篇一：生物科学的研究综述
生物科学的研究、应用、前景
陈雪 201006034029
重庆文理学院 2010级生物科学与技术
摘要：生物学是研究生物的结构、功能、发生和发展的规律，其影响已突破上述传统的领域，而扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等等方面。如果考虑到仿生学，它还影响到电子技术和信息技术。生物技术正逐渐成为科技革命的主体和代表。随着生命科学和生物技术的不断发展，基因组学、蛋白质组学、生物芯片、生物信息等重大技术相继出现，这大大的扩展了生物技术的涵盖范围
关键词：生物科学； 研究意义； 应用； 发展前景
Research, application, prospect of Biological Science (College of Forestry and Life Science，Chongqing University Of Arts And Science)
ChenXue
Abstract: biology is the study of biological structure and function, the law of occurrence and development, its influence has exceeded the traditional areas, and extended to the food, chemical, environmental protection, energy and metallurgy industry etc.. If we take into account the bionics, it also affects the electronic technology and information technology. Biological technology is gradually become the subject of revolution of science and technology and representative. With the development of life science and biotechnology, genomics, proteomics, biochip, bioinformatics and other major technologies have been developed, which greatly expanded the scope of biological technology
Keywords: Biological Sciences; research; application; development prospects
1 引言
生物学是六大基础学科之一，是自然科学的一个门类。研究生物的结构、功能、发生和发展的规律。以及生物与周围环境的关系等的科学。生物学源自博物学，经历了实验生物学、分子生物学而进入了系统生物学时期。生物学本身不断的快速发展，与其他学科的关联整合也越来越多。一大原因是分子生物学在近代突飞猛进，终于导致人类基因序列定序完成。由此，为了解读大量的基因资讯，促成了基因组学。为了探究基因和蛋白质的交互作用，开创出蛋白质组学。这些新的研究领域帮助解决疾病、粮食、环境生态等问题。
2 生物科学的研究意义
生物与人类生活的许多方面都有着非常密切的关系。生物学作为一门基础科学，传统上一直是农学和医学的基础，研究生物的结构、功能、发生和发展的规律。随着生物学理论与方法的不断发展，它的应用领域不断扩大。生物学的影响已突破上述传统的领域，而扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等等方面。如果考虑到仿生学，它还影响到电子技术和信息技术。
生物技术是21世纪发展最快、最有生命力的一门高新技术性前沿学。现代生物技术是利用生物体或者生物的组织细胞及组分的特征和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，以及与工程原理相结合进行加工生产，为社会提供产品和服务的综合性技术体系。本为将基于生物技术的各项研究叙述其在领域的应用。
[1]
3 现代生物科学的应用领域
3.1 农业生物技术
近年来，生物技术在农业发展领域中取得了重大的突破，结合基因组学和转基因技术的发展我国获得了一些列优质、丰产、抗病、抗虫的新品种其中转基因的棉花、玉米、水稻、大豆、油菜在国内的优势比较明显。如杂交水稻的开发，抗虫棉的研究，优良小麦的育种
[3][2]等都体现出了现代生物技术在农业生产上所取得的良好成绩。
3.2 医药生物技术
在医药领域，现代生物技术在预防、诊断和治疗影响人类健康的疾病方面都发挥了重要的作用，并且由此形成高速成长得生物医药产业，这也是目前为止生物技术最大的应用领[4]
域。生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始原料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术，分析控制中间产物和成品质量制成的生物活化剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、免疫制剂、抗原、单克隆抗体及基因工程产品（DNA重组产品、体外诊断试剂）等。
3.3 工业生物技术
工业生物技术是利用生化反应进行工业品的生产加工技术，是人类模拟生物体系实现自身发展需求的高级自然过程。以生物催化剂为核心内容的工业生物技术是继医药生物技术、农业生物技术之后，国际生物技术发展的“第三次浪潮”，其地位已经被提到空前的战略高度。
