■张燕、郑启宇、杜灿平、陈勇军
化学生物学是一门新兴的交叉学科,如化学、生物学和医学。20世纪末以来,传统学科的深度融合成为科学发展的必然。化学生物学的出现顺应了这一趋势,为生命过程的研究带来了新的视角,也给化学带来了新的挑战和机遇。虽然我国化学生物学的研究起步略晚于欧美,但在学科建设过程中受到了国家各级的重视和支持。发展势头迅猛。2002年,国家自然科学基金在化学科学部设立化学生物学管理岗位,2016年成立独立学科评估组,2017年开始化学生物学项目独立评估。目前,我国化学生物学研究已形成方向齐全、特色鲜明、水平较高的良好态势,拥有一支活跃在国际前沿的年轻研究队伍。本文回顾了化学生物学的成长路径和国家基金的前瞻性支持。
一个
序
化学生物学是利用外源化学物质,通过干预化学方法或途径,在分子水平上对生命系统进行精确的修饰或调控,是一门化学、生物学和医学相结合的科学。化学生物学充分发挥化学、生物学和医学交叉的优势,揭示传统生物学无法发现的新规律,深刻理解生物体内的分子功能和机制。
化学生物学的起源可以追溯到18世纪末英国化学家约瑟夫·普里斯特利对一氧化氮的发现和研究。Priestly将老鼠放入他发现的各种气体环境中,并逐一与空气体分离。观察小鼠的生理变化。这些实验结果于1774年以“对不同种类空气的实验和观察”为题发表在《伦敦》杂志上,立即引起了极大的轰动。Priestly用当年简单的研究思路,即“用特定的外源化学物质治疗小动物,观察它们如何反应”,奠定了今天化学生物学的思想基础。然而,直到20世纪末,化学生物学研究才首次在欧美出现并确立。我国化学生物学研究虽然在同一时期开始萌芽,但由于缺乏明确的指导,发展缓慢。国家自然科学基金在2002年率先设立化学生物学学科,并通过多种基金形式予以支持,瞄准国际前沿追赶。2016年获批成立独立评审小组成长。
回顾了国内外化学生物学的兴起,分析了推动我国化学生物学学科成长的几个方面,探讨了我国化学生物学的现状和发展制约因素,以及该学科未来几年发展规划中应注意的问题。到目前为止,它总结了化学生物学的发生和发展过程,为探索基金如何在现代科学环境下引领跨学科增长提供了样本。
2
世界化学生物学的兴起
20世纪中期以来,生命科学发展迅速,成为21世纪的主导科学。生命科学的发展离不开化学的基础研究成果。研究内容不断深化的生物有机化学、生物无机化学、生物分析化学、生物结构化学、天然产物化学等在生命研究中发挥了重要作用。1998年,一氧化氮再次成为人们关注的焦点。诺贝尔生理学或医学奖授予了三位生物学家,以表彰他们在一氧化氮作为生物信号分子方面的开创性工作。回顾近30年的诺贝尔化学奖,可以看到化学与生物交叉领域的研究多次获得诺贝尔奖的青睐,交叉领域贡献的项目超过40%。特别是在2002年,诺贝尔化学奖授予了三位发展了生物大分子识别和结构分析方法的科学家。瑞典皇家科学院认为,这些研究使“化学生物学”成为我们这个时代的“大科学”,从而进一步确立了化学生物学在交叉科学领域的重要前沿地位。最近公布的2020年诺贝尔化学奖授予CRISPR/Cas9基因编辑方法的发现,再次展现了化学与生物学交叉研究的魅力。
表1 1989-2020年诺贝尔生物学相关化学奖
特别值得指出的是,新的方法和技术,如组合化学和高通量筛选技术、基因组技术、单分子和单细胞技术、化学探针、生物正交反应、基因遗传密码扩展等。出现在20世纪末21世纪初化学与生命科学发展中的,为化学与生物交叉研究引入了新的内涵,注入了新的驱动力,为化学与生物医学交叉研究提供了新的机遇和挑战
随着分子生物学、细胞生物学、神经科学等相关生物学科的发展,特别是人类基因组计划的完成,人类发现并阐明了许多基因及其相应的蛋白质结构,并逐渐了解了它们相应的功能。对函数的研究逐渐从静态层面发展到动态层面,从对结果的研究发展到对过程的研究。从对个体现象的研究到对群体现象的研究,这些研究方向为化学家和生物学家提供了新的机遇和挑战。另一方面,随着现代化学合成、化合物分离和化学分子结构分析技术的发展,以及分子识别和分子间相互作用理论和研究技术的进步,人们对小分子化合物如何与生物大分子相互作用的认识达到了前所未有的高度。化学家试图利用外源活性小分子作为探针,探索分子间的相互作用、细胞发育和分化的调控以及所涉及的分子机制。这些研究与蓬勃发展的生命科学相结合,促进了人类在分子水平上对生命过程的理解和调控,同时催生了化学生物学的出现,并逐渐被科学界所认可和接受。
