有机化学与生命科学
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如Ｎａｋａｎｉｓｈｉ及已故前苏联０ｖ２ｃｈｉｎｉｋｏｖ对视
觉功能的兴趣，Ｃｏｒｅｙ对自三烯的兴趣，以及近来许 多化学家致力于Ｓｉｔｅ—ｄｉｒｅｔｅ的ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ的工 作，都是很好的说明。
总之，有机化学理论和实践上的成就，为现代生 物学的诞生和发展打下了坚实的基础。价键理论、构 象学说、反应机理等成为解释生化反应的有力手段， 蛋白质和核酸的组成和结构研究，顺序测定方法的 建立，合成方法和创建等重大成就为现代生物学及 生物技术开辟了道路。有机化学与生物问题的密切
命现象和生命过程的深入认识，关系到对人类自身 的认识，与医学和工农业的发展有直接的关系。发 达国家如美国、欧洲和日本都提出相应报告并制订 规划，将此课题列为今后最优先发展的研究课题。
一些著名科学家在论述今后发展趋势时，提出 了“化学是中心科学”（ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｃｉｅｎｃｅ）的论点。 ｆＬ＠是在分子水平上研究物质世界的科学。说它是 中心科学，是因为它联系着物理学和生物学，材料科 学和环境科学，农业科学和医学，它是所有处理化学 变化的科学的基础。因此化学与这些科学的交叉就 成为化学科学发展的必然趋势。在此，仅就化学，特 别是有机化学和生命科学的关系，生命科学中有机 化学发展前沿和研究热点作一综述讨论。 ｌ有机化学与生命科学的关系
在后来的研究中，化学家们的兴趣主要在有机 物的结构研究和合成方法上，较少关心它们的生物
功能。尽管如此，许多化学家卓有成效的研究成果还 是成为了生命科学发展过程的里程碑。
１９世纪中叶，Ｉ．Ｐａｓｔｅｕｒ关于左旋和右旋酒石 酸经典式的研究，导致７０年代Ｖａｎｔｈｏｆｆ和ＬｅＢｅｌ碳 原子四面体构型学说的建立，它是生命分子结构不 对称性的基础。
核酸、蛋白质和多糖三大生物大分子化合物，它
们在生物体内的化学反应，它Baidu Nhomakorabea之间的相互作用，它 们和各种小分子化合物的相互作用构成了生命运动 的基础。
核酸的合成方法已较成熟，但仍比较繁琐，合成 的规模仍受到限制，难以满足物性研究和医用研究 的需要。近年来，国际上比较重视含硫、氮的反义寡 核苷酸合成方法的研究，并已取得可喜的进展。
世纪５０年代，Ａ．Ｔｏｄｄ建立的核糖核酸（ＲＮＡ） 和脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）的化学结构．为Ｗａｔｓｏｎ— ＣｒｉｃｋＤＮＡ双螺旋结构的提出铺平了道路。Ｗａｔｓｏｎ —ＣｒｉｃｋＤＮＡ双螺旋模型的创建，被公认为２０世纪 生物学最伟大的成就。
２０世纪６０年代，Ｂ．Ｍｅｒｒｉｆｉｅｌｄ发明了多肽固相 合成法，此法使得长片段肽的化学合成，以及７０年 代后期长片段寡核苷酸的化学合成成为现实。否则，
成‘５｜。
哈佛大学化学系１ ９９６年更名为“化学和化学生 物学系”（“Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄＣｈｅｍｉｅａｌ Ｂｉｏ ｌｏｇｙ”）。多年来，在哈佛大学化学系，以Ｓ．Ｌ． Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ为代表的一批化学家和细胞生物学家合 作。在化学原理的指导下，用小分子天然有机化合物 作探针，来探知活细胞中的生化过程，并且用人工合 成的化合物去改变某些过程。例如，用一种从真菌中 分离得到的天然产物布雷菲得菌素Ａ（ｂｒｅｆｅｌｄｉｎＡ） 研究了细胞内蛋白质的运转过程，揭示了细胞中蛋 白质运转存在两种类型，又用化学合成小分子 ＦＫｌ０１２和ＦＫ５０６Ｍ来开关Ｔ细胞的基因。１９９２年， Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ在美国《化学与工程新闻》（ｃ＆ＥＮｅｗ）发
