全球第四！他帶隊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分子會議。受此觸發(fā)，上海電影制片廠導演徐昌霖想拍一部描述知識分子友誼的片子。

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

兩位科學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，中國科學院院士沈善炯。

沈善炯院士

走向科學

1917年，沈善炯出生在江蘇吳江的一個農戶之家。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。

但不久后，淞滬淪陷，南京岌岌可危。1939年7月中旬，沈善炯轉考西南聯(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“剛毅堅卓”之氣，對沈善炯今后的求學工作之路產(chǎn)生了深刻影響。

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

1944年，在清華大學農業(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，沈善炯進入加州理工學院讀書。加州理工學院是全美最難申請的學校之一，錢學森、鄭哲敏、莊逢甘、謝家麟等一大批科學家都是在這里畢業(yè)的。

臨行前，張景鉞教授請沈善炯來家里吃飯，鄭重地對他說：“我等待你，望你學成回來?！?/p>

歸國歷險

1950年，沈善炯完成博士論文《關于粗糙鏈孢霉菌中絡氨酸、半胱氨酸關系的遺傳學和生物化學》。當時，他計劃先在美國工作兩年。但隨著朝鮮戰(zhàn)爭的爆發(fā)，在美留學生和教授回國受阻，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、羅時鈞等乘威爾遜總統(tǒng)號輪船抵達日本橫濱港。七時左右，忽然廣播響了，說三等艙的床位要調整，要趙忠堯、羅時鈞、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客房里。

那兒早已有人把守，一個穿軍裝的美國人宣稱自己是美國中央情報局（CIA）駐橫濱的官員。他們對沈善炯等人進行交叉詢問，強迫他們到廁所間脫去衣服仔細檢查，并打開大家隨身的行李，把他們認為重要的東西，如實驗記錄、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)國民黨駐日代表團住所院內留影（從左至右；沈善炯、羅時鈞、趙忠堯）

雖遭此橫禍，幾人卻從沒有放棄斗爭。直到10月31日，一位軍官奉命來宣布調查結果，他們被開釋。11月27日下午威爾遜總統(tǒng)號抵達香港。翌日晨，沈善炯等人乘火車經(jīng)九龍抵深圳，通過羅湖橋時，他的心情十分激動——歷經(jīng)艱難，終于回到祖國的懷抱！這時他思想上早已做好了準備，當火車繼續(xù)行駛在中華大地上時，沈善炯憧憬著自己的未來。

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

打破壟斷

1952年11月20 —24日，中國科學院、中央輕工業(yè)部、中央衛(wèi)生部聯(lián)合召開抗生素座談會。其中，“大力擴充青霉素生產(chǎn)”被列為首要任務，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，沈善炯參與的是金霉素、鏈霉素工作，負責研究金霉素、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，也是人類歷史上第一種廣譜抗菌藥物。

因為能夠積極有效地治療90%的細菌感染，金霉素在發(fā)現(xiàn)之初就得到了相當?shù)闹匾?，它的生產(chǎn)也被視為高新技術，在當時的世界上僅有美國、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建廠，也必須由該廠合股投資，菌種獨占，技術保密。國際市場價格完全操之于他國之手。

關于金霉素的生產(chǎn)方法，各國文獻也很少有記載，能找到的最有價值的文件就是關于發(fā)現(xiàn)金霉素的原始報告，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文獻，一邊到工廠向有經(jīng)驗的技術員和工人請教，向他們學習關于發(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，每天八點之前就到實驗室，一直工作到晚上九十點鐘才離開。在他的感召下，研究組的其他人員也每天都加班加點。

就這樣，經(jīng)過兩年多的努力，沈善炯及團隊等取得了重大成果，解決了金霉素生產(chǎn)的關鍵問題。1954年，由上海工業(yè)試驗所、上海第三制藥廠承擔的金霉素擴大生產(chǎn)試驗工作啟動。

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能夠生產(chǎn)金霉素的國家。投產(chǎn)當年，金霉素的發(fā)酵單位、產(chǎn)品質量等，都已經(jīng)接近了世界先進水平。

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

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

新的征程

自20世紀50年代以來，遺傳學在西方國家發(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知識，但大家當時基本都屬于門外漢。沈善炯便開始成天泡在圖書館里，補了大約一年的課后，1974年起，他正式開始生物固氮遺傳的研究工作。

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

1978年，植物生理所對研究室（組）的設置進行了調整，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，沈善炯當選為中國科學院學部委員，后又進一步當選為生物學部常委。作為國內分子遺傳學的主要學科帶頭人，他的工作得到生物學部的支持。而沈善炯也不負眾望，親自領導的固氮基因的表達和遺傳操縱課題組進展尤其迅速，在1982年的中美科學院關于生物固氮的雙邊會議上，就被認為已接近世界水平。

沈善炯還對nif基因的啟動子的結構和調節(jié)進行了研究，并在1985年的第六屆國際固氮會議的大會上報告了這項工作，得到高度贊譽。沈善炯領導的研究室，被認為是國際上生物固氮研究中心之一。

20世紀90年代中期，分子遺傳研究組的研究范圍又有了進一步的發(fā)展，研究課題增加了宿主植物苜宿與共生固氮相關的基因組學研究。此時沈善炯已年事漸高，他仍堅持去辦公室，跟大家討論。

1997年，沈善炯進入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)驗和教訓留下來，供大家參考，作為自己對祖國和人民的最后貢獻。

1999年沈善炯在實驗室檢查實驗結果

年近90歲時，沈善炯還偶爾會去實驗室看看?？吹侥贻p人在旁邊成長，觀察到新的現(xiàn)象，不論是證實還是否定前人的研究結果，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，問在美國留學時的老師和同學都有獲得諾貝爾獎，而學業(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，在那念書時可并不比其他同學遜色。”“但是，論起對中國的貢獻，這些跟回到自己的國土去建立實驗室、培養(yǎng)學生，使科學在自己的國土開花、結果，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].老科學家學術成長資料采集工程.

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

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