1、自主设置目录外二级学科论证方案二级学科名称化学生物学二级学科代码0703Z1所属一级学科代码名称学位授权级别0703化学博士 口硕士 0接受质询联系电话0577-86689078接受质询 电子邮箱wmj注:1.请填写相关项目，并在相应的“口”划“寸2.各单位自主设置目录内二级学科可参照本提纲进行论证;3.本方案将上网公示。2011年5月28日学位授予单位名称：温州大学学位授予单位代码：10351一、该学科基本概况（一）学科内涵化学生物学是20世纪90年代后期迅速发展起来的前沿学 科，至今仍然是一个新的、定义不太明确的领域，化学生物学这 个名词对于不同的人有着不同的含义。总体上讲，化学生物学是
2、利用化学的理论、研究方法和手段来探索生物学和医学问题的科 学。在诞生和发展的早期，化学生物学的研究内容基本上局限于 采用天然或人工设计合成的小分子作为探针改变生物分子的功 能，藉此探讨各种生理和病理过程中分子识别和信号通路的分子 机制。这些研究得到的知识不仅有助于阐明细胞过程的细节和调 节机制、增进在分子水平上对生命的认识，而且对于创制和发展 新颖药物都具有重要意义。伴随着化学生物学的迅速发展，它结合了传统的天然产物化 学、生物有机化学、生物无机化学、生物化学、药物化学、晶体 化学、波谱学和计算机化学等学科的部分研究方法，从而大大拓 宽了研究领域。化学生物学集化学学科的严格性和生命科学独特 的
3、优越性于一体，能够完成许多传统单一学科不能解决的课题， 上世纪90年代中期以来化学制药业的繁荣和新颖小分子化学药 物的产业化速度的大幅度提高，都直接或间接得益于化学生物学 的发展。（二）国内外设置该学科的状况和发展情况近年来一些西方发达国家著名的化学研究机构或大学纷纷 进行调整，或改变系的名称，或在化学和生物学的交叉领域建立 新的系以顺应这一新学科领域的发展需要。世界著名的哈佛大学 于1995年率先将其化学系改名为化学与化学生物学系，有消息 表明，康奈尔大学也将化学系更名为化学与化学生物学系。同时, 以化学生物学为主要研究内容的研究机构也相继成立，美国最大 的生物医学研究所斯克里普斯研究所（T
4、he Scripps Research Institute, TSRI）于1996成立了化学生物学专门研究机构The Skagga Institute of Chemical Biology。哈佛大学也为促进化学生物 学发展建立了 “化学与细胞生物学研究所”。美国国立卫生研究 院（NIH）于2009年在所属的Frederick癌症研究所建立了 Chemical Biology Laboratory （CBL）O 今年 10 月,第一届国际化 学生物学学会（the Chemical Biology Society）会议将在美国堪萨 斯城召开。目前，化学生物学领域的国际主流刊物有ACS Chemi
5、cal Biology Bioorganic & Medicinal Chemistry ChemBioChem、 Chemical Biology Chemistry & Biology Journal of Chemical Biology、Journal of the Royal Society Interface、Molecular BioSystems Nature Chemical Biology 等。这些刊物的影响因子 在短期内都在快速提升。2000年3月，由国家自然科学基金委员会化学科学部主持 召开了首届全国化学生物学研讨会。来自北京大学、清华大学、 北京医科大学、中国科技大学
