生物分子螺旋結構

1、第8章生物分子螺旋結構的模擬及生物分子相互作用的測定方法研究81概述由于近代科學技術的發(fā)展和突破以及新方法和新技術的不斷涌現，生命科學在20世紀后半葉獲得了迅猛的發(fā)展，并且影響到了從工業(yè)生產到消費結構變革、從國家經濟運轉到人民生活方式、從高技術和科學前沿到普通概念轉變等眾多方面。人類基因測序的初步完成和后基因組計劃的啟動預示著人們將發(fā)現并闡明更多基因以及相應的蛋白質的結構，并逐步了解其相應的功能，對其功能的研究也逐步由靜態(tài)的水平發(fā)展到動

2、態(tài)的水平，從對結果的研究發(fā)展到對過程的研究，由對個體現象的研究發(fā)展到對群體現象的研究。無疑，生命科學是21世紀科學的熱點，生命科學的研究正孕育著新的突破。作為研究分子的結構、反應和性質的化學，一直對生命科學研究的發(fā)展起到了推進作用。例如，對DNA雙螺旋結構的解析、DNA固相合成的實現以及核酸化學的巨大進展，使PCR方法、基因重組的方法得以成功，從而使分子生物學產生了巨大的飛躍。在21世紀生命科學研究的熱潮中，化學能真正提供從分子水平上對

3、生物體系進行詳細描述的理論、方法和手段，化學將在生命科學研究中發(fā)揮關鍵和重要的作用。正因為如此，近年來國際上出現了“化學生物學”這一新興交叉學科，并逐漸被科學界所接受。例如，自20世紀90年代中期以來，國際上出現了若干以化學生物學命名或為主要報道內容的學術刊物，如《化學生物學時論》(CurrentOpinioninChemicalBiology)、《自然：化學生物學》(Nature：ChemicalBiology)等。西方一些著名的大學

4、，如美國哈佛大學等的化學系則更名為“化學和化學生物學系”，歐美的諸多大學為研究生和高年級學生開設了化學生物學課程。同時，以化學生物學為主要研究內容的研究機構也相繼成立，如在美國加利福尼亞州的TheScrippsResearchInstitute中成立了“TheSkaggsInstitutefChemicalBiology”。國內研究機構和大學里也分別出現了若干化學生物學研究中心和化學生物學系，為學生開設課程并在相關領域開展了研究工作。國

5、家自然科學基金委員會在化學學部設立了受理化學生物學研究經費申請的管理部門。中國化學會也增設了化學生物學專業(yè)委員會，并在2001年由北京大學組織召開了第一屆化學生物學學術討論會，2003年湖南大學組織召開了第二屆化學生物學學術討論會，2005年第三屆會議由武漢大學組織召開。雖然化學生物學的定義不一，研究領域涉及面寬，但是，化學生物學主要集中在分子水平上認識生物體系，并且運用這些在機理上的認識來擴展化學和生物學研究的新方向。根據《化學生物學

6、時論》介紹，化學生物學的研究內容涉及生物大分子、生物分子作用機制、新一代治療方法、生物催化和生物轉化、組合化學、超分子化學、生物有機和生物無機、生物檢測新方法等當代化學和生物學交叉的前沿課題等。《自然：化學生物學》則歸納和總結了化學生物學研究的4大重要領域，即化學合成、通過化學來擴展生物學、通過生物學來擴展化學，以及生物學中的化學機理。總之，化學生物學的中心任務和挑戰(zhàn)包括以下緊密結合和相互促進的兩個方面：一方面，運用化學的理論、方法乃至

7、思路和研究策略去了解、研究和解決生物學中的科學問題，并由此推進生物和生命科學研究的發(fā)展；另一方面，利用生物科學的原理、方法以及生物技術的新成果和新發(fā)現來解決化學中的一些難題，從而進一步促進化學學科向更高層次邁進。由于最近出版的《化學進展叢書》中包含《化學生物學進展》專論(張禮和和王梅祥豐編)，為了避免內容的重疊，因此本章主要涉及生物分子螺旋結構的模擬及生物分子相互作用的測定方法等兩個方面內容。生物檢測新方法等當代化學和生物學交叉的前沿課

8、題等?！蹲匀唬夯瘜W生物學》則歸納和總結了化學生物學研究的4大重要領域，即化學合成、通過化學來擴展生物學、通過生物學來擴展化學，以及生物學中的化學機理?？傊瘜W生物學的中心任務和挑戰(zhàn)包括以下緊密結合和相互促進的兩個方面：一方面，運用化學的理論、方法乃至思路和研究策略去了解、研究和解決生物學中的科學問題，并由此推進生物和生命科學研究的發(fā)展；另一方面，利用生物科學的原理、方法以及生物技術的新成果和新發(fā)現來解決化學中的一些難題，從而進一步促進