1、生物化學的研究生物化學,是生物學?還是化學?基醫所博二 陳威宇S58941573化學是研究物質組成、性質、結構與變化的一門科學。生物學則是研究生命物質的結構與功能,及其與環境相互關係的科學。而生物化學則是研究生命體中各種化學物質之間之相互作用,從分子之間的化學反應來解釋複雜的生物現象的科學。生物化學主要研究的物質包含碳水化合物、脂類、胺基酸、核酸四種主要構成生命體的化合物。看似平凡無奇的巨分子化合物在生命體中居然能夠擦撞出奇妙的火花而轉動生命運作的齒輪,這之間的奧妙吸引了有興趣的科學家深入研究。然而科學家是從何時開始利用化學變化的知識來解釋生物機能的現象呢?亞里士多德的 便對生理學和化學十分重
2、視。西方煉金術士則認為人體(小宇宙) 只是外部世界 (大宇宙) 的映像。後來的醫療化學家以酸鹼中和的純化學反應來解釋人體功能。賀爾蒙托的酵素概念則認為酵素參與維持生命的反應。而之後的維薩留斯所闡述的解剖學與 Harvey 提出的血液循環生理機制,漸漸地開啟生命現象的奧秘。到了 18 世紀末,化學已漸漸成為完整的學門體系,普立斯特列與英恩豪斯對植物光合作用的研究,與拉瓦錫、拉普拉斯對動物呼吸作用的研究則為之後的生物化學研究開啟了大門,但是此時生物化學的體系尚未建立。直到 1828 年 Friedrich Wohler 發現可以利用無機化合物氰化銨合成有機物尿素進而顛覆了有機物只能從生命體產生的觀
3、念,也推翻生命受特殊力量控制的學說生命力論。到了 19 世紀中葉,李比希(Leibig)為首的化學家才把他們的工作與生物學家結合在一起。在 19 世紀末期到 20 世紀初期,科學家才有把細胞中發生的化學變化與其對人體重要作用的完整概念,因此這個在化學與生理學邊緣的科學便逐漸的成型。之後發展至酵素觀念的建立,1833 年 Anselme Payen 發現第一個酵素澱粉酶, 1929 與 1932 年間分別發現醣解與檸檬酸循環的代謝機制。1905 年Bayliss 與 Starling 建立了賀爾蒙的觀念,隨著甲狀腺與胰島素的分離,使得生物體內的化學物質對於生理現象的調控的認識更進了一步。在 19
4、20 年左右,生物化學已經掌握了不少基本原理而向前發展,科學家對於生物體內各種成分的化學性質與功能漸漸有了深入的見解,也發現酵素與各種賀爾蒙和細胞激素的作用機制。因為有了這些近代生物化學的重要研究發現,目前對於生命如何運作才有了重要的突破。而近代 1953 年 Watson 和 Crick 解釋 DNA 結構對於化學物質構成生命遺傳物質的認知有了更深入的認識,進而為生物化學開拓了一片新的疆土。近年來對於生命相關的研究更拓展到了生物科技、生物醫學、分子生物學、細胞生物學等相關學門,而這些相關學門儼然也成為生命科學的基礎學科。雖然學科名稱不同,但廣泛來說都是運用生物技術與生物化學的知識來研究複雜的
5、生物現象或是疾病的原因。而最近又有一門新的化學生物學的學門,主要是超越大自然的材料,利用化學合成出來的特殊化合物來解決生物學的問題。雖然切入的點不同,但其實都是為了深入研究生命的運作原理。對於目前的生命科學相關領域的學術單位來說,是否能夠有效的跨領域整合,充分的合作與共享資源才是對於解決人類健康與疾病相關問題的最主要課題。然而,生命的奧妙遠超過人類所想像的精密,對於一個置身於生物化學研究的博士班學生的我而言,在目前知識爆炸的時代,如何挑選一個能夠解決重要問題的研究題目似乎是一件十分困難的事情。目前所能做的,便是專心投注於屬於自己的一片小小的研究領域,希望未來這些研究能夠激發出許多有價值的火花。或許如此,自已也能覺得對於生命科學領域有所貢獻了。參考文獻1. Friedman, Meyer/ Friedland, Gerald W. (2004)怪才、偶然與醫學大發現 :改變歷史的十項醫學成就。商周出版(趙三賢譯)2. David L. Nelson, Michael M. Cox (2003) Lehninger 生物化學原理。合記出版(黃裕斌等譯)3. 網路維基百科 http:/zh.wikipedia.org