身在植物化学实验室 是不是真的冷到没朋友?| 走进实验室

作者: 鞠鹏

来源: 科学大院

发布日期: 2018-10-25

本文介绍了植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室的研究内容和日常工作,探讨了植物化学成分在自然界中的重要作用及其在新药研究中的应用,并通过问答形式展示了实验室工作的复杂性和挑战性。

充满危险的世界,植物们是怎么生存下来的?它们或者凭借着强大的繁殖能力,或者依靠着变态特化的植物器官,更有高级者通过制造“化学武器”来保护自己。

植物为了生存、繁衍或适应环境产生了各种各样的化学物质,植物中的化学成分的“进化”拉开了自然界中各类物种的军备竞赛,“有毒”与“解毒”,“生存”与“死亡”,进化在竞争中展开。各物种的协同进化,推动了生物的不断演化,直到今天我们见到的模样。

危险而又美丽多彩的自然是孕育植物化学成分的“摇篮”。隐秘而伟大,这就是植物中的化学成分。而只需要点出几个历史的片段,就会发现它们无处不在:“鸦片”,来源于植物罂粟,一度影响了中国的现代史。“青蒿素”,来源于植物黄花蒿,抑制着非洲大陆疟疾泛滥的功臣化合物。“紫杉醇”,来源于植物红豆杉,治疗肿瘤的世界知名化学成分。“尼古丁”,来源于烟草,让人又爱又恨争议最多。“阿司匹林”,史诗级的具有开创性的药物。

还有征服了世界的咖啡、茶叶、各种香料……我们的实验室——植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室就是研究植物中奇妙化学成分的殿堂。要想了解我们实验室,就来看看“日常三部曲”和“三个问题”吧。一间普通而又经典的植物化学实验室。实验室日常三部曲:提取-分离-鉴定。提取阶段以溶剂为核心,目的是为了将物质从植物的组织中“抽提出来”,得到植物化学成分的混合物。

分离阶段就是把一群“样貌各异”“骨骼清奇”并“各具特长”的化合物,通过各种“体育比赛”筛选出来,并将所有参赛情况记录下来,以便逐一找出不同特点达到明确区分的目的。鉴定阶段以分析仪器检测为核心,目的是为了对不同时间“冲过终点”的单一化学成分进行判别。我们探索的脚步是否就停止在“日常三部曲”呢?这些灿若星斗的分子,如繁星般缀满我们知识的宇宙,是否只是为我们人类提供了一个美丽的幕帐呢?当然不是!

我们的“星辰大海”:来自植物的天然产物。学科之间的交叉、衍伸、融合从没有像今天一样剧烈而频繁。如果单从植物化学学科来看,系统高效地发掘植物中这些奇异的分子,研究它们的结构特点、了解它们的分布规律,本身就是一门纯粹的科学。但将其放到新药发现的科学研究中,它们就变成了新药研究中源头创新的重要一环,即为新药的研究提供了众多的候选分子个体。

我们就是这样在浩繁的植物世界中发掘并鉴定着宝贵的天然分子,记录着它们的信息。植物化学冷问答 冷到没朋友!

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