发展工业生物技术的任务，是把生命科学的发现转化为实际的产品、过程或系统，以满足社会的需要。工业生物技术不仅仅面对发酵行业，它已经开始进入包括农业化学、有机物、药物和高分子材料在内的很多领域，广泛应用于许多日常用品的生产，如洗涤剂和纺织品等，其发展更与环境生物技术发展密不可分，极大地促进了现有的不可持续发展的经济体系转化为以生物技术为基础的、可持续发展的经济体系。
3.4 环境生物技术
环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点领域，人类赖以生存的环境，由于人类活动自身造成的各种污染（包括工业废水、废气和废渣等）对环境生态的破坏，已成为威胁人类健康、制约经济发展的严重问题。治理环境污染，改善人类生活环境质量已成为人类共同努力的长期任务。而生物技术在环境治理上发挥着不可替代的作用。生物技术处理废器物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物大都可以被生物重新利用，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，同时也对废弃物进行资源化利用。如对污水中的有毒物质的处理常利用微生物自身的生命活动解除污水的毒害作用从而使污水得以净化。
3.5 海洋生物技术
随着海洋生物学的发展和海洋生物资源开发规模的扩大，海洋生物技术的研究得到了迅速的发展。其中包括探索、开发和利用有价值的海洋生物，优良养殖品种的培育和病虫害防治，海洋生物天然产物的利用，海洋特殊功能的利用，海洋生态系统的利用，海洋生物利用系统和辅助系统
研究热点。
在水产养殖方面，如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、[10][9][8][7][6][5]。海水养殖、海洋生物、天然生物开发和海洋环境保护的生物技术是三大
疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等都取得了较好成效[11]。在海洋天然产物开发方面，利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等，已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。
4 生物科学发展前景
近年来，生物技术正逐渐成为科技革命的主体和代表。随着生命科学和生物技术的不断发展，基因组学、蛋白质组学、生物芯片、生物信息等重大技术相继出现，这大大的扩展了生物技术的涵盖范围。其应用范围也将随着时代的发展遍及世界的各个领域，从而成为解决人类社会各种问题的最有潜力的技术手段。
生物技术工程是典型的以人为本和可持续发展的新兴产业，对解决人类社会发展面临的人口与健康、食物、能源、生态、环境等问题具有重大作用。当前，世界生物技术发展已进入大规模产业化的起始阶段，蓬勃兴起和迅猛发展的生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等领域，正在促使生物产业即将成为世界经济中继信息产业之后又一个新的主导产业，加速生物产业和生物经济发展对我国具有特殊战略意义。
它之所以对社会经济发展有巨大影响，其原因大致为其产物以高效益优越于传统工业,主要特点是, 以可再生的生物资源为主要原料, 还可充分利用工业与农业的废料, 因而不受全球性资源日益短缺的限制，能源消耗低，无污染或者污染程度低，并且该产业投资少, 见效快,产品的价值高, 经济社会效益好,它的产品的应用也较为广泛。因而,它的产品在世界市场上具有强大的竞争力。如用生物技术生产经济效益很高的精细化工产品且不需要高温、高压。在美国有近一半可以用生物技术来生产，这意味着传统化学合成工业的变革即将到来。医药新产业不是依靠化学合成, 以及从人和动物器官、组织提取药物, 而是通过“ 细菌工厂” 生产更有特效的药品等，如通常方法几乎无法生产的抗癌制剂干扰素, 用重组技术,通过细菌的稳定的、大量的生产。许多专家肯定地说, 生物技术将成为世界各国未来工业结构调整改革的一支重要力量
参考文献
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篇二：应用微生物学综述
微生物肥料在农业中的应用
摘要：无公害绿色食品对当代的农业提出了更高的要求。在生产绿色食品的过程中，则要求不用或尽量少用化学肥料、化学农药和其它化学物资。这就要求肥料首先能促进作物生长和提高产品质量，其次不造成有害物质的产生和积累，再次是不污染环境和土壤。这就为微生物肥料的应用提供了一个极好的发展机遇。
关键词：微生物肥料，应用，发展;
The application of microbial fertilizer in agriculture
Abstract: The pollution-free green food has a higher demand for contemporary agriculture. In the process of production of green food, requires no or minimize the use of chemical fertilizers, chemical pesticides and other chemical materials. This requires the fertilizer first to promote crop growth and improve product quality, followed by not cause the generation and accumulation of harmful substances, again, do not pollute the environment and soil. This provides an excellent opportunity for the application of microbial fertilizers.
