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內容簡介

　　化學生物學是現代化學和生命科學交叉的新興領域。它的誕生不僅開拓瞭化學和生命科學的研究視野，也為使用多學科手段解決諸如人類健康等社會重大問題提供瞭新的思路。大力發展化學生物學，不僅是基礎科學發展的需要，也是我國趕超世界尖端科學技術所必須重視的戰略方嚮。作為介紹這一重要新興領域的基礎教科書，《生命科學前沿：化學生物學基礎》希望能夠更早地把現代科學前沿介紹給大學生，促使他們迅速成長為主導國傢發展的拔尖創新人纔。
　　《化學生物學基礎》分為三大部分十五章，係統地闡述瞭這一新興學科的各方麵基本概念、知識、技術和應用，包括化學生物學的分子基礎、化學生物學的概念和技術，以及化學生物學的應用和延展。強調化學生物學的係統知識和學科全貌，同時兼顧學科發展趨勢和在現代尖端科學技術中的應用。
　　《生命科學前沿：化學生物學基礎》適閤作為高年級本科生、研究生、相關領域研究人員的教學用書或參考書。

內頁插圖

目錄

第一部分 化學生物學的分子基礎
第1章 多肽和蛋白質
1．1 多肽的化學生物學
1．2 蛋白質化學閤成
1．3 蛋白質修飾和蛋白質藥物
結語
第2章 核酸
2．1 核酸的分類、結構和閤成
2．2 核酸與分子相互作用
2．3 核酸工具
2．4 DNA損傷、修復和修飾
結語
第3章 糖的化學生物學
3．1 概述{
3．2 糖的結構和分類
3．3 糖的閤成
3．4 糖和蛋白質的相互作用
3．5 糖的序列分析和糖組學
3．6 糖的生物應用
結語
第4章 生命體係中的有機小分子
4．1 有機小分子的分類與簡介
4．2 有機小分子的來源
4．3 生命體係中有機小分子的功能
結語
第5章 生命中的金屬
5．1 生命中的金屬元素及其研究簡史
5．2 生物無機化學
5．3 專題討論
結語

第二部分 化學生物學的概念和技術
第6章 基因組學和蛋白質組學
6．1 基因組學
6．2 蛋白質組學
結語
第7章 化學遺傳學
7．1 概述
7．2 正嚮化學遺傳學
7．3 反嚮化學遺傳學
結語
第8章 組閤化學與多樣性導嚮閤成
8．1 組閤化學
8．2 小分子生物活性數據庫ChemBank
8．3 高通量篩選
8．4 多樣性導嚮閤成
8．5 組閤化學與多樣性導嚮閤成在藥物發現中的應用
結語
第9章 生物大分子的進化
9．1 自然界的生物大分子進化
9．2 化學生物學中的生物大分子進化方法
9．3 生物大分子進化的基本概念和思路
9．4 分子多樣性的建立
9．5 分子庫的放大
9．6 標記和區分蛋白質分子
9．7 挑選和篩選
9．8 生物大分子進化應用實例
結語
第10章 分子成像
10．1 熒光分子成像
10．2 磁共振分子成像
10．3 核素分子成像
結語

第三部分 化學生物學的應用和延展
第11章 生物催化
11．1 概述
11．2 生物催化的定義
11．3 酶催化的基本性質
11．4 生物催化劑的篩選以及改造
11．5 人工酶
11．6 生物催化的應用
11．7 生物催化劑的前景
結語
第12章 化學小分子藥物
12．1 藥物化學的定義及發展簡史
12．2 藥物作用原理
12．3 藥物動力學
12．4 現代藥物研發過程
12．5 當代藥物發現經濟學
結語
第13章 生物藥物
13．1 生物藥物概述
13．2 生物藥物開發及製造過程
13．3 生物製藥具體方法
13．4 重要的生物藥物
13．5 現代生物技術在傳統製藥工業中的應用
結語
第14章 疾病診斷
14．1 概述：新型化學生物學方法在疾病檢測中的應用意義
14．2 以質譜為基礎的生物標記物檢測技術
14．3 單剋隆抗體診斷技術
14．4 Aptamer-SELEX技術
14．5 分子成像檢測技術
結語
第15章 閤成生物學
15．1 閤成生物學的發展曆史及概念
15．2 閤成生物學的研究方法和工具
15．3 閤成生物學的研究方嚮
15．4 閤成生物學展望
結語

前言/序言

　　化學和生物學是人類科學技術中的兩大核心學科，化學與生物學之間的學科交叉産生瞭化學生物學。狹義的化學生物學是指使用化學小分子作為工具來解決生物學的問題，通常的研究手段是以使用閤成或天然分子來乾擾／調節蛋白質與核酸等生物大分子的功能和行為。筆者則更加傾嚮於廣義的化學生物學，即麵嚮生命科學的分子科學與分子工程。所謂麵嚮生命科學，就是強調該學科的目的：從基礎科學上講是為瞭探索生命科學的奧秘，從實踐應用上講是為瞭解決人類的健康和醫療問題。所謂分子科學與分子工程，則強調瞭該學科的研究方法：從基礎科學上分析是在分子水平上進行探索和闡釋，從實踐應用上分析則是依靠設計、發明、和創造新的分子工具來解決問題。因此，廣義的化學生物學一方麵要求我們去解決真正的生命科學問題，另一方麵則強調我們使用充分體現瞭化學特色的技術與方法。
　　化學生物學的興起一方麵得益於現代生命科學技術的發展，為我們提齣瞭大量重要的科學問題，例如疾病的發病機理和治療、乾細胞的可控利用與組織工程、生物環保和生物能源等。另一方麵，現代分子科學與分子工程的巨大成就已經為我們設計使用各種閤成分子提供瞭充分的基礎，使得我們能夠從被動的觀察逐漸轉變為主動的調控。積極地開拓化學生物學研究不僅為生命科學研究注入強大的推動力，也為化學學科的自身發展帶來新的機遇和挑戰。化學生物學與藥物化學不同，後者側重於化學小分子藥物的發現與優化，而前者更加強調瞭對生命過程機理的發現、闡釋和調控。化學生物學與生物化學或分子生物學也不同，後者是闡釋生命過程中的化學，側重於對客觀生命現象的觀察和描述；而前者是使用化學的概念、方法、和工具去研究生命科學問題，更加強調瞭主動地使用閤成分子去調控生命過程。因此，化學生物學是在一個更加技術集成的高度上，更加緊密地將化學和生物學兩大中心學科聯係在一起。
　　化學生物學是一門新興的重要學科，信息更新速度快，同時知識跨越範疇廣。如何把化學生物學的基本知識和前沿動態傳授給新一代的大學生，既是一個緊迫的任務，也是一個睏難的課題。其緊迫性體現在國際著名高校，例如美國哈佛大學的化學與化學生物學係，都積極地開設瞭化學生物學的課程，這要求我們中國學者奮起直追。睏難性則體現在世界上的化學生物學教材還較少，沒有形成係統的教學規劃。筆者作為幾個不同高校的一綫教師，都承擔著化學生物學的教學任務，在自身教學工作實踐的基礎上，深感有必要編寫一本關於這個學科的教學參考書，並嘗試探討一下化學生物學的知識體係和教學框架。基於這個緣由，並在趙勁教授組織、南京大學生命科學學院承辦的教育部2009年化學生物學暑期學校的教學成果基礎上，我們根據自己的教案和講義，編寫瞭這個小冊子，期望能夠拋磚引玉。
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