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一． 生物化學研究的是什么？

生物化學，顧名思義，研究的是在生命體內發生的化學反應。從化學的角度看，在任何生命體內無時不刻地發生著各種化學反應，反應的數量隨著生命體的復雜程度的增加而增加。這些反應的反應物和生成物，就是大家所熟知的生物有機大分子，主要分為核酸，蛋白質，糖和脂質。除此之外，無數有機小分子例如ATP也是這個反應體系不可或缺的一部分。反應的最基本容器，則是單個細胞。

生物化學與有機化學相比，最大的區別，同時也是這個學科最迷人的地方就是反應物和生成物的結構和反應發生地點的未知程度。具體說來，在有機化學的范疇，人們通常研究的是分子量幾百到幾千道爾頓的有機小分子，并且絕大多數時候我們對這些分子的化學結構及空間構象有十分完善的認知。相反，在基本每一個反應都有十萬到上千萬道爾頓的生物大分子參與的生物化學領域，我們對這些大分子的結構的了解卻相當有限，尤其在蛋白質這一塊。在一個事物長什么樣依然是謎的時候，想了解這個事物干什么，怎么干不得不說是難上加難。

為了克服結構未知的瓶頸，目前有兩種方案：強攻和迂回。強攻在邏輯上非常直白：既然不知道結構，那就去測定結構！但是，盡管近幾十年來結構測定技術有了長足的發展，很多重要的生物大分子的結構，比如絕大多數膜蛋白，依然是老大難問題，因此這在可以預見的未來，蛋白結構測定會一直是熱門的研究領域。相對地，迂回則是暫且無視結構，通過基因工程或者遺傳學的方法，在DNA的層面操縱改變生物大分子，比如徹底刪除編碼某一個蛋白的基因，然后再觀察經歷過這類操作的生命體有什么顯著的變化，從而推測這一蛋白的功能。因此，基因工程及其相關的分子生物學技術的研發也會一直是熱門。

反應發生地點對了解一個反應的功能和調控至關重要，在有機化學的反應中，地點往往是非常明確的，比如一個人造的容器。但在生命體內，高度復雜的組織及細胞結構使獲得這一信息變得十分困難。熒光蛋白的發現對突破這一障礙起到了里程碑式的作用，從此，理論上任何蛋白都可以被熒光標記，從而被光學顯微鏡偵測到其位置。但是，光學顯微鏡的分辨率限制了進一步的偵測，并且一個化學反應往往有多個大分子比如蛋白參與，了解大分子間的相互作用更是至關重要。因此，進一步了解大分子間相互作用，并觀測這一相互作用在一個反應中不同時間點的變化，將成為未來生物化學科研的主要命題。

總結

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