Key words：microbial fertilizer, application, development;
前言：
微生物肥料是指一类含有活性微生物的特定制品剂，应用于农业生产中能获得特定的肥料效应。在这种效应的产生过程中，制剂中的活微生物发挥着关键作用。微生物肥料施入土壤后，利用微生物的生命活动将空气中的惰性氮素转化为作物可直接吸收的离子态氮素，将土壤中难溶的无机物变成可溶性的无机物增加土壤中的有效氮、磷、钾含量；将作物不能从土壤中直接利用的物质转化成可被吸收利用的物质，制造和协助农作物吸收营养，改善作物营养条件，抑制病原菌的活动，增强作物抗病和抗旱能力；土壤中大量微生物的活动使土壤有机质转化形成腐殖质，促进土壤团粒结构的形成，提高土壤肥力，改善土壤理化性状，产中发挥着重要作用。在与化肥结合施用条件下, 微生物肥料比增强土壤保肥、保水能力，从而提高作物的产量和品质[1-2]。微生物肥料在我国农业生传统化肥增产5% ~10%[3-6]和 10%~15%[7-9]的分别占总增产报道总数的30.8%和22.0%,增产15% ~ 20%的试验占13.8%[10-12], 报道增产20%以上的占20.8%[13]。
1.微生物肥料概念及作用
1.1概念
我国称微生物肥料为菌肥（bacterial fertilizers）或生物肥(biofertilizers)。有些国家将其叫做接种剂(inoculant)。关于微生物肥料的定义一直是一个有争议的问题，其焦点主要是微生物肥料的作用问题，一种观点认为：微生物肥料应该向植物提供元素营养；而另一种观点认为：微生物肥料不仅能向植物提供元素营养，有的还通过其代谢产生的代谢产物刺激或调控植物生长，甚至有减轻植物病虫害的作用。不论哪一种观点，总的来讲，微生物肥料是根据微生物在自然界物质循环中分解和合成作用，所产生的促进植物生长和减少植物危害的作用，精心选育菌种，通过一定工艺过程生产而成的生物肥料。中国科学院院士、我国土壤微生物学的奠基人、华中农业大学陈华癸教授就论述微生物肥料的含义问题时指出，所谓微生物肥料，“是指一类含有活微生物的特定制品，应用于农业生产中，能够获得特定的肥料效应，在这种效应的产生中，制品中活微生物起关键作用，符合上述定义的制品均应归入微生物肥料”。
1.2微生物肥料标准
关于微生物肥料的质量问题，国家已颁布了中华人民共和国农业行业标准：（1）、无致病性，对复合微生物肥料、固氮菌肥料、磷细菌肥料和硅酸盐细菌肥料做出了技术要求。作为商品的微生物肥料，要经过一系列的严格检验，证明对植物有益而无害，更不能是人畜的条件致病菌；（2）、微生物肥料的应用效果要有田间试验报告。（3）、我国农业部设立了微生物肥料质量检验的专门机构—微生物肥料质量监督检验测试中心对有效菌数等重要指标要经过检测，符合质量标准的产品才可出售，包装袋上要标明适用作物、土壤情况和使用方法等。
1.3微生物肥料形态
微生物肥料分固体肥和液体肥，都可以直接施用。一般是将培养的菌体放人吸附剂中保存，使用方便。吸附剂是影响微生物肥料质量的重要因素之一。已试验和应用的吸附剂有下列几类物质：①草炭；②植物材料，如谷壳粉、蔗渣、玉米芯粉、腐熟堆肥等；③惰性无机和有机材料，如蛭石、珍珠岩、粉末磷灰石、聚丙酰胺胶粒等。目前，使用最广泛的吸附剂是草炭。草炭含有丰富的有机质和一定量的腐植酸，要经过测定性状后选用优质材料，并且要经过处理达到一定细度，灭菌后才可应用。微生物肥料的使用方
法有拌种法、蘸根法、土壤混菌法、喷施法等。要根据微生物肥料的种类和特性选用具体方法。
1.4.微生物肥料的作用
微生物肥料的功效主要是与营养元素的来源和有效性有关，或与作物吸收营养、水分和抗病(虫)有关，有的还不十分清楚，需要进一步研究。概括起来有以下几方面；增进土壤肥力这是微生物肥料的主要功效之一。增加土壤中的氮素来源，提高磷、钾的有效性，增加土壤中的有机质，提高土壤的肥力。