核酸和蛋白质。要深入研究结构和功能的关系，必须 首先在分离分析和合成方法上有所突破。
模拟酶的主客体分子间的相互识别与相互作用 已取得了可喜的进展，但与天然酶相比，其催化活性
还极其有限。此外在酶的模拟方式上最近出现了所 谓催化性抗体的新策略，这种设想有可能创造出新 型的高效高选择性催化剂。
生物膜化学和信息传递的分子基础的化学研 究，是另一个重要研究领域，对医学、卫生、农业生产 均会产生深远影响。
［参考文献］ ［１］ 朱光美，杜灿屏．试谈生物有机化学研究的现
状与展望口］．大学化学，１９９４，９（４）：６～８． ［２］ 吴毓林，陈耀全．探索有机体的奥秘——谈世
纪交替时代的有机化学［Ｊ］．中国科学院院刊， １９９５，１０（１０）：２１５～２１９．
［３］ 全国基础性研究性状况调查组，中国科学院科
技政策局编．中国自然科学的现状与未来．第 四章，需求与机会俱增的化学［Ｍ］．重庆：重庆 出版社，１９９０，
有机化学与生命科学关系极为密切。有机化学 就其最初的意义而言，是生物物质的化学。１９世纪 初，化学家把物质分为从矿物质获得的和从活细胞
获得的两大类。１８０７年，Ｊ．Ｆ．ｖｏｎＢｅｒｚｉｌｉｕｓ首次把从 活细胞中获得的化合物命名为有机化合物。那时人 们对生命现象的本质没有认识，因而便赋予有机化
合物以一种神秘的色彩，许多化学家认为有机物是 不可能用人工的方法合成的，它们是“生命力”所创 造的。但是１８２８年，Ｆ．Ｗｏｈｌｅｒ从无机物氰酸铵制得 了和尿液中分离得到的完全相同的尿素。Ｗｏｈｌｅｒ的 发现否定了关于“生命力”假说，可以说是化学家第 一次于预了生命科学。
当今蓬勃发展的生物工程是不可想象的。 从方法学的角度来看，有人曾认为Ｆ。Ｓａｎｇｅｒ成
功地运用纸色谱的手段才阐明了胰岛索两个主链的 化学结构（获１９５８年诺贝尔化学奖）。这说明有机分 析、有机分离方法在研究生命科学中的重要性。近年 来，荧光标记试剂、同位素试剂又大大地提高了各种 方法的灵敏度和精确度。有机分析方法也进步到了 离子交换色谱、气相色谱、高压液相色ｉ普．使蛋白质 一级结构测定工作达到了高速、超微量和自动化的 程度，至今已有近３００个蛋白质的结构已经阐明。 Ｍｅｒｒｉ２ｆｉｅｌｄ固相合成对于分子生物学的重要性则 更为明显。核酸的合成，首先是从Ｔｏｄｄ的二核苷酸 开始，随后又发展磷酸二脂法、磷酸三脂法、亚磷酸 三脂法以及氢膦酸脂法等，应该说都是立足于有机 磷化学反应原理之上。Ｔｏｄｄ本人（获１９５７年诺贝尔 化学奖）是一位非常注重生物学问题的化学家。他认 为天然产物领域中，结构和功能总是息息相关的。过 去有机化学家对结构更加关注，而对功能的兴趣太 少。近年来，这种偏向已有所改变。
光合作用中化学问题的研究，对于提高光转换， 最终对于农业的发展将有重大意义。生命科学中许 多问题有待化学家去研究、去解决。催化性抗体、催 化性核酸、全新蛋白质等的出现，充分展现了化学工
作的能动性。下世纪初，催化性抗体、催化性核酸将 进入化学家的武器库并也可能在生产上获得初步应 用。随着寡糖化学和生物膜化学等研究的深入，有关
１９９４年由我国投资分别在中科院上海有机所 和北京大学建立了“生命有机化学国家重点实验室”
