论文部分内容阅读
从自然界提取药物
我们今天所用的药物，大部分是自然界慷慨赐予的，或者是科学家利用发现的天然活性物质合成得到的。比如，阿斯匹林首次是从柳树中分离得到的，因为人们发现有种柳树的皮能够治疗牙痛；被广泛应用的止痛药吗啡是从罂粟中分离得到的；给人类生活带来极大变革的抗生素盘尼西林是从普通的面包霉菌中发现的。
实际上，把植物提取物作为药用可以追溯到几千年前，我们的先辈经过反复试验发现有些植物对一些疾病有治疗作用。直到20世纪初期到中期，科学家们才逐渐学会了如何分离纯化天然产物。后来，将纯化后的、有确切疗效的天然物质作为药物应用就成为了人们发现新药的有效途径。
到目前为止，从自然界中发现的新药大都来自陆地上的生物，今后研究人员将密切地关注海洋，希望能从幽蓝深处获得更有价值的药
海洋生物为何能治病
科学家发现，与陆地生物相比，海洋无脊椎动物可能是提取更多抗癌、抗病毒和抗炎药物的重要资源。
为什么海洋生物如海绵、珊瑚和海鞘会产生有治病作用的化合物呢?
我们知道，陆地上的生物常常能够产生一些天然物质来保护机体免受天敌侵害。例如，许多植物能分泌杀虫剂阻止昆虫咬食。海洋生物也是如此。任何一种海洋生物都与其生存环境中的其他生物有着千丝万缕的联系，这种联系的物质基础正是生物体产生的各种化学信息物质。自然界的生物依赖各种化学信息的传递维系着一个庞大而复杂的生态系统，生活在水体中的海洋生物则更加依赖这一化学防御体系。
在生物界的生存竞争中，进攻与防御，猎捕与拒捕等行为，常常以各种化学手段来实现，即积聚或分泌对其他生物具有威慑性、攻击性、甚至毒害性的物质。海洋生物中海绵、海鞘、软体动物等通常固着生长或运动缓慢，比较脆弱，容易受到攻击，但它们却能在凶险的环境中安然生存，其原因正是由于这些生物能产生各种有毒的或者是味道刺激的物质，使得捕食者难以靠近。
另外，许多无脊椎动物如海绵、珊瑚和海鞘等靠滤食海水为生。海水中含有大量的细菌，很多细菌可能对这些滤食生物有害。为了生存，这些生物还必须分泌抗生素保护自己。在海洋环境中，各种生物争夺生存空间的斗争也是非常激烈的。当生长中的两种生物碰到一起时，不是要超过对方就是会被对方超过。这时，如果机体能产生特殊的化学物质往往就能够压过对方、占据更大的生存空间。
向海洋要药
世界上许多国家和地区都投入巨大的财力和物力进行海洋药物开发，海洋药物研究已成为一门新兴学科。目前，美国、日本、英国、德国、澳大利亚等处于海洋药物开发研制的领先地位，美国则是世界上最早开展海洋药物研究的国家。美国国立癌症研究所每年投入到海洋药物研究的科研经费占全部天然药物研究经费的一半以上。
经过30多年的努力，人们开始得到了大海的慷慨回报。在这里我们就列举几种有代表性的海洋药物进行简单介绍。
阿糖胞苷 阿糖胞苷是目前最成功的海洋抗肿瘤药物，它是以海绵动物的核苷为基核合成的。它的治病原理是，通过抑制脱氧核糖核酸的合成，干扰DNA的复制，使癌症细胞死亡。而且，阿糖胞苷是治疗血液系统恶性疾病——急性白血病，特别是急性粒细胞性白血病的有效药物。