2．微生物肥料的种类
2.1促生细菌剂
近20年来，在微生物资源的研究工作中，有一个新的热点，这就是植物根圈促生细菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,简称PGPR)的研究。但目前正处于研究和探索中。这一类微生物制品的种类较多 ,市场混乱 ,目前争议较多[14]。植物根圈促生细菌是存在于植物根圈范围内，在它们的生长代谢过程中能产生促进植物生长物资的一类细菌。目前已报到的种类有：醋杆菌、巴西固氮螺菌、枯草杆菌、气单胞菌、柠檬节杆菌、臣大芽孢杆菌、自生固氮菌、荧光假单胞菌、多粘芽孢杆菌、阴沟肠杆菌 、恶臭假单胞菌、沙雷氏菌、根癌土壤杆菌、碗豆根瘤菌、三叶草根瘤菌、苜蓿根瘤菌等，随着工作的深入和发展，PGPR的种类还会不断增加。PGPR的作用有：①分泌植物促生物质；有些菌株产生植物生长激素，有的菌株产生赤霉素，还有的产生激动素类物质。如荧光假单胞菌能产生赤霉酸和类赤霉素物质，也有的菌株产生吲哚乙酸，或生命素和泛酸；恶臭假单胞菌可产生吲哚-3-乙酸和吲哚-3-乳酸赤霉素。在PGPR中还可分泌多种维生素，如维生素B1，B6，B12等。②对豆科植物结瘤的促生作用；用恶臭假单胞菌M17菌株接种菜豆、在温室和田间的试验中都明显地促进了共生体的结瘤作用③促进植物出芽；用一些PGPR菌株接种于种子上有促进植物出芽的作用，在马铃薯、小麦、苜蓿、胡萝卜、玉米、大豆等作物上都得到这样的结果。④对土传病害的生物调控作用；研究证明PGPR对于许多土传病害有减轻发生和降低危害的作用。如用荧光假单胞菌PF-5处理棉花种子，可减轻猝倒病的发生，使幼苗的存活率从30％提高到79％。亚麻种子用PGPR B10菌株处理，使亚麻苗在含有枯萎病菌土壤里的存活率由48％提高到87％。调控土传病害原因有以下几点：产生铁载体，铁载体是微生物在缺铁性胁迫条件下，产
生的一种特殊的、对微量3价铁离子具有超强络合力的有机化合物，PGPR因其产生铁载体的速度快且数量大，在与不能产生铁载体或产生较少的有害微生物竞争铁素时占有优势，从而抑制了有害微生物的生长繁殖，保护植物免受病原菌的侵害有些PGPR能产生抗生素，能抑制多种病菌如镰刀菌、腐霉菌、立枯丝核菌等的生长，从而减轻病害的发生。还有研究报道，PGPR产生胞外溶解酶，产生氢化氰，或是促进植物根部木质素增加，而减轻病害。3、PGPR的宿主目前研究的PGPR的宿主植物主要是一些农作物和树木。农作物中有粮食作物、豆科作物和一些经济作物，如小麦、大麦、棉花、水稻、玉米、花生、菜豆、番茄、黄瓜、胡萝卜、芹菜、亚麻、油菜等。4、因地制宜地使用PGPR，PGPR的研究和应用是当前一个较为活跃的领域。但在生产中应用必须考虑PGPR的作用与寄主植物的关系，有的PGPR甚至存在品种专一性。尤其在我国这样一个土壤类型、气候条件、作物品种、施肥水平差异很大的条件下，因地制宜更为重要。PGPR可以单独使用，也可以与其他微生物肥料复合使用，使促生、肥效作用更好地结合起来，以提高和加强应用效果。但在复合时，要考虑PGPR与其他微生物之间是否有拮抗作用。
2.2菌根菌剂
菌根是一些真菌与植物的根形成具有特定形态结构和功能的共生体。植物形成菌根是普遍现象，自然界大部分植物都具有菌根，根据菌根的形态结构和菌根真菌共生时的其他性状，菌根可划分为下面几种类型：外生菌根、内生菌根（内外生菌根、水晶兰菌根、杜鹃菌根、兰科菌根、丛枝菌根等）。研究最多的是外生菌根和丛枝菌根。
2.2.1外生菌根
