致敬Genentech:一代生物技术巨擘的诞生和胰岛素合成的旷世大战

Genentech（基因泰克）前年上线了一档评价很高的电台节目，叫做Two Scientists Walk into a Bar（两个科学家走进一家酒吧），该电台的节目内容涉及基础生物学、化学、肿瘤免疫药物开发、临床实验设计等多个领域，是一档少见的高品质科普节目。

电台的主播是基因泰克肿瘤免疫产品开发部的首席科学家Jane Grogan，而节目的录制地点是在一家酒吧。Grogan会邀请各个领域的科学家来讨论炎症、疼痛、癌症等大众关注度比较高的话题。Grogan有些奇怪的澳大利亚口音，加上酒吧里觥筹交错的背景音，非常适合我这种失眠症患者在睡不着的时候用来催眠。可能很多人好奇Grogan为何会把这档节目的录制地点选在一家酒吧，其实这是为了纪念基因泰克的两位创始人Boyer与Swanson的相遇。

重组DNA技术

1968年冬天，Paul Berg结束了11个月的长假回到斯坦福大学。Berg是一名生物化学家，他在前半生的职业生涯里一直专注于蛋白质合成研究，但在索尔克研究所进行学术休假（sabbatical）的那11个月，他开始重新思考今后的研究方向。在这段时间里，Berg与索尔克研究所的病毒学家Renato Dulbecco一同进行动物病毒研究，他花了很长时间思考基因和病毒，思考遗传信息是如何传递的。

病毒的结构比较简单，通常只包含携带遗传信息的核酸以及包裹核酸的衣壳。病毒进入宿主细胞后会脱去外壳使遗传物质进入宿主细胞，并使用宿主细胞作为基因复制和表达的工厂来制造新的外壳和遗传物质，以此产生数以百万计的新病毒。而Berg却对其中的一种病毒非常感兴趣: 猴病毒40 (SV40)。

SV40的基因组大小只有人类基因组的六十万分之一。人类大约有2万个基因，SV40只有7个基因。与其他很多病毒不同的是，SV40可以与很多宿主细胞和平相处。有些病毒在感染宿主细胞之后可以复制自身产生数百万计的新病毒，并最终导致宿主细胞的死亡，而SV40可以将自身DNA插入宿主细胞的基因组 (虽然这并不是SV40独有的特征)，如果不存在特定的激活信号，这些插入宿主细胞基因组的基因会一直处于休眠状态。

Berg由此认为SV40是传递人递遗传信息的理想载体，他觉得如果能够将外源性基因装载入SV40基因组，那么这个外源性基因将有可能随着病毒基因组一同被插入到人细胞的基因组之中，从而修改宿主细胞的遗传信息。毫无疑问，如果他的设想能够实现的话，将会开启遗传学领域的新篇章。

Berg明白实现这一目标并非易事，他面对的第一个技术障碍便是如何将外源基因插入病毒的基因组，也就是说他必须找到能够人工构建病毒基因与外源基因嵌合体的方法。

与人类细胞内DNA的线性结构不同，SV40的DNA为环状结构。病毒在入侵进入宿主细胞之后，环状的DNA会打开形成线性结构，在环状DNA被打开之后才能将病毒DNA插入到宿主细胞基因组之中。Berg认为，如果要向SV40的DNA中插入外源基因，需要先打开SV40的环状DNA，之后再将DNA片段的末端连接到一起重新形成环状DNA，接下来的工作则交给病毒自己来完成，病毒将携带外源基因感染宿主细胞，并将该外源DNA片段插入到宿主细胞的基因组中。

其实Berg并不是唯一一个思考过如何打开病毒环状DNA并插入外源基因的科学家。1969年，同样是在斯坦福大学，另一课题组的研究生Peter Lobban曾写过一篇研究生中期考核研究计划，他提议使用类似的基因操作来修改另一种病毒的遗传信息。

