從分子水平看藥學(xué)

1、從分子水平看世界摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)自己的健康水平投入了更多的關(guān)注，人類與病癥的戰(zhàn)斗越來(lái)越激烈，這對(duì)于藥物研發(fā)是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。如今許多科學(xué)家在基因治療、定向給藥等新型治療方式上，已取得了一定的發(fā)展。關(guān)鍵詞：分子水平 能源 材料 食品安全 文物保護(hù) 基因治療 定向給藥從分子水平看能源發(fā)展。眾所周知，能源問(wèn)題已經(jīng)成為現(xiàn)階段每個(gè)國(guó)家所必須面臨的問(wèn)題，由能源所引發(fā)的政治問(wèn)題日益尖銳，美國(guó)因能源而引起的戰(zhàn)爭(zhēng)更是侵?jǐn)_眾多無(wú)辜百姓的生活與世界的和平。中國(guó)是一個(gè)需能大國(guó)，一半以上的能源依賴進(jìn)口，如果切斷我國(guó)的能源進(jìn)口，中國(guó)的儲(chǔ)備能源只夠用1-3天，可以想象這是一件多么可拍的事情，因此，尋找新的

2、能源替代不可再生的石油、煤等自然資源迫在眉睫?？扇急悄茉磳＜义^定的一個(gè)對(duì)象，可燃冰是甲烷和水在海底高壓低溫下形成的白色固體燃料，可以被直接點(diǎn)燃。1立方米可燃冰可釋放出160180立方米的天然氣，其能量密度是煤的10倍，而且燃燒后不產(chǎn)生任何殘?jiān)蛷U氣，產(chǎn)物是二氧化碳和水，對(duì)空氣污染小，是一種現(xiàn)階段的理想能源。科考人員在我國(guó)南海北部神狐海域鉆探目標(biāo)區(qū)內(nèi)圈定11個(gè)可燃冰礦體，儲(chǔ)量約為194億立方米，顯現(xiàn)出良好的天然氣資源潛力。南海可燃冰勘探露出“冰山一角”(天然氣水合物主要蘊(yùn)藏在深海和陸地凍土帶。在深海中，它主要分布在深水特定區(qū)的未固結(jié)沉積層域或是水深100-250米以下的極地陸架海域。目前已有超

3、過(guò)40個(gè)國(guó)家開(kāi)展了天然氣水合物研究，世界上100多個(gè)國(guó)家已發(fā)現(xiàn)了其存在的實(shí)物樣品和存在標(biāo)志，其中海洋78處，永久凍土帶38處，中國(guó)發(fā)現(xiàn)的3處為南海北部陸坡、南沙海槽和東海陸坡)。如此可觀的資源不僅可以緩解我國(guó)的燃眉之急，已將為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供強(qiáng)有力地支持。生物燃料（生物燃料是指通過(guò)生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開(kāi)發(fā)利用的重要方向。受世界石油資源、價(jià)格、環(huán)保和全球氣候變化的影響，20世紀(jì)70年代以來(lái)，許多國(guó)家日益重視生物燃料的發(fā)展，并取得了顯著的成效。中國(guó)的生物燃料發(fā)展也取得了很大的成績(jī)，特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)，已初步形成規(guī)模）。因此生

4、物燃料的發(fā)展將會(huì)引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)的一個(gè)新的技術(shù)革命，但其中的問(wèn)題也將浮出水面，比如病蟲(chóng)害的防治，水體的污染等。但終有一天，隨著科學(xué)的進(jìn)步一切都會(huì)解決。此外，風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能、水能等等一系列的清潔能源都將會(huì)成為日后生活中的能源主力軍。從分子水平看食品安全。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注健康水平，但是食品安全問(wèn)題卻接二連三的被曝光，嚴(yán)重影響廣大群眾的飲食健康水平。從蘇丹紅鴨蛋開(kāi)始，孔雀綠魚(yú)蝦、三聚氰胺奶粉及牛奶、甲醛奶糖、帶花黃瓜、爆炸西瓜、地溝油、染色花椒、墨汁石蠟紅薯粉、瘦肉精、假牛肉（用牛肉膏讓豬肉變牛肉），河南南陽(yáng)毒韭菜、青島福爾馬林浸泡小銀魚(yú)、染色饅頭、沈陽(yáng)毒豆芽、宜昌毒生姜、合肥染

