有一天,班廷偶然在一篇論文中讀到:如果阻塞胰髒通向十二指腸的導管,就有可能引起胰髒萎縮。一個想法立即在班廷的腦海裏產生了:結紮狗的胰導管,等狗的胰髒外分泌組織(即腺泡)萎縮,隻剩下內分泌組織(即胰島)以後,再試圖分離出胰島素以治療糖尿病。這個新的設想讓他十分興奮,幾經周折,班廷找到多倫多大學生理係的麥克勞德教授,以求得這位有名的糖代謝權威的支持。
可是麥克勞德教授認為班廷是一個隻有膚淺的科學知識而毫無研究經驗的年輕人,曾經有多少有名望的科學家在提取胰島素的過程中都失敗了,班廷的設想也不會成功的。但是班廷毫不死心,經過多次努力,麥克勞德教授終於允許他在大學暑假期間來自己的實驗室工作兩個月,並給了班廷10條狗,其餘的材料自備。麥克勞德教授還給班廷找了一個名叫白斯特的學生做助手。為了籌集實驗資金,班廷變賣了自己的家產,他決心不顧一切,一定要實現自己心中的夢想。
1921年5月17日,29歲的班廷和22歲的白斯特開始工作。但實驗進展很不順利,班廷的錢也快要花光了,他們互相鼓勵,沒日沒夜地工作,一直奮戰了兩個多月。7月30日午夜,他們給一隻患糖尿病的狗注射了5毫升從狗的胰腺裏提取出來的寶貴的胰腺抽提液,奇跡出現了——這隻狗過高的血糖濃度迅速下降,一項偉大的發現終於誕生了。
此時麥克勞德教授改變了他的態度,不僅本人直接參與班廷的實驗,還動員他的助手以及生化學家考立普參加到這項令人興奮的工作中來。考立普對於胰島素提取液的純化做出了重大的貢獻。幾個月後,他們首先對一個患有嚴重糖尿病的兒童進行治療,獲得了成功,而後又對幾個成年患者加以治療,也取得了很好的效果。
很快,全世界都知道了29歲的班廷和他所創造的奇跡,各地的糖尿病患者紛紛要求能得到治療。班廷和他的合作者們很快就研製出在酸性和冷凍的條件下,用酒精直接從動物(主要是牛)胰腺裏提取胰島素的方法,並在美國的製藥公司進行大規模的工業生產。
從1945—1955年,英國的桑格又經過10年不懈的努力,終於搞清楚了胰島素的全部化學結構,這樣就為胰島素的人工合成以及胰島素分子結構與功能關係的研究奠定了基礎。
胰島素的發現,是20世紀生物醫學界的一項重大發現,它挽救了數百萬糖尿病患者的生命。
性別基因揭秘
1959年生物學家發現Y染色體決定人的男性特征後,人們就想知道Y染色體上麵有什麼特定區域、特定基因是決定男性特征的關鍵。
1975年,瓦赫特爾等提出Y染色體上有一個組織相容性抗原的基因H—Y和男性特征的決定有關。這個假說流行了近10年,到1984年被麥克拉倫等證明是錯誤的。
20世紀80年代美國麻省理工學院的佩基領導的實驗室用現代分子遺傳學方法尋找確定男性的基因。1986年他們發現Y染色體上一個特定小段含有決定男性的基因。1987年他們認為這個小段裏麵一個特定的基因ZFY是決定男性的基因。這個結論的關鍵一步是靠一個患者的情況來確定的。這個患者表征是女的,可是染色體看上去是XY(不是正常女性的XX),原來她的Y染色體有異常:佩基等發現她的Y染色體上麵有一小部分缺失,他們推斷這個缺失就應該包含了決定男性的基因,因為缺了這樣的基因,即使有Y染色體的其他部分,也不能產生男性特征。佩基等在對應於這個缺失段的正常男性的Y染色體上發現了ZFY基因。這個結果發表後,引起很大轟動。
在一陣熱鬧中,澳大利亞的辛克萊實驗室於1988年有了一個和其他人不一樣的發現:袋鼠類的ZFY基因不在Y染色體上,而且根本不在性染色體上,而是在常染色體上。這個結果可以證實ZFY不是確定雄性的關鍵基因,也就是說,佩基提出的結論是不對的。但是,這個結果也可能是因為袋鼠類不用ZFY來確定性別,因為已知動物性別的確定機製在進化過程被發現過好些次,每次都是可以不同的,比如果蠅的Y染色體上沒有確定雄性基因的。
ZFY到底是不是哺乳類雄性的決定基因呢?1990年,澳大利亞女科學家格雷烏斯和英國的洛威爾·巴奇實驗室發現了另外一個基因SRY。這個基因最終有多個證據表明其是決定雄性的基因,比如如果性染色體為XY的人其SRY基因的一個關鍵堿基突變,那麼這個人就會變成雌性,如果把SRY基因導入本來應該是雌性的老鼠體內,則可以使它變成雄性。
那麼,佩基的ZFY是怎麼回事呢?原來,他們的患者比較特別,她的Y染色體不僅在佩基1987年看到的區域有缺損,還在另外一個區域也有缺損,而後一個區域包含了SRY,她的SRY缺損是使她變成女性的原因,而佩基1987年發現的ZFY是在另外那個缺損區域,ZFY雖然缺損了,但這不是她變成女性的原因。這樣一個基因被破壞了兩段的患者比較少見,佩基在分析一個區域後就做結論,讓研究走了彎路。