Lobban的本科在麻省理工学院（MIT）就读，而且受MIT的影响，他看起来更像是一名工程师。Lobban在研究计划中直白地写到，细胞中的基因与建筑中使用的钢梁并没有什么差别，同样可以被改造以适应人的各种需求，但最重要的是如何找到改造基因的工具。那时Lobban已经在导师Dale Kaiser的指导下开始了实验研究，尝试使用生物化学实验室的常用酶将基因从一个DNA分子转移到另一个DNA分子上。

实际上Berg和Lobban都已经意识到不应该把SV40看做是一个病毒，而是应该把它当做化合物来处理：他们需要做的是通过一系列的生化反应将基因插入到SV40的基因组中。但是Berg知道他首先需要找到一个能够剪切环状DNA的酶，其次是得到另一种酶将外源DNA与SV40的DNA相连。

但是去哪里寻找这些能够剪切和连接DNA的酶呢？或许从细菌中寻找是一个比较明智的选择。从上世纪60年代开始，科研人员就已经开始尝试从细菌中纯化出能够在体外对游离DNA进行连接的酶。理论上来讲，任何细胞内都应该存在这种类型的酶，细胞复制过程（Okazaki片段连接）以及DNA损伤的修复过程都需要这种酶的参与。

DNA在损伤之后可能会产生断裂，而在修复的过程中细胞需要特定的酶将断裂的DNA片段重新连接（DNA损伤修复过程也是一些抗肿瘤药物的作用靶标，比如PARP抑制剂。连接酶 （ligase）就是参与上述过程的一种酶，它能够将DNA骨架断裂形成的两个片段重新连接，从而恢复DNA双螺旋结构的完整性。

但是DNA剪切酶却不太容易找到。几乎所有的细胞都存在DNA连接酶的需求，但是一般而言细胞内并不需要剪切酶来剪切DNA。不过有一些生物的细胞内却存在这样的酶，在营养物质匮乏的恶劣环境中生长的细菌和病毒，由于相互之间的竞争异常激烈，使细菌进化出一套能够剪切入侵病毒DNA的酶，作为自身防御的武器以抵抗病毒的入侵（其实这也是部分细菌免疫功能的基础，另一种细菌的适应性免疫是CRISPR系统。

这些细菌可以利用DNA剪切酶来剪切入侵病毒的DNA，这种酶被称为限制性内切酶 (限制性是指他们能够识别DNA的特定序列，只在特定位点剪切DNA双螺旋，而这种限制性至关重要，如果无法实现特异性剪切的话，这类酶可能会影响自身DNA，从而产生DNA损伤进而诱导细胞凋亡)。

以上这两种酶正是Berg实验的基础。Berg非常清楚这项技术的应用价值：基因可以通过相互连接进行重组，这些基因可以被修改，他也可以引入突变的基因，可以使基因在不同的物种之间转移；一个青蛙的基因可以被插入到病毒基因组中，之后再被引入到人的基因组之中。而人的基因也可以以类似的方式被引入到细菌的基因组中。如果这项技术足够成熟的话，人们就有可能非常自由地操控遗传物质。虽然重组DNA技术所使用的实验操作、构建重组DNA所使用的酶以及各种试剂均不是全新的，但是这项技术的创新之处在于DNA的重组，将DNA进行剪切和重新连接。

1970年冬天，Berg和他所在实验室的博士后David Jackson开始了第一次尝试：剪切和连接两个DNA片段。他们当时的实验过程非常繁琐，Berg曾把这个实验形容成生物化学家的噩梦。他们首先需要纯化DNA，将DNA与酶混合，之后进行低温柱层析纯化，而且他们需要不断地重复以上操作以优化生化反应条件。问题在于，他们使用的剪切酶并不高效，产率非常低。

尽管存在技术上的种种限制，Berg和Jackson最终还是成功将SV40的整个基因组与λ噬菌体的一个DNA片段以及来源于大肠杆菌的三个基因进行了连接。SV40和λ噬菌体都是病毒，但它们之间存在着巨大的差异，大肠杆菌与SV40相比则是完全不同的生物。Berg和Jackson成功地将这些来源于不同生物的DNA组合到了一起。Berg决定将这个杂合的DNA称为重组DNA。

