全球第四！他帶隊(duì)攻克金霉素打破美國壟斷

1956年1月，中共中央決定召開知識(shí)分子會(huì)議。受此觸發(fā)，上海電影制片廠導(dǎo)演徐昌霖想拍一部描述知識(shí)分子友誼的片子。

在搜集素材的途中，他聽說了兩位科學(xué)家的事跡，很感興趣，特意到實(shí)驗(yàn)室體會(huì)他們的工作和生活，并最終以他們的故事為藍(lán)本，創(chuàng)作了劇本《情長(zhǎng)誼深》，拍攝成電影紀(jì)錄片，這也成為新中國第一部以科學(xué)家為主人公的電影。

兩位科學(xué)家一起研究抗生素的情景躍然于熒屏之上。而今天這位科學(xué)家，便是電影主人公的原型之一，我國金霉素研發(fā)核心人物，中國科學(xué)院院士沈善炯。

沈善炯院士

走向科學(xué)

1917年，沈善炯出生在江蘇吳江的一個(gè)農(nóng)戶之家。雖然家境貧寒，但父母盡可能地讓孩子們接受了良好的教育。

1928年少年沈善炯

1937年，盧溝橋事變爆發(fā)，國家開始進(jìn)入全面抗戰(zhàn)階段。也是在這一年，沈善炯考取了南京金陵大學(xué)。

但不久后，淞滬淪陷，南京岌岌可危。1939年7月中旬，沈善炯轉(zhuǎn)考西南聯(lián)大。聯(lián)大與國家同生共死，為洗雪國恥、振興中華而發(fā)奮讀書、努力教書的“剛毅堅(jiān)卓”之氣，對(duì)沈善炯今后的求學(xué)工作之路產(chǎn)生了深刻影響。

畢業(yè)后，沈善炯被分配到清華大學(xué)農(nóng)業(yè)研究所植物病理組做研究助教，隨戴芳瀾先生工作。在戴先生的指導(dǎo)下，他開始研究古瓶菌的形態(tài)和生活史。

1944年，在清華大學(xué)農(nóng)業(yè)研究所植物生理組與戴芳瀾教授等的合影（前排：尹莘耘和他的夫人，戴芳瀾夫人，裘維蕃夫人；后排：俞大紱，沈善炯）

后來，經(jīng)張景鉞教授推薦，沈善炯進(jìn)入加州理工學(xué)院讀書。加州理工學(xué)院是全美最難申請(qǐng)的學(xué)校之一，錢學(xué)森、鄭哲敏、莊逢甘、謝家麟等一大批科學(xué)家都是在這里畢業(yè)的。

臨行前，張景鉞教授請(qǐng)沈善炯來家里吃飯，鄭重地對(duì)他說：“我等待你，望你學(xué)成回來。”

歸國歷險(xiǎn)

1950年，沈善炯完成博士論文《關(guān)于粗糙鏈孢霉菌中絡(luò)氨酸、半胱氨酸關(guān)系的遺傳學(xué)和生物化學(xué)》。當(dāng)時(shí)，他計(jì)劃先在美國工作兩年。但隨著朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)的爆發(fā)，在美留學(xué)生和教授回國受阻，沈善炯立刻訂了8月31日的回國船票。

9月12日，沈善炯和趙忠堯、羅時(shí)鈞等乘威爾遜總統(tǒng)號(hào)輪船抵達(dá)日本橫濱港。七時(shí)左右，忽然廣播響了，說三等艙的床位要調(diào)整，要趙忠堯、羅時(shí)鈞、鮑文奎和沈善炯帶隨身行李到指定的房間去住。就這樣，他們被急匆匆地帶到了頭等艙的一個(gè)客房里。

那兒早已有人把守，一個(gè)穿軍裝的美國人宣稱自己是美國中央情報(bào)局（CIA）駐橫濱的官員。他們對(duì)沈善炯等人進(jìn)行交叉詢問，強(qiáng)迫他們到廁所間脫去衣服仔細(xì)檢查，并打開大家隨身的行李，把他們認(rèn)為重要的東西，如實(shí)驗(yàn)記錄、打印的一些抄本以及一些菌株和試劑等悉數(shù)扣留。

不久，沈善炯等人被押送到東京下野的巢鴨監(jiān)獄。一到監(jiān)獄，看到滿屋子都是日本兵，沈善炯的腦海里馬上出現(xiàn)抗日戰(zhàn)爭(zhēng)中嫡親的伯父遭日寇殺害，故鄉(xiāng)遭日寇焚燒和劫掠的情景，而他自己也曾被迫流離遷徙、無以為家。國難和家仇未雪，今天自己卻又落入敵人之手，他感到莫大的恥辱和憤恨。

