有机化学与生命科学
化学与生命科学专业
化学与生命科学专业
化学与生命科学专业，也被称为生物化学或生物化学与分子生物学专业，是一门涉及化学与生命科学交叉领域的学科。
该专业主要研究生物大分子（如蛋白质、核酸和多糖）的结构、功能、合成以及其与生命体系之间的相互作用。
学生在该专业将接受化学、生物学、分子生物学、生物物理学等相关学科的综合培养。
他们将学习如何使用化学的原理和方法来研究和解读生物大分子的结构与功能，以及探索生命过程中的化学机制。
该专业的课程设置包括有机化学、生物化学、细胞生物学、遗传学、生物物理学、微生物学等基础课程，以及进阶课程如蛋白质化学、核酸化学、酶学、生物分析化学等。
学生还将接受实验室技能培训，学习如何操作仪器设备和进行实验设计与分析。
在就业方面，化学与生命科学专业的毕业生可以选择从事医药研发、生物技术研究与开发、环境保护、食品工业、化学工业、科学教育等领域的工作。
他们可以在制药公司、生物技术公司、研究机构、大学等单位找到就业机会。
此外，一些毕业生也选择继续深造，攻读相关的研究生或博士学位。
有机化学和生物化学的关系
有机化学和生物化学的关系有机化学和生物化学是两个密切相关的学科领域，它们之间存在着紧密的联系和相互作用。
有机化学主要研究有机物的结构、性质和合成方法，而生物化学则研究生物分子的结构、功能和代谢过程。
两者的交叉研究为我们深入了解生命的本质和开发新药物提供了重要的理论和实践基础。
有机化学为生物化学提供了重要的工具和方法。
有机合成化学是有机化学的核心内容之一，它通过各种反应和合成方法，可以合成出各种有机分子，包括生物分子。
有机合成的发展不仅使得很多生物活性分子合成变得更加高效和可行，也为生物化学家提供了大量的化合物用于研究生物过程和生物功能。
例如，通过有机合成，可以合成出各种药物分子，然后通过生物化学研究来了解其在生物体内的作用机制和代谢途径。
生物化学为有机化学提供了重要的研究对象和应用场景。
生物分子，特别是蛋白质和核酸等大分子，是生物化学的核心研究对象。
这些生物分子的结构和功能是由它们的化学组成和空间结构所决定的，而有机化学正是研究和解析这些分子的结构和性质的学科。
通过生物化学的研究，我们可以了解到蛋白质和核酸等生物分子在细胞内的作用机制和调控过程，进而为有机化学家提供了重要的研究对象和应用场景。
有机化学和生物化学在药物研发领域有着密切的合作关系。
有机合成化学为药物研发提供了丰富的化合物库和合成方法，而生物化学则通过研究药物与生物分子的相互作用，揭示药物的作用机制和代谢途径。
药物研发过程中，有机化学家可以通过有机合成合成出一系列潜在的药物分子，然后通过生物化学的研究来筛选和优化这些分子的生物活性和药代动力学性质。
因此，有机化学和生物化学的结合为药物研发提供了强大的科学支持。
有机化学和生物化学是两个相互联系的学科，它们之间的关系紧密而又不可分割。
有机化学为生物化学提供了重要的工具和方法，同时生物化学也为有机化学提供了重要的研究对象和应用场景。
两者的交叉研究不仅拓宽了我们对生命的认识，也为药物研发等应用领域提供了重要的理论和实践基础。
有机化学的基本概念介绍
有机化学的基本概念介绍有机化学是研究有机物的组成、结构、性质和变化的科学，是现代化学的重要分支之一。
有机物是指包含碳元素的化合物，由于碳元素具有四个价电子，可以与其他原子形成很多复杂的分子，因此有机化学涉及的化合物种类非常广泛，涵盖从天然产物到合成药物等各个方面。
有机化学是许多领域中不可或缺的基础，尤其在生命科学、材料科学、医学和能源领域中发挥着至关重要的作用。
一、有机化学的基本概念1. 元素符号和结构公式元素符号是指表示化学元素的一种符号，主要由拉丁字母组成，例如碳元素的符号为C，氧元素符号为O。
而结构公式是指分子中原子之间的连接关系，用线条、角度、圆圈和碳骨架等方式表示化合物的结构。
2. 化合物的分类有机化合物可以分为饱和化合物和不饱和化合物两类。
饱和化合物是指每个碳原子上都含有最大量的氢原子，例如甲烷（CH4），乙烷（C2H6），丙烷（C3H8）等。
而不饱和化合物则是指包含双键或三键的化合物，例如乙烯（C2H4），乙炔（C2H2）等。
3. 反应类型有机化学反应可以分为加成反应、消除反应、置换反应、还原反应、氧化反应等。
其中加成反应是指在有机分子中，两个不同分子通过化学键的形成相互作用，形成一个更大分子的反应；消除反应是指有机分子中，两个小分子通过还原物或氧化剂的作用，断开化学键产生反应；还原反应是指分子中的氧化物或醛酮被氢还原为醇，或者烯烃被氢添加形成饱和烃；氧化反应是指分子中的饱和烃被氧气氧化为醇、醛酮或羧酸。
二、有机化学的应用领域1. 生命科学中的应用许多天然产品如蛋白质、碳水化合物、核酸等都是有机化合物，在生命科学中有机化学研究日益重要。
有机化学的许多方法和技术用于药物研究、基因组学等领域。