芋螺毒素 全世界芋螺有500多种，有些芋螺分泌的毒素能够致人于死地，还有些芋螺分泌的毒素有潜力被开发成新药治疗疼痛、癫痫和预防中风。芋螺毒素是从一种食肉芋螺中分离得到的多肽类化合物，这种化合物能抑制人体的强烈疼痛，因为它能作用于脊髓神经中N型钙离子通道，使疼痛信号传递受阻，从而发挥镇痛作用。这种药物有可能成为继吗啡之后的又一种强止痛剂，但它无成瘾性。
Ecteinascidins海鞘是一种很有趣的被囊动物，它们常栖息在红树林根、珊瑚礁的石灰石基层以及码头、木桩等物体上。Ecteinascidins是从佛罗里达群岛及加勒比海海域的一种附着在红树林上的海鞘中发现的新的抗癌药物。
Bryostatins 草苔虫常常附着在船只底部、码头和海底岩石上，它们是靠滤食海水获取营养物质的。Bryostatins是由草苔虫产生的一系列化合物，是一类令人兴奋的化疗药物。这种海洋药物能够选择性杀死肿瘤细胞而不伤害正常细胞。一般而言，有效的化疗药物总会抑制红细胞产生，病人常常需要输血。而Bryostatins却能够刺激造血功能。这种新颖的特性使Bryostatins通过多次临床试验，有望成为对抗癌症的有效武器。
Pseudopterosins 海葵形态艳丽，上端呈圆形的盘，周围有几条到上千条菊瓣似的触手，在水中随波摇曳。Pseudopterosins是从佛罗里达和巴哈马群岛的海葵中分离得到的一系列天然产物。这些化合物能够非常有效地减轻肿胀和皮肤刺激，加速伤口愈合。
难题困扰开发者
目前，从海洋生物中发现新的活性化合物的成功率是陆地生物的500倍。但是，有两种因素制约了海洋药物的发展。
其一是药源问题。许多海洋来源的药物只存在于某一片较小的海域中，因此仅靠简单地采集样品，然后进行活性成分的提取与分离显然是行不通的。因此需要像养殖鱼虾那样，对这些海洋生物进行人工养殖，或者对药物进行全化学合成研究等。
其二，人类到深海去的能力还很弱，甚至低于到月球的能力。到目前，人类还没有办法对付深海压力。不少深海生物怡然自得地生活在这些高压区，令我们自愧不如。目前世界上直接下潜到海中的纪录约500米。越往海洋深处就越黑暗，一般在海面700米以下就是黑暗一片了，然而，海洋深处生活着形形色色的生物，不少生物为了适应深海环境而变得特别奇特，极具研究价值。如何采集这些深海生物还是个难题。随着水下机器人的研制成功，相信下潜几千米采集深海生物的那一天很快就会到来。
我们今天所用的药物，大部分是自然界慷慨赐予的，或者是科学家利用发现的天然活性物质合成得到的。比如，阿斯匹林首次是从柳树中分离得到的，因为人们发现有种柳树的皮能够治疗牙痛；被广泛应用的止痛药吗啡是从罂粟中分离得到的；给人类生活带来极大变革的抗生素盘尼西林是从普通的面包霉菌中发现的。
实际上，把植物提取物作为药用可以追溯到几千年前，我们的先辈经过反复试验发现有些植物对一些疾病有治疗作用。直到20世纪初期到中期，科学家们才逐渐学会了如何分离纯化天然产物。后来，将纯化后的、有确切疗效的天然物质作为药物应用就成为了人们发现新药的有效途径。
到目前为止，从自然界中发现的新药大都来自陆地上的生物，今后研究人员将密切地关注海洋，希望能从幽蓝深处获得更有价值的药
海洋生物为何能治病
科学家发现，与陆地生物相比，海洋无脊椎动物可能是提取更多抗癌、抗病毒和抗炎药物的重要资源。
为什么海洋生物如海绵、珊瑚和海鞘会产生有治病作用的化合物呢?
