（第四集《迷人材料》全集視頻回顧）

夜色之中，病人被送進(jìn)醫(yī)院，

醫(yī)生即將對(duì)他展開(kāi)緊張搶救，

檢測(cè)即將展開(kāi)，

試圖尋找發(fā)病原因，解救病痛，

藥物通過(guò)人體，

病人的身體被注入了抗擊病菌的力量。

這是我們的日常，

生命在每一天生老病死，

而人類(lèi)也在用自己的武器

追趕著生命的腳步。

是什么力量讓人類(lèi)不斷開(kāi)拓，

驅(qū)趕著病魔？

又是什么力量，讓生命不斷進(jìn)化，

完成著不可思議的旅行？

一聲清脆的啼哭，

一個(gè)新的生命來(lái)到了這世界，

小家伙舞動(dòng)著手腳，

向世界宣告著自己的活力，

其實(shí)，從這一刻開(kāi)始，

一個(gè)化學(xué)的旅程開(kāi)始了。

（劉文 研究院 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所）

劉文：“正是由于化學(xué)反應(yīng)，

它可以創(chuàng)造各種物質(zhì)，

而這些物質(zhì)就構(gòu)成了生命體結(jié)構(gòu)的部分，

同時(shí)，化學(xué)還可以產(chǎn)生生命體運(yùn)動(dòng)，

活動(dòng)的一些要素，

所以生命體的整個(gè)構(gòu)成，

從反應(yīng)上來(lái)講，

就是這樣一個(gè)化學(xué)的過(guò)程?！?/p>

（胡榮貴 研究員 中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院

生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）

胡榮貴：“我們站在這里，我們的呼吸，

我們生命的每一刻，

在每個(gè)細(xì)胞里面無(wú)時(shí)無(wú)刻不在

進(jìn)行著一系列的化學(xué)反應(yīng)?！?/p>

嗷嗷待哺，三翻六坐，

開(kāi)口說(shuō)話，踉蹌行走，

化學(xué)元素演變帶來(lái)的生命，

又在糖、脂肪、核酸、蛋白質(zhì)、

無(wú)機(jī)鹽、水等化學(xué)分子的作用下

完成著人體內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，

推動(dòng)著生命不斷長(zhǎng)大。

然而，當(dāng)這些化學(xué)元素出現(xiàn)問(wèn)題，

對(duì)身體影響巨大。

舉例來(lái)說(shuō)，

在人體中體積不到黃豆大小的鋅元素，

卻參與著體內(nèi)兩百多種酶的合成，

影響發(fā)育和免疫功能，

因此，當(dāng)化學(xué)元素缺量過(guò)量，

都需要介入治療，

這就開(kāi)始了人為調(diào)節(jié)的化學(xué)過(guò)程，

而與之類(lèi)似，人類(lèi)生病服用藥物，

實(shí)際上也是進(jìn)行人體化學(xué)平衡的過(guò)程。

（丁奎嶺 院士 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所）

丁奎嶺：“實(shí)際上藥物分子，

就是在人體這個(gè)復(fù)雜的

體系發(fā)生問(wèn)題的時(shí)候，

它的平衡被打破的時(shí)候，

這個(gè)藥物介入進(jìn)來(lái)，

然后再把它調(diào)回到一個(gè)正常狀態(tài)，

所以藥物以人體的作用，

本質(zhì)上也是一種化學(xué)的作用，

不同的方面出現(xiàn)了問(wèn)題，

就需要不同的分子?！?/p>

這一組組分子式構(gòu)成的藥物，

在今天被我們所熟悉，

化學(xué)藥物在今天對(duì)我們貢獻(xiàn)巨大。

（沈競(jìng)康 研究員 中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所）

沈競(jìng)康：“化學(xué)藥物的話，

至今為止是我們使用量最大的，

品種也是最多的一種藥物，

這樣的藥物，在它的化合物中間，

實(shí)際上絕大部分都是有機(jī)化合物?！?/p>

感冒藥、抗生素，

我們?nèi)缃褡畛Ｒ?jiàn)的化學(xué)藥物，

但事實(shí)上，一直到20世紀(jì)初，

它們都曾是人類(lèi)一直

未敢奢望的神奇產(chǎn)物，

在漫長(zhǎng)的歲月里，

由病原微生物引起的炎癥和

傳染病威脅著人類(lèi)健康，

直到一次偶然的滅菌嘗試。

（戴立信 院士 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所）

戴立信：“一個(gè)德國(guó)人后來(lái)得諾貝爾獎(jiǎng)