1950年11月，于東京蒙難釋放后，在東京麻布區(qū)國民黨駐日代表團(tuán)住所院內(nèi)留影（從左至右；沈善炯、羅時(shí)鈞、趙忠堯）

雖遭此橫禍，幾人卻從沒有放棄斗爭(zhēng)。直到10月31日，一位軍官奉命來宣布調(diào)查結(jié)果，他們被開釋。11月27日下午威爾遜總統(tǒng)號(hào)抵達(dá)香港。翌日晨，沈善炯等人乘火車經(jīng)九龍抵深圳，通過羅湖橋時(shí)，他的心情十分激動(dòng)——?dú)v經(jīng)艱難，終于回到祖國的懷抱！這時(shí)他思想上早已做好了準(zhǔn)備，當(dāng)火車?yán)^續(xù)行駛在中華大地上時(shí)，沈善炯憧憬著自己的未來。

1950年11月，乘威爾遜總統(tǒng)號(hào)輪船駛向香港途中留影（左一為沈善炯，其余是歸國留學(xué)生）

打破壟斷

1952年11月20 —24日，中國科學(xué)院、中央輕工業(yè)部、中央衛(wèi)生部聯(lián)合召開抗生素座談會(huì)。其中，“大力擴(kuò)充青霉素生產(chǎn)”被列為首要任務(wù)，氯霉素、鏈霉素、金霉素的生產(chǎn)與研究也位列其中。

作為植物生理研究所新成立的微生物生理組的組長(zhǎng)，沈善炯參與的是金霉素、鏈霉素工作，負(fù)責(zé)研究金霉素、鏈霉素的生產(chǎn)，包括菌種的選育和發(fā)酵等。

金霉素，也叫氯四環(huán)素，是一種由金色鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)生的廣譜抗菌類物質(zhì)，也是人類歷史上第一種廣譜抗菌藥物。

因?yàn)槟軌蚍e極有效地治療90%的細(xì)菌感染，金霉素在發(fā)現(xiàn)之初就得到了相當(dāng)?shù)闹匾暎纳a(chǎn)也被視為高新技術(shù)，在當(dāng)時(shí)的世界上僅有美國、英國和意大利能夠生產(chǎn)。而且國際上金霉素的生產(chǎn)幾乎完全由美國的雷特爾藥廠專利壟斷。即使在其他各國授權(quán)建廠，也必須由該廠合股投資，菌種獨(dú)占，技術(shù)保密。國際市場(chǎng)價(jià)格完全操之于他國之手。

關(guān)于金霉素的生產(chǎn)方法，各國文獻(xiàn)也很少有記載，能找到的最有價(jià)值的文件就是關(guān)于發(fā)現(xiàn)金霉素的原始報(bào)告，至于工業(yè)生產(chǎn)金霉素的方法則更是少之又少。甚至連蘇聯(lián)方面對(duì)于此種抗生素的生產(chǎn)和研究的資料也很缺乏。

“明知山有虎，偏向虎山行”。沈善炯一邊研讀國際上已發(fā)表的極少的幾篇相關(guān)文獻(xiàn)，一邊到工廠向有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)員和工人請(qǐng)教，向他們學(xué)習(xí)關(guān)于發(fā)酵、提取和鑒定等基本操作。

沈善炯把全部身心都投到了工作之中，星期天也不休息，每天八點(diǎn)之前就到實(shí)驗(yàn)室，一直工作到晚上九十點(diǎn)鐘才離開。在他的感召下，研究組的其他人員也每天都加班加點(diǎn)。

就這樣，經(jīng)過兩年多的努力，沈善炯及團(tuán)隊(duì)等取得了重大成果，解決了金霉素生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。1954年，由上海工業(yè)試驗(yàn)所、上海第三制藥廠承擔(dān)的金霉素?cái)U(kuò)大生產(chǎn)試驗(yàn)工作啟動(dòng)。

1957年，金霉素在上海第三制藥廠正式投產(chǎn)。我國成為世界上第四個(gè)能夠生產(chǎn)金霉素的國家。投產(chǎn)當(dāng)年，金霉素的發(fā)酵單位、產(chǎn)品質(zhì)量等，都已經(jīng)接近了世界先進(jìn)水平。

1957年5月31日至6月7日，全蘇第二次抗生素會(huì)議在莫斯科召開。沈善炯作了題為“磷酸鹽對(duì)金霉菌的糖代謝途徑的影響及其與金霉素合成的關(guān)系”的報(bào)告，受到與會(huì)者的好評(píng)。在金霉素的研究上，中國無疑走到了與會(huì)國家的前列。