克服重重困难

在这之后Berg的实验室来了一名新的研究生Janet Mertz。Mertz算得上难得一见的天才，与Lobban一样在MIT就读本科，获得了工程和生物学两个专业领域的学位。Mertz之所以选择加入Berg实验室是由于她对Jackson的重组DNA实验感到非常好奇。

左: Paul Berg 右: Janet Mertz

不过Mertz一直在思考一个问题，如果颠倒一下Jackson的实验目的会产生什么样的结果？Jackson的实验操作是将大肠杆菌的遗传物质插入到SV40的基因组中，如果将SV40的基因片段插入大肠杆菌的基因组中呢？

事实证明，将病毒的基因插入到大肠杆菌的基因组会产生一个巨大的技术优势。大肠杆菌携带一种被称为质粒的小型DNA，与SV40基因组相同，质粒的结构同样为环状，能够在细菌内复制。Mertz意识到，如果将SV40的基因插入到大肠杆菌的质粒中，那么她将有可能将大肠杆菌转变为外源基因复制的工厂。随着大肠杆菌的增殖，大肠杆菌胞内的质粒也会随之扩增，从而产生大量的外源DNA克隆。

1972年6月，Mertz离开斯坦福前往纽约的冷泉港参加动物细胞和病毒培训课程，这项课程要求学生针对自己未来的研究计划做简单报告。在报告中Mertz解释了她的研究计划：构建SV40和大肠杆菌DNA的杂合体，并使其能够随着大肠杆菌的增殖不断扩增。研究生的研究课题一般不会引起专家们的兴趣，但当Mertz结束报告的时候，大家开始意识到这不是一场简单的学术报告，先是一段长时间的沉默，紧接着导师和学生们的问题如潮水般涌来——你有没有想过构建DNA杂合体的风险？这样做会不会对人类产生危害？有没有考虑过该项技术带来的伦理问题？

在听完Mertz的报告之后，病毒学家Robert Pollack立即与Berg通话，跟他讨论重组DNA的技术风险。其实Berg和Mertz的实验确实存在一个极为重要的风险因素：SV40能够诱导仓鼠细胞突变形成肿瘤。 虽然截止目前仍然没有可靠证据表明SV40可能诱发人类细胞癌变，但在上世纪70年代，科学家们并不清楚该病毒的风险。这确实是一个值得慎重考虑的问题，笔者在之前的基因疗法的文章中详细介绍过这一风险，由于某些类型病毒的基因组插入位点比较特殊，会激活原癌基因诱发病人产生白血病（见：基因疗法的三十年风雨上市之路）。

除此之外，由于大肠杆菌能够在人类的肠道生存，如果Mertz和Berg真的成功构建了携带SV40外源基因的大肠杆菌杂合DNA，如果SV40真的如科学家所担心的那样能够诱发人细胞癌变，那么这种携带重组DNA的大肠杆菌是不是真的会诱发人细胞癌变，引发一场灾难呢？

此后的几周时间，Berg开始重新思考该项技术的风险。但他仍然觉得Pollack的担心是多余的。这项实验只是在相对封闭的实验室进行，当时也没有证据表明SV40能够诱发人类细胞癌变。实际上科研人员在实验室工作的过程中也经常被SV40病毒感染，但从没有报道过该病毒引发癌症的案例报道。为了应对外界的质疑，Berg甚至提出喝下他培养的SV40病毒以证明该病毒不存在致癌风险。

尽管Berg相信SV40的安全性并不存在问题，他也不得不小心应对外界的质疑。他咨询了一些权威肿瘤生物学家和微生物学家的意见，让他们对风险进行评估。Dulbecco也对SV40充满信心，但是科学家真的能够准确预测一项技术的未知风险吗？Berg十分清楚，对于任何一位科学家而言，科研过程中的判断失误以及实验结果预测失败是十分平常的事情。但这一次与以往的科学研究不同，如果他关于SV40危害性的预测错误，那么该项技术所产生的灾难性后果必将是他无法承受的。