我们知道，陆地上的生物常常能够产生一些天然物质来保护机体免受天敌侵害。例如，许多植物能分泌杀虫剂阻止昆虫咬食。海洋生物也是如此。任何一种海洋生物都与其生存环境中的其他生物有着千丝万缕的联系，这种联系的物质基础正是生物体产生的各种化学信息物质。自然界的生物依赖各种化学信息的传递维系着一个庞大而复杂的生态系统，生活在水体中的海洋生物则更加依赖这一化学防御体系。
在生物界的生存竞争中，进攻与防御，猎捕与拒捕等行为，常常以各种化学手段来实现，即积聚或分泌对其他生物具有威慑性、攻击性、甚至毒害性的物质。海洋生物中海绵、海鞘、软体动物等通常固着生长或运动缓慢，比较脆弱，容易受到攻击，但它们却能在凶险的环境中安然生存，其原因正是由于这些生物能产生各种有毒的或者是味道刺激的物质，使得捕食者难以靠近。
另外，许多无脊椎动物如海绵、珊瑚和海鞘等靠滤食海水为生。海水中含有大量的细菌，很多细菌可能对这些滤食生物有害。为了生存，这些生物还必须分泌抗生素保护自己。在海洋环境中，各种生物争夺生存空间的斗争也是非常激烈的。当生长中的两种生物碰到一起时，不是要超过对方就是会被对方超过。这时，如果机体能产生特殊的化学物质往往就能够压过对方、占据更大的生存空间。
向海洋要药
世界上许多国家和地区都投入巨大的财力和物力进行海洋药物开发，海洋药物研究已成为一门新兴学科。目前，美国、日本、英国、德国、澳大利亚等处于海洋药物开发研制的领先地位，美国则是世界上最早开展海洋药物研究的国家。美国国立癌症研究所每年投入到海洋药物研究的科研经费占全部天然药物研究经费的一半以上。
经过30多年的努力，人们开始得到了大海的慷慨回报。在这里我们就列举几种有代表性的海洋药物进行简单介绍。
阿糖胞苷 阿糖胞苷是目前最成功的海洋抗肿瘤药物，它是以海绵动物的核苷为基核合成的。它的治病原理是，通过抑制脱氧核糖核酸的合成，干扰DNA的复制，使癌症细胞死亡。而且，阿糖胞苷是治疗血液系统恶性疾病——急性白血病，特别是急性粒细胞性白血病的有效药物。
芋螺毒素 全世界芋螺有500多种，有些芋螺分泌的毒素能够致人于死地，还有些芋螺分泌的毒素有潜力被开发成新药治疗疼痛、癫痫和预防中风。芋螺毒素是从一种食肉芋螺中分离得到的多肽类化合物，这种化合物能抑制人体的强烈疼痛，因为它能作用于脊髓神经中N型钙离子通道，使疼痛信号传递受阻，从而发挥镇痛作用。这种药物有可能成为继吗啡之后的又一种强止痛剂，但它无成瘾性。
Ecteinascidins海鞘是一种很有趣的被囊动物，它们常栖息在红树林根、珊瑚礁的石灰石基层以及码头、木桩等物体上。Ecteinascidins是从佛罗里达群岛及加勒比海海域的一种附着在红树林上的海鞘中发现的新的抗癌药物。
Bryostatins 草苔虫常常附着在船只底部、码头和海底岩石上，它们是靠滤食海水获取营养物质的。Bryostatins是由草苔虫产生的一系列化合物，是一类令人兴奋的化疗药物。这种海洋药物能够选择性杀死肿瘤细胞而不伤害正常细胞。一般而言，有效的化疗药物总会抑制红细胞产生，病人常常需要输血。而Bryostatins却能够刺激造血功能。这种新颖的特性使Bryostatins通过多次临床试验，有望成为对抗癌症的有效武器。
Pseudopterosins 海葵形态艳丽，上端呈圆形的盘，周围有几条到上千条菊瓣似的触手，在水中随波摇曳。Pseudopterosins是从佛罗里达和巴哈马群岛的海葵中分离得到的一系列天然产物。这些化合物能够非常有效地减轻肿胀和皮肤刺激，加速伤口愈合。
难题困扰开发者
目前，从海洋生物中发现新的活性化合物的成功率是陆地生物的500倍。但是，有两种因素制约了海洋药物的发展。
其一是药源问题。许多海洋来源的药物只存在于某一片较小的海域中，因此仅靠简单地采集样品，然后进行活性成分的提取与分离显然是行不通的。因此需要像养殖鱼虾那样，对这些海洋生物进行人工养殖，或者对药物进行全化学合成研究等。
其二，人类到深海去的能力还很弱，甚至低于到月球的能力。到目前，人类还没有办法对付深海压力。不少深海生物怡然自得地生活在这些高压区，令我们自愧不如。目前世界上直接下潜到海中的纪录约500米。越往海洋深处就越黑暗，一般在海面700米以下就是黑暗一片了，然而，海洋深处生活着形形色色的生物，不少生物为了适应深海环境而变得特别奇特，极具研究价值。如何采集这些深海生物还是个难题。随着水下机器人的研制成功，相信下潜几千米采集深海生物的那一天很快就会到来。