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【摘要】化学生物学这一崭新学科是生命科学与化学共同发展的结果、也是当代生命科学与化学共同的发展前沿。中国传统医药是我国各族人民群众千百年来与疾病作斗争的经验总结。然而，有效成分不明确、作用机制不清楚等不利因素极大地限制了传统医药的现代化进程。通过化学生物学研究，人们可以从传统药材中发现能够调节干预相关生命活动的化学小分子。这无疑能为创制新颖药物、解决我国在人口健康领域面临的压力做出重大贡献。
【关键词】化学生物学；传统医药
生命科学在上个世纪取得了巨大进展，以完成多个物种的全基因组测序为代表的一批新成果标志着生命科学研究进入了一个崭新的时代——后基因组时代。在这个时代里，人们不仅仅满足于从分子水平去理解生命现象的本质，而更希望从系统的高度去揭示生命的奥秘，从而能够按照一定的需要对生命活动进行适当的干预和调节以造福于人类。另一方面，在生命科学日新月异发展的同时，化学经历了几个世纪的发展也逐渐成熟。随着新技术的发展，人们已能鉴定自然界天然产生的复杂化合物的结构，人工合成各种结构特点的化合物，用计算的手段预测化合物之间的相互作用。目前，研究解决生命现象中的化学相关问题，已成为化学学科未来发展的主要动力。随着化学与生命科学的日益融合渗透，在上世纪90年代中期，人们在有机结合传统生物化学、结构生物学以及研究内容不断加深拓宽的天然产物化学、药物化学等学科的基础上，进一步提出了“化学生物学（chemical biology）”这一崭新的学科概念[1][2]。化学生物学这一学科概念的提出，既突出了化学与生命科学的结合、强调了化学与生命科学在发展过程中的相互依存、相互促进，又为化学和生命科学学科本身发展提供更大的空间。
为了顺应这一新兴学科领域发展的潮流， 很多国内外著名的大学和研究机构纷纷调整了其原有的学科专业设置。比如说，1995年，世界著名的哈佛大学率先将其化学系更名为化学与化学生物学系（Department of chemistry and chemical biology）。随后，为促进化学生物学发展，哈佛大学还建立了“化学与细胞生物学研究所”。此外，康奈尔大学也建立了化学生物学研究所。在我国，北京大学在化学与分子工程学院和药学院率先成立了化学生物学系；此后，许多大学和研究所先后组建起了涵盖不同领域、具有我国研究特色的化学生物学研究室，包括清华大学设立的“生命有机磷化学及化学生物学”教育部重点实验室、华中师范大学设立的“农药与化学生物学”教育部重点实验室、湖南师范大学设立的“化学生物学及中药分析”教育部重点实验室、山西大学设立的“化学生物学与分子工程” 教育部重点实验室、中国科学院化学研究所设立的化学生物学联合实验室、浙江大学设立的“化学生物学与药物化学” 研究所、山东大学微生物国家重点实验室设立的“工业生物技术与环境化学生物学”研究组等等。
那么，化学生物学到底是什么？不同学科背景的科学工作者对这一问题可以做出不同的回答。美国加利福尼亚大学药学院的网站主页对化学生物学给出的定义是：“composition， structure， properties， and interactions of chemicals within living organisms”，即认为化学生物学是一门研究与生命体相关化学物质的组成、结构、性质及相互作用的学科。这个定义既简单、明确，可以被不同学科背景的科研人员理解，又比较容易从“chemical biology”字面上来理解，从而与传统的生物化学有着明显的区别。从这个定义出发，笔者认为，化学生物学的主要研究方向主要有以下两点。
其一、研究化学物质与生物大分子的相互作用的化学本质。这方面的研究内容十分丰富，其研究对象包括各种各样的化学物质，尤其是有机小分子，与蛋白质、核酸和多糖等生物大分子的相互作用。研究酶分子与其底物、激活剂以及抑制剂之间的相互作用和分子识别的分子基础就是此方向最典型的研究内容之一。在理论上，这部分的研究对阐明生命体系内分子间相互识别以及信息传递的化学基础具有重要的意义。在实际中，这部分研究成果极有可能为开发新型的纯化填料，检测探针等化学品提供有力的指导。
