1、內容醫學史中的化學當代分子醫學和化學生物學中醫學、中醫現代化和化學總結：化學哲學和醫學、人生內容醫學史中的化學西方醫學史Hippokrates Galen Avicenna Vesaliua “自然治愈力”Sydenham .生物醫學(1950s)分子醫學(1990s)古典醫學實驗醫學早期方法：灌腸、放血和導瀉劑西方醫學史Hippokrates Galen Avicenn灌腸、放血和導瀉導瀉劑華盛頓的放血療法灌腸療法灌腸、放血和導瀉導瀉劑華盛頓的放血療法灌腸療法化學思想介入醫學我寫的書不象其他醫生，只是復制希波克拉底和蓋倫的書，我所寫的是基于我的經驗所得到的結論。人體的表現形式是遵循化學規則。

2、-帕拉塞薩斯 Paracelsus 化學思想介入醫學我寫的書不象其他醫生，只是復制希波克拉底和蓋化學家？醫學家？安東尼L拉瓦西（1743-1794）既是現代化學之父，也是一位著名的生理學家。他發現了氧元素。從而終結了“燃素”學說。拉瓦西發現氧氣在肺部由血液攜帶到全身，他證實呼吸是象燃燒一樣的氧化過程，表現在氧氣的利用和二氧化碳的生成，從而揭示了呼吸作用的真正機理。化學家？醫學家？安東尼L拉瓦西（1743-1794）既是化學醫學F.西爾維烏斯血液的化學 T.威利斯糖尿病診斷化學醫學F.西爾維烏斯 T.威利斯革蘭氏染色法-化學檢驗革蘭氏染色法-化學檢驗早期的化學消毒劑氯化鈣氧化鈣（生石灰）石碳酸J

3、Lister倡導手術操作時要消毒 早期的化學消毒劑氯化鈣氧化鈣石碳酸JLister倡導手術操早期的化學藥物阿司匹林酒石酸銻鉀乙醚麻醉劑早期的化學藥物阿司匹林酒石酸銻鉀乙醚麻醉劑早期的化學藥物奎寧胂凡鈉明（606）（二氨基二氧偶砷苯)606的先導化合物Atoxyl早期的化學藥物奎寧胂凡鈉明（606）（二氨基二氧偶砷苯)60藥物革命：合成藥物和生物藥物葉酸百浪多息（偶氮磺胺）格哈德杜馬克 亞歷山大弗來明 青霉素藥物革命：合成藥物和生物藥物葉酸百浪多息（偶氮磺胺）格哈德居里夫人和放射醫學居里夫人和放射醫學分子生物學的誕生沃森和克里克利富蘭克林 分子生物學的誕生沃森和克里克利富蘭克林 分子醫學分子醫學

4、的核心任務是闡明人類疾病在分子、細胞和整體水平的生理、病理機制，并通過綜合集成, 將有關成果轉化為臨床預測、診斷、干預和治療的有效手段，增進人類健康。分子醫學以“從分子到人”、多學科綜合交叉、研究與應用并重為特色，是功能基因組時代生命科學發展的大趨勢。-源自北京大學分子醫學研究所主頁分子醫學分子醫學的核心任務是闡明人類疾病在分子、細胞和整體水化學和醫學的交叉醫學化學分子醫學化學生物學化學和醫學的交叉醫學化學分子醫學化學生物學化學生物學生物化學：生物大分子（蛋白質）結構和活性代謝的化學過程分子生物學：基因表達和控制（轉錄調節和信號轉導）化學生物學：Schreiber：采用化學的手段，如運用小分子

5、或人工設計合成的分子作為配體，直接改變生物分子的功能探索小分子化合物對生物大分子的調控以及對生物生理的影響，與制藥公司發展新藥類似化學生物學生物化學：Chemical Biology: From Small Molecules to Systems Biology and Drug Design Using (small molecules) Natural Products to Unravel Biological MechanismsEngineering Control Over Protein Function Using ChemistryControlling Protein-

6、Protein InteractionsExpanding the Genetic CodeForward/Reverse Chemical GeneticsTags and Probes for Chemical BiologyChemical Biology: From Small 例一金屬動態的細胞成像例一金屬動態的細胞成像金屬離子熒光動態成像金屬離子熒光動態成像Elevation of intracellular zinc level upon FcRI stimulation.Yamasaki S et al. J Cell Biol 2007;177:637-645Elevatio