5、色蛋糕、北京多家影院爆米花桶含熒光增白劑、海南的毒缸豆、陜西榆林學(xué)生奶中毒、廣東中山查獲1325公斤“墨汁粉條” 、重慶一公司購(gòu)26噸三聚氰胺奶粉生產(chǎn)雪糕、廣州市場(chǎng)現(xiàn)“染色紫菜” 、臺(tái)灣塑化劑有毒食品，到期面包回爐再造熱賣、漂白大米、面粉增白劑、下水道小龍蝦、雙氧水鳳爪、避孕藥養(yǎng)黃鱔、激素染色草莓、大腸桿菌超標(biāo)青團(tuán)、農(nóng)藥殘留含敵敵畏、麻辣海帶絲用苯甲酸防腐、毒竹筍焦亞硫酸鈉超標(biāo)至少144倍種種食品安全問(wèn)題揮之不去，一波未平一波又起，我們不禁的問(wèn)，現(xiàn)階段吃什么才安全？從分子水平看材料科學(xué)。材料科學(xué)的形成是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。這是因?yàn)?，固體物理、無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)

6、和物性的深入研究，推動(dòng)了對(duì)材料本質(zhì)的研究和了解；結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展，推動(dòng)了功能材料的進(jìn)步。20世紀(jì)初，開(kāi)始對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行研究。50年代，制備出鍺單晶，后又制備出硅單晶和化合物半導(dǎo)體等，使電子技術(shù)領(lǐng)域由電子管發(fā)展到晶體管、集成電路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。半導(dǎo)體材料的應(yīng)用和發(fā)展，使人類社會(huì)進(jìn)入了信息時(shí)代；現(xiàn)代材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了金屬、非金屬無(wú)機(jī)材料和高分子材料之間的密切聯(lián)系，從而出現(xiàn)了一個(gè)新的材料領(lǐng)域復(fù)合材料。復(fù)合材料以一種材料為基體，另一種或幾種材料為增強(qiáng)體，可獲得比單一材料更優(yōu)越的性能。復(fù)合材料作為高性能的結(jié)構(gòu)材料和功能材料，不僅用于航空航天領(lǐng)域，而且在現(xiàn)代民用工業(yè)、能源技術(shù)和信息技術(shù)

7、方面不斷擴(kuò)大應(yīng)用。從分子水平看文物保護(hù)。文物是前輩留給我們的藝術(shù)珍寶，保護(hù)文物是我們義不容辭的責(zé)任，也是對(duì)古文明的尊敬和敬仰。如何利用和保護(hù)文物成為現(xiàn)在面臨的一大難題，陶瓷磚瓦類文物保護(hù)、金屬類文物保護(hù)、石質(zhì)文物保護(hù)、紙質(zhì)文物保護(hù)、漆木竹器類文物保護(hù)、紡織品文物保護(hù)、壁畫(huà)、彩繪、泥塑保護(hù)、古代建筑保護(hù)與維修、博物館環(huán)境、土遺址保護(hù)、影片照片及錄音類文物保護(hù)、考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)文物保護(hù)、現(xiàn)代分析技術(shù)在文物保護(hù)中的運(yùn)用等等文物保護(hù)的手段和方法都將作為我國(guó)的文物保護(hù)事業(yè)的重要支撐，保護(hù)與無(wú)形之中，給游客以原始的享受。從分子水平看生命科學(xué)。分子生物學(xué)的突破性成果，成為生命科學(xué)的生長(zhǎng)點(diǎn)，使生命科學(xué)在自然科學(xué)中