6、、中山大学、兰州大学、四川大学、 中国科学院化学研究所、中国科学院上海有机化学研究所、中国 科学院上海药物研究所、军事医学科学院毒物研究所和放射医学 研究所等单位30余位从事化学和生命科学交叉领域研究的专 家，对“化学生物学”这一新兴学科的国内外发展状况以及未来 的发展方向进行了深入讨论。至今，全国化学生物学学术会议已 开了六届，第七届将于今年8月在南京召开。2002年，北京大学、清华大学、南开大学、复旦大学、南 京大学、浙江大学、中山大学、四川大学和厦门大学在化学一级 学科下自主设置了化学生物学二级学科（北京大学同时设置于药 学一级学科）。2003年至2008年，先后有武汉大学和苏州大学 （
7、2003年）、西北大学和中国科学院研究生院（2005年）、郑州 大学（2006年）、陕西师范大学（2007年）在化学一级学科下自 主设置了化学生物学二级学科，同时有西北农林科技大学（2005 年）、上海交通大学（2006年）、华东师范大学（2007年）、河北 师范大学和华南农业大学（2008年）在生物学一级学科下自主 设置了化学生物学二级学科。这些动向表明，化学生物学作为一个新兴前沿交叉学科正在 全世界范围流行并被倡导，并将成为未来几十年或更长一段时间 的重要前沿学科方向。生命科学、医学和制药工业期待从化学生 物学的发展得到新的机会。（三）该学科的主要研究方向及研究内容化学生物学是一个日益扩展
8、的领域，研究内容非常丰富，范 围十分广泛。纵观化学生物学的发展过程和当前的研究热点，其 研究内容主要集中在以下几个方向。（1）化学遗传学一一以小分子活性物质为探针探索和调控 生命过程与遗传学采用分子生物学方法通过基因修饰或突变改 变蛋白质功能的方法类似，化学生物学利用小分子生物活性物质 以多种方式修饰靶蛋白的功能，微扰细胞内过程或系统，然后通 过对这些分子探针作用模式的生物化学解析，得到有关复杂的细 胞过程的新认知。因此，这一研究方向也称为化学遗传学。化学 遗传学与传统遗传学是互补的，它能用于那些用传统遗传学方法 难以处理的复杂体系，目前已开展的研究内容包括基因表达的小 分子调控、细胞周期的小
9、分子调控、细胞信号转导的小分子调控 等。（2）生物活性小分子挖掘及作用机制研究从自然界发现新的小分子生物活性物质，寻找它们在生物体 中的靶位点，研究小分子与生物大分子之间的相互作用、构效关 系和作用机制，进一步在分子和化学键水平上研究它们在调控生 理过程中的分子识别、信息传递过程和机制。这方面的研究内容 十分丰富，包括以生物小分子为中心和以蛋白质、核酸和糖质等 大分子为中心的超分子体系。这些研究不仅对于阐明其作用机制 及结构与活性关系，而且对于在分子水平上揭示生物体系分子识 别、信息传递的化学原理都具有重要意义。（3）分子进化及其系统工程研究分子进化是达尔文进化论在分子水平上的延伸。一方面，分
10、 子进化是研究生命起源的重要内容；另一方面，研究天然化合物 的生物合成途径，揭示通过DNA、RNA、蛋白质和糖等生物大 分子的突变和选择改变生物表型和性状进化的分子机制。因此， 分子进化研究不仅可以了解自然界生物进化的分子机理，推动生 命科学的理论研究，还可以发展成为应用研究的一个新方向一一 分子进化工程，它通过人工合成或生物表达的手段人为地制造大 量突变，然后按照特定的需要和目的给予选择压力，筛选出符合 特定要求和目的的分子如拮抗剂、抑制剂和药物先导化合物，从 而实现试管中分子水平的模拟进化。这方面的研究有可能成为药 物筛选与设计的新手段。目前国内高校化学生物学二级学科所设置的研究方向比较
11、多，各学校依据自己的研究基础和发展目标在研究方向设置上的 侧重点也不相同。（四）该学科的理论基础化学生物学的核心目的是利用小分子生物活性物质为探针 探索生命现象的本质和调控生命过程。因此，化学生物学的核心 理论基础包括两个方面：一是研究小分子生物活性物质与生物大 分子（核酸、蛋白质等）相互作用关系所需要的现代化学基础理 论，一是研究生命过程特别是生物大分子作用所需要的现代生命 科学基础理论。化学生物学是研究生命过程中化学基础的科学， 它是由化学、生物学和医学全面交叉结合的新兴学科，还融合了 物理学、信息科学等多个相关学科的理论、技术和研究方法。（五）该学科与其相近二级学科的关系【重点说明与其相