7、n of intracellular zin汞成像 Look Them in the Eyes - Is Color Change a Clue to Mercury in Autism? -Teresa Conrick 汞成像 Look Them in the Eyes - 例二建造新的基因啟動機制例二建造新的基因啟動機制Controlling programmed cell death with a chemical inducer of dimerizationFKBPFKBPFKBPFasFasFasFasFasFas細胞凋亡Controlling programmed cell de

8、Cell-permeable chemical inducers of dimerization (CIDs)FK506 + CsA (cyclosporin A ) Cell-permeable chemical induceFasFasFasControlling programmed cell death with a chemical inducer of dimerizationFKBPFKBPFKBPFasFasFasFas細胞凋亡FKBPFKBPFKBPFkCsAFasFasFasControlling programme例三蛋白質分子的定位標記例三蛋白質分子的定位標記基本策略傳

9、統化學方法：化學生物學方法：+共價鍵基本策略傳統化學方法：化學生物學方法：+共價鍵蛋白質分子的定位標記策略蛋白質分子的定位標記策略“點擊”反應“點擊”反應非天然氨基酸定位插入方法點突變轉錄翻譯正交tRNA正交RS非天然氨基酸定位插入方法點突變轉錄翻譯正交tRNA正交RS例四調節蛋白質相互作用例四調節蛋白質相互作用BSOV increased PPARg and adiponectin in fat tissue of db/db diabetic miceCtrl0.4 mmol/kg/dayPPARgActinActinAdiponectin 0.04 mmol/kg/dayBSOV inc

10、reased PPARg and adipoVanadium activate PPARg*Upper: VO(acac)2 activated PPRE transcriptionctrlVO(acac)2NaVO3PPARgMergeLeft: vanadium induced PPAR translocation in NIT-1Vanadium activate PPARg*Upper:Vanadium induced Hsp60-PPARg protein interaction IBIBctrl VO(acac)2 NaVO3PPARgHsp60IP PPARgIBIBctrl V

11、O(acac)2 NaVO3PPARgHsp60IP Hsp60Vanadium induced Hsp60-PPARg pHsp60與VO2+結合力較強Kd = 410-17Kd = 310-4VO2+VO3-Hsp60與VO2+結合力較強Kd = 410-17Kd PPARg level is controlled by protein degradationPPARg mRNAPPARg proteinUbiquitinationDegradation by proteasomeDegradation by caspasesTNFa/IL-6PPARg level is controll

12、ed by pVanadium ameliorated PPARg decrease induced by TNFa or IL-6 IL-6 - + + - - + + - - + + + - + - + - + - + - + TNF-VO(acac)2NaVO3ActinPPAR*# - + - + - + - + - + - + TNF-IL-6 - - + + - - + + - - + + VO(acac)2 - - - - + + + + - - - - - - - - - - - - + + + + NaVO3Vanadium ameliorated PPARg decProp

13、osed mechanism of inhibition of PPARg degradation by vanadiumPPARgHsp60VO2+S112-PPARgUUUDegradationS112-PPARgPHsp60VO2+PPARgpERKDownstream signalsProposed mechanism of inhibiti例五普通化學原理的威力例五普通化學原理的威力普通化學的基本原理定量和定性化學方法動力學：途徑、壁壘和速率物質結構原理組成和結合功能對應結構熱力學：穩定性、自發趨勢和程度普通化學的基本原理定量和定性化學方法動力學：途徑、壁壘和速率牙齒力學行為的類金屬

14、性 牙釉質和牙本質在耐磨性與能量耗損方面表現出與金屬及金屬玻璃相似的性能 陶瓷區金屬區金屬及金屬玻璃區牙齒力學行為的類金屬性 牙釉質和牙本質在耐磨性與能量耗損方面“鐵齒銅牙”軸承鋼gcr15“=”“鐵齒銅牙”軸承鋼gcr15“=”牙本質顯微結構牙本質顯微結構牙釉質結構酸蝕后牙釉質結構酸蝕后牙釉質中HAP納米微晶的聚集結構牙釉質中HAP納米微晶的聚集結構牙釉質的形成動力學沉淀反應分子間作用力表面化學/納米化學生物力學牙釉質的形成動力學沉淀反應分子間作用力表面化學/納米化學生物牙齒是一種有機-無機雜化超分子羥基磷灰石膠原蛋白納-微米組裝牙齒牙齒是一種有機-無機雜化超分子羥基磷灰石膠原蛋白納-微米組