和“生物有机分子工程开发实验室”，在化学一生物 学领域也作出了成绩。 ３生命科学中有机化学发展前沿及研究热点
近２０年来，生命科学中的有机化学在理论概 念、研究方法和实验手段等方面都有不少新的突破， 其研究正进一个极富发展活力的新阶段。
结合是推动生命科学发展的有力支柱【１’２］。
收稿日期：２０１５—１１—２３
２０１６年第１、２期
贺晓磊等 有机化学与生命科学
２７
２化学生物学作为一门新学科正在形成
与世界上的事物合久必分，分久必合一样，自然 科学也经历着同样的过程，从“博物学”划分出了数
理化天地生各门学科，随着科学的发展，又使它们互 相渗透、互相交叉、互相融合，许多最富生命力的新 兴边缘学科在不断涌现。近年来在国内外发生的几 件事情可以说明化学生物学作为一门新学科正在形
时间从ＭＩＴ等大学罗致了几位著名的化学家和生 物化学家组建了几个定向于生物学研究的化学家小 组，并于１９８９年在该所创立了化学系。Ｌｅｒｎｅｒ本人 是“催化抗体”领域的开拓者，并在研究中一直领先。 他说“我的指导思想是化学是中心科学。在生物学和 医学中发生的每件事都有它的化学基础…如果你没 有化学的思维，你就无法设计许多实验。如果你不能 制造分子，那么就会有整个层次的实验被排除在你
信息分子的识别、功能及信息传递等问题，有可能得 到更多的阐明。随着有机化学和分子生物学的进展，
将有更多的生命过程的环节得以用有机化学语言来 表达‘“。
进入分子水平以来，生命科学在最近３０年中发 展迅速，有人认为２１世纪是生物学世纪。
生物科学中很多分支学科都已成为分子学科。 作为一个传统的分子学科，化学仍将大力参与生命 科学的发展，并将生机勃勃地继续发挥其重要作用． 这也是为了化学本身发展的需要。
展，自然科学各学科之间互相渗透、互相融合，新兴边缘学科不断涌现，化学生物学就是最富有生命力 的一门新学科，在生命科学中有机化学显得尤其重要。
关键词：生命科学；有机化学；化学生物学；分子水平
中图分类号：０６２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－－７９８１（２０１ ６）１、２一００２６一０２
当今生命科学发展到了分子水平。，正方兴未艾。 生命科学中的化学问题已成为当今化学科学的重大 前沿课题之一。这个课题关系到在分子基础上对生
此外，位于南加州理工学院和在伯克利的加州 大学。位于纽约市的洛克菲勒大学，都在进行着很有 成效的化学一生物学研究。
１９９２年，一份致力于沟通化学和生物科学的杂 志《化学与生物学》（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｂｉｏｌｏｇｙ）已经诞
生，主编就是哈佛大学的Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ和Ｓｃｒｉｐｐｓ研究 所的Ｋ．Ｃ．Ｎｉｅｏｌａｏｕ。
表了题为“用有机化学的原理探索细胞学”（Ｕｓｉｎｇ
ｔｈｅ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｃｅｌｌｂｉｏｌｏｇｙ），
确信生命的过程就是生物体中化学变化过程Ｈ．６］。
在美国南加州的拉荷亚，有一所创建于１９２４年 的Ｓｃｒｉｐｐｓ研究所，它是一个在神经生物学和临床医 学领域颇有建树的研究机构。目前，该研究所已成为 世界瞩目的化学和生命科学交融领域的研究中心。 １９８２年上任的所长，著名医学家Ｒ．Ｌｅｒｎｅｒ花了８年
的思考之外。”“化学系建立以来的短短几年中，很快 取得了一些重要成果。更重要的是，研究所内建立了 化学家和生物学家的亲密合作关系。该所神经药理