既然无法完全确定风险，Berg决定采取折中的办法，只对游离DNA进行操作，不将杂合DNA引入活细胞之中，以此避免诱导细胞癌变的风险。而此时的Mertz却给了Berg一个很大的惊喜，她的实验迎来了一个重大突破。此前Berg和Jackson的剪切和连接DNA需要6步操作，极为繁琐。但Mertz发现了一条捷径——使用EcoRI能够将剪切和连接DNA的步骤减少为两步，从而使该实验变得异常高效。这种酶是加州大学旧金山分校（UCSF）的微生物学家Herb Boyer提供的。

Boyer于1936年出生于宾夕法尼亚，从小便对生物学情有独钟，沃森和克里克也是他青年时期的偶像。1966年Boyer以助理教授身份加入了UCSF，此后便一直专注于纯化DNA剪切酶。

1972年11月，Berg还在艰难权衡病毒-细菌杂合体的风险，此时的Boyer已前往夏威夷参加当年的微生物学会议。在结束上午漫长的会议报告之后，Boyer跑到了夏威夷的海滩享受甜美的午后时光。也是在那天傍晚，Boyer遇见了斯坦福大学的Stanley Cohen。

Cohen是质粒领域的专家，此前Boyer就知道这个人，也读过Cohen的文章，但从没有当面见过他。晚餐结束之后，Boyer、Cohen以及另一位微生物学家Stan Falkow漫步于夏威夷的威基基海滩，讨论着质粒以及嵌合DNA。Boyer和Cohen都知道Berg的重组DNA研究，Cohen也知道Berg实验室的研究生Mertz正在斯坦福大学的微生物实验室轮转，学习将嵌合DNA转移到大肠杆菌胞内的技术。

他们的讨论转向了Cohen的工作，Cohen已经成功分离出一些大肠杆菌质粒，而且他已经能够非常高效地纯化其中某些类型的质粒，能够方便地使质粒在大肠杆菌种系之间转移，而且他发现其中的一些质粒携带某些抗生素（例如四环素和青霉素) 的抗性基因。

如果将抗生素抗性基因从质粒中剪切下来，转移到另一质粒上会怎样呢？是不是能够使这些携带抗性基因质粒的大肠杆菌获得抗生素抗性，从而能够在抗生素的环境中存活，而不携带该质粒的大肠杆菌则被抗生素杀死？

这一灵光乍现的想法犹如暗夜中的霓虹灯，照亮了暗夜中的海滩。另外两人也意识到了这一想法的价值，因为在Berg和Jackson的实验过程中并没有找到合适的办法鉴别哪些细菌或者病毒获得了外源性的DNA。而Cohen的那些携带抗生素抗性的质粒却能够高效的鉴别重组的DNA，因为只有获得外源DNA (抗生素抗性基因) 的大肠杆菌才能够在具有抗生素的环境中生存，以此便能够验证是否成功构建了重组DNA。

Cohen担心的是，Berg和Jackson的实验中有另一个很严重的问题——构建嵌合DNA的效率太低。如果构建杂合DNA的成功率只有百万分之一的话，即使后期有再好的筛选系统也很难将成功构建的重组DNA筛选出来。然而Boyer的EcoRI很好的解决了这一问题，Mertz已经成功优化了DNA杂合体的构建过程。

之后是漫长的沉默，但他们的思绪却没有停止。Boyer已经能够高效的纯化用于构建杂合DNA的限制性内切酶，Cohen已经能够分离出合适的质粒。构建重组DNA的实验看起来已经非常简单了，似乎只要一个下午的时间就能够完成实验：将被EcoRI剪切的质粒DNA重新连接之后，可能会有一部分会质粒能够形成重组质粒DNA分子，之后利用抗生素抗性则能够筛选成功获得外源基因的大肠杆菌，随着大肠杆菌的增殖外源基因也会随之扩增，从而不断克隆重组DNA。Cohen小声说道：也就是说 . . .  . . . 。还没等他说完Boyer便说道：对，这应该是可行的。