8、的位置起了革命性的變化。20世紀(jì)50年代，遺傳物質(zhì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，開(kāi)創(chuàng)了從分子水平研究生命活動(dòng)的新紀(jì)元。此后，遺傳信息由DNA通過(guò)RNA傳向蛋白質(zhì)這一“中心法則”的確立以及遺傳密碼的破譯，為基因工程的誕生提供了理論基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的人工合成，使人們認(rèn)清了生命現(xiàn)象并不神秘。這些重大的研究成果，闡明了核酸和蛋白質(zhì)是生命的最基本物質(zhì)，生命活動(dòng)是在酶的催化作用下進(jìn)行的。絕大部分的酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)調(diào)節(jié)控制的主要承擔(dān)者。從而揭示了蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和相互關(guān)系，為研究生命現(xiàn)象的本質(zhì)和活動(dòng)規(guī)律奠定了理論基礎(chǔ)。分子生物學(xué)與基因工程的發(fā)展將生命科學(xué)帶入另一個(gè)高地

9、。結(jié)合實(shí)例(課堂上的內(nèi)容)談從分子水平看世界：(1)、基因治療 = 1 * GB3 基因治療基本定義：基因治療是指應(yīng)用基因工程技術(shù)將正?；蛞牖颊呒?xì)胞內(nèi)，以糾正致病基因的缺陷而根治遺傳病。糾正的途徑既可以是原位修復(fù)有缺陷的基因，也可以是用有功能的正?；蜣D(zhuǎn)入細(xì)胞基因組的某一部位，以替代缺陷基因來(lái)發(fā)揮作用?；蚴菙y帶生物遺傳 信息的基本功能單位，是位于染色體上的一段特定序列。將外源的基因?qū)肷锛?xì)胞內(nèi)必須借助一定的技術(shù)方法或載體，目前基因轉(zhuǎn)移的方法分為生物學(xué)方法、物理方法和化學(xué)方法。腺病毒載體是目前基因治療最為常用的病毒載體之一?；蛑委熌壳爸饕侵委熌切?duì)人類健康威脅嚴(yán)重的疾病，包括：遺傳病

10、（如血友病、囊性纖維病、家庭性高膽固醇血癥等）、惡性腫瘤、心血管疾病、感染性疾?。ㄈ绨滩　㈩愶L(fēng)濕等）?；蛑委熓菍⑷说恼；蚧蛴兄委熥饔玫幕蛲ㄟ^(guò)一定方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞以糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用，從而達(dá)到治療疾病目的的生物醫(yī)學(xué)高技術(shù)?；蛑委熍c常規(guī)治療方法不同：一般意義上疾病的治療針對(duì)的是因基因異常而導(dǎo)致的各種癥狀，而基因治療針對(duì)的是疾病的根源-異常的基因本身?；蛑委熡卸N形式：一是體細(xì)胞基因治療，正在廣泛使用；二是生殖細(xì)胞基因治療，因能引起遺傳改變而受到限制。 = 2 * GB3 順鉑基因治療順鉑（cisplatin）是順式二氯二胺鉑。1969年Rosenberg首次發(fā)現(xiàn)順鉑具有

11、強(qiáng)烈的抗癌活性。其后，一些國(guó)家也投入研究，并取得了初步的進(jìn)展。1974年以來(lái)，我國(guó)遼寧、山東、廣東等地先后開(kāi)展了順鉑合成、抑癌實(shí)驗(yàn)和臨床研究。目前，以順鉑為代表的鉑絡(luò)合物是一組抗癌譜廣、抗癌作用強(qiáng)、與多種抗癌藥物協(xié)同作用的破有前途的新藥。順鉑是第一個(gè)具有抗癌作用的重金屬絡(luò)合物。為中性黃色粉狀結(jié)晶, 不溶于一般有機(jī)溶媒, 易溶于二甲基甲酞胺和二甲基亞颯Pt( = 2 * ROMAN II)與Pt（ = 4 * ROMAN IV）絡(luò)合物相比, 前者活性強(qiáng)。Pt(II)的平面四方形絡(luò)合物較好。在平面四方Pt(II) 絡(luò)合物中必須有兩個(gè)單齒或一個(gè)二齒配體能以適當(dāng)速度被取代（相當(dāng)于順鉑中Cl離子）而且二

