是唯一的一個發展中國家．我國承擔的任務是，完成人類3號染色體短臂上距端粒端約30 cM的DNA序列的精細測定，由楊煥明、沈巖負責．主要內容包括：物理圖譜建立與大規?？寺『Y選、霰彈法測序與“工作框架圖”構建、序列的組裝與“完成圖”構建、生物信息學技術的建立和大量數據的整理分析．2001 年 8 月 26 日，國際人類基因組計劃中國部分“完成圖”提前兩年高質量地繪制完成．韓斌研究水稻第四號染色體精確測序及著絲粒序列結構分析．克隆和鑒定了水稻芒長等馴化相關基因，系統鑒定了水稻全基因組馴化選擇位點[13].
楊煥明、汪建、于軍開展了中國雜交水稻基因組計劃，創建了“北京華大基因研究中心”，為我國的水稻[14]、家雞[15]、家蠶[16]等大型基因組，以及“非典”病毒等微生物基因組的研究和我國基因組學規?；芯康陌l展起到了重要作用．
4功能基因研究
測序水平的提高為健康領域的新基因與疾病基因及農業領域的高產、抗逆基因的發現打下了基礎．夏家輝克隆了神經性高頻聽力下降的耳聾疾病基因[17]．賀林研究遼A-1型短指\\(趾\\)癥的致病原因[18]．沈巖、孔祥銀對遺傳性乳光牙本質致病基因研究取得成果[19-20]．陳義漢發現引起家族性房顫的致病基因[21]．孔祥銀發現兒童白內障的致病基因———熱休克轉錄因子 4，把熱休克蛋白的合成與白內障的發生聯系起來[22]；孔祥銀還發現KITLG基因突變引起家族性進行性色素過度沉著癥[23]．曾益新通過對鼻咽癌高發家系進行全基因組掃描連鎖分析、精細定位及單體型分析，將鼻咽癌的遺傳易感基因定位于 4 號染色體 4p11-p14 區[24]．林鴻宣發現了多個控制水稻抗逆和產量性狀的重要新基因[25]．李家洋分離了一批株型與育性等生長發育性狀發生改變的擬南芥突變體，并克隆出相關基因[26].
鄧子新在眾多細菌 DNA 大分子上首次發現了硫\\(S\\)修飾[27]．
5植物分子育種
1974年周光宇為了實現分子育種的設想開始廣泛的調研，在此基礎上開展遠緣雜交高粱稻的研究．1979 年發表了高粱稻及其親本的酯酶同工酶的研究，為 DNA 片段雜交提供了證明，并在以后的 DNA 測序中證明遠緣親本高粱 DNA 插入了水稻基因組．此后在棉花、小麥等作物上也實現了外源DNA 經花粉管導入植物， 并且闡明了花粉管珠心通道是外源DNA從珠孔到達胚囊的途徑．以上工作應邀于 1983 年的 Methods in Enzymology 上予以比較全面的介紹[28]．
6基因的表達與調控
基因表達的程度、時間和空間是受嚴格控制的． 揭示這種調控規律是了解生物生長、發育和分化，以及疾病發生的基礎， 同時也能為基因工程提供更好的調控元件，構建高效表達系統．李載平和汪垣研究乙肝病毒基因的表達調控，從正常成人肝 cDNA 庫克隆了 HB1F，這是一個新的調控乙肝病毒肝細胞特異表達和復制的關鍵轉錄因子，它還調控多個肝細胞特異基因如膽固醇合成中的關鍵酶CYP7A1的表達[29]．尚永豐提出、驗證并從分子機理上詮釋了雌激素受體轉錄起始復合體在靶基因啟動子上循環反復結合的假說，以及雌激素受體所介導的基因轉錄具有“雙相性”和“兩維性”的特點，為基因轉錄調控的理論增添了新的內容[30]．他還揭示了組蛋白去乙?；徒M蛋白去甲基化在染色質重塑中相互協調作用的機理，對認識表觀遺傳調控的分子機制具有創新性的理論意義．