12、近 学科的区别】生物学一级学科中的生物化学与分子生物学是与化学生物 学最为相近的二级学科。生物化学与分子生物学一直是国际和国内上研究十分热的 一个前沿学科和热门科学。生物化学（biochemistry）是生物学 的分支学科，它是研究生命物质的化学组成、结构及生命活动过 程中各种化学变化的基础生命科学。分子生物学（molecular biology）是在分子水平上研究生命现象的科学，通过研究生物大 分子（核酸、蛋白质）的结构、功能和生物合成等方面来阐明各 种生命现象的本质。虽然在定义上将二者是分开的，但是二者的 研究、技术和应用都是密切相关的，因此人们在讨论这个方面的 时候都是把二者结合起来的。
13、化学生物学是现代化学与生物学全面交叉与融合的结果，它 是利用化学的理论、研究方法和手段来探索生物学问题的科学。 化学生物学与生物化学、分子生物学的最大区别是以小分子生物 活性物质为探针，通过研究这些物质与生物大分子（靶分子）的 相互作用揭示生命过程的本质和机制。它结合了传统的天然产物 化学、生物有机化学、生物无机化学、生物化学、药物化学、晶 体化学、波谱学和计算机化学等学科的部分研究方法，从而大大 拓宽了研究领域，是生物化学与分子生物学研究的补充和发展。二、设置该学科的必要性和可行性（一）社会对该学科人才的需求情况【重点说明社会对该学 科高层次人才的需求情况】生命科学被誉为二十一世纪的科学并被
14、寄予重大突破厚望。 同时，伴随着人类生活水平的提高，健康问题愈发受到人们的关 注。应运而生的化学生物学正是解决生命科学和医学重大问题和 难题的新兴学科，近年来发展十分迅速，迫切需求具有该方面知 识结构和研究能力的高层次人才。另一方面，化学生物学的发展 也改变了化学、生物学和医学及相关学科的固有研究模式和相互 关系，并带动医学和医药相关研发机构和产业的应变和发展，这 也需要大批化学生物学高层次人才来充实相关的研究队伍。我国自2002年起各高校和科研机构陆续设置了化学生物学 二级学科，同时也建立或改建了一批相关的研究机构，并且势头 未减，一些医药研发机构也在充实和加强该方面的研究队伍。化 学生物学
15、的研究现状和发展趋势对该方面的高层次人才提出了 现实需求。按照浙江省生物产业发展规划（20102015年），到2015 年全省生物产业销售产值超过3000亿元，其中生物医药达到 2100亿元左右，并力争在生物医学工程、创新药物、海洋生物 开发、生物服务等领域实现有效突破。届时，杭州国家生物产业 基地销售产值超1000亿元，台州国家化学原料药基地销售产值 超500亿元，将建成绍兴、金华、湖州等35个超100亿元的 省级特色生物产业基地，培育10亿元销售产值以上企业30家以 上，50亿元以上销售产值企业5家左右。温州市在“十二五” 规划中，将生物医药列为六大战略性新兴产业之一。显然，这些 发展规划需要包括化学生物学专业在内的大批高层次人才。（二）设置该学科的目的【重点说明设置该学科与本单位发 展目标和学科特色形成的关系】1、促进温州大学的学科交叉融合温州大学“十二五”学科规划重点工作之一是“凝练学科方 向，整合学科资源，凝聚学科队伍，促进学科交叉融合”。温州 大学化学专业为“国家特色专业”，有机化学学科为“浙江省重 中之重学科，生物科学专业依托化学学科建设而成，具有27年 的办学历史，为“浙江省重点建设专业”，具有较为扎实的研究 基础。在多年学科研究中，生物和化学两大学科中的一些骨干教 师互以化学和生物为研究手段和对象，进行交叉学科研究与合 作，形成了 “化学生物学”研究方向（目
