从分子水平看药学

1、从分子水平看世界摘要：随着时代的发展，人们对自己的健康水平投入了更多的关注，人类与病症的战斗越来越激烈，这对于药物研发是一项巨大的挑战与机遇。如今许多科学家在基因治疗、定向给药等新型治疗方式上，已取得了一定的发展。关键词：分子水平 能源 材料 食品安全 文物保护 基因治疗 定向给药从分子水平看能源发展。众所周知，能源问题已经成为现阶段每个国家所必须面临的问题，由能源所引发的政治问题日益尖锐，美国因能源而引起的战争更是侵扰众多无辜百姓的生活与世界的和平。中国是一个需能大国，一半以上的能源依赖进口，如果切断我国的能源进口，中国的储备能源只够用1-3天，可以想象这是一件多么可拍的事情，因此，寻找新的

2、能源替代不可再生的石油、煤等自然资源迫在眉睫。可燃冰是能源专家锚定的一个对象，可燃冰是甲烷和水在海底高压低温下形成的白色固体燃料，可以被直接点燃。1立方米可燃冰可释放出160180立方米的天然气，其能量密度是煤的10倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气，产物是二氧化碳和水，对空气污染小，是一种现阶段的理想能源。科考人员在我国南海北部神狐海域钻探目标区内圈定11个可燃冰矿体，储量约为194亿立方米，显现出良好的天然气资源潜力。南海可燃冰勘探露出“冰山一角”(天然气水合物主要蕴藏在深海和陆地冻土带。在深海中，它主要分布在深水特定区的未固结沉积层域或是水深100-250米以下的极地陆架海域。目前已有超

3、过40个国家开展了天然气水合物研究，世界上100多个国家已发现了其存在的实物样品和存在标志，其中海洋78处，永久冻土带38处，中国发现的3处为南海北部陆坡、南沙海槽和东海陆坡)。如此可观的资源不仅可以缓解我国的燃眉之急，已将为我国的经济建设提供强有力地支持。生物燃料（生物燃料是指通过生物资源生产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，是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产，已初步形成规模）。因此生

4、物燃料的发展将会引领能源产业的一个新的技术革命，但其中的问题也将浮出水面，比如病虫害的防治，水体的污染等。但终有一天，随着科学的进步一切都会解决。此外，风能、太阳能、潮汐能、水能等等一系列的清洁能源都将会成为日后生活中的能源主力军。从分子水平看食品安全。随着经济的快速发展，人们越来越关注健康水平，但是食品安全问题却接二连三的被曝光，严重影响广大群众的饮食健康水平。从苏丹红鸭蛋开始，孔雀绿鱼虾、三聚氰胺奶粉及牛奶、甲醛奶糖、带花黄瓜、爆炸西瓜、地沟油、染色花椒、墨汁石蜡红薯粉、瘦肉精、假牛肉（用牛肉膏让猪肉变牛肉），河南南阳毒韭菜、青岛福尔马林浸泡小银鱼、染色馒头、沈阳毒豆芽、宜昌毒生姜、合肥染

5、色蛋糕、北京多家影院爆米花桶含荧光增白剂、海南的毒缸豆、陕西榆林学生奶中毒、广东中山查获1325公斤“墨汁粉条” 、重庆一公司购26吨三聚氰胺奶粉生产雪糕、广州市场现“染色紫菜” 、台湾塑化剂有毒食品，到期面包回炉再造热卖、漂白大米、面粉增白剂、下水道小龙虾、双氧水凤爪、避孕药养黄鳝、激素染色草莓、大肠杆菌超标青团、农药残留含敌敌畏、麻辣海带丝用苯甲酸防腐、毒竹笋焦亚硫酸钠超标至少144倍种种食品安全问题挥之不去，一波未平一波又起，我们不禁的问，现阶段吃什么才安全？从分子水平看材料科学。材料科学的形成是科学技术发展的结果。这是因为，固体物理、无机化学、有机化学、物理化学等学科的发展，对物质结构

6、和物性的深入研究，推动了对材料本质的研究和了解；结构材料的发展，推动了功能材料的进步。20世纪初，开始对半导体材料进行研究。50年代，制备出锗单晶，后又制备出硅单晶和化合物半导体等，使电子技术领域由电子管发展到晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路。半导体材料的应用和发展，使人类社会进入了信息时代；现代材料科学技术的发展，促进了金属、非金属无机材料和高分子材料之间的密切联系，从而出现了一个新的材料领域复合材料。复合材料以一种材料为基体，另一种或几种材料为增强体，可获得比单一材料更优越的性能。复合材料作为高性能的结构材料和功能材料，不仅用于航空航天领域，而且在现代民用工业、能源技术和信息技术

7、方面不断扩大应用。从分子水平看文物保护。文物是前辈留给我们的艺术珍宝，保护文物是我们义不容辞的责任，也是对古文明的尊敬和敬仰。如何利用和保护文物成为现在面临的一大难题，陶瓷砖瓦类文物保护、金属类文物保护、石质文物保护、纸质文物保护、漆木竹器类文物保护、纺织品文物保护、壁画、彩绘、泥塑保护、古代建筑保护与维修、博物馆环境、土遗址保护、影片照片及录音类文物保护、考古发掘现场文物保护、现代分析技术在文物保护中的运用等等文物保护的手段和方法都将作为我国的文物保护事业的重要支撑，保护与无形之中，给游客以原始的享受。从分子水平看生命科学。分子生物学的突破性成果，成为生命科学的生长点，使生命科学在自然科学中

