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我的几点浅见:化学家可以在生物领域做些什么 精选

已有 4927 次阅读 2012-3-6 19:59 |系统分类:科研笔记|关键词:学者

破解生物进化的奥秘,从读懂代表遗传密码的基因到完成整个生命的进程,破解人体的生理生长过程以及其中伴随的疾病的产生,破解生命健康的本质。在这个宏大的过程中化学家应该可以做些什么。

在化学家眼里:

储存生命密码的DNA就是有规则排列的大分子,生命的进化过程真是太不可思议了。A,T,C,G的互补配对,氢键的作用,双螺旋结构等等,充满了逻辑性和规则性,一旦这种逻辑与规则被破坏,就意味着疾病或者其它不可思议的事情发生。

破解基因的奥秘就是找出DNA的排列组合,然而从DNA链段到一个具体的生命体,这个中间过程才是真正体现了生命的成长过程。我们知道蛋白质是生命的具体执行和体现者,蛋白质的合成是通过DNA中的密码控制氨基酸的排列组合折叠进行的,人体中有23种氨基酸,却存在十万种蛋白质,尽管同样是由小片段的排列组合,蛋白质确是比DNA复杂的多,不仅仅是234,而是蛋白质的折叠结构形成了复杂的多级结构。我们肉眼可以看到的比如头发、肌肉、骨骼、指甲、皮肤等等的生长都与蛋白质息息相关。这里储存了生命的另一个奥秘——蛋白组学,即破解每个蛋白质中氨基酸的排列组合。

还有另一个问题值得我们关心,即蛋白质的组装方式,是如何形成宏观见到的具体的功能性组织,破解这个奥秘,不仅与研究疾病的生长过程有关,而且还可以从中找到灵感,指导我们合成功能性材料。以生物矿化为例,胶原蛋白是如何调控羟基磷灰石的沉积,从而揭示骨骼的成长过程。

或许我们曾经想过,为什么恐龙可以长得如此巨大,为什么乌龟壳上有图案。人为什么会得胆结石,为什么会有动脉硬化,为什么骨骼这么硬而皮肤这么柔软?

作为一个化学家应该去探求它们的本质问题,从分子层面,从分子的组装,分子的识别,分子的相互作用,从小分子到大分子,再到大分子的聚集体(组装结构),研究什么结构产生什么功能。认识生命过程的材料合成,指导我们进行精致的合成,有目的的合成特殊功能的材料意义重大。


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