20世纪90年代,哈佛大学的斯图亚特·L·施莱伯利用外源物质研究生命系统,提出了化学生物学的概念,与当时美国东西海岸加州大学伯克利分校的Peter G. Schultz博士一起引领了这一领域。化学生物学学科出现的明显标志是:1996年以来,美国部分大学相继成立化学生物学系或研究中心,哈佛大学将化学系更名为化学与化学生物学系;一些以化学生物学为主要研究内容的研究机构相继成立,斯克里普斯研究所成立了——化学生物学专业研究机构——斯卡格斯化学生物学研究所。一些重要研究机构调整了评价体系和学科政策,以加强对这一前沿学科领域的支持。欧美、日本等发达国家的研究基金也将化学生物学相关研究单独列为资助对象。
表2其他国家基金资助机构化学和生物学交叉研究说明
为适应化学生物学的快速发展,各大出版机构相继推出化学生物学高水平学术期刊。如1994年《细胞》杂志系列发表的《化学与生物学》、1997年Elsevier公司发表的《化学生物学中的当前观点》、2000年Wiley-VCH公司发表的《化学生物化学》、2005年Nature集团发表的《自然化学生物学》、2006年皇家学会发表的《分子生物系统》、2020年美国化学学会发表的《ACS化学生物学》、皇家学会发表的《RSC化学生物学》。部分与化学生物学相关的期刊包括BMC化学生物学、化学生物学与药物设计、ACS化学神经病学等。阐述了化学生物学的发展速度和重要性。与化学生物学相关的国际会议和论坛层出不穷,为化学生物学家提供了交流的平台。更重要的论坛是化学生物学自然研讨会和EMBL化学生物学会议。
进入21世纪以来,化学生物学这一新兴学科呈现出前所未有的发展趋势。越来越多的传统领域的化学家与生命科学家一起探索生命领域。他们专注于解决科学问题和开发研究工具,这极大地促进了人类对复杂生命系统的理解。一方面,化学家利用其良好的化学合成策略、化学反应技术和化学小分子探针对生物大分子及其生存环境进行标记、修饰和化学干预。另一方面,他们开发了更灵敏、准确、实时的新一代分析检测技术,系统地观察、检测和操纵未知生命系统。以上两个方面的研究工具相辅相成,共同促进和丰富了我们研究生命活动的策略。在科学问题的研究中,化学生物学强调在分子水平上揭示生命过程的机制。它还追求利用外源化学反应或分子来调控和干预生命系统,从而为后续的药物开发提供基础。因此,化学与生物学的交叉研究是科学发展的必然结果,也是中国瞄准世界科技前沿,进一步探索生命奥秘,服务人类健康的内在需求。
三
化学生物学在中国的萌芽和发展
3.1萌发和早期发育
我国对化学生物学的研究和学术讨论始于20世纪80年代末,基本上与世界同步进行,得到了各部门的支持。
中国基金委自1986年成立以来,开始支持化学和生物的交叉学科项目,分布在化学科学部的各个学科。1991年,国家科委启动了“生命过程中重要化学问题研究”的攀登项目,化学和生物学的交叉学科研究开始向前推进。此后,推动我国化学生物学研究快速发展的系统性、持续性资金主要来自中国基金。1986年至1995年,中国基金委化学科学部对化学和生物学交叉研究保留了一定比例的经费。在这些交叉项目中,有一些关于生物大分子以及化学分子与蛋白质和核酸之间相互作用的研究。然而,很大一部分项目是关于天然产物的分离和构效关系。其中,一些具有探针靶向意义的研究开始出现,但严格来说,这些研究大多还处于起步阶段,对生物问题的定位并不明确,也没有发展成为一个集中的研究方向和影响,不能称之为化学生物学研究。
图1 1986-1995年国家自然科学基金化学科学部资助的化学与生物学交叉项目比例