药物研究是有机化学的一个重要应用领域，许多药物如头孢菌素、青霉素等都是有机化合物。
2. 材料科学中的应用许多塑料和合成纤维如尼龙、涤纶等都是有机化合物的产物。
有机化学的许多技术和方法用于制备和改进这些材料，使它们具有更好的性能和更长的寿命。
有机化学在生命科学领域的应用和发展
有机化学在生命科学领域的应用和发展
有机化学是研究碳及其化合物的化学性质和反应规律的学科，也
是理论与实践相结合的交叉学科。
生命科学领域中，有机化学的应用
十分广泛，下面主要从以下三个方面进行介绍：
1. 药物研究及合成
现代药物发展离不开有机化学手段的支撑。
通过有机化学手段，
可以合成一系列新型的化合物，并对其性质和作用机理进行研究，发
现更加有效的药物。
例如，抗菌素、化疗药物、抗病毒药物等许多常
用药物都是通过有机化学手段合成出来的。
2. 生物大分子研究
有机化学手段对生物大分子的研究也起到了重要的作用。
例如，
通过有机合成手段，可以制备出各种具有特定结构和性质的生物活性
分子，如合成DNA、RNA序列、合成蛋白质等，这些分子可以用于生成
人工DNA大分子和人工蛋白质，从而推动生物大分子研究的进一步发展。
3. 生命分析及测量
有机化学技术在生命科学领域中的应用还包括生命分析及测量。
例如，荧光染料、放射性标记化合物、生物传感器等相关有机化合物，常常用于检测生命系统汽排物，以及某些疾病的检测等工作。
如今还
有一些新型有机化合物在生命分析及测量领域得到了广泛应用，如金
属配合物、发光分子等。
可以说，有机化学在生命科学领域中的应用
尤为重要，在推动生命科学领域发展中有着不可替代的作用。
生命力学说 有机化学-概述说明以及解释
生命力学说有机化学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述生命力学说是一种关注生命及其本质的理论框架，在有机化学领域发挥着重要的作用。
它探索了生命体如何通过化学反应和分子相互作用来维持和传递信息，进而实现生命活动的基本原理。
生命力学说不仅关注分子和化学反应的特性，还关注这些特性如何与遗传信息和代谢过程相互联系。
通过研究生命体中的有机化合物和其相互作用，生命力学说揭示了生物体的组织结构和功能，为我们深入理解生命系统的特性和行为提供了重要的线索。
在有机化学中，生命力学说的应用涵盖了多个方面。
首先，生命力学说可以帮助我们理解生命体中发生的化学反应。
生命体内的化学反应是高度复杂而精密的，生命力学说通过研究这些反应的机制和动力学，揭示了生命体内化学反应的特性和规律。
这对于开发新的药物和治疗方法，以及解决生物过程中的相关问题具有重要意义。
其次，生命力学说还可以用于解析生物大分子的结构和功能。
生命体中存在着许多重要的大分子，如蛋白质、核酸和多糖。
这些大分子的结构和功能对于生物体的生存和发展至关重要。
生命力学说通过研究这些大分子的结构、构象和相互作用，帮助我们了解它们的特性和功能。
这对于设计和合成具有特定功能的生物大分子，以及理解生物体内的信号传导和代谢过程具有重要意义。
最后，生命力学说还可以对有机化学领域提供新的启示。
生命体内存在着形形色色的有机化合物，它们具有复杂的结构和多样的功能。
通过研究生命体中的有机化合物及其相互作用，我们可以发现新的化学反应和反应途径，为有机合成和化学合成提供新的思路和策略。
此外，生命力学说还可以指导我们设计新型的催化剂和反应体系，以提高有机合成的效率和选择性。
总之，生命力学说在有机化学中发挥着重要的作用。
通过揭示生命体中的化学反应、生物大分子的结构与功能以及提供新的启示，生命力学说为我们深入理解生命系统的本质提供了重要的理论框架和研究方法。
它不仅推动了有机化学领域的发展，还对药物研发、生态保护和生命科学的其他相关领域具有重要的意义。
化学与生命科学的关联
化学在生命科学研究中的应用实例
药物研发：化学家通过合成和筛选化合物， 发现具有生物活性的药物，用于治疗各种 疾病。
蛋白质结构研究：化学家利用化学合成 和修饰技术，研究蛋白质的结构和功能， 为药物设计和生物医学研究提供重要信 息。
基因编辑：通过化学手段对基因进行精确 的编辑和调控，为遗传病治疗和基因疗法 提供了新的途径。
基因编辑技术： CRISPR-Cas9 等基因编辑工具 在生命科学研究 中的应用，有望 治疗遗传性疾病
和癌症。
人工智能与机器 学习：在药物研 发、疾病诊断和 治疗方案制定等 方面发挥重要作 用，提高医疗效
率和精度。
合成生物学：通 过设计和构建人 工生命系统，实 现新功能或优化 现有功能，为药 物开发、生物燃 料和环保等领域
提供新途径。
纳米技术：在药 物传输、癌症治 疗和组织工程等 方面具有巨大潜 力，可实现精准 医疗和个性化治
疗。
未来生命科学研究中的化学研究重点
合成生物学：设计和构建人工生物系统，以揭示生命本质和实现生物技术应用。
蛋白质组学：研究蛋白质的合成、修饰、功能和相互作用，以深入了解生命过程和疾病机制。