外生菌根存在于30多科植物的许多属种中，主要为乔木和灌木树种。其中松科植物如果不形成菌根就不能生长或生长不好。形成外生菌根的真菌主要是担子菌，其次是子囊菌，个别为接合菌和半知菌。大多数为广谱性寄生菌，少数为专性寄生菌；外生菌根的主要特征是在根外形成菌套，在根的皮层细胞间形成哈蒂氏网，菌根真菌的菌丝在植物营养根的表面生长繁殖，并交织成套状结构包在根外，使营养根变得粗壮，前端膨大，代替了根毛的地位和作用。外生菌根的形成从幼苗阶段就开始了。对树木的幼苗进行人工接种试验表明，一般接种两周后就可形成菌根。土壤条件对菌根的形成有明显的影响。通常情况下，有机质含量丰富的土壤、通气状况良好的沙壤土及有效养分中等偏下的土壤，均有利于菌根的形成；相反则不利于菌根形成。外生菌根对植物具有促进生长和预防病害的作用。其功能主要表现在：①扩大寄主植物根的吸收面，能将更多的水
分和养分吸收进来供寄主植物利用；②菌根真菌产生植物生长刺激素如吲哚乙酸等，促进植物生长；③外生菌根根圈的微生物群落起着防御病菌侵袭的作用；④外生菌根形成的菌套和哈蒂氏网起到机械屏障作用，病原菌不能通过这两道屏陈去侵染寄主植物；⑤寄主细胞产生抑制病菌的物质：外生菌根真菌进入植物根部时，根部细胞会产生一些抑菌物质，如牛肝菌科的一些真菌形成的外生菌根中含有萜烯类这种抑制霉菌的物质，从而抑制了病原菌；⑥外生菌根真菌产生抗生素，表现抗菌活性，控制病害的发生。 外生菌根目前在育苗造林、引种等方面进行了大量的应用研究。例如，彩色豆马勃在林木育苗中已显示了很好的作用。这种菌的寄生范围广，抗逆性强，易分离和培养，在美国已作为商品制剂广泛地用于林业生产。中国林业科学院在这方面也做了大量工作，进行了小规模的应用。
2.2.2丛枝菌根
丛枝菌根(arbuscular mycorrhtza，简称AM)也称泡囊—丛枝菌根(即VA菌根)。它是内囊霉科的部分真菌与植物根形成的共生体系，这种菌根在自然界普遍存在，已经肯定了至少200个科20万种以上的植物都有丛枝菌根。农作物中如小麦、玉米、棉花、烟草、大豆、菜豆、马铃薯、番茄、苹果、葡萄、草莓、柑橘等都能形成丛枝菌根，最普遍的是豆科和禾本科植物；不能形成或很少形成丛枝菌根的有十字花科、藜科、石竹科、莎草科、灯心草科、荨麻科等十多个科的植物。丛枝菌根的主要特征是在植物根的皮层内有从枝和无隔菌丝，有的还能产生泡囊，这些结构通过根段染色后镜检可以观察到，除形成上述结构外，还可产生根外生菌丝，但比较松散，不像外生菌根那样成菌套，外生菌丝的顶端常形成厚垣孢子。丛枝菌根是植物和真菌的共生体。植物为菌根真菌的生命活动提供碳源和能量，真菌的外生菌丝可以扩增根圈的范围，增加了根系对水分的吸收，提高植物的抗旱能力。同时，提高了从土壤中吸收。通过研究认为：丛枝菌根与农业生产的关系非常密切。目前，对它的生理学、生物化学、分类学、生态学的研究已比较深入，但是人工纯培养技术问题尚未突破。在人工纯培养技术尚未突破的情况下，国内外的研究者利用接种寄主扩大培养等方法，人为大量培养接种丛枝菌根菌的植物根，然后以这些侵染了丛枝菌根菌的植物根段和有大量孢子的根际土为接种剂去接种作物，可以获得较好的增产效果。丛枝菌根接种剂的这种生产方式在生产中已得到初步应用，一方而是小规模的田间应用；另一方面应用于名贵花卉、苗木、药材和经济作物。
2.3固氮菌接种剂
篇三：生物科技文献综述
生物科技文献综述
江西师范大学生命科学学院
生物化学文献综述
引言：
生物化学是研究生命过程中化学基础的科学。疾病的发生发展是致病因子对生命过程的干扰和破坏；药物的防治是对病理过程的干预。生物化学通过用化学的理论和方法研究生命现象、生命过程的化学基础，通过探索干预和调整疾病发生发展的途径和机理，为新药发现中提供必不可少的理论依据。
