化学前沿中的生命化学方法论问题
化学先生 / 2019-08-21
当代生命化学 ，主要 集中在对生物大分 子的结构和性质的研究上。特别是对蛋白质、蛋白组学的研究，对包括人的基因在内的基因破译等。对生命大分子和蛋白质的研究.也是重点研究其结构和性质，只有在掌握了结构和性质以后，才能对这些生命大分子做进一步的探索。但是，对生命大分子的研究，比对一股化学物质的研究要困难得多、例如，对肌球素的结构研究，先要用X射线绕射，制出x射线绕射图，再根据绕射图的式样和有关化学性能的知识，描绘出比较适合人们认识习惯的结构模型。
从图16-5的X射线绕射图，很难看出它们的结构，还需要进一步简化和直观化,目的有两个，一是更符合人们认识的尺度、标准和习惯，二是更能本质地反应客观实在。因此，我们可以用小球连线描绘它的分子结构。经过这转化，肌球素的结构清楚了，也直观了。
制作生物大分 子结构图的过程，有普遍意义。从方法论上说，任何结构的表达方式(模型、图示照片)都要在尺度，色调等方面，适合人的感官，能和人的感官直接地相联系、相作用，否则这种表达是毫无意义的。认识生物大分子的方式，也不例外，先要把它转化为适合主体的方式。当然，这种主体化转化不是没有根据的盲目转化，是按照人们的习惯认识方式并根据人们探测的结果提炼模型。
对生命化学的研究，和 般化学研究还有 一点根本的不同，那就是它需要个和生命条件相近似的环境，一般不能在高温、高压、低温、强酸、强碱、强磁场等极端条件下完成，而只能在温和的环境中进行，因此，充分发挥酶的作用，是特别重要的，如酶对接、酶切割、酶催化等。没有适当的条件，就不能完成生命化学的研究。生命是脆弱的,生命需要的条件是十分严格而苛刻的，因此，对生命化学的研究，必须针对生物分子的特点，创立适当的条件.使切生 命化学反应 和化学变化,都在恰当的条件下进行。美国著名化学家伍德沃德和霍夫曼在合成叶绿素、维生素B:等一系列复杂化合物时中国学者在合成牛胰岛素、醉母丙氨酸转移核糖核酸时，都充分注意到条件的作用。在适当条件下,利用生物酶的功能，完成了系列复杂艰难的 合成工作。
生物化学的研究，迟早 会导致合成生命的出现。但是，以前因为在这方面对科学思想和方法论问题探索得十分不够，所以一度曾出现过太乐观的估计，特别是在1953年美国的米勒模拟实验之后，认为用简单的化学物质模拟原始地球的条件，可以制出镇林服、共至可以进步产生生物，从而证明生 命的化学起饭，所以人们的黄有把附地明待着生命化学尽快地获得重大突破.但是:21世纪近儿年的研究表明.这种期望是对困难估计不足浩成的。
各种复杂生命大分子的合成和对生命化学过程的探索表明，当代生命化学的研实中，有一个有决定意的战略性问题，需要从暂学方法论的角度做出回答，即生命体中，化学分子的对称性破缺问题，这个问题靠化学本身是无法解决的。
学者们发现，在生 命体中组成蛋白质的氨基酸构型，其旋光性几乎都是左旋的异构体，而右旋的氨基酸只有在细菌和真菌产生的某些化学物质中，或者在抗南素中才能找到.这说明，在高级生命体内，氨基酸的旋光性是不对称的。而在米勒实验中或后来福克斯的实验中用人工方法合成的氨基酸，既有左旋的，又有右旋的，其旋光性是对称的。这说明，这些合成工作离生命的本质还有很大的距离。男外，在生命体中,糖和糖酐的旋光性与氨基酸的相反，都是右旋的异构体，而没有左旋的，其对称性也是破缺的。由此可见.生命的产生和维持，正是由于生物大分子和细胞中的物质分布高度非均勾性、非对称性造成的，且物质或能 量的分 布均匀化和对称化,生命也就完结了。
物质能量的非均勾、非对称分布产生了结构，一般的小分 子结构发生对称破缺，形成了有生物活性的大分子，这些大分子对称性再破缺才出现了生命。这条随着对称破缺而进化的线索，从科学方法论的角度，我们已经初步看清了.下一步须从自然科学角度提出具体的证明，并揭示其过程的机制，用充分的材料和科学的理论精辟解释非对称在创造世界、创造生命、创造人类中的重要作用。
另外，在生命化学的研究中,因非对称性 手型结构有着 普遍的重要意义，所以应充分注意其方法论问题，当代方法论研究，正是综合了这些问题，形成了对称方法的初步思想，把包括手结构在内的许多对称和对称破缺问题都统加以研究，其基本内容主要有以下几点:
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