自1991年起,中国基金委开始以“内源性活性物质的化学研究”、“药用植物的化学基础研究”等重点项目的形式,支持化学与生物学的交叉学科研究。我国中药和天然产物资源丰富,从天然产物中寻找有效的治疗药物和小分子探针一直是我国化学生物学研究的重要领域。“九五”、“十五”期间,国家自然科学基金委通过重大项目、重点项目、重大国际合作等方式,加大了对化学与生物学交叉学科研究的支持力度。研究领域包括生物大分子的合成、鉴定、功能和相互作用、靶向药物研究、活性物质的化学和生物研究、生物矿化、生物效应的化学基础等。2004-2006年,国家自然科学基金的设立跨越了健康领域,近一半的资助项目跨越了化学;2003年至2005年,国家自然科学基金委国际合作局资助了8个横跨化学和生命科学的重大国际合作项目。到目前为止,我国在化学生物学的各个领域都开展了研究,其中化学小分子探针、生物大分子的合成与功能、活性物质的发现与应用以及生物研究等方面的研究较为突出。化学小分子探针的发现和应用是生物功能研究的基础,也是化学生物学研究的基本任务和重要特征之一。
为了推动化学生物学的研究,国家自然科学基金委不仅设立了交叉项目进行资助,还于2002年在化学科学部设立了化学生物学学科,并于当年开始招募专门的流动项目负责人组织化学生物学发展研究,注重化学生物学的研究方向和研究人才的培养,为申请和组织化学生物学项目和课题提供了极大的便利。六名从事化学和生物学跨学科研究的学者获得了杰出青年基金的资助。此外,一批海外、港澳专家与国内学者在化学生物学领域开展合作并获得资助。1999年,中国化学会召开了中国第一次化学生物学全国学术会议。从2000年开始,国内很多高校和中科院研究所开始设立与化学生物学相关的部门和实验室。2002年、2003年基金会组织了“全国化学生物学发展战略研讨会”,2005年在北京组织了第40届IUPAC大会化学生物学分会,同年组织了“化学生物学综合交叉研究领域”小型研讨会;2004年和2006年组织了中德青年科学家化学生物学研讨会;2007年,举办了中美化学生物学研讨会,促进了中国化学生物学研究者与国际同行的交流。
3.2主要研究项目支持化学生物学的发展
推进交叉学科研究是国家自然科学基金委在“十一五”规划中的重要部署。2007年,国家自然科学基金委化学生物学相关重大研究计划启动,这是推动我国化学生物学发展的重要举措。
3.2.1“基于化学小分子探针的信号转导过程研究”重大研究计划
化学生物学综合运用化学手段,特别是化学小分子的调节活性,研究生物问题,加速功能基因组和创新药物的研究,促进化学与生命交叉学科的发展。基于小分子的信号转导研究是化学生物学研究中一个迅速发展的热点。小分子探针的应用不仅是研究基因组功能的有效新方法,也是发现调控基因功能的活性化合物的捷径,在基因功能研究、新药靶点的发现和确认、新药先导化合物的发现等方面具有巨大的潜力。以“化学生物学驱动的功能基因组与创新药物研究”为主题的香山会议和双清理论分别于2005年3月和12月召开。会议交流讨论了“化学生物学方法和技术在功能基因组学和创新药物研究中的应用”。与会专家一致认为,未来几年,我国化学生物学研究将以“医学基因组学和创新药物导向的化学生物学研究”为重点,国家相关部门应设立化学生物学研究技术平台、基地或中心,促进化学与生物学研究者之间的合作与交流,培养高水平的研究团队,快速提升我国化学生物学研究水平。
2007年7月,经国家基金委批准,化学科学部和生命科学部正式启动重大研究项目“基于化学小分子探针的信号转导过程研究”。总体科学目标是充分发挥化学和生物医学的特点和交叉学科的优势,突破传统的研究方法,发展以化学小分子为探针的新方法和新技术。针对生命系统信号转导中的重要分子事件,开展化学生物学研究,揭示信号转导的调控规律,为重大疾病的诊断和预防提供新的标志物、新的药物作用靶点和新的先导结构,为创新药物的发现奠定基础,同时促进化学与生物医学研究的衔接和交叉融合,形成新的学科增长点。
该计划所有项目均于2015年底完成,总经费2亿元,评估结果为优秀。在有待解决的四个核心科学问题上取得了进展:开发了一批基于天然产物和化学合成与生物合成的小分子探针;发展了“生物正交反应”、“单分子和单细胞检测”等化学和生物特征技术及前沿分析方法;分析了细胞重编程、糖脂代谢、细胞凋亡和Wnt信号通路等一系列关键信号转导过程,发现了感染性疾病、肿瘤、代谢性疾病和炎症的新靶点和先导化合物。