其实Cohen和Boyer的实验还有另一个非常重要优势：该实验的生物危害性争议更小。与Berg和Mertz的病毒-细菌杂合实验不同，Cohen和Boyer的杂合DNA只包含细菌的基因，因此Cohen和Boyer认为至少理论上来讲他们的实验生物危害更小。

左: Stanley Cohen；  右: Herbert Boyer

1972年冬天以及1973年的春天，Boyer和Cohen一直在忙碌地进行构造DNA杂合体的实验。此时的Berg和Mertz虽然已经知道同一学校的Cohen在进行重组DNA的研究，但他们依然没有进行将嵌合DNA导入活细胞的实验。

1973年2月，Boyer和Cohen已经开始将嵌合DNA导入细胞。他们使用限制性内切酶对两种细菌质粒进行剪切，并将特定遗传信息从一种质粒转移到另一质粒上，之后使用连接酶将DNA片段完全连接形成嵌合体。该嵌合体在导入细菌细胞之后对细菌进行培养，细菌在培养过夜之后胞内的外源基因会随着细菌的增殖不断被复制。他们的实验成功了，一项足以改变世界的新技术也就此诞生。

走进一家酒吧

一开始的时候，重组DNA技术只局限于学术机构的实验室，只有生物化学家们才会关注这项技术，但是不久之后便引起了媒体的关注。1974年5月，旧金山纪事报对Cohen进行了专访，并且在文章中重点介绍了重组DNA技术的价值，文章中说基因工程细菌未来将可能成为生物工厂，用来生产药物和小分子化合物。很快纽约时报等其他媒体开始跟进报道基因克隆技术。

斯坦福大学专利事务办公室的Niels Reimers从报纸上读到了Cohen和Boyer的报道后立即被这项研究的巨大潜力吸引。Reimers主动找到了Cohen和Boyer，让他们联合申请关于基因克隆的技术专利（斯坦福大学和UCSF也持有专利权）。Cohen和Boyer对Reimers的举动都感到很惊讶，因为他们从来没想过重组DNA技术能够申请专利，也没有想到这项技术可能具有极大的商业价值。

1974年冬天，虽然Cohen和Boyer仍然很怀疑重组DNA技术申请专利的可能性，但还是在Reimers的帮助下提交了专利申请书。两人申请专利的消息很快传到了其他科学家的耳朵里。 Berg对此感到非常气愤，觉得Cohen和Boyer专利中的权利要求太荒唐，因为该专利的权利要求中声明他们拥有使用这项技术克隆所有DNA的商业所有权。Berg觉得他们申请专利的行为简直可笑，这项由公共经费支持而诞生的技术，怎么可以通过专利申请使利益私有化？或许对于当时的很多科学家而言，这样的行为确实让他们很难理解。

1975年秋天，专利申请的事务尚未处理完毕，Cohen和Boyer在科学的道路上却开始分道扬镳。他们之间的合作一直非常愉快，5年时间内他们合作发表了11篇重要论文。但是随着时间的推移，他们的兴趣却越来越不同。Cohen此后前往加州的一家生物公司Cetus担任顾问（Cetus应该是第一家生物工程为专业背景的公司，但一般认为基因泰克才是历史上第一家生物技术公司)，而Boyer则回到了UCSF的实验室继续专注于重组DNA的实验研究。

1975年冬天，Boyer接到一位年轻的风险投资人Robert Swanson打来的电话，Swanson希望Boyer能够安排一次会面。Swanson虽然不是科学家，但他从小就很喜欢读科普杂志，看科幻电影，而且他也听说过这项叫做重组DNA的新技术。Swanson对新技术有种天生的敏锐，尽管他不太懂生物学，但他依然感觉重组DNA技术的出现能够完全改变人们对基因和遗传学的思考方式。

Swanson从Asilomar会议手册中查找参会的人员名单，并筛选出基因克隆领域重要的科学家，并按首字母顺序依次排列制成一份新的名单。在这份名单中Berg排在Boyer的前面，但Berg对于那些贸然给他办公室打电话的投资人完全没有耐心，直截了当地拒接了Swanson面谈的请求。