15、裝道家傳統養生四寶叩齒、咽津、握固、鳴天鼓叩齒之法： 左相扣36次，名曰：打天鐘 右相叩36次，名曰：捶天磬咽津之法： 先用舌攪動口齒36次 然后用舌尖頂住上腭部12分鐘，促使腮腺、舌下腺分泌唾液， 待口中唾液滿時，鼓腮含漱數次，然后咽下大道至簡！又曰：九轉金丹之法道家傳統養生四寶叩齒、咽津、握固、鳴天鼓叩齒之法：大道至簡！中國醫學史經絡醫學草藥醫學中西醫結合醫學中國醫學史經絡醫學草藥醫學中西醫結合醫學中藥現代化1-更有效、更規范先導化合物有效提取部分現代植物藥 青蒿素 黃連素 結構解析 有機合成 合成生物學中藥新制劑 血塞通（三七總皂苷） Polyphenon EQA中藥現代化1-更有效、更

16、規范先導化合物有效提取部分現代植中藥現代化2-更安全馬兜鈴酸1993-Rapidly progressive renal fibrosis was found in Belgian women who were taking a slimming regimen including Chinese herbs.中藥現代化2-更安全馬兜鈴酸1993-Rapidly 青蒿素的發現屠呦呦通過乙醚提取法，首次提純青蒿素。 2011年，屠獲得國際藥學最高獎 Albert Lasker Award青蒿素青蒿素的發現屠呦呦通過乙醚提取法，首次提純青蒿素。 2011FDA通過的第一個中藥制劑Polypheno

17、n EIndication：genital and perianal wartsIn 2006FDA通過的第一個中藥制劑Polyphenon EIn 20砷化合物治療急性早幼粒型白血病張亭棟Tingdong Zhang 陳竺Zhu ChenUse of arsenic trioxide, toad venom, calomel for leukemiaConfirmed the actions ofarsenic trioxideMechanisms(Realgar, salvia, Indigo Naturalis) Arsenic trioxide2000年：FDA也批準了作為白血病復發性

18、二線治療藥物，治愈率高達93%。1999年：在我國獲批準“癌靈I號”注射液砷化合物治療急性早幼粒型白血病張亭棟陳竺Use of ars復方青黛的機制雄黃：四硫化四砷-緩釋As2O3青黛：靛玉紅丹參：丹參酮IIA其它：抗氧化劑水/甘油通道蛋白9 As2O3As2O3PML-RARa降解細胞凋亡靛玉紅丹參酮IIAROS藥物毒性植物抗氧化劑陳竺等, 2008, PNAS復方青黛的機制雄黃：四硫化四砷-緩釋As2O3水/甘油通溫嶺殺醫慘案 和“空鼻癥”溫嶺殺醫慘案 和“空鼻癥”“營造學社”的建筑科學觀本社命名之初，本擬為中國建筑學社，顧以建筑本身，雖為吾人所欲研究者最為重要之一端，然若專限于建筑本身，

19、則其于全部文化之關系，仍不能彰顯。故抉破此范圍而名以營造學社，則凡屬于實質藝術、無不包括夫所以為研求營造學者，豈徒為材木之輪奐，足以炫耀耳目而已哉。吾民族之文化進展。其一部分寄之于建筑。 朱啟玲梁思成和林徽因“營造學社”的建筑科學觀本社命名之初，本擬為中國建筑學社“格物”“致知”格物真相知識工具生產力哲學啟迪個人修養致知 培根：知識就是力量 荀子：君子性非異也，善假于物也齊家、治國、平天下“格物”“致知”格物真相知識工具生產力哲學啟迪個人修養致知例六：生物催化劑-酶所有生命過程都由酶催化進行酶的特性高效性高特異性反應條件溫例六：生物催化劑-酶所有生命過程都由酶催化進行酶催化的原理（1）能量反應

20、物產物原始過渡態酶催化過渡態A + BAB酶催化的原理（1）能量反應物產物原始過渡態酶催化過渡態A +酶催化的原理（2）能量反應物產物酶AB產物C酶催化的原理（2）能量反應物產物酶AB產物C酶催化的原理（3）酶在反應后得到還原，即酶并不做任何的功！E + S ES E + P典型酶促反應方程式：酶催化的原理（3）酶在反應后得到還原，即酶并不做任何的功！E酶化學的哲學啟示：順應自然，無為而無不為老子：為學日益，為道日損。損之又損，以至于無為。無為而無不為。圣人欲不欲，不貴難得之貨；學不學，復眾人之所過；以輔萬物自然而不敢為。Hippokrates：自然自愈力黃帝內經：其知道者，法于陰陽，和于術數，食飲有節，起居有常，不妄作勞，故能形與神俱，而盡終其天年，度百歲乃去。酶化學的哲學啟示：順應