的叫多馬克，

這個(gè)人就在染料當(dāng)中找到

一種能夠消滅細(xì)菌的，

那時(shí)候剛好他自己的女兒也生了這個(gè)病，

而這個(gè)藥呢，

已經(jīng)經(jīng)過(guò)了老鼠的試驗(yàn)、

兔子的試驗(yàn)等等，

也知道它還是安全的。

所以這位化學(xué)家，

他的女兒一生了這個(gè)病，

當(dāng)時(shí)生了敗血癥，

死亡率是非常非常高的，

幾乎是很少有辦法的，

然后他就把這個(gè)用在自己女兒身上，

就治好了他的最喜歡的這個(gè)女兒?！?/p>

這次因?yàn)楦笎?ài)而進(jìn)行的大膽嘗試，

讓多馬克的女兒避免了

因?yàn)殒溓蚓l(fā)的敗血癥威脅，

這個(gè)名為“百浪多息”的藥物

也從此開(kāi)啟了人類(lèi)對(duì)抗病菌的新時(shí)代。

丁奎嶺：“其實(shí)在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，

又進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)，

百浪多息分子本身還不是真正的藥物。

對(duì)氨基苯磺酰胺是真正

起到殺菌作用的這樣一個(gè)分子，

有了這個(gè)認(rèn)知以后，

在對(duì)氨基苯磺酰胺的基礎(chǔ)上

再去進(jìn)一步的改進(jìn)，

那么又出來(lái)了幾十種

這樣子的磺胺類(lèi)的藥物?！?/p>

化學(xué)合成的磺胺類(lèi)藥物

為人體抵抗病菌的侵害

拉開(kāi)了新的時(shí)代，

然而化學(xué)家面臨的挑戰(zhàn)卻遠(yuǎn)未結(jié)束。

戴立信：“有了磺胺藥解決了很多問(wèn)題，

但是到了二次大戰(zhàn)的時(shí)候，

又發(fā)現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)上有很多的敗血癥，

磺胺藥也沒(méi)有辦法了，

就是細(xì)菌又有變種了，

然后那時(shí)候就出現(xiàn)了青霉素。

從青霉素一出現(xiàn)，

后來(lái)就是鏈霉素，什么霉素，

出來(lái)很多很多，

氯霉素、金霉素什么出來(lái)很多很多?！?/p>

從藥物合成到抗生素應(yīng)用，

藥物的發(fā)展史，

一直與化學(xué)邁著同行的腳步。

1900年，全人類(lèi)的平均壽命只有45歲，

這個(gè)數(shù)據(jù)到了2000年增長(zhǎng)到了78歲，

這期間的生命保障，

化學(xué)功不可沒(méi)。

戴立信：“雖然我們發(fā)展得勢(shì)頭很好，

從四十幾歲已經(jīng)到七八十歲了，

但是我們還得往前走，

還是有病菌什么會(huì)來(lái)侵犯我們，

我們還得不斷的抗?fàn)帯?/p>

那么到以后的話，

就出來(lái)更多的出來(lái)一些合成的藥物?！?/p>

中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所的

李昂研究員正帶領(lǐng)課題組

進(jìn)行復(fù)雜分子合成的探索，

這一研究正是合成化學(xué)的重要的方向之一。

（李昂 研究員 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所）

李昂：“自然界能夠提供的天然產(chǎn)物的量很少，

這個(gè)時(shí)候呢，

可能我們就需要人工合成來(lái)獲得

足夠治病救人或者有利于我們研究的量，

那么更多的時(shí)候呢，

實(shí)際上自然界產(chǎn)生的天然產(chǎn)物本身呢，

也許它具有很好的活性，

但它的成藥性有一定的不足，

所以我們可能要通過(guò)合成

很多類(lèi)似物或者衍生物，

就是不是天然產(chǎn)物本身，

通過(guò)這樣跟它很像的一些化合物，

它可能會(huì)有更好的性質(zhì)。

那么這個(gè)時(shí)候呢，

合成物就是必不可少的了。”

從藥物提取到化學(xué)合成再到分子研究，

化學(xué)工作者的每一次方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化

都是一次艱難的長(zhǎng)途跋涉。

化學(xué)，不斷開(kāi)啟著生命旅行新的大門(mén)。

沈競(jìng)康：“化學(xué)在新藥發(fā)現(xiàn)的

過(guò)程中間所起的作用，

可以分為三個(gè)階段。

第一個(gè)階段的話，

就是大量的從天然的傳統(tǒng)的藥物中間，

分離提取出一些有效成分進(jìn)行治療，

在上世紀(jì)的上半葉，

藥物研究主要是用動(dòng)物模型

來(lái)進(jìn)行研究的，這樣研究過(guò)程中，

我們有什么化合物就可能發(fā)現(xiàn)什么藥物，

所以那個(gè)階段，

應(yīng)該說(shuō)以化學(xué)為主導(dǎo)的藥物發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，