Swanson并没有灰心，他依照列表中的顺序打给了Boyer。Boyer当时正埋头实验，并没有太多时间理会Swanson，但还是答应抽出10分钟的时间与他见面。

1976年1月，Swanson前往Boyer的实验室与他会面。Swanson穿着整洁的黑色的西装走进了Boyer的实验室，目光穿过堆积如山的试剂、培养皿以及各种仪器，终于见到了穿着皮背心和牛仔裤的科学家Boyer。

Boyer对Swanson并不了解，只知道他是一位风险投资人，想与他基于重组DNA技术合作成立一家公司。如果Boyer当时仔细调查一下这位风险投资人的话，一定不会答应Swanson见面的要求，因为Swanson此前几乎所有的投资项目都失败了，而且当时正处于失业状态，他租住在旧金山的一家破旧公寓里，开着一辆廉价的达特桑，午餐和晚餐只能用三明治果腹。尽管如此，Boyer和Swanson却相谈甚欢，他们显然不满足于原计划的10分钟面谈时间。

左：Herbert Boyer；右：Robert Swanson

他们走进学校附近位于Inner Sunset的一家酒吧，讨论着重组DNA技术以及生物学的未来。Swanson提议成立一家公司，使用重组DNA技术来生产药物。对于Boyer来说，这一想法确实很有吸引力，他的儿子有生长发育障碍，很早之前他就很清楚使用重组DNA技术有可能大量生产生长激素。但即使有想法又有什么用呢，没有人愿意给自己的孩子注射那些从实验室培养皿中获得的细菌提取物。想要生产药品，他必须成立一家新型的制药公司，一家使用基因技术来生产药物的公司。

3个小时的会谈和几杯啤酒之后，Swanson和Boyer达成了初步的协议。他们决定每人出资500美金用来支付公司成立所需的费用。之后Swanson写了6页的商业企划书，找到了从前的雇主Kleiner Perkins，希望他的公司能够投资50万美金作为新公司的启动资金。Perkins粗略看了一眼Swanson的企划书，把金额削减至五分之一，也就是10万美金。尽管这并不是一笔很大的投资，但幸运的是Boyer和Swanson此时已经拥有了一家新公司需要的所有东西，除了一款能够上市的药品以及新公司的名字。

这家公司能够涉足的疾病领域其实很容易找，几乎所有人都会首先想到利用重组DNA技术来生产胰岛素。在重组DNA技术诞生的几十年时间里，科研人员尝试了很多策略人工合成胰岛素，但胰岛素的主要来源依然是粉碎的牛或猪的内脏。生产一公斤胰岛素需要将近8000公斤的胰脏，这种提取方法即低效又昂贵。如果Boyer和Swanson能够使用重组DNA技术在细胞内表达胰岛素，那么这种方法不仅足以支撑这家新公司未来的发展，也会成为制药行业历史上的里程碑式事件。

至于公司的名字，Boyer拒绝了Swanson的提议: HerBob，因为这个名字听起来的确很像美发沙龙。他提议使用GENetic ENgineering TECHnology的缩写：Gen-en-tech。

胰岛素还是生长抑素

1869年，柏林的医学生Paul Langerhans通过显微镜观察胰腺，发现胰腺上分布着由形态异常的细胞组成的小岛，这些细胞群岛后来被称为朗格汉斯岛，但是当时并没有人知道朗格汉斯岛的生理功能。直到20多年后两位外科医生Oskar Minkowski和Josef von Mering通过手术切除了狗的胰腺才确定该器官的功能，他们还发现胰腺能够通过分泌胰岛素控制血糖。

胰岛素功能的鉴定也迅速引发了纯化胰岛素的争夺战。尽管竞争激烈，但是直到20多年后科研人员才成功从动物中提取出了胰岛素。1921年，Banting和Best从几十斤牛胰腺中提取出了几微克的胰岛素，在将胰岛素注射到患有糖尿病的儿童体内之后，病人的血糖迅速恢复至正常水平，口渴和多尿的症状也有所减轻。虽然胰岛素的药效非常明显，但是由于胰岛素水溶性差，热不稳定，使提取过程变得异常艰难。

