今晚22:13,CCTV-10《顶尖科学》特别节目播出《化学里的“灵丹妙药”》

学术   2025-01-08 17:53   广东  

世界顶尖科学家论坛(WLA Forum,中文简称“顶科论坛”)联合中央广播电视总台社教节目中心制作推出的六集特别节目《顶尖科学》,今晚播出第三集《化学里的“灵丹妙药”》。

22:13,锁定 CCTV-10,跟科学家们一起回望,几千年来人类如何叩开化学的大门、求索“灵丹妙药”?

世界各地的传统医药,自古都是从大自然中获得原料炮制药物,纾解疾病痛苦。

青蒿素的发现,是从东晋葛洪编著的《肘后备急方》得到了启发;明代著名医药学家李时珍编著的《本草纲目》,则详细记载了上千种动植物的有效成分以及它的功效。

随着时代演进,人类逐渐摆脱了对自然的绝对依赖,但依然要以自然为师。

我们将继续追问,现代化学药物从何而来?每一颗药片的背后都经历了什么?化学分子世界和药物的关系又是什么?科学家们如何利用药物分子帮助我们对抗层出不穷的疾病?人工智能时代,药物发现又经历着怎样的变革?如何精准设计出如同一把把分子钥匙的药物,去打开蛋白质的生命之锁?

让我们对话全球顶尖科学家,揭开药物分子世界之谜。

从天然药物到化学的魔力:药物学的飞跃式发展
本集节目邀请了华东师范大学教授姜雪峰担任采访嘉宾。姜雪峰教授曾被IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)评选为全球硫元素代言人,他参加过多届顶科论坛,并长期支持WLA开展的各项青少年科普科创项目。

姜雪峰教授担任采访嘉宾  图:CCTV

姜雪峰教授曾在斯克利普斯研究所工作了三年时间,在采访来自斯克利普斯研究所的三位教授菲尔·巴兰(Phil Baran)余金权(Jin-Quan Yu)杰弗里·凯利(Jeffery Kelly)时倍感亲切。他还对来自中国科学院上海药物研究所的研究员柳红展开了深入的采访。

化学家们的对话  图:CCTV

菲尔·巴兰教授认为,“大自然是终极的药物化学家”。时至今日,天然产物里的活性小分子仍然是新药发现的重要启发。得益于我国千百年来的传统医药,现代科学家们能从中药材中首先寻找可能有用的小分子。

我国药物化学家柳红带领团队从天然产物中,发现了有抗高血脂作用的化合物,以及抗老年痴呆、抗糖尿病、治疗男性前列腺增生、治疗皮肤病中的银屑病的候选药物,目前都已进入临床研究阶段,希望为患者们带来福音。

化学分子的变化像魔术般令人着迷。想要成功改造活性成分的分子成为药物,需要化学家们通过各种化学反应将分子化合物进行拆分,重新排列组合,“剪切”分子中间不同的化学键,再把它们重新拼接起来,合成新的分子化合物。

让人们倍感好奇的是,这些神奇的药物分子如何在人体内实现治疗疾病的目标呢?化学家们形象地把活性小分子比喻为一把“钥匙”,而人体内出问题的蛋白“靶标”就像一把“锁”,化学药物治疗疾病的过程,就像用这把毫厘不差的“钥匙”来打开这把“锁”,从而达到“药到病除”的目的。

蛋白质折叠背后的奥秘

如今,蛋白质折叠研究又成为当今新药发现的热点话题。获得 2023 年沃尔夫化学奖的杰弗里·凯利教授与团队探究的是蛋白质折叠问题,从而开发新疗法对抗相关疾病。他们揭示出的生命奥秘是,如果人体内的蛋白质发生了错误的折叠,并且持续时间达到十年以上,就会导致严重疾病,比如阿尔茨海默病、帕金森病、转甲状腺素蛋白淀粉样变性病,但科学家制作了一把小分子“钥匙”,能稳定正确折叠形状的蛋白质,避免错误折叠的产生,从而达到治疗目的。

人工智能:为药物开发领域贡献强大工具

面对充满无限可能的未来,化学家们纷纷预测,具有强大算力的人工智能将大大助力药物研发,预测蛋白质折叠、设计新药、合成出越来越复杂的小分子,带来前所未有的重大药物学突破。
到目前为止,余金权教授认为人工智能还无法像真正的科学家一样“提出颠覆性的想法”。因此,科学家依然需要肩负起创造性的重任,为人类寻找一条解决各种重大疾病的道路,使人类最终能获得梦寐以求的“灵丹妙药”。
来源:公众号“世界顶尖科学家论坛”

化学加
十年品牌明星号,投稿 gongjian@huaxuejia.cn,合成化学产业资源聚合服务平台,SixMol六摩尔仪器设备供应商。央视两次报道,化学加APP已编入大学教科书,2014年11月13日创设。化学加,加你更精彩!
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