生物化学是自90年代中期以来的新兴研究领域。哈佛大学的Schreiber博士和Scripps研究所的Schultz博士分别在东西海岸引领这个领域，他们的所在地所形成的重心地位甚至在加强。从源头来讲，化学是研究分子的科学，生物化学，分子生物学，还有生物学化学都是一样的。但是由于科学家们长期以来的习惯称谓，我们通常使用生物化学指蛋白质结构和活性的研究，用分子生物学指基因表达和控制的研究，用生物学化学指分子水平上的生物现象的研究。
三、关键词
化学生物学与分子生物学；临床医学；多学科融合；科研创新；虚拟实验；多方向研究；综合性实验 四、主题综述：
化学生物学使用小分子作为工具解决生物学的问题或通过干扰、调节正常过程了解蛋白质的功能。在某种意义上，使用小分子调节目标蛋白质与制药公司发展新药类似。但是，当所有公司的目标蛋白质到目前为止仅是约450种的时候，人类基因组计划为我们带来了至少几万个目标蛋白质。最终的目标是寻找特异性调节素或寻找解开所有蛋白质之谜的钥匙，但这需要更系统和整体的方法而并非传统方法。化学生物学看起来是有希望的答案。系统的化学生物学仅仅诞生于90年代中期，部份是由于基础条件到那时才刚刚完备。代表性的技术进步包括机器人工程，高通量及高灵敏度的生物筛选，信息生物学，数据采集工具，组合化学和芯片技术例如DNA芯片。化学生物学更普遍的被叫做化学遗传学，而且它正在扩展到化学基因组学。和经典遗传学相比较，小分子并不是取代或超越基因表达，而是被用于抑制或活化翻译过程。
化学生物学、计算生物学与合成生物学，在生物芯片技术、计算模型方法与基因网络设计等方 面构成了现代系统生物学与系统遗传学的重要技术基础。
五、研究法方向及方法
在进行研究的过程中，分为了正向研究和逆向研究。在正向法中，目标生物学现象第一次被定义，然后引起被寻找现象的分子选择自许多被应用的分子。被选择的分8子能被附到某些蛋白质上而且抑制/活化它们，引发重要的修饰，然后与分子相连的蛋白质被检查并研究。下面是使用正向法发现和发展肌基质蛋白的例子Nat。
首先，为了获得足量得化合物以引发要得到的现象，通过组合化学的合成方法制得嘌呤文库。多种化合物可与放射性研究引起的不同变异相比较。已经分化的神经原细胞和肌肉细胞很少被增殖。因此，一旦受伤，细胞长不好，恢复很难。这项研究的最初目的是为了找到一种化合物来引起改变肌肉细胞分化，达到再生目的。
分化的肌肉组织构成交织的管状结构。几百个嘌呤类化合物被在96孔圆片上植入潜伏肌肉组织中，找到了能够分离相连接的组织的化合物。这种化合物自肌管隔断嘌呤命名为肌基质
蛋白。事实上，肌基质蛋白并不仅切断肌管分离细胞，而且洗涤化合物并添加必需的养分以帮助增殖。更令人激动的是如果增殖的细胞开始分化，它们又造出肌管。换言之，如果这种化合物被注入组织，一部分肌肉细胞就可期望再度生长并增殖，因而产生新的肌肉组织。虽然发现能够诱导需要的现象的化合物是最重要的前步骤，对与化合物反应的目标蛋白质的细致检查然后理解其活性和角色才是真正的辛苦工作。如果需要的现象定义得好，是否存在活性化合物的研究结果可以在短时间内显示。
在肌基质蛋白的例子中，当细胞结构迅速改变时，预计细胞结构的构建蛋白质受到进攻，可以使用带有荧光标记的抗体观察细胞图像。然后是染色的肌球蛋白，它是体细胞的重要组成部分。绿色的是肌球蛋白，蓝色的是核。
肌基质蛋白处理前后的差异是显而易见的。在肌基质蛋白处理之前，细胞被统一连接，但是处理后，可以看到细胞相互分离。然而，是否肌球蛋白是目标蛋白质还不能确定。一些骨骼蛋白质是染色了的但是结果是相似的。可是，当使用微管蛋白使微管染色的时候，却得到了有趣的数据。同样，绿色是微管蛋白，蓝色是核。
在被肌基质蛋白处理之前，与先前的照片类似，细胞与微管紧密相连，但是以肌基质蛋白处理过的细胞表现出破裂的微管。因此，一般猜测肌基质蛋白直接的或间接的攻击微管蛋白或微管。微管是个管形结构，含有a，b微管蛋白组合，它参与了支持细胞结构和染色体运动。