相比繁琐的提取过程，Boyer合成胰岛素的计划听起来似乎可能更高效。当时还没有人成功获得包含胰岛素基因的DNA片段，于是他决定通过化学从头合成的方法合成编码胰岛素A链和B链的两条DNA分子，并将DNA插入细菌的基因组使它们能够合成人类胰岛素。在这之后，他计划将两条肽链纯化并运用化学手段将两条链连接，以此获得人胰岛素蛋白。

即使Boyer再有信心，他也不想从胰岛素的合成开始这一尝试。他希望首先合成一种结构相对简单和容易操作的蛋白，如果成功的话再去挑战高难度的胰岛素。Boyer思来想去，最终决定从生长抑素（somatostatin）开始。

与胰岛素相同，生长抑素也是一种激素，但生长抑素的商业价值并没有胰岛素那么大，他的主要优势是分子量小。胰岛素有两条链51个氨基酸，而生长抑素只由14个氨基酸组成。为了从头合成生长抑素基因，Boyer从洛杉矶的City of Hope医院招聘了两名化学家 Keiichi Itakura和Art Riggs，两人都是DNA合成领域的专家。

然而Swanson却强烈反对Boyer的计划，他觉得合成生长抑素只会分散这家公司的注意力，他希望Boyer能够直接尝试合成胰岛素。对他而言，基因泰克是一家由风险投资撑起来的公司，只有几间租来的办公室和位于UCSF的微生物学实验室，Boyer居然想聘请两名化学家合成生长抑素的基因，这实在让他无法接受。

Boyer最终还是说服了Swanson。其实Boyer和Swanson都很清楚他们时间非常紧迫，因为他们已经了解到基因学领域的另外两位大牛也加入了胰岛素生物合成的战争之中。哈佛大学的Walter Gilbert是DNA合成领域的权威，他与Berg和Sanger一同获得了1980年的诺贝尔化学奖。此时的他正领导一个实力强劲的团队运用基因克隆技术合成胰岛素。而在UCSF，也就是Boyer所在的学校，另一个团队也已经开始尝试使用重组DNA技术合成胰岛素。那时的Boyer时时刻刻都在担心，他每天都在害怕，害怕听到他的对手Gilbert已经首先合成胰岛素的消息。

1977年夏天，Riggs和Itakura成功合成了生长抑素的DNA。该DNA片段被顺利插入细菌的质粒，细菌也成功被转化，似乎这些细菌已经准备好合成生长抑素了。6月的时候，Boyer和Swanson飞往洛杉矶见证这最后的一刻。

那天早晨，整个团队聚集在Riggs实验室，大家焦急地等待着实验结果，以确定细菌是否真的能够生产生长抑素。让人遗憾的是，他们并没有找到任何生长抑素的踪迹。对于Swanson来说这的确是无法承受的消息，此时的他完全被击垮了，第二天早晨因为严重消化不良被送往急诊室。

科学家们虽然经受了同样的打击，却依然能够冷静地分析实验失败的原因。Boyer毫无疑问是微生物学领域的专家，他有着几十年的细菌实验经验。他很清楚细菌完全有可能会消化掉自身产生的蛋白。说不定这些细菌能够生产生长抑素，会不会是这些蛋白被细菌自身降解掉了呢？

为了验证这一假设，他决定将生长抑素的基因与该细菌的某些自身基因相连接，从而生产出同时具有两种类型蛋白组分的复合蛋白，之后再将两个蛋白剪切就能够得到生长抑素。采用这种方式的话细菌就会把生产的杂合蛋白识别为自身的蛋白，生长抑素却不会被降解。

不过合成这个杂合体DNA又花了两个多月时间。1977年8月，Boyer团队又重新聚在Riggs的实验室等待着最后的结果。Swanson焦虑的看着显示器，他已经紧张的无法喘息，他转过头去不敢看最后的实验结果。不过这一次他们成功了，Itakura告诉Swanson，他们检测到了生长抑素。