其二、研究化学物质对细胞生命活动的干预。通过化学生物学的方法，人们能够寻找到能够调节细胞内生命过程的化合物。然后在此基础上，对这些活性分子的作用机理进行解析，找到与化合物相对应的细胞内作用靶点。由于这种方法与传统的遗传学技术十分相似，所以称之为化学遗传学。化学遗传学与传统的遗传学是互补的，它能用于那些传统遗传学方法难以处理的复杂体系。它是目前化学生物学研究领域中发展最快、 成就巨大的一个方向。化学遗传学工作可以获得能够操控基因表达或者调节细胞生命活动的小分子化合物，并进一步了解这些小分子化合物是怎样影响这些过程所涉及到的生物大分子的。这一领域的研究成果不仅能揭示化学品调控生命活动的一般原理，而且能为发展新药提供理论基础和先导化合物支持。
中医民族医等传统医药是我国各族人民群众千百年来与疾病作斗争的经验总结。数千年无数次的临床实践充分证明，很多天然药材对其适应症具有十分确切的疗效。然而，一方面，传统药材化学成份复杂、有效成份不明确、质量控制困难；另一方面，对很多传统药物的药理作用的认识还十分缺乏。这些不利因素极大地束缚了祖国传统医药向现代化、正规化、产业化方向的发展。值得庆幸的是，当前化学生物学的快速发展为中国传统医药现代化提供了新的机遇。从天然产物中纯化并鉴定单体化合物是当代化学生物学的重要研究领域之一，这个领域的快速发展无疑为研究传统药材的药效物质基础提供了极大的便利，此其一。其二，化学小分子调节干预生命活动的机理一直是化学生物学工作者最感兴趣的问题之一。这里面包括的研究内容有，化学小分子可以与哪些生物大分子发生相互作用？是怎样发生相互作用的？这种相互作用又会对生物大分子的生物学活性产生什么影响？这些问题的解决将把人们对于祖国传统医药的作用机理的认识推向新的高度。
化学生物学学科的不断进步能够加速中国传统医药与现代科学的融合；反过来，中国传统医药经验的积累对化学生物学研究工作也起着重要的支撑作用。对化学生物学研究进展产生决定性影响的关键因素之一是新的具有生物学活性的化合物的发现和鉴定。祖国传统医学典籍记载了大量天然药材对相关疾病的治疗作用。这些事实提示化学生物学工作者，从某种传统药材中分离纯化得到的化学小分子很有可能具有调节或干预与其适应症紧密相关的生命活动的能力。这无疑为人们发现新的具有生物学活性的化学小分子提供了重要的线索。近年来，我国在人口与健康领域面临的压力越来越大，对新的安全有效的药物的需求也越来越迫切。当代化学生物学与祖国传统医学的协调发展能够为创制新颖药物提供科学的理论指导和有效的先导化合物，从而为解决这一时代提出的重大课题做出重大贡献。
参考文献
[1] 王世敏，宋功武，李玲. 化学生物学的科学内涵及其发展. 湖北化工，2002，4：1-3
[2] 赵先英，刘毅敏，覃军，季卫刚，王祥智. 化学生物学的发展历史与现状. 山西医科大学学报（基础医学教育版），2004，6（2）：129-130
【关键词】化学生物学；传统医药
生命科学在上个世纪取得了巨大进展，以完成多个物种的全基因组测序为代表的一批新成果标志着生命科学研究进入了一个崭新的时代——后基因组时代。在这个时代里，人们不仅仅满足于从分子水平去理解生命现象的本质，而更希望从系统的高度去揭示生命的奥秘，从而能够按照一定的需要对生命活动进行适当的干预和调节以造福于人类。另一方面，在生命科学日新月异发展的同时，化学经历了几个世纪的发展也逐渐成熟。随着新技术的发展，人们已能鉴定自然界天然产生的复杂化合物的结构，人工合成各种结构特点的化合物，用计算的手段预测化合物之间的相互作用。目前，研究解决生命现象中的化学相关问题，已成为化学学科未来发展的主要动力。随着化学与生命科学的日益融合渗透，在上世纪90年代中期，人们在有机结合传统生物化学、结构生物学以及研究内容不断加深拓宽的天然产物化学、药物化学等学科的基础上，进一步提出了“化学生物学（chemical biology）”这一崭新的学科概念[1][2]。化学生物学这一学科概念的提出，既突出了化学与生命科学的结合、强调了化学与生命科学在发展过程中的相互依存、相互促进，又为化学和生命科学学科本身发展提供更大的空间。
为了顺应这一新兴学科领域发展的潮流， 很多国内外著名的大学和研究机构纷纷调整了其原有的学科专业设置。比如说，1995年，世界著名的哈佛大学率先将其化学系更名为化学与化学生物学系（Department of chemistry and chemical biology）。随后，为促进化学生物学发展，哈佛大学还建立了“化学与细胞生物学研究所”。此外，康奈尔大学也建立了化学生物学研究所。在我国，北京大学在化学与分子工程学院和药学院率先成立了化学生物学系；此后，许多大学和研究所先后组建起了涵盖不同领域、具有我国研究特色的化学生物学研究室，包括清华大学设立的“生命有机磷化学及化学生物学”教育部重点实验室、华中师范大学设立的“农药与化学生物学”教育部重点实验室、湖南师范大学设立的“化学生物学及中药分析”教育部重点实验室、山西大学设立的“化学生物学与分子工程” 教育部重点实验室、中国科学院化学研究所设立的化学生物学联合实验室、浙江大学设立的“化学生物学与药物化学” 研究所、山东大学微生物国家重点实验室设立的“工业生物技术与环境化学生物学”研究组等等。