張永蓮在雄激素誘導大鼠前列腺類固醇結合蛋白\\(PSBP\\)基因表達的機制研究中，證明了其作用發生在轉錄水平，并鑒定到4 個調控元件和與之作用的反式因子，提出啟動子上的通用元件也與組織特異因子結合，為多元件多因子參與協同作用的論點提供了證據[31]．陳賽娟等[32]系統地闡明了三氧化二砷治療急性早幼粒白血病的分子機制．說明它的治療作用與癌基因的超甲基化有關．砷劑通過部分或選擇性抑制S-腺苷甲硫氨酸依賴的甲基轉移酶，影響了 S- 腺苷甲硫氨酸濃度而發揮作用．洪國藩研究固氮基因群， 證實了主要結瘤調控因子 NodD 蛋白與 nod box 特異結合，說明NodD蛋白是轉錄激活因子，為在分子水平研究結瘤基因的調控機理奠定基礎[33]．發現新的結瘤調控基因hurL，并將其定位在染色體， 糾正了結瘤基因僅位于共生大質粒的觀點．陳曉亞對植物倍半萜代謝開展了系統深入的研究，克隆鑒定了棉酚合成途徑一系列酶和調控因子基因[34]．通過對棉纖維發育相關轉錄因子的分析，鑒定了調控基因并提出其內含子起重要作用，為揭示棉纖維和植物表皮毛細胞發育的分子機制做出了貢獻．童坦君系統地揭示了6 等細胞衰老相關基因。的作用機制，基因調控及信號轉導，發現環境因素不僅可直接作用，也可引發基因變化，間接影響衰老．在國際上首先證明 p16 不通過端粒酶，可影響端粒長度與DNA 修復能力．為觀察不同因素對衰老影響，創建了估算人類細胞“年齡”的基因水平生物學指征，建立了一套國際承認的評估細胞衰老定量指標[35]．敖世洲以酵母酸性磷酸酯酶基因系統為模型\\(這個系統包括編碼不同酸性磷酸酯酶的結構基因及多種調控基因\\)，克隆了三種結構基因．研究基因表達的順式作用元件和反式作用因子的結構與功能，它們之間的相互作用規律．基本上闡明了酵母酸性磷酸酯酶基因轉錄調控的分子機制[36]．李伯良研究細胞內唯一的膽固醇酯合成酶，人?；o酶A：膽固醇?；D移酶\\(ACAT\\)．發現人ACAT1的mRNA來自2條染色體\\(1q25和7q31\\)．發現有三個層次系統\\(2個啟動子活性、順式和反式兩種剪接和兩種起始翻譯\\)的協調基因表達網絡[37].
陳江野研究白色念珠菌形態變化\\(酵母形式、菌絲形式\\)相關基因表達和調控．克隆了多個形態發生相關基因，研究了這些基因的表達與缺失對菌絲形成的影響．通過對這些基因及其編碼蛋白產物的結構和功能的分析，闡明它們在白色念珠菌形態發生中的調控機制以及在白色念珠菌致病過程中的作用機理[38]．劉定干發現一個真核生物的基因調控區就能在維持細胞正常表型中起重要作用：人白介素 6核轉錄因子 3′非翻譯區是個抗癌核酸元件．進一步的研究表明它在裸鼠的試驗中有抑制腫瘤生長的作用[39]．
7核酸研究
在人工合成 tRNA 的基礎上王德寶開展了酵母丙氨酸 tRNA 的結構與功能研究，建立和發展了一整套 tRNA 的拆分技術和通用的 RNA 重組技術．這些方法保證了在RNA 的任何位點插入或替換多個核苷酸． 證明了酵母丙氨酸 tRNA 分子的修飾核苷酸中只有T54 和 ψ55 被 U 取代后氨基酸接受活性會顯著下降；酵母丙氨酸tRNA 的反密碼環不參與它與其合成酶的識別[40]．王應睞、王恩多研究了其他 tRNA 與相應氨酰 tRNA 合成酶的相互作用[41]．屈良鵠研究核仁小分子 RNA\\(snoRNA\\)的結構與功能[42]，報道了擬南芥 11 個新的 snoRNA 基因簇．祁國榮、金由辛等研究具有催化功能的RNA[43]\\(核酶\\)， 發現核酶與靶作用的螺旋Ⅰ和螺旋Ⅲ相互作用的強弱直接影響切割反應的效率與最適溫度．