化学生物学：利用化学原理和技术，研究生物大分子的结构和功能，以发现新的药物和治疗 方法。
生物体内的化学平衡与调控
生物体内的化学平衡是生命 活动的基础，如酸碱平衡、 渗透压平衡等。
生物体通过调节化学物质的 浓度和分布，实现化学平衡
的维持和调控。
生物体通过各种化学反应维 持生命活动，如呼吸、代谢 等。
化学平衡的失调会导致生物 体出现各种疾病和异常生理
现象。
Part Four
生命科学中的化学 研究方法
化学与生命科学的关联
化学学科研究内容
化学学科研究内容化学是自然科学的一个分支，研究物质的组成、性质、结构和转化过程。
化学学科涵盖范围广泛，研究内容丰富多样。
以下是几个常见的化学研究领域及其内容：1.有机化学：研究碳及其相关化合物的结构、性质和反应。
有机化学主要研究有机分子的构建、合成及其在生命科学、材料科学和药物化学等领域的应用。
有机化学涵盖范围广泛，涉及到有机合成、不对称合成、天然产物的合成与结构鉴定等方面。
2.无机化学：研究无机物质（不含碳）的组成、结构和性质。
无机化学主要研究无机离子、金属配合物、无机聚合物等物质的合成、结构及其应用。
无机化学的研究内容包括催化剂的开发、无机材料的设计与合成、金属离子的配位化学等方面。
3.物理化学：研究物质的物理性质和化学变化之间的关系。
物理化学主要研究化学动力学、热力学和量子化学等内容。
其中，化学动力学研究化学反应速率和反应机理，热力学研究物质的能量变化和热力学离子活度，量子化学研究原子和分子的量子力学性质及其电子结构。
4.分析化学：研究物质组分和化学量的测定。
分析化学主要研究分析方法、分析仪器及其应用。
分析化学的研究内容涉及到样品前处理、定性分析和定量分析等方面，广泛应用于环境监测、食品安全等领域。
5.生物化学：研究生物大分子的结构、功能和相互作用。
生物化学主要研究蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的结构、功能及其调控机制。
生物化学的研究内容涵盖生物催化、生物能量转化、分子生物学等领域，对于理解生物体内的化学过程和生命机理具有重要意义。
除以上几个主要的研究领域外，化学还涉及到环境化学、材料化学、能源化学、计算化学等多个交叉学科的研究内容。
环境化学研究环境中的污染物和其对生态环境的影响；材料化学研究新材料的合成、性能及其应用；能源化学研究能源的转化和存储；计算化学研究化学反应的理论模拟和计算等。
总之，化学学科的研究内容广泛，涉及到物质的组成、性质、结构及其转化过程的方方面面。
化学的研究对于推动科学技术的发展，解决实际问题有着重要意义。
对于有机化学的认识
引言：有机化学是研究有机化合物结构、性质、合成与反应的学科。
它构成了化学的重要分支，并在生命科学、医药、材料科学等领域有着广泛的应用。
本文将对有机化学的基本概念、重要性以及研究内容进行详细阐述。
概述：1.1有机化学的定义有机化学是研究碳和氢以及它们的衍生物（包括氧、氮、硫等元素）所构成的化合物的学科。
1.2有机化合物的特点有机化合物具有多种结构、数百万种不同的化合物以及丰富的性质。
1.3有机化学的重要性有机化学是现代化学的基础，它对于生命科学、医药、材料科学等领域的发展起到了重要的推动作用。
正文内容：2.1有机化学的基本概念有机化学的研究对象是碳和氢以及它们的衍生物，其中碳具有四个价电子，可以形成较为稳定的共价键。
有机化合物的分类包括脂肪族化合物、芳香族化合物、醇、酮等。
2.2有机化学的结构与性质研究有机化学研究的核心是探究有机化合物的结构与性质之间的相互关系。
通过研究分子的结构，可以预测和解释化合物的物理性质、化学性质和反应机制。
2.3有机化学的合成方法有机化学合成是指通过化学反应，将一种或多种有机化合物转化为目标化合物的过程。
它是现代有机化学的重要组成部分，并在药物合成、有机材料合成等方面有着重要的应用。
2.4有机化学的分析方法有机化学的分析方法包括结构分析、光谱分析和质谱分析等。
这些方法可以用于确定化合物的结构、鉴定化合物的类型以及监测化合物的合成过程。
2.5有机化学的反应机理研究有机化学的反应机理研究是了解化学反应的基本过程和机理的关键。
通过研究反应的速率、活化能以及中间体的形成，可以揭示反应的本质和规律。
2.6有机化学在生命科学中的应用有机化学在生命科学中起着重要的作用。
通过有机合成可以合成出各种药物，用于治疗疾病；有机合成还可以合成出一系列具有生物活性的化合物，用于研究细胞活动和生物过程。
2.7有机化学在医药领域的应用有机化学在医药领域有着广泛的应用。
通过有机合成可以合成出具有特定药理作用的化合物，用于治疗各种疾病，例如抗癌药物、抗生素等。
生命科学专业有机化学实验课程改革初探
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生命 科 学专 业有 机 化 学 实验 课 程 改 革初 探