本专业研究计划充分体现了跨学科合作,不仅是包括有机合成化学、天然产物化学、药物化学、分析化学、无机化学、物理化学和生物学在内的化学学科的跨学科合作,而且促进了化学、医学、药学、材料和生物学的跨学科合作。特别是对于一些从事交叉学科研究的专家来说,解决了交叉学科项目中找不到同行的尴尬。主要研究项目的年度学术会议也是
该项目的启动和实施对我国化学生物学的发展具有划时代的意义。化学生物学实现了从小到大、从分散到整体、从浅入深,丰富了化学生物学的研究方向,培养了一大批基础研究方面的优秀人才,形成了完整的化学生物学学科体系。2012年1月,国家自然科学基金委与中国科学院联合发表《中国未来10年学科发展战略——化学》。化学生物学单独列为一门学科,详细介绍了学科发展布局和重点发展方向。2013年8月,国家自然科学基金委化学科学部编辑出版了《化学生物学前沿与展望》一书,对化学生物学作为一门新兴学科的主要研究方向、研究方法和研究内容进行了总结。2014年,国家自然科学基金委化学科学部组织编写了学院“十三五”规划。化学生物学首次作为一门独立的学科被起草。2015年4月,中国科学院组织编写了《中国学科发展战略——化学生物学》,回顾了国内外化学生物学的发展,重点介绍了化学生物学研究中使用的小分子探针和分析方法、重要生物大分子的结构修饰和功能研究、微量元素的细胞生物学,以及表观遗传学、干细胞等领域的化学生物学研究方向。
在本重大研究计划实施过程中,责成专家组和管理工作组迅速总结项目成果和管理经验,宣传化学生物学在国内外信号转导相关领域的研究进展。项目完成后,其总结报告被纳入中国基金委组织的《中国基础研究报告》,并受科学出版社邀请专家撰写成果汇编,出版专辑《小分子探针与信号转导》。
3.2.2“生物大分子的动态修饰和化学干预”重大研究计划
以生物学“中心法则”的确立为标志,人类已经基本揭示了生命遗传进化的分子机制。然而,随着人类基因组计划的完成,人们很快发现,虽然生命的进化主要依赖于基因组序列,但其复杂性和多样性不能仅用“中心法则”来解释。生物大分子包括蛋白质、核酸和糖脂是生命活动的基本“元素”。它为生命过程提供了物质基础,同时又处于动态的化学修饰和调节过程中。这些生物大分子的动态化学修饰在个体发育和细胞性状的调控中起着关键作用,在疾病的发生发展中起着关键作用。因此,为了进一步凝聚我国化学生物学的未来发展方向,交流化学生物学,特别是针对国内外生物大分子动态修饰的化学干预研究的最新进展,2014年10月在北京召开了以“生物大分子修饰及其功能的化学干预”为主题的香山科学大会。会议认为,“生物大分子的动态修饰”及其基础上的生物功能分析、基因表达调控和细胞命运调控是核心科学问题。“化学干预”是未来研究的核心思路和手段之一。2016年9月,“生物大分子的动态修饰与化学干预”双清论坛在上海召开,进一步凝聚了生物大分子与细胞命运或基因表达调控相关的动态修饰分析与模拟及其功能的化学干预等关键科学问题。2017年7月,国家自然科学基金化学科学部联合提出“生物大分子的动态修饰”
生物大分子动态修饰研究中最基本的问题是发现和阐明具有重要生命功能的生物大分子化学修饰的动力学性质,揭示其调控机制和生物学功能,实现对生物大分子动态修饰的针对性化学干预。截至2020年底,该重大研究项目已发布项目指南4个,资助培育项目117个。有19个重点项目。该研究项目以化学生物学研究模型为指导,开发生物大分子动态化学修饰的特异性标记和检测工具,分析生物大分子动态化学修饰的调控机制和功能关系,为药物研发提供潜在的干预分子和新靶点,提高对生命过程的理解和调控能力。指导专家组和管理工作组已经开始总结本次重大研究计划的成果,计划在下一个整合阶段对项目进行升华和完善。
3.3基金代码变更及其对学科发展的影响