1957年，在蘇聯(lián)莫斯科舉行的國際抗生素會(huì)議合影（左起：張為申、沈善炯、陳肖卿）

新的征程

自20世紀(jì)50年代以來，遺傳學(xué)在西方國家發(fā)展得非常之快。1973年，沈善炯受命組建新的研究組，開辟新的方向，從事生物固氮的研究。

雖然有過去的一些基礎(chǔ)知識(shí)，但大家當(dāng)時(shí)基本都屬于門外漢。沈善炯便開始成天泡在圖書館里，補(bǔ)了大約一年的課后，1974年起，他正式開始生物固氮遺傳的研究工作。

沈善炯和團(tuán)隊(duì)選用肺炎克氏桿菌作為研究材料，在短短的三年里，就取得了一些有價(jià)值的成績(jī)。1977年12月，論文《克氏肺炎桿菌固氮系統(tǒng)的遺傳學(xué)分析》發(fā)表。國際上很快對(duì)這項(xiàng)工作作出了回應(yīng)，不少論文引用了它。

1978年，植物生理所對(duì)研究室（組）的設(shè)置進(jìn)行了調(diào)整，分子遺傳研究室建立，沈善炯兼任研究室主任。

1979年，分子遺傳研究室全體工作人員合影（右八為沈善炯）

1980年底，沈善炯當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員，后又進(jìn)一步當(dāng)選為生物學(xué)部常委。作為國內(nèi)分子遺傳學(xué)的主要學(xué)科帶頭人，他的工作得到生物學(xué)部的支持。而沈善炯也不負(fù)眾望，親自領(lǐng)導(dǎo)的固氮基因的表達(dá)和遺傳操縱課題組進(jìn)展尤其迅速，在1982年的中美科學(xué)院關(guān)于生物固氮的雙邊會(huì)議上，就被認(rèn)為已接近世界水平。

沈善炯還對(duì)nif基因的啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)進(jìn)行了研究，并在1985年的第六屆國際固氮會(huì)議的大會(huì)上報(bào)告了這項(xiàng)工作，得到高度贊譽(yù)。沈善炯領(lǐng)導(dǎo)的研究室，被認(rèn)為是國際上生物固氮研究中心之一。

20世紀(jì)90年代中期，分子遺傳研究組的研究范圍又有了進(jìn)一步的發(fā)展，研究課題增加了宿主植物苜宿與共生固氮相關(guān)的基因組學(xué)研究。此時(shí)沈善炯已年事漸高，他仍堅(jiān)持去辦公室，跟大家討論。

1997年，沈善炯進(jìn)入80高齡。雖然他的頭腦還十分清晰，但視力、聽力、精力都已明顯衰減。于是他撰寫了一些回憶文章，把自己的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)留下來，供大家參考，作為自己對(duì)祖國和人民的最后貢獻(xiàn)。

1999年沈善炯在實(shí)驗(yàn)室檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果

年近90歲時(shí)，沈善炯還偶爾會(huì)去實(shí)驗(yàn)室看看。看到年輕人在旁邊成長(zhǎng)，觀察到新的現(xiàn)象，不論是證實(shí)還是否定前人的研究結(jié)果，他都像在茫茫沙漠中的行人發(fā)現(xiàn)了水源那么快樂。

2007年90歲生日留影（左三為沈善炯）

2021年3月26日，沈善炯在上海逝世，享年103歲。生前曾有記者采訪他，問在美國留學(xué)時(shí)的老師和同學(xué)都有獲得諾貝爾獎(jiǎng)，而學(xué)業(yè)優(yōu)秀的他卻選擇回國，此生是否有遺憾。沈善炯說：“我向來好強(qiáng)，在那念書時(shí)可并不比其他同學(xué)遜色?！薄暗?，論起對(duì)中國的貢獻(xiàn)，這些跟回到自己的國土去建立實(shí)驗(yàn)室、培養(yǎng)學(xué)生，使科學(xué)在自己的國土開花、結(jié)果，還是不能相比的?！?/p>

參考資料：

[1]熊衛(wèi)民.金霉素·牛棚·生物固氮:沈善炯傳[M].老科學(xué)家學(xué)術(shù)成長(zhǎng)資料采集工程.

[2]江世亮.錚錚肺腑言，濃濃報(bào)國情——訪我們尊敬的沈善炯教授[OL].世界科學(xué),1996.03.03

[3]上海植物生理研究所.微生物生化和分子遺傳學(xué)家沈善炯[J].科協(xié)論壇,1998,13（12）:22.