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有机化学基础知识点整理有机化学与生物化学的关系
有机化学基础知识点整理有机化学与生物化学的关系有机化学是研究有机化合物及其反应的科学。
有机化学与生物化学密切相关，两者之间存在着紧密的联系和互相渗透的关系。
本文将对有机化学基础知识点进行整理，以及探讨有机化学与生物化学的关系。
一、有机化学基础知识点1. 有机化合物的命名规则有机化合物的命名规则包括命名法、结构式、功能团、官能团等。
根据有机化合物的结构、功能团和官能团来命名化合物，能够准确反映化合物的结构和特性。
2. 化学键与共价结构化学键是有机化合物中的两个原子通过共用电子对而形成的。
共价结构是指有机化合物中原子之间的化学键所组成的结构。
了解化学键和共价结构的性质和变化规律，有助于我们理解有机化学反应的机制。
3. 碳骨架和同分异构体有机化合物的分子主要由碳骨架构成，并且通过各种取代基的不同排列组合，形成不同的同分异构体。
了解碳骨架的构成和同分异构体的特点，有助于我们区分和理解不同有机化合物之间的关系。
4. 化学反应的机理有机化学反应的机理是指反应发生时化学键的断裂和形成过程。
掌握有机化学反应的机理，对于我们理解反应过程、预测反应结果以及合成新的有机化合物都具有重要意义。
二、有机化学与生物化学的关系1. 生物大分子的结构和功能有机化学是研究有机化合物的结构和性质，而生物化学则研究生物大分子的结构和功能。
生物大分子包括蛋白质、核酸等，而这些生物大分子的结构和功能往往与其中的有机化合物密切相关。
通过有机化学的研究，可以更好地理解生物大分子的构建过程和功能。
2. 酶的催化作用酶是生物体内的一类特殊蛋白质，具有高效的催化作用。
酶的催化过程与有机化学反应机理有很大关联，了解有机化学反应的机理有助于我们理解酶的催化机制，从而研究和设计更高效的酶类催化剂。
3. 药物的设计与合成药物的设计与合成是有机化学在生物领域中的应用之一。
通过有机化学的方法，可以合成新型药物分子，并研究其在生物体内的作用机理和药效。
有机化学为药物研发提供了重要的工具和理论基础。
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第18卷第1期1998年 3月 云南师范大学学报J ourna l of Yunna n No r m a l Unive rs ityV o l.18No.1M a r. 1998有机化学与生命科学Ξ周晓俊 吴 晖(云南广播电视大学医农系,昆明650223) (云南师范大学化学系,昆明650092)摘 要 本文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 分子水平当今生命科学发展到了分子水平,而且正方兴未艾。
生命科学中的化学问题已成为当今化学科学的重大的前沿课题之一。
这个课题关系到在分子基础上对生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 cen tral science)的论点。
化学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,我们仅就化学,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。
1 有机化学与生命科学的关系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。
十九世纪初,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.von B erziliu s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.W oh ler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。
W oh ler的发现否定了关于“生命力”假说,可以说是化学家第一次干预了生命科学。
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。
十九世纪中叶,I.Pasteu r关于左旋和右旋酒石酸经典式的研究,导致70年代V an thoff Ξ1997-11-19收稿和L e B el 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。
E .F ischer 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。
L .Pau ling 在本世纪50年代初建立了多肽的构象,为当今蛋白质-结构功能研究,蛋白质全新设计奠定了基础。