2005年6月,国家自然科学基金委化学科学部成立化学生物学学科三年后,批准在有机化学的代码下增加化学生物学相关的代码——化学生物学和生物有机化学。2012年1月,《中国未来10年学科发展战略——化学》出版,首次列出化学生物学代码雏形。2012年4月,国家自然科学基金委化学科学部在北京召开“化学生物学学科发展与建设”研讨会,广泛听取专家意见和建议。同年6月,完成了《化学生物学学科建设报告》白皮书,梳理了化学生物学学科应支持的领域和发展方向,并对学科代码给出了具体建议。2013年,化学生物学和生物有机化学代码分离。生物有机化学和化学生物学的形成。化学生物学开始在有机化学的代码下被列为单独的研究方向,并明确了8个资助方向,被纳入中国基金委2014年启动受理项目指南。2016年8月,经中国基金委批准,化学部成立了化学生物学独立评估组。化学生物学在现有规范的基础上进行了调整。现已发展成为拥有9个二级代码和21个三级代码的独立学科。该规范被列入中国基金委2017年指南,首次单独组织重点项目、优秀青年、普通、青年、区域基金等5类项目的验收评估。每一次代码的变化都带来了化学生物学研究领域广度和深度的拓展。
表3化学生物基金代码变更
专业学科代码的建立,使化学生物学的应用有了更明确的方向,项目资助的研究方向、数量和覆盖面迅速增加。同时,代码的建立为化学生物学形成创新群体提供了机会。2015年,化学生物学开始有了第一个创新群体“细胞命运调控的化学生物学研究”。此后有《天然产物的化学生物学》《化学生物学对核酸识别与调控的研究》《化学生物学研究》
通过统计2014-2017年有机化学和化学生物学申请人的年龄分布,我们发现了一个有趣的现象。可以看出,在化学生物学的申请者中,80岁以后出生的申请者比例增长较快。这意味着作为一门新兴学科,更多的年轻科研人员从事化学生物学研究。
表4 2014-2017年有机化学和化学生物学项目申请人年龄分布
2017年,化学科学部启动代码重组,化学生物学整合了原本分布在无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等其他学科的化学和生物学研究方向,结合使用中的代码,进行重组,形成了包括6个二级代码和33个三级代码的完整化学生物学学科代码和方向。调整后的代码列于2018年国家自然科学基金指南。
表5 2017-2018年化学科学系学科调整对比
a)
主要研究方向:分子探针、生物分子化学生物学、化学遗传学、生物合成化学、药物化学生物学、化学生物学理论与技术
2020年,根据国家自然科学基金委员会的统一部署,2021年项目指南中只保留了二级代码,没有出现三位数代码。化学生物学编码在2018年编码的基础上进行了微调,“分子探针”改为“生物系统分子探针”;《化学生物学理论与技术》修订为《化学生物学理论、方法与技术》,增加了《天然产物化学生物学》。调整后的代码体现了化学生物学“开发化学工具和方法”与“研究重大生物学问题”并重、促进交叉研究的学科发展定位。
学科代码的建立不仅带来了项目申请数量的增加,也改变了交叉研究方向不稳定的资助率。通过统计2000-2020年国家自然科学基金委化学科学部一般项目中化学生物学申请数量和资助率的变化,可以看出,化学生物学一般项目的资助率基本低于2017年化学生物学作为独立学科评估前的化学系各学科平均水平,独立学科建立后差距消失。
图2化学生物化学系项目资助率统计
21世纪的前20年是我国化学生物学快速发展的时期。2017-2020年化学生物学各种项目申请数量的增加,可以更好地体现代码对学科发展的推动作用。2017年学科代码建立后,各类项目申请数量迅速增加,学科发展迅速。
图3 2017-2020年各种化学生物学项目申请数量统计
化学生物学的发展离不开国家各个部门的支持。2004年,经国务院学位委员会批准,增设化学生物学硕士、博士学位授权点,增设博士后流动站。2011年,国务院学位委员会、教育部将化学生物学列为两个学科,可授予博士、硕士学位。2012年,教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,在特色专业中增加了化学生物学。
