古老家族的故事新编

7　古老家族的故事新编

当今，人类纪元历史已经走过2006年，人工合成的、纪录在案的化合物也已超过2000万种（《美国化学文摘》Chemical abstracts，简称C·A摘录）。

人类对物质分子的认识已大为拓展，科学家不仅对自然界存在的多种物质分子的组成和结构了如指掌，还能按照天然化合物的组成和结构，有目的地合成目标化合物。比如：美国的有机合成大师罗伯特·伍德沃德（1917—1979）就是因为合成了一系列天然生物碱、固醇和叶绿素等获得1965年度的诺贝尔化学奖。1973年这位大师又合成了维生素B₁₂。维生素B₁₂的结构异乎寻常的复杂，看上去它好像《天方夜谭》故事里的阿拉伯飞毯，正向天边飞去，这个合成工作整整用了8年，它的艰巨程度可想而知（图7—1）。

蛋白质的分子量相当大，约为6000～1×10⁶，它的结构更是复杂多样。我国各学科的科学家钮经义、邢其毅等人经大力协作，于1965年摘取桂冠——合成了世界上第一个蛋白质——结晶牛胰岛素。

图7－1　维生素B₁₂氧基钴胺，粗线表示咕啉环系

为了满足人类生产和生活的需要，科学家们还创造了多种性能各异的自然界不存在的化合物。合成纤维、合成橡胶、塑料等高分子聚合物就是重要的一大类。高分子聚合物是相同的小分子链节的多次重复，分子量可高达几百万，科学家们可以用“指挥棒”指挥每一个小分子按顺序整齐地拉起手来，成为结构规整的大分子立构体。有秩序的大分子比无秩序的大分子性能要好多了。

科学的探索像接力赛一样一棒一棒地传递下去，从不停歇，各种结构新颖、品格优异的化合物不断涌现，壮大着这个古老的家族，配位化合物、有机金属化合物、硼烷、金属之间的多重键化合物、簇合物等都相继成了这个家族的新成员。

近年来，人们又在设计自组装超分子，以便模仿生物体内的多种蛋白质、酶的分子，用来模拟生物体内的生命过程，这已成为生命科学研究的必不可少的重要途径。