微管蛋白有GTP连接位点，也是制造微管过程中GTP水解制得GDP的GTP酶。微管含有增长+末端和消除-末端。在细胞分裂中，染色体转移需要良好控制的微管的形成和破坏。天然物质破坏微管或阻止微管蛋白的合成，干扰正常细胞的分裂。Colchicines是被用于无核西瓜的物质。从另一方面来说，紫杉酚过度稳定微管并阻止其动力学变化，也因其停止正常细胞的分裂而被用于抗癌药。为使微管正常工作，微管联合蛋白(MAP)也非常重要。所以，还不清楚肌基质蛋白直接在微管蛋白还是其它MAP上发生功能。为了检验这一点，从Cytoskeleton中提取了纯净的微管蛋白，它在特种溶剂中制造微管。当微管被插入时，管形结构明显消失。所以，这证实了肌基质蛋白直接在微管蛋白或微管上发生作用。
根据以前的经验，已证明微管蛋白在体外被肌基质蛋白进攻，但是在体内怎么样呢?为了寻找具有生物活性的分子与之成键的蛋白质，普通大小的固相树脂被用于活性分子的亲和力矩阵，然后蛋白质被钓出。肌基质蛋白上被加以连接分子，然后与固相树脂相连做成钓索。然后浸入细胞质混合物一段时间，蛋白质与树脂相连并被分析。然而，由于肌基质蛋白的活性和蛋白质合成现在被中止，这项工作不容易。这是化学生物学方法中众所周知的问题。在肌基质蛋白的例子中，如果不是使用连接分子与树脂相连，叫做链霉抗生素蛋白的生物素与蛋白质强烈成键，一种强活性官能团的亲核分子。这种方法的优点是引入了亲和分子，简单的将其插入活细胞内就可与目标蛋白质成键，而不是把细胞研碎而混合蛋白质。如果目标蛋白质与分子成键，化学活性基团将以共价键与蛋白质的亲核部分结合，因而可以通过生物素使链霉抗生素蛋白体与目标蛋白质成键。已证明实验后体内微管蛋白与亲和分子成键。 综上所述，由筛选系统发现的肌基质蛋白使得已分化的肌细胞再生成为可能，已证明微管蛋白引起了这种现象。与经典遗传学相比，人们可以掌握出现的目标基因并甚至得到控制目标蛋白质活性的小分子开关。这种肌基质蛋白，在经过实验后，可被用作新的药物候选者。 在逆向法中，目标蛋白质受到化学物质进攻，首先被分类，然后可以通过观察插入相关化学物时的结果作用来分析目标蛋白质的体外功能。这里有一个这种方法的实例:purvalanol的发展和应用。
细胞分裂是多种完备功能的蛋白质的和谐演出。CDK(细胞周期蛋白依赖性激酶)是每步细胞分裂中的控制开关蛋白质，其中，CDK2参与了G1到S而CDK参与了G2到M。一些寻找它们特定功能的研究非常活跃，正在进展。所以在这项研究中我们决定寻找能够抑制CDK1或
CDK2功能的化合物。 以正向法制得的嘌呤文库被用于在纯净的CDK1和CDK2上筛选酶抑制剂。之所以使用嘌呤是为了让嘌呤类物质通过辅酶与ATP竞争结合位点。为了加速筛选过程，通过使用放射性标记的ATP和组蛋白在96圆片上使酶活化，然后测量磷酸基自用硝基纤维素滤纸过滤出的蛋白质转移到组蛋白这过程中的所有的放射性。由olomocine起始，几步重复之后我们得到约1000倍活化的purvalanol系列化合物。这些化合物同等程度抑制CDK1和CDK2。这是因为两种酶都是通过非常相似的路线建立起来的，它们的ATP结合位点也相似。