学系主任兼美国《Ｓｃｉｅｎｃｅ》杂志主编Ｆ．Ｆ．Ｂｌｏｏｍ说： “Ｓｃｒｉｐｐｓ研究所有一种跨学科讨论的精神。有了一 个化学系，就给生物学家一个机会，提出过去不容易 提出的问题”。
Ｅ．Ｆｉｓｃｈｅｒ对碳水化合物立体化学和肽合成化
学的贡献是这两大类重要的生命分子化学的奠基石 （获１９０２年诺贝尔化学奖）。一百年前在研究糖苷酶 的作用时，他提出了“锁钥学说”，该学说已成为当今 生物分子之间相互识别、相互作用和有机分子自组
装这些前沿领域的先驱。
Ｉ。．Ｐａｕｌｉｎｇ在２０世纪５０年代初建立了多肽的 构象，为当今蛋白质一结构功能研究，蛋白质全新设 计奠定了基础。
多肽的合成研究和结构功能的研究，现已进入 可以从构象和分子力学计算入手，模拟和改造天然 活性肽的性能，寻找高效专一性强的激动剂和桔抗 剂。全新蛋白质是蛋白质研究中的一个新领域，对酶 蛋白和膜蛋白的研究和模拟将起到重要作用。催化 性抗体则是极富挑战的新领域。
目前多糖研究侧重于分离、纯化、化学组成及生 物活性等方面，对多糖的一级结构、溶液构象、空间 结构和结构功能的关系的研究都未及深入。寡糖的 顺序分析也仍较复杂费时，在合成方法上也比不过
［４］ 一芙译．化学家都在哪里激烈角逐着［Ｊ］．国外
科技动态，１９９０，２４８（３）：２３～２５．
Ｅ ５］ Ｓｅｈｒｅｉｂｅｒ ＳＩ，．Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｔｏｅｘｐ ｌｏｒｅｅｅｌ ｌｂｉｏｌｏｇｙ．Ｃ＆Ｅ Ｎｅｗ， １９９２。７０：２２～３２．
２６
内蒙古石油化工
２０１６年第１、２期
有机化学与生命科学
贺晓磊，冯丽霞，胡佳楠
（内蒙古自治区石油化工监督检验研究院，内蒙古呼和浩特０１００１０）
摘要：对有机化学和生命科学的关系、生命科学中有机化学发展前沿和研究热点等各方面进行较
全面的讨论。阐述了有机化学与生物问题的密切结合推动了生命科学的蓬勃发展。随着科学技术的发
觉功能的兴趣，Ｃｏｒｅｙ对自三烯的兴趣，以及近来许 多化学家致力于Ｓｉｔｅ—ｄｉｒｅｔｅ的ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ的工 作，都是很好的说明。
总之，有机化学理论和实践上的成就，为现代生 物学的诞生和发展打下了坚实的基础。价键理论、构 象学说、反应机理等成为解释生化反应的有力手段， 蛋白质和核酸的组成和结构研究，顺序测定方法的 建立，合成方法和创建等重大成就为现代生物学及 生物技术开辟了道路。有机化学与生物问题的密切
命现象和生命过程的深入认识，关系到对人类自身 的认识，与医学和工农业的发展有直接的关系。发 达国家如美国、欧洲和日本都提出相应报告并制订 规划，将此课题列为今后最优先发展的研究课题。
一些著名科学家在论述今后发展趋势时，提出 了“化学是中心科学”（ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｃｉｅｎｃｅ）的论点。 ｆＬ＠是在分子水平上研究物质世界的科学。说它是 中心科学，是因为它联系着物理学和生物学，材料科 学和环境科学，农业科学和医学，它是所有处理化学 变化的科学的基础。因此化学与这些科学的交叉就 成为化学科学发展的必然趋势。在此，仅就化学，特 别是有机化学和生命科学的关系，生命科学中有机 化学发展前沿和研究热点作一综述讨论。 ｌ有机化学与生命科学的关系
在后来的研究中，化学家们的兴趣主要在有机 物的结构研究和合成方法上，较少关心它们的生物
功能。尽管如此，许多化学家卓有成效的研究成果还 是成为了生命科学发展过程的里程碑。