基因泰克的科学家们并没有时间庆祝，他们立即开始了合成胰岛素的项目。很显然，当时合成胰岛素的竞争已经异常激烈。此时的Boyer时常会听到各种流言，有人说Gilbert课题组已经从人细胞中克隆出了胰岛素基因，已经准备好合成胰岛素了。还有人说UCSF的课题组已经合成出几毫克的胰岛素，正计划进行人体试验。

是否生长抑素真的分散了基因泰克的注意力？Boyer和Swanson感到无比懊悔，他们认为选择首先合成生长抑素是个错误的选择，使他们从胰岛素合成的竞争中掉队了。此时的Swanson由于过度焦虑又出现了严重的消化不良。

令所有人都没有想到的是，正是那个被Boyer极其蔑视的Asilomar会议拯救了他们。Berg以及Mertz在首次合成嵌合DNA之后遭遇了外界的强烈质疑，这些质疑不仅包括对于SV40病毒危害性的恐惧，还包括对重组DNA技术本身所产生的伦理问题的担忧。

1975年，Berg在Asilomar海滩的一个会议中心组织了一次极具影响力的会议，讨论生物技术的危害性以及如何制定该领域管理规定。尽管Cohen和Boyer也参加了这次会议，但是Cohen对这次会议感到十分厌恶，Cohen在会议结束之后也拒绝在Asilomar会议协约上签字 (但由于NIH的要求，Cohen必须遵守协约的要求)。

像Cohen实验室以及大多数接受联邦政府资助的学术机构实验室一样，哈佛大学的Gilbert实验室也必须遵守Asilomar条约。这些条约对Gilbert的限制非常大，因为按照该条约的规定，他不可以分离人体基因并将该基因插入细菌基因组。

Riggs和Itakura在成功合成生长抑素之后决定采用化学合成的方法获得胰岛素DNA，而化学合成DNA并不受Asilomar条约的限制。而且基因泰克是从风险投资公司获得的资金支持，并未获得过联邦政府资助，自然也不受这些规定的约束。这些对Gilbert限制重重的条约对于基因泰克来说简直是赢得胰岛素合成之战的法宝。

此时，位于旧金山的小隔间办公室已经无法满足基因泰克的发展了，Swanson也开始在该城市寻找新的实验室。1978年春天，在跑遍了湾区之后Swanson终于找到了一个合适的办公和实验研究地点，Boyer又招聘了几名科学家，购买了新的仪器设备。

Boyer和Swanson并没有顺利找到胰岛素的踪迹，而Gilbert也不愿意再受Asilomar条约的限制，派遣了一支专业团队前往英国继续进行项目研究。UCSF的课题组也派遣了一名学生前往法国斯特拉斯堡的一家制药公司，以期能够尽快合成胰岛素。

1978年夏天，Boyer听闻Gilbert即将宣布他们的课题组成功分离了人胰岛素基因。得知这一消息的Swanson再一次崩溃了。当时的Gilbert并不知道其实他们的实验出现了差错，克隆得到的并不是人胰岛素基因，而是小鼠胰岛素基因。

就在Gilbert出现错误的间隙，基因泰克奋起直追。这是一场学术机构与制药公司之间的较量，其中一方拥有强大的学术背景，拥有顶尖的团队，却被种种限制所束缚，而另一方虽然人员相对较少，但反应迅速，游刃于各种繁杂的规定之间。

1978年5月，基因泰克的科学家团队终于在细菌中合成了胰岛素的两条肽链；7月，他们从细菌中纯化出了包含两条胰岛素肽链的蛋白。8月初，他们剪切掉了连接的细菌蛋白，成功分离得到了胰岛素的两条肽链。1978年8月21日的晚上，Goeddel将两条肽链成功的连接，第一次获得了重组人胰岛素。

是什么力量成就了基因泰克？是Swanson拉来的风险投资，还是Cohen和Boyer的重组DNA技术？是与Gilbert争夺战中的偶然，还是技术发展到一定程度的必然？是由于Swanson敏锐的商业嗅觉，还是Boyer作为具有专业背景科学家的强势？

我想每个人心中都有自己的答案。

（转化医学网360zhyx.com）