8、的位置起了革命性的变化。20世纪50年代，遗传物质DNA双螺旋结构的发现，开创了从分子水平研究生命活动的新纪元。此后，遗传信息由DNA通过RNA传向蛋白质这一“中心法则”的确立以及遗传密码的破译，为基因工程的诞生提供了理论基础。蛋白质的人工合成，使人们认清了生命现象并不神秘。这些重大的研究成果，阐明了核酸和蛋白质是生命的最基本物质，生命活动是在酶的催化作用下进行的。绝大部分的酶的化学本质是蛋白质。蛋白质是一切生命活动调节控制的主要承担者。从而揭示了蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、功能和相互关系，为研究生命现象的本质和活动规律奠定了理论基础。分子生物学与基因工程的发展将生命科学带入另一个高地

9、。结合实例(课堂上的内容)谈从分子水平看世界：(1)、基因治疗 = 1 * GB3 基因治疗基本定义：基因治疗是指应用基因工程技术将正常基因引入患者细胞内，以纠正致病基因的缺陷而根治遗传病。纠正的途径既可以是原位修复有缺陷的基因，也可以是用有功能的正常基因转入细胞基因组的某一部位，以替代缺陷基因来发挥作用。基因是携带生物遗传 信息的基本功能单位，是位于染色体上的一段特定序列。将外源的基因导入生物细胞内必须借助一定的技术方法或载体，目前基因转移的方法分为生物学方法、物理方法和化学方法。腺病毒载体是目前基因治疗最为常用的病毒载体之一。基因治疗目前主要是治疗那些对人类健康威胁严重的疾病，包括：遗传病

10、（如血友病、囊性纤维病、家庭性高胆固醇血症等）、恶性肿瘤、心血管疾病、感染性疾病（如艾滋病、类风湿等）。基因治疗是将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病目的的生物医学高技术。基因治疗与常规治疗方法不同：一般意义上疾病的治疗针对的是因基因异常而导致的各种症状，而基因治疗针对的是疾病的根源-异常的基因本身。基因治疗有二种形式：一是体细胞基因治疗，正在广泛使用；二是生殖细胞基因治疗，因能引起遗传改变而受到限制。 = 2 * GB3 顺铂基因治疗顺铂（cisplatin）是顺式二氯二胺铂。1969年Rosenberg首次发现顺铂具有

11、强烈的抗癌活性。其后，一些国家也投入研究，并取得了初步的进展。1974年以来，我国辽宁、山东、广东等地先后开展了顺铂合成、抑癌实验和临床研究。目前，以顺铂为代表的铂络合物是一组抗癌谱广、抗癌作用强、与多种抗癌药物协同作用的破有前途的新药。顺铂是第一个具有抗癌作用的重金属络合物。为中性黄色粉状结晶, 不溶于一般有机溶媒, 易溶于二甲基甲酞胺和二甲基亚飒Pt( = 2 * ROMAN II)与Pt（ = 4 * ROMAN IV）络合物相比, 前者活性强。Pt(II)的平面四方形络合物较好。在平面四方Pt(II) 络合物中必须有两个单齿或一个二齿配体能以适当速度被取代（相当于顺铂中Cl离子）而且二

12、者占据顺位, 称为离去基团。另外两个配位位置应为两个单齿或一个二齿配体, 它们与Pt(II)的结合在热力学上是稳定的, 在动力学上是惰性的（相当于顺铂中的氨基）, 称为保留基团。二氨合铂有很好的治疗指数。在更扩大的范围内筛选的结果打破了原来的框框, 修改补充随着核酸化学的进步, 人们从研究顺铂与DNA模型化合物和碎片从碱基开始逐渐研究顺铂与寡聚核昔酸的作用, 发现上述结合能引起的扭曲变形。动物实验结果显示, 顺铂对多种动物移植性肿瘤有极显著的抑制作用。Rosenberg首先报告顺铂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缓解并留有持久的免疫力。也有人证实, 顺铂可治愈大鼠

13、肉瘤及腹水白血病。使二甲苯并蒽促发的大鼠乳癌完全消退, 对病毒引起灼小鸡肉瘤约可获完全缓解。我国山东医科所早期研究也证明, 顺铂对小鼠肉瘤和大鼠。有明显的抑制作用,其抑制率在61一98%之间。中山医学院肿瘤所曾报告, 顺铂对大鼠。、小鼠实体性肝癌、子宫癌等的抑制率为61一96%。这些实验结果促使人们广泛地探讨顺铂用于人体肿瘤的可能性。 （二）定向给药（靶向药物）所谓靶向药物治疗就是：使药物瞄准肿瘤部位，在局部保存相对高的浓度，延长药物的时间，提高对肿瘤的杀伤力，而对正常组织细胞作用较小。目前，用于肿瘤靶向治疗的药物有化疗药（如缓释化疗药、脂质体化疗药）、化学消融药（如无水乙醇、冰醋酸、盐酸、硫酸等蛋白凝固剂）、基因及分子靶向药、中药等。药物可通过多条途经给予，如经皮穿刺给药、术中给药、内镜或腔镜下肿瘤局部给药、血管介入给药、药物经皮超声电导疗法、腔内药物灌注等。同时，还衍生出冷冻化学疗法、热化学疗法、放化疗同步疗法等新的治疗方法，大大减轻了患者痛苦，明显提高了疗效。课程中，老师介绍了一种新型纳米靶向药物，利用外加磁场作用将药物引向病灶部位，发生药效。此外靶向药物一般都是利用生物学中特异性识别作用，比如，抗体抗原之间的特异性识别，将其作为一个引路者，将药物带到病灶处，发挥疗效。未来的药学发展空间仍然很大，比如，