那么，化学生物学到底是什么？不同学科背景的科学工作者对这一问题可以做出不同的回答。美国加利福尼亚大学药学院的网站主页对化学生物学给出的定义是：“composition， structure， properties， and interactions of chemicals within living organisms”，即认为化学生物学是一门研究与生命体相关化学物质的组成、结构、性质及相互作用的学科。这个定义既简单、明确，可以被不同学科背景的科研人员理解，又比较容易从“chemical biology”字面上来理解，从而与传统的生物化学有着明显的区别。从这个定义出发，笔者认为，化学生物学的主要研究方向主要有以下两点。
其一、研究化学物质与生物大分子的相互作用的化学本质。这方面的研究内容十分丰富，其研究对象包括各种各样的化学物质，尤其是有机小分子，与蛋白质、核酸和多糖等生物大分子的相互作用。研究酶分子与其底物、激活剂以及抑制剂之间的相互作用和分子识别的分子基础就是此方向最典型的研究内容之一。在理论上，这部分的研究对阐明生命体系内分子间相互识别以及信息传递的化学基础具有重要的意义。在实际中，这部分研究成果极有可能为开发新型的纯化填料，检测探针等化学品提供有力的指导。
其二、研究化学物质对细胞生命活动的干预。通过化学生物学的方法，人们能够寻找到能够调节细胞内生命过程的化合物。然后在此基础上，对这些活性分子的作用机理进行解析，找到与化合物相对应的细胞内作用靶点。由于这种方法与传统的遗传学技术十分相似，所以称之为化学遗传学。化学遗传学与传统的遗传学是互补的，它能用于那些传统遗传学方法难以处理的复杂体系。它是目前化学生物学研究领域中发展最快、 成就巨大的一个方向。化学遗传学工作可以获得能够操控基因表达或者调节细胞生命活动的小分子化合物，并进一步了解这些小分子化合物是怎样影响这些过程所涉及到的生物大分子的。这一领域的研究成果不仅能揭示化学品调控生命活动的一般原理，而且能为发展新药提供理论基础和先导化合物支持。
中医民族医等传统医药是我国各族人民群众千百年来与疾病作斗争的经验总结。数千年无数次的临床实践充分证明，很多天然药材对其适应症具有十分确切的疗效。然而，一方面，传统药材化学成份复杂、有效成份不明确、质量控制困难；另一方面，对很多传统药物的药理作用的认识还十分缺乏。这些不利因素极大地束缚了祖国传统医药向现代化、正规化、产业化方向的发展。值得庆幸的是，当前化学生物学的快速发展为中国传统医药现代化提供了新的机遇。从天然产物中纯化并鉴定单体化合物是当代化学生物学的重要研究领域之一，这个领域的快速发展无疑为研究传统药材的药效物质基础提供了极大的便利，此其一。其二，化学小分子调节干预生命活动的机理一直是化学生物学工作者最感兴趣的问题之一。这里面包括的研究内容有，化学小分子可以与哪些生物大分子发生相互作用？是怎样发生相互作用的？这种相互作用又会对生物大分子的生物学活性产生什么影响？这些问题的解决将把人们对于祖国传统医药的作用机理的认识推向新的高度。
化学生物学学科的不断进步能够加速中国传统医药与现代科学的融合；反过来，中国传统医药经验的积累对化学生物学研究工作也起着重要的支撑作用。对化学生物学研究进展产生决定性影响的关键因素之一是新的具有生物学活性的化合物的发现和鉴定。祖国传统医学典籍记载了大量天然药材对相关疾病的治疗作用。这些事实提示化学生物学工作者，从某种传统药材中分离纯化得到的化学小分子很有可能具有调节或干预与其适应症紧密相关的生命活动的能力。这无疑为人们发现新的具有生物学活性的化学小分子提供了重要的线索。近年来，我国在人口与健康领域面临的压力越来越大，对新的安全有效的药物的需求也越来越迫切。当代化学生物学与祖国传统医学的协调发展能够为创制新颖药物提供科学的理论指导和有效的先导化合物，从而为解决这一时代提出的重大课题做出重大贡献。
参考文献
[1] 王世敏，宋功武，李玲. 化学生物学的科学内涵及其发展. 湖北化工，2002，4：1-3
[2] 赵先英，刘毅敏，覃军，季卫刚，王祥智. 化学生物学的发展历史与现状. 山西医科大学学报（基础医学教育版），2004，6（2）：129-130