而上世紀(jì)下半葉開(kāi)始，

隨著生命科學(xué)研究的進(jìn)展，

所以現(xiàn)在進(jìn)入到一個(gè)

生物學(xué)或者生命科學(xué)，

起著主導(dǎo)作用的藥物研究的階段?！?/p>

從上世紀(jì)下半葉開(kāi)始，

化學(xué)與生物學(xué)的交叉前沿研究，

將生命科學(xué)研究推向新的階段，

從而帶給了人類(lèi)更多希望。

人工合成牛胰島素，

在上世紀(jì)60年代的特殊年代，

由中科院生化所，

中科院有機(jī)所和北京大學(xué)生物系

共同完成的重大項(xiàng)目，

是中國(guó)化學(xué)史上最被

世界矚目的重大發(fā)現(xiàn)之一。

作為世界上第一個(gè)人工合成的蛋白質(zhì)，

它的出現(xiàn)為人類(lèi)認(rèn)識(shí)生命，

揭開(kāi)生命奧秘邁出了可喜的一大步。

胡榮貴：“從發(fā)現(xiàn)一個(gè)生命里面重要的

化學(xué)分子到合成，到應(yīng)用，

直到最后能夠優(yōu)化，

這是一個(gè)最典型的化學(xué)

在生命科學(xué)里的例子，

也是在生命里面研究

一個(gè)化學(xué)分子功能，

以及應(yīng)用它來(lái)提高

人的生活品質(zhì)的典型例子?！?/p>

DNA，即脫氧核糖核酸，

人類(lèi)基因組計(jì)劃經(jīng)歷10年

研究完成了它的排序，

這一研究的成功，

讓人類(lèi)進(jìn)一步掌握了

生命化學(xué)分子的關(guān)鍵密碼，

脫離病痛，抵抗絕癥，

甚至延長(zhǎng)壽命，

人類(lèi)終于擁有了足夠的條件

去遐想不遠(yuǎn)的未來(lái)。

劉文：“你了解了這個(gè)序列以后，

你實(shí)際上掌握了這個(gè)細(xì)胞

或者生命體的遺傳密碼，

就為借勢(shì)或者控制生物的各種性狀，

比如說(shuō)對(duì)于人來(lái)講，

人的性別、體貌、健康等等各種性狀，

就為解釋他這樣一個(gè)性狀或者

控制它的性狀提供了一種可能?！?/p>

當(dāng)人類(lèi)開(kāi)始揭開(kāi)體內(nèi)生物過(guò)程的機(jī)制，

就更需要具備調(diào)控這一過(guò)程的能力，

事實(shí)上，人類(lèi)需要30萬(wàn)個(gè)

小分子來(lái)調(diào)控不同的基因，

及其下游的生物過(guò)程，

由于一個(gè)合適的調(diào)控劑可能要從成百，

上千乃至數(shù)萬(wàn)個(gè)小分子中才能篩選得到，

因此這就需要合成化學(xué)家提供300萬(wàn)個(gè)，

甚至3億個(gè)候選的化合物，

在交叉前沿學(xué)科，

化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域再次大顯身手，

通過(guò)不斷的深入研究，

與學(xué)科間的融合，

帶給人類(lèi)更多的驚喜。

丁奎嶺：“幾年前美國(guó)遺傳學(xué)家文特爾宣布，

第一個(gè)合成細(xì)胞問(wèn)世，

就是人類(lèi)可以去合成細(xì)胞，

這個(gè)細(xì)胞就是個(gè)工廠，

是我們生命基本的重要單元，

這個(gè)成果的出現(xiàn)，

實(shí)際上使得人類(lèi)在未來(lái)

很可能按照自己的需求，

去創(chuàng)造合成基因，

產(chǎn)生人造生命。”

時(shí)至今日，

在人類(lèi)生命旅行的道路上，

依然還有無(wú)數(shù)的難題需要克服，

但化學(xué)的研究一直還在繼續(xù)，

正如它過(guò)去帶給人類(lèi)的無(wú)限光明一樣，

在未來(lái)，在更加廣闊的平臺(tái)之上，

人類(lèi)，必將再次達(dá)到

生命旅行更加美好的未來(lái)。