12、者占據(jù)順位, 稱為離去基團(tuán)。另外兩個(gè)配位位置應(yīng)為兩個(gè)單齒或一個(gè)二齒配體, 它們與Pt(II)的結(jié)合在熱力學(xué)上是穩(wěn)定的, 在動(dòng)力學(xué)上是惰性的（相當(dāng)于順鉑中的氨基）, 稱為保留基團(tuán)。二氨合鉑有很好的治療指數(shù)。在更擴(kuò)大的范圍內(nèi)篩選的結(jié)果打破了原來(lái)的框框, 修改補(bǔ)充隨著核酸化學(xué)的進(jìn)步, 人們從研究順鉑與DNA模型化合物和碎片從堿基開(kāi)始逐漸研究順鉑與寡聚核昔酸的作用, 發(fā)現(xiàn)上述結(jié)合能引起的扭曲變形。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示, 順鉑對(duì)多種動(dòng)物移植性腫瘤有極顯著的抑制作用。Rosenberg首先報(bào)告順鉑一次腹腔注射使小鼠白血病完全“ 治愈” , 使晚期小鼠肉瘤完全緩解并留有持久的免疫力。也有人證實(shí), 順鉑可治愈大鼠

13、肉瘤及腹水白血病。使二甲苯并蒽促發(fā)的大鼠乳癌完全消退, 對(duì)病毒引起灼小雞肉瘤約可獲完全緩解。我國(guó)山東醫(yī)科所早期研究也證明, 順鉑對(duì)小鼠肉瘤和大鼠。有明顯的抑制作用,其抑制率在61一98%之間。中山醫(yī)學(xué)院腫瘤所曾報(bào)告, 順鉑對(duì)大鼠。、小鼠實(shí)體性肝癌、子宮癌等的抑制率為61一96%。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果促使人們廣泛地探討順鉑用于人體腫瘤的可能性。 （二）定向給藥（靶向藥物）所謂靶向藥物治療就是：使藥物瞄準(zhǔn)腫瘤部位，在局部保存相對(duì)高的濃度，延長(zhǎng)藥物的時(shí)間，提高對(duì)腫瘤的殺傷力，而對(duì)正常組織細(xì)胞作用較小。目前，用于腫瘤靶向治療的藥物有化療藥（如緩釋化療藥、脂質(zhì)體化療藥）、化學(xué)消融藥（如無(wú)水乙醇、冰醋酸、鹽酸、硫酸等蛋白凝固劑）、基因及分子靶向藥、中藥等。藥物可通過(guò)多條途經(jīng)給予，如經(jīng)皮穿刺給藥、術(shù)中給藥、內(nèi)鏡或腔鏡下腫瘤局部給藥、血管介入給藥、藥物經(jīng)皮超聲電導(dǎo)療法、腔內(nèi)藥物灌注等。同時(shí)，還衍生出冷凍化學(xué)療法、熱化學(xué)療法、放化療同步療法等新的治療方法，大大減輕了患者痛苦，明顯提高了療效。課程中，老師介紹了一種新型納米靶向藥物，利用外加磁場(chǎng)作用將藥物引向病灶部位，發(fā)生藥效。此外靶向藥物一般都是利用生物學(xué)中特異性識(shí)別作用，比如，抗體抗原之間的特異性識(shí)別，將其作為一個(gè)引路者，將藥物帶到病灶處，發(fā)揮療效。未來(lái)的藥學(xué)發(fā)展空間仍然很大，比如，