本世纪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W atson -C rick DNA 双螺旋结构的提出铺平了道路。
W atson -C rick DNA 双螺旋模型的创建,被公认为本世纪生物学最伟大的成就。
本世纪60年代,B .M errifield 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,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素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、高压液相色谱,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。
M erri 2field 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。
如N akan ish i 及已故前苏联O v 2ch in ikov 对视觉功能的兴趣,Co rey 对白三烯的兴趣,以及近来许多化学家致力于Site -direte 的m u tagenesis 的工作,都是很好的说明。
总之,有机化学理论上和实践上的成就,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结合是推动生命科学发展的有力支柱。
[1,2]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科学,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成。
[5]哈佛大学化学系去年更名为“化学和化学生物学系”(“D ep artm en t of Chem istry and Chem ical B i o logy ”)。
多年来,在哈佛大学化学系,以S .L .Sch reiber 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 (b refeldin A )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FK 1012和FK 506M 来开关T 细胞的基因。
1992年,Sch reiber 在美国《化学与工程新闻》(C&E N ew )发表了题为“用有机化学的原理探索细胞学”·49·云南师范大学学报(自然科学版) 第18卷(U sing the P rinci p les of O rgan ic Chem istry cell b i o logy ),确信生命的过程就是生物体中化学变化过程。
[4,6]在美国南加州的拉荷亚,有一所创建于1924年的Scri pp s 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 .L erner 花了8年时间从M IT 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。
L erner 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 .B loom 说:“Scri pp s 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。
”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-生物学研究。
三年前,一份致力于沟通化学和生物科学的杂志《化学与生物学》(Chem istry &B i o logy )已经诞生,主编就是哈佛大学的Sch reiber 和Scri pp s 研究所的K .C .N ico laou 。
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-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。
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,它们之间的相互作用,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。
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。
·59·第1期 周晓俊等: 有机化学与生命科学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。