１９世纪中叶，Ｉ．Ｐａｓｔｅｕｒ关于左旋和右旋酒石 酸经典式的研究，导致７０年代Ｖａｎｔｈｏｆｆ和ＬｅＢｅｌ碳 原子四面体构型学说的建立，它是生命分子结构不 对称性的基础。
核酸、蛋白质和多糖三大生物大分子化合物，它
们在生物体内的化学反应，它Baidu Nhomakorabea之间的相互作用，它 们和各种小分子化合物的相互作用构成了生命运动 的基础。
核酸的合成方法已较成熟，但仍比较繁琐，合成 的规模仍受到限制，难以满足物性研究和医用研究 的需要。近年来，国际上比较重视含硫、氮的反义寡 核苷酸合成方法的研究，并已取得可喜的进展。
世纪５０年代，Ａ．Ｔｏｄｄ建立的核糖核酸（ＲＮＡ） 和脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）的化学结构．为Ｗａｔｓｏｎ— ＣｒｉｃｋＤＮＡ双螺旋结构的提出铺平了道路。Ｗａｔｓｏｎ —ＣｒｉｃｋＤＮＡ双螺旋模型的创建，被公认为２０世纪 生物学最伟大的成就。
２０世纪６０年代，Ｂ．Ｍｅｒｒｉｆｉｅｌｄ发明了多肽固相 合成法，此法使得长片段肽的化学合成，以及７０年 代后期长片段寡核苷酸的化学合成成为现实。否则，
成‘５｜。
哈佛大学化学系１ ９９６年更名为“化学和化学生 物学系”（“Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄＣｈｅｍｉｅａｌ Ｂｉｏ ｌｏｇｙ”）。多年来，在哈佛大学化学系，以Ｓ．Ｌ． Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ为代表的一批化学家和细胞生物学家合 作。在化学原理的指导下，用小分子天然有机化合物 作探针，来探知活细胞中的生化过程，并且用人工合 成的化合物去改变某些过程。例如，用一种从真菌中 分离得到的天然产物布雷菲得菌素Ａ（ｂｒｅｆｅｌｄｉｎＡ） 研究了细胞内蛋白质的运转过程，揭示了细胞中蛋 白质运转存在两种类型，又用化学合成小分子 ＦＫｌ０１２和ＦＫ５０６Ｍ来开关Ｔ细胞的基因。１９９２年， Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ在美国《化学与工程新闻》（ｃ＆ＥＮｅｗ）发
核酸和蛋白质。要深入研究结构和功能的关系，必须 首先在分离分析和合成方法上有所突破。
模拟酶的主客体分子间的相互识别与相互作用 已取得了可喜的进展，但与天然酶相比，其催化活性
还极其有限。此外在酶的模拟方式上最近出现了所 谓催化性抗体的新策略，这种设想有可能创造出新 型的高效高选择性催化剂。
生物膜化学和信息传递的分子基础的化学研 究，是另一个重要研究领域，对医学、卫生、农业生产 均会产生深远影响。
［参考文献］ ［１］ 朱光美，杜灿屏．试谈生物有机化学研究的现
状与展望口］．大学化学，１９９４，９（４）：６～８． ［２］ 吴毓林，陈耀全．探索有机体的奥秘——谈世
纪交替时代的有机化学［Ｊ］．中国科学院院刊， １９９５，１０（１０）：２１５～２１９．
［３］ 全国基础性研究性状况调查组，中国科学院科
技政策局编．中国自然科学的现状与未来．第 四章，需求与机会俱增的化学［Ｍ］．重庆：重庆 出版社，１９９０，
有机化学与生命科学关系极为密切。有机化学 就其最初的意义而言，是生物物质的化学。１９世纪 初，化学家把物质分为从矿物质获得的和从活细胞
获得的两大类。１８０７年，Ｊ．Ｆ．ｖｏｎＢｅｒｚｉｌｉｕｓ首次把从 活细胞中获得的化合物命名为有机化合物。那时人 们对生命现象的本质没有认识，因而便赋予有机化
合物以一种神秘的色彩，许多化学家认为有机物是 不可能用人工的方法合成的，它们是“生命力”所创 造的。但是１８２８年，Ｆ．Ｗｏｈｌｅｒ从无机物氰酸铵制得 了和尿液中分离得到的完全相同的尿素。Ｗｏｈｌｅｒ的 发现否定了关于“生命力”假说，可以说是化学家第 一次于预了生命科学。