随着社会各界对化学生物学的重视和化学生物学研究魅力的不断增强,高校和科研院所建立了化学生物学研究的基地和平台,化学生物学研究队伍不断壮大。2019年11月召开的第11届全国化学生物学学术研讨会注册工作会议共有2113名代表,分6个分会场,各类报告491篇。参与人数翻了一番,报告和论文涉及的研究领域分布不断扩大。可见,我国化学生物学已形成完整的分类和明显的特征。
此外,我国化学生物学研究的影响力和国际地位也大大提升。2015年,在《自然·化学生物学》创刊10周年之际,许多中国科学家应邀参加了“化学生物学之声”学术活动。从研究意义、历史成就、学科建设、未来挑战等角度。,阐述个人对化学生物学交叉领域的看法,让世界同行能听到来自中国的化学生物学家的声音。2019年,在《自然方法》杂志出版15周年学术活动“方法发展中的声音”中,中国化学生物学家也就影响生物学发展的核心技术分享了自己的思考和经验。此外,我国化学生物学领域学术带头人的研究工作也获得了国际认可。他们不仅被邀请在一些重要的国际会议上作会议报告,被授予各种荣誉称号或奖项,还被美国化学学会的ACS化学生物学、英国皇家化学学会的RSC化学生物学等一些国际化学生物学期刊选中。
化学生物学近十年发展迅速,未来5~10年将迎来缓慢增长的平稳发展期。但是,我们应该清醒地认识到,学科发展仍然存在制约因素。研究团队参差不齐,部分研究人员交叉研究经验较少,交叉动机不足。没有进一步的提升。人才队伍发展缓慢,人才梯队不完善。优秀的人才和团队不仅受到各种项目申请名额不足的限制,也缺乏传统学科的广泛认可和支持。研究领域分布不平衡,部分领域过热,对前沿领域重视不够。在化学生物学现有的编码方向上,尽管实施了两大研究计划,但“分子探针”和“生物大分子”的研究得到了加强。但作为化学生物学的基础学科方向,其研究内涵仍需拓展。同样,其他学科的一些方向仍然存在核心科学问题集中度不足、学科特色缺失的不利局面。最后,开发化学工具和同时研究重要的生物学问题是化学生物学的创新源泉。要警惕解决生存问题后发展动力的丧失。研究内容原有的创新和特色已经丧失,导致学科整体的平庸。因此,化学生物学虽然已经被各级别认定为独立学科,但与传统学科相比,它既面临着持续成长的“危险”,也面临着跨学科带来的“机遇”。未来几年的发展可能还会遇到困难,但跨学科带来的创新本能是充满期待的。学科管理部门和研究团队都应该意识到这一点,需要不断坚持。
四
结论
化学生物学的发展不仅来源于其他传统化学学科与生命研究的交叉,也为这些学科提供了新的增长点,进而为生命研究发展出更多的工具和手段。化学生物专业人员的综合知识背景有助于解决高技术产业发展面临的严重“源头”短缺问题。作为化学与生命科学的交叉融合,它的发展对创新药物研究产生了深远的影响,也将改变现有的药物研发模式。在给医学发展带来新变化的同时,也将给分子医学、农业、生物材料与技术、农业生物技术、生物制药、环境等生命科学其他相关学科带来新的发展机遇。化学生物学的发展应服务于国家战略,满足国家需求。当前,中国已站在新的历史发展起点上,科技创新被摆在更加重要的位置。化学生物学和其他科学领域一样,应该注重原始创新。既要重视发展化学在研究重大生物事件和疾病中的分子功能和功能调控方面的方法和技术,又要加强化学反应机理和生物系统理论的基础研究,探索生命的化学起源和规律。
折叠的木头生在头发的末端;化学生物学作为一门新兴学科,从萌芽到成长有很多因素。一方面是科学发展的必然结果,但基金资助学科的培育和支持是重要因素之一。特别是在我国化学生物学的学科布局中,在国内学科不成熟时,基金委提前预见学科,组织讨论,打破常规。以多种形式设立专项,支持一些尚处于起步阶段的重要研究方向,对学科发展起到了不可替代的引领作用。面向未来,基金委仍将是化学生物学发展布局的主导旗帜,尤其是面向国家和人民生命健康重大需求,需要定向资助,正确引导重要成果产出,以优秀人才带动研究方向的重大研究方向。以创新群体带动相关研究领域,提前布局基础科学中心攻关重大科学问题,抢占化学生物学前沿领域制高点,探索改进优化评价方法,兼顾公平正义,推动交叉学科发展,鼓励培养具有交叉学科背景的人才,加快综合平台建设。这些刻不容缓的举措将加速我国化学生物学的发展,逐步从优势领域的“并跑”向“领先”过渡,逐步在国际同行中确立领先地位。
