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1、第12卷第4期化 学 进 展Vol.12No.42000年11月PROGRESSINCHEMISTRYNov.,2000化学生物学——新兴的交叉前沿学科领域吴厚铭(中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室 上海200032)摘 要 化学生物学正在成为一个重要的新兴交叉学科,它是化学与生物学和医学等学科领域相互交叉、相互渗透的产物。化学的工具和方法,包括合成的、结构的和分析的,被用于研究生物和医学问题;分子生物学的手段也被用来解决化学问题。其主要策略是采用天然的或人工设计合成的小分子作为探针,改变生物分子的功能,探讨各种生理和病理过程中分子识别和信号通路的分子机制。这些研究得
2、到的知识不仅有助于阐明细胞过程的细节和调节机制、增进在分子水平上对生命的认识,而且对于创制和发展新颖药物都具有重要意义。关键词 化学生物学 交叉学科领域 小分子调控中图分类号:O6;Q7 文献标识码:A 文章编号:10052281X(2000)0420423208ChemicalBiology:ARapidlyRisingFrontierWuHouming(SateKeyLaboratoryofBioorganicandNaturalProductsChemistry,ShanghaiInstituteofOrganicChemistry,ChineseAcademyofSciences
3、,Shanghai200032,China)AbstractChemicalbiologyisrapidlyestablishingitselfasanimportantinterdisciplinaryfieldthroughcross2linkandfusion.Chemicaltoolsandmethods,suchassynthetic,structuralandanalyticalones,areusedtostudybiologicalandmedicalproblems.Themolecularbiologymeansarealsoacceptedtoresolveprob
4、lemsinchemistryaswell.Themainresearchstrategyinthisnewareaistoalterthefunctionofbiologicalmoleculesandtoexplorethemolecularmechanismofmolecularrecognitionandsignalpathwayinvolvedinphysiologicalandpathologicalprocessesusingsmallnaturalordesignedmoleculesasprobes.Theexplosionoftheknowledgeattheinte
5、rfaceofchemistry,biologyandmedicinenotonlysuppliespowerfulapproachesforclarifyingdetailsandregulationmechanismofcellularprocessesandbetterunderstandingoflifeatmolecularlevel,butalsonewopportunitiesforthecreationanddevelopmentofnovelmedicines.Keywordschemicalbiology;interdisciplinaryfield;smallmol
6、eculeregulation在众多的自然学科中化学是一门“中心、实用、创新”的学科。化学学科的特点是与其他424化 学 进 展第12卷学科的相互交叉和相互渗透。化学的语言是诸多自然学科的共同语言。化学赖以取得成功的基本科学原理如“结构”和“反应性”等正为各种前沿科学如生命科学和材料科学分享。80年代中后期以来,随着各国政府和科学界对生命科学、材料科学和生物技术等研究领域的日益重视,一大批边缘学科得以蓬勃发展,化学生物学(ChemicalBiology)就是其中之一。化学生物学是90年代后期才发展起来的前沿学科,它是利用化学的理论、研究方法和手段来探索生物医学问题的科学。化学生物学研究一
7、般都是从对生物体的生理或病理过程具有调控作用的小分子生物活性物质开始,研究其结构,发现其在生物体中的靶分子,研究这些物质与生物体靶分子的相互作用,进一步采用化学方法改造其结构,创制具有某种特异性质的新颖生物活性物质,探讨其结构与活性关系和作用机制,阐明生理或病理过程的发生、发展与调控机制,揭示生命过程的秘密,并进一步从中发展出新的诊断与治疗方法或药物。它结合传统的天然产物化学、生物有机化学、生物无机化学、生物化学、药物化学、晶体化学