当今蓬勃发展的生物工程是不可想象的。 从方法学的角度来看，有人曾认为Ｆ。Ｓａｎｇｅｒ成
功地运用纸色谱的手段才阐明了胰岛索两个主链的 化学结构（获１９５８年诺贝尔化学奖）。这说明有机分 析、有机分离方法在研究生命科学中的重要性。近年 来，荧光标记试剂、同位素试剂又大大地提高了各种 方法的灵敏度和精确度。有机分析方法也进步到了 离子交换色谱、气相色谱、高压液相色ｉ普．使蛋白质 一级结构测定工作达到了高速、超微量和自动化的 程度，至今已有近３００个蛋白质的结构已经阐明。 Ｍｅｒｒｉ２ｆｉｅｌｄ固相合成对于分子生物学的重要性则 更为明显。核酸的合成，首先是从Ｔｏｄｄ的二核苷酸 开始，随后又发展磷酸二脂法、磷酸三脂法、亚磷酸 三脂法以及氢膦酸脂法等，应该说都是立足于有机 磷化学反应原理之上。Ｔｏｄｄ本人（获１９５７年诺贝尔 化学奖）是一位非常注重生物学问题的化学家。他认 为天然产物领域中，结构和功能总是息息相关的。过 去有机化学家对结构更加关注，而对功能的兴趣太 少。近年来，这种偏向已有所改变。
光合作用中化学问题的研究，对于提高光转换， 最终对于农业的发展将有重大意义。生命科学中许 多问题有待化学家去研究、去解决。催化性抗体、催 化性核酸、全新蛋白质等的出现，充分展现了化学工
作的能动性。下世纪初，催化性抗体、催化性核酸将 进入化学家的武器库并也可能在生产上获得初步应 用。随着寡糖化学和生物膜化学等研究的深入，有关
１９９４年由我国投资分别在中科院上海有机所 和北京大学建立了“生命有机化学国家重点实验室”
和“生物有机分子工程开发实验室”，在化学一生物 学领域也作出了成绩。 ３生命科学中有机化学发展前沿及研究热点
近２０年来，生命科学中的有机化学在理论概 念、研究方法和实验手段等方面都有不少新的突破， 其研究正进一个极富发展活力的新阶段。
结合是推动生命科学发展的有力支柱【１’２］。
收稿日期：２０１５—１１—２３
２０１６年第１、２期
贺晓磊等 有机化学与生命科学
２７
２化学生物学作为一门新学科正在形成
与世界上的事物合久必分，分久必合一样，自然 科学也经历着同样的过程，从“博物学”划分出了数
理化天地生各门学科，随着科学的发展，又使它们互 相渗透、互相交叉、互相融合，许多最富生命力的新 兴边缘学科在不断涌现。近年来在国内外发生的几 件事情可以说明化学生物学作为一门新学科正在形
时间从ＭＩＴ等大学罗致了几位著名的化学家和生 物化学家组建了几个定向于生物学研究的化学家小 组，并于１９８９年在该所创立了化学系。Ｌｅｒｎｅｒ本人 是“催化抗体”领域的开拓者，并在研究中一直领先。 他说“我的指导思想是化学是中心科学。在生物学和 医学中发生的每件事都有它的化学基础…如果你没 有化学的思维，你就无法设计许多实验。如果你不能 制造分子，那么就会有整个层次的实验被排除在你
信息分子的识别、功能及信息传递等问题，有可能得 到更多的阐明。随着有机化学和分子生物学的进展，
将有更多的生命过程的环节得以用有机化学语言来 表达‘“。
进入分子水平以来，生命科学在最近３０年中发 展迅速，有人认为２１世纪是生物学世纪。
生物科学中很多分支学科都已成为分子学科。 作为一个传统的分子学科，化学仍将大力参与生命 科学的发展，并将生机勃勃地继续发挥其重要作用． 这也是为了化学本身发展的需要。
展，自然科学各学科之间互相渗透、互相融合，新兴边缘学科不断涌现，化学生物学就是最富有生命力 的一门新学科，在生命科学中有机化学显得尤其重要。
关键词：生命科学；有机化学；化学生物学；分子水平