感谢化学生物学学科的成长,得到了国家自然科学基金委和化学科学部领导和专家的一贯支持。首先,我要感谢张丽禾院士,在学科成立后,他坚持不懈地呼吁化学生物学,并协助国家自然科学基金组织了相关会议和学科发展研究。此外,我还要感谢张丽禾院士、林国强院士、王红阳院士、姜华良院士、吴家瑞研究员、陈叶广院士、陈毅研究员、Xi震教授,以及秘书组的众多青年专家,他们为化学生物学的发展提供了许多有益的调查和建议。为下一个重大研究项目“生物大分子的动态修饰与化学干预”的成功建立奠定了良好的基础。感谢国家自然科学基金委生命科学部和医学科学部在重大研究项目实施过程中的合作与支持。此外,大量从事化学和生物学交叉学科研究的专家多次参与学科考察、代码编写和规划讨论,撰写总结材料时未列出姓名。我要感谢他们多年来的支持和帮助。
中国国家自然科学基金。2020财年计划指南。北京:科学出版社,2020。
莫里森KL,维斯GA。对不同种类空气的实验和观察。伦敦,1774-1777年的三卷。这些书有几个不同的版本,每个版本都很重要。
张l,陈p,陈x,方x,郭z,蒋h,鞠h,刘l,罗c,谭r,王j,Z,杨c,姚z,叶x,余s,张y,赵j,周x .中国学科发展战略——化学生物学.北京:科学出版社,2015。
诺贝尔化学奖。
化学生物学国内外研究进展及发展趋势。审查纪律政策,2013,164-165。
布奇M,古德曼C,谢泼德TL,瓦格纳BK。《自然化学生物》,2010年,6:847–854。
唐YQ。生命化学——生命过程中的关键化学问题。长沙:湖南科技出版社,1998。
中国科学院国家自然科学基金。未来10年中国学科发展战略。北京:科学出版社,2012。
姜海,陈勇,陈平,张立。化学生物学的前沿与展望。北京:科学出版社,2013。
姜海,吴军,张立,梁伟,高福,杜c,冯x,陈燕.天然化学生物,2008,4: 515-518
杨伟。中国基础研究报告——利用化学小探针研究信号转导过程。杭州:浙江大学出版社,2018。
小化学探针与信号转导。北京:科学出版社,2020。
王c、邹p、杨c、刘l、程l、何X、张l、张y、蒋h、陈公关。Sci中国生命科学,2019,62: 1459-1471
陈勇。关于推进交叉科学系建设的探索与思考。2020 .
Davis BD,Chauhary S,Li XD,Peterson RT,Hseih-Wilson LC,McCourt P,Chen P,Muir TM,Gerrard JA,Vocadlo DJ,Weerapana E,Strauss E,Cravatt BF,Wang L,Hsu,Williams SJ,Bertozzi CR,Crews CM,Flitsch F,Slavoff SA,Vilardaga JP,Von Itzstein M,Golynskiy MV,Rodriguez R,Lei X,Tan DS,Brown ED。《自然化学生物》,2015年,11:546–547。
Anikeeva P、Boyden E、Brangwynne C、Cissé II、Fiehn O、Fromme P、Gingras AC、Greene CS、Heard E、Hell SW、Hillman E、Jensen GJ、Karchin R、Kiessling LL、Kleinstiver BP、Knight R、kukukura P、Lancaster MA、Loman、Looger L、Lundberg E、roq、Miyawaki A、Myers Jr. EW、Nolan GP、Picotti P、Reik W、Sauer M、Shalek AK、Shendure J、斯拉沃夫、Tanay
国家自然科学基金化学科学部。“十四五”化学生物学战略。2020 .