如果CDK1和2被抑制，将有什么发生呢?由于众所周知的事实，这些酶在有丝分裂的每一步都扮演了重要角色，研究的第一步就是观察对易于观测有丝分裂的青蛙卵提取物的作用。在这个实验中，注入激素以诱发更多排卵，从卵中提取出必要的物质。当植入从青蛙精子提取的DNA时，卵细胞误识其为受精，并模仿细胞分裂。通过控制中期(metaphase)Ca的数量可以中止细胞分裂。卵细胞对这个实验非常有用，因为它们含有大量的蛋白质。为了使图片清晰，核DNA染成蓝色而微管蛋白染成红色。在正常阶段，DNA折叠以形成染色体并排成一行。然后微管连到其上将其分到两边。但是，如果在这个阶段加入purvalanol，DNA不会完全折叠，微管就找不到它们的连接位点。这应该是进攻了G2到M的步骤。可以说，对CDK1的抑制强于CDK2。另外，如果肌基质蛋白同时被加入，DNA一点也不折叠，而且微管结构完全消失。这可能是G2阶段后紧随的M阶段的微管受到进攻。 为了查证哪一种蛋白质与purvalanol成键，使用了琼脂树脂亲和力柱钓出未知的蛋白质。通常，在亲和力柱中，由于柱中其它碱性物质的存在，甚至一些没有任何选择性的蛋白质也与目标蛋白质一同获得。为了分离这些不要的蛋白，使用了以purvalanol类无亲和性物质做成的相对亲和力柱。培养的卵提取物经柱子处理后过滤，亲和力柱在应用purvalanol前后(A)表现出非常相似的结果，但是相对亲和力柱出现了正常有丝分裂的步骤(B)。结果说明亲和力柱仅吸附重要的蛋白质，参与正常的有丝分裂，在过滤步骤中与卵提取物分离。因此，一个可行的测试是到重新注入认为已被去处的蛋白质，检查正常有丝分裂是否再次发生。由于已发现purvalanol抑制CDK1或CDK2，当每个酶被用于(A)情况的时候，CDK不显示任何变化，但是CDK1清楚显示了紊乱有丝分裂步骤。这个结果明确解释了CDK1是(A)状态的不足因素。
另一方面，(A)和(B)柱吸附的蛋白质被过滤而且以阴离子洗涤剂十二烷基磺酸钠(SDS)处理，然后通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离。两柱都吸附的蛋白质被忽略，考虑到它们在柱子上随机附着，或者通常与嘌呤结构成键，只有亲合性柱吸附的蛋白质被证实是CDK1。
为了检查肌基质蛋白和purvalanol在卵提取物以外的其它活细胞上的作用，也处理了U937，一种白血病细胞。蓝色是染色的DNA，绿色是染色的微管。小盒子是一个正在分裂的细胞。在普通的中期，着丝点分裂到细胞两边，DNA折叠中的微管在中间排列。微管与它们连接然后将它们牵引到细胞的两端。肌基质蛋白在没分裂的细胞上不产生作用，但是通过破坏微管为离散结构而影响分裂的细胞。同时，以purvalanol处理的细胞表现出未收缩的DNA和已经分裂为两个但没有到达指定位置的着丝点。这是在G2-M期中止的结果。另外，细胞变得比正常细胞大。这是因为尽管中止了细胞周期，细胞仍然进行蛋白质合成和新陈代谢。 六、参考文献：
《化学进展》2003年第5期
《生物界面上的化学过程——关于化学生物学研究前沿的讨论》——王夔《 化学进展》2003年第6期
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《如何从化学学科的角度理解化学生物学的内涵》——马林 《化学进展》2007年第12期 《化学生物学中识别与组件的若干问题》——沈家骢 吴玉清 《化学进展》2007年第12期
《迈克尔反映受体分子化学生物学研究》——赵勤实 丛玉文 《大学化学》2004第1期 《纳米尺度和单分子水平上的化学生物学研究》——王柯敏 何晓晓 唐志文《 国际学术动态》2010年第5期
《核酸和糖化学生物学的研究热点和最新进展》——席真 《中国药物与临床》2004年第9期
《以金属蛋白酶APN/CD13为靶点的抗癌药物的化学生物研究》——张涛 徐文方 《世界科学技术——中医药现代化》2010年第12期
《化学蛋白质组学在中药现代化研究中的应用》——岳荣彩 严诗楷 张卫东 《世界华商经济年鉴?高校研究》2008年第10期
《化学生物学——新世纪跨学科人才培养模式改革与实践》——刘德立 王玉凤
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