中图分类号：０６２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－－７９８１（２０１ ６）１、２一００２６一０２
当今生命科学发展到了分子水平。，正方兴未艾。 生命科学中的化学问题已成为当今化学科学的重大 前沿课题之一。这个课题关系到在分子基础上对生
此外，位于南加州理工学院和在伯克利的加州 大学。位于纽约市的洛克菲勒大学，都在进行着很有 成效的化学一生物学研究。
１９９２年，一份致力于沟通化学和生物科学的杂 志《化学与生物学》（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｂｉｏｌｏｇｙ）已经诞
生，主编就是哈佛大学的Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ和Ｓｃｒｉｐｐｓ研究 所的Ｋ．Ｃ．Ｎｉｅｏｌａｏｕ。
表了题为“用有机化学的原理探索细胞学”（Ｕｓｉｎｇ
ｔｈｅ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｃｅｌｌｂｉｏｌｏｇｙ），
确信生命的过程就是生物体中化学变化过程Ｈ．６］。
在美国南加州的拉荷亚，有一所创建于１９２４年 的Ｓｃｒｉｐｐｓ研究所，它是一个在神经生物学和临床医 学领域颇有建树的研究机构。目前，该研究所已成为 世界瞩目的化学和生命科学交融领域的研究中心。 １９８２年上任的所长，著名医学家Ｒ．Ｌｅｒｎｅｒ花了８年
的思考之外。”“化学系建立以来的短短几年中，很快 取得了一些重要成果。更重要的是，研究所内建立了 化学家和生物学家的亲密合作关系。该所神经药理
学系主任兼美国《Ｓｃｉｅｎｃｅ》杂志主编Ｆ．Ｆ．Ｂｌｏｏｍ说： “Ｓｃｒｉｐｐｓ研究所有一种跨学科讨论的精神。有了一 个化学系，就给生物学家一个机会，提出过去不容易 提出的问题”。
Ｅ．Ｆｉｓｃｈｅｒ对碳水化合物立体化学和肽合成化
学的贡献是这两大类重要的生命分子化学的奠基石 （获１９０２年诺贝尔化学奖）。一百年前在研究糖苷酶 的作用时，他提出了“锁钥学说”，该学说已成为当今 生物分子之间相互识别、相互作用和有机分子自组
装这些前沿领域的先驱。
Ｉ。．Ｐａｕｌｉｎｇ在２０世纪５０年代初建立了多肽的 构象，为当今蛋白质一结构功能研究，蛋白质全新设 计奠定了基础。
多肽的合成研究和结构功能的研究，现已进入 可以从构象和分子力学计算入手，模拟和改造天然 活性肽的性能，寻找高效专一性强的激动剂和桔抗 剂。全新蛋白质是蛋白质研究中的一个新领域，对酶 蛋白和膜蛋白的研究和模拟将起到重要作用。催化 性抗体则是极富挑战的新领域。
目前多糖研究侧重于分离、纯化、化学组成及生 物活性等方面，对多糖的一级结构、溶液构象、空间 结构和结构功能的关系的研究都未及深入。寡糖的 顺序分析也仍较复杂费时，在合成方法上也比不过
［４］ 一芙译．化学家都在哪里激烈角逐着［Ｊ］．国外
科技动态，１９９０，２４８（３）：２３～２５．
Ｅ ５］ Ｓｅｈｒｅｉｂｅｒ ＳＩ，．Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｔｏｅｘｐ ｌｏｒｅｅｅｌ ｌｂｉｏｌｏｇｙ．Ｃ＆Ｅ Ｎｅｗ， １９９２。７０：２２～３２．
２６
内蒙古石油化工
２０１６年第１、２期
有机化学与生命科学
贺晓磊，冯丽霞，胡佳楠
（内蒙古自治区石油化工监督检验研究院，内蒙古呼和浩特０１００１０）
摘要：对有机化学和生命科学的关系、生命科学中有机化学发展前沿和研究热点等各方面进行较
全面的讨论。阐述了有机化学与生物问题的密切结合推动了生命科学的蓬勃发展。随着科学技术的发