在系列研究的基礎上陳農安建立了錘頭狀核酶的計算設計方案取得成功[44]，初步解決了核酶使用過程中的體內表達和穩定性問題．劉望夷研究核糖體 RNA 及核糖體失活蛋白的結構與功能， 并且用原子力顯微鏡首次觀察了核糖體小亞基及其復合物的結構[45]．純化鑒定了 5 種新的核糖體失活蛋白．此外，闡明單鏈核糖體失活蛋白、天花粉蛋白， 具有 RNA N- 糖苷酶活性，可以脫去大鼠核糖體28S上sarcin/ricin中4 324位的腺嘌呤堿基，從而使核糖體失活．
8蛋白質組研究
夏其昌帶領小組最早用雙相電泳與質譜開展蛋白質組研究．賀福初領導國際人肝臟蛋白質組計劃\\(HLPP\\)，構建了人體肝臟蛋白質組的表達譜、修飾譜、連鎖圖及其綜合數據庫，實現了轉錄組和蛋白質組的初步對接．2014年中國人類蛋白質組計劃\\(CNHPP\\)全面啟動實施．
9多肽與蛋白質的研究
曹天欽等[46]研究具有特殊保留性收縮機制的軟體動物平滑肌的主要蛋白質組分———副肌球蛋白，發現當時國際上已確定分子質量為 90 kd 的副肌球蛋白實際上是提取過程中的降解產物，它的真實分子質量應為 120 kd，是一個磷酸化蛋白質．龔祖勛在保留性收縮肌肉中發現一種新的分子質量為20 kd 的鈣結合蛋白[47]．在多肽、蛋白質激素的研究方面，張友尚、許根俊等研究胰島素類似物的非酶促與酶促半合成，制備了胰島素 B 鏈 C 端不同程度縮短的類似物，為深入研究胰島素結構與功能和胰島素與受體的相互作用打下了基礎[48]．戚正武系統研究了三種不同家族蛋白酶抑制劑的結構與功能，其中慈菇抑制劑為首先發現的新抑制劑家族[49]．在多肽、蛋白質毒素研究方面，陳遠聰、周元聰、林政炯等研究江浙腹蛇中的有著抑制血小板凝集、神經突觸前毒素和溶血毒素等不同藥理學特點的酸性、中性與堿性磷脂酶 A2以及這三種磷脂酶A2的結構與功能的關系[50]．戚正武解析了中華馬氏鉗蝎毒素中多種Na+通道毒素的氨基酸序列及其基因結構，通過基因突變研究其結構與功能的關系[51].
10糖蛋白與糖脂的研究
糖是一類重要的生命物質，在動物體內大多以糖蛋白或糖脂的形式存在，涉及到受精、分化、發育、免疫、感染和癌變等．但由于其結構的復雜性和微觀不均一性，難以通過分離獲取足夠的量來進行深入的研究．化學合成則是解決這一瓶頸的途徑，從而可以進行后續結構改造以闡明構效關系和作用機理．俞飚、惠永正等發展了對糖綴合物的合成方法學，全合成了一系列具有重要生理活性的復雜天然糖綴合物[52]．凝集素是細胞合成和分泌的、能與糖結合的蛋白質，在細胞識別和黏著反應中起重要作用．孫冊與沈昭文研究多種凝集素，發現半夏蛋白凝聚素、大蒜凝集素、枇杷葉凝集素等只與甘露糖結合而不與葡萄糖結合．顧天爵、陳惠黎等研究糖蛋白糖鏈的結構和功能，包括植物寡糖的免疫功能及其受體的結構和功能研究，細胞黏附分子-整合蛋白糖鏈結構在與配體結合中的作用，肝癌細胞中整合蛋白基因的表達及其細胞黏附功能的變化等．近40 年國際上生命科學基礎研究飛速發展，特別是重組DNA 技術帶動了各個領域的發展．在一段時間里國內重組DNA 的研究，由于不僅有基礎研究重要性又有潛在重大應用價值而受到重視．一段時間里基因工程生產胰島素、干擾素、白介素、生長激素、表皮生長因 子等都取得了成功．基礎研究也顯示了重大的社會價值．
參考文獻：
[1]龔岳亭,杜雨蒼,黃惟德,等,結晶牛胰島素的全合成.科學通報,1965, \\(11\\): 941-945.
