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来源：中国科学杂志社
近日，中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室郝小江院士团队受邀在Science China Life Sciences（《中国科学：生命科学》英文版）From CAS & CAE MEMBERS专栏（新院士专栏）在线发表题为“Natural Product Sciences: an integrative approach to the innovations of plant natural products”的综述文章。
该文通过介绍郝小江实验室近40年的植物化学研究结果，试图探讨植物天然产物（次级代谢产物）对植物多样性、生长发育、植物病害防御和环境适应性的影响，力图认识植物天然产物的生物学意义。郝小江实验室发现蔷薇科绣线菊属数十种植物中，只有粉花绣线菊含有二萜和二萜生物碱，这一特殊现象促使他选择粉花绣线菊复合群开展化学与生物学探索性研究，将资源、化学、生物学研究相结合，从宏观和微观等不同层次揭示植物种群的若干科学问题；发现并实现了由二萜到二萜生物碱的仿生合成途径及关键生源途径，揭示了植物种群演化、植物区系演化与化学成分类型之间的高度协调统一性和相关性，是植物化学研究新模式。该实验室在我国率先系统开展化学结构复杂、骨架奇特多变、生源途径新颖的虎皮楠生物碱的研究，成为国际上从事该领域研究小组中发表新虎皮楠生物碱最多的实验室之一，并认为胺类“过早”地参与分子骨架形成可能导致生源的多样性，成为持续深入开展该项研究的动力。长期以来，植物次级代谢产物（天然产物）一直被认为不具有生物学意义。郝小江研究员在1977年参与从植物中寻找高含量的昆虫蜕皮激素时就发现一个问题：植物中高含量蜕皮激素、除虫菊、印楝素等杀虫剂的发现是偶然的现象还是自然选择的必然结果？是否反映次级代谢产物有生物学意义？为此，他倡导“植物化学防御物质与新农药先导化合物的研究”，并依据植物化学防御原理提出“低自毒性植物化学防御分子可能具备识别病毒和寄主的功能”，进而该实验室通过合作从不感染烟草花叶病毒的植物马蓝中发现3类靶向病毒或寄主细胞的植物病毒拮抗剂，此后从野生植物中相继发现了20余类激活植物系统抗性、抗植物病毒、抗植物病原菌等具有开发潜力的植物源农药先导化合物，建立了植物化学防御研究方向。21世纪生命科学发展迅猛，必将为天然产物化学这门古老的学科带来新的发展契机。十多年来，他积极倡导与生物学家的合作，发展了以天然小分子为探针的化学生物学研究方向，在与肿瘤、神经保护、病毒相关的作用机制研究中取得若干原创性发现，与李林、陈佺、杨崇林、Yaacov Ben-David等生物学家的团队建立了化学生物学研究的新模式，为相关疾病治疗提供了新策略、新潜在靶点和先导化合物。
该文通过介绍郝小江实验室近40年的植物化学研究结果，试图探讨植物天然产物（次级代谢产物）对植物多样性、生长发育、植物病害防御和环境适应性的影响，力图认识植物天然产物的生物学意义。郝小江实验室发现蔷薇科绣线菊属数十种植物中，只有粉花绣线菊含有二萜和二萜生物碱，这一特殊现象促使他选择粉花绣线菊复合群开展化学与生物学探索性研究，将资源、化学、生物学研究相结合，从宏观和微观等不同层次揭示植物种群的若干科学问题；发现并实现了由二萜到二萜生物碱的仿生合成途径及关键生源途径，揭示了植物种群演化、植物区系演化与化学成分类型之间的高度协调统一性和相关性，是植物化学研究新模式。该实验室在我国率先系统开展化学结构复杂、骨架奇特多变、生源途径新颖的虎皮楠生物碱的研究，成为国际上从事该领域研究小组中发表新虎皮楠生物碱最多的实验室之一，并认为胺类“过早”地参与分子骨架形成可能导致生源的多样性，成为持续深入开展该项研究的动力。长期以来，植物次级代谢产物（天然产物）一直被认为不具有生物学意义。郝小江研究员在1977年参与从植物中寻找高含量的昆虫蜕皮激素时就发现一个问题：植物中高含量蜕皮激素、除虫菊、印楝素等杀虫剂的发现是偶然的现象还是自然选择的必然结果？是否反映次级代谢产物有生物学意义？为此，他倡导“植物化学防御物质与新农药先导化合物的研究”，并依据植物化学防御原理提出“低自毒性植物化学防御分子可能具备识别病毒和寄主的功能”，进而该实验室通过合作从不感染烟草花叶病毒的植物马蓝中发现3类靶向病毒或寄主细胞的植物病毒拮抗剂，此后从野生植物中相继发现了20余类激活植物系统抗性、抗植物病毒、抗植物病原菌等具有开发潜力的植物源农药先导化合物，建立了植物化学防御研究方向。21世纪生命科学发展迅猛，必将为天然产物化学这门古老的学科带来新的发展契机。十多年来，他积极倡导与生物学家的合作，发展了以天然小分子为探针的化学生物学研究方向，在与肿瘤、神经保护、病毒相关的作用机制研究中取得若干原创性发现，与李林、陈佺、杨崇林、Yaacov Ben-David等生物学家的团队建立了化学生物学研究的新模式，为相关疾病治疗提供了新策略、新潜在靶点和先导化合物。Shen Y., Hao X. Natural product sciences: an integrative approach to the innovations of plant natural products. SCI CHINA Life Sci.
来源：scichina1950 中国科学杂志社
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MzQ5MzQyNA==&mid=2656806450&idx=2&sn=968aa99f29a8d98988f359a942d70e11&chksm=84a138edb3d6b1fb252b474c57c6dd096b0526d462c1f8a9cf18af613bb0ac2543585e327a41#rd
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