國際化學(xué)年

小寶：牛老師，新聞聯(lián)播說今年是國際化學(xué)年，您講講來龍去脈好嗎?

牛老師：好的。把今年定為國際化學(xué)年是國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)在2007年提出的。隨后聯(lián)合國于2008年12月31日第63屆大會通過了將2011年定為國際化學(xué)年的決議。今年1月27日至28日，在巴黎聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)總部召開了國際化學(xué)年啟動大會。各國化學(xué)會代表團和國際組織代表、科學(xué)家、青年學(xué)生，包括獲2010年國際奧林匹克化學(xué)競賽金牌的學(xué)生等共約1000人參加了大會。大會上中國化學(xué)會代表清華大學(xué)年輕院士帥志剛作了題為《化學(xué)與文明進步：中國的實例》的報告。帥志剛院士從冶金、煉丹術(shù)、中醫(yī)、陶瓷、顏料、酒等多個與化學(xué)相關(guān)的方面展現(xiàn)了中國古代技術(shù)成就，給參會者留下了深刻的印象。2月19日，“國際化學(xué)年在中國”科普活動在北京鳥巢北面中國科技館正式啟動。會上南京大學(xué)前副校長陳懿院士作了精彩的報告，題目是《化學(xué)——讓生活更美好》，到會的小朋友們一個個都聽得著了迷，會上還宣布：國際化學(xué)年期間，中國科協(xié)、中國科學(xué)院將推動在全國范圍內(nèi)舉辦“化學(xué)實驗設(shè)計大賽”、“化學(xué)科普展覽”、“化學(xué)開放日”等豐富多彩的科普活動。中國科技館將每月安排一場化學(xué)領(lǐng)域的科普講座。隨后，中國科技館將舉辦化學(xué)科普展覽等一系列國際化學(xué)年科普活動。

小寶：您能不能舉一個例子，具體講講化學(xué)究竟如何使生活更美好?

牛老師：那咱就以中藥為例吧。我先問你，你生了病打針吃藥嗎?

小寶：我身體很好，很少打針吃藥，不過聽我媽說，我小時候沒少打針吃藥，我媽還夸過我打針不哭呢。牛老師。您是不是想說人類使用藥物使生活更美好了?可是我媽只相信中藥。中藥里有化學(xué)嗎?

牛老師：中藥里有化學(xué)。至少，許多中藥已經(jīng)被提煉出有效成分做成藥片或針劑，而提煉有效成分、制作片劑或針劑都是化學(xué)過程，是化學(xué)發(fā)展的結(jié)果。尤其是化學(xué)家和藥物學(xué)家經(jīng)常合作，修飾藥物分子，創(chuàng)造出了許多更有效的藥物。

小寶：您舉個例子說說化學(xué)家如何修飾天然藥物好嗎?

牛老師：阿司匹林是個重要例子。阿司匹林的原型是一種叫做水楊酸的天然藥物。水楊酸是柳樹葉和樹皮的一種化學(xué)成分。把柳樹葉和樹皮用作藥物的歷史幾乎跟人類文明史一樣古老。中國現(xiàn)存最早的約成書于公元前1世紀(jì)的醫(yī)學(xué)古典《神農(nóng)本草經(jīng)》記載，柳之根、皮、枝、葉均可入藥，有祛痰明目、清熱解毒、利尿防風(fēng)之效。外敷可治牙痛。19世紀(jì)初，道爾頓創(chuàng)立化學(xué)原子論后，化學(xué)得以長足發(fā)展，19世紀(jì)20至30年代，化學(xué)家才認(rèn)識了這種古老藥物的有效成分是水楊酸。19世紀(jì)中葉，有機化學(xué)開始大發(fā)展，1859年，德國化學(xué)家科爾貝制得了水楊酸，又在1899年由水楊酸和乙酸酐合成阿司匹林。我給你看一張圖，如圖2(水楊酸和阿司匹林的分子模型和分子結(jié)構(gòu)式)，你能不能從中懂得什么叫做分子修飾?

小寶：雖然我不能全看懂，但可以看出，阿司匹林分子比水楊酸分子稍微復(fù)雜一點而已，只不過是把水楊酸分子中的一個氫原子拿掉，換成一個比較復(fù)雜的原子團了。這就是分子修飾吧?

牛老師：正是這樣，替換氫原子的那個原子團叫做乙酰基，因此阿司匹林又叫乙酰水楊酸，也就是水楊酸分子上多了一個替代氫原子的乙酰基。

小寶：這倒引起我的好奇——化學(xué)家為什么要修飾水楊酸分子呢?

牛老師：你問到點子上了!把水楊酸修飾成阿司匹林目的是降低水楊酸作為藥物的有害副作用。水楊酸酸性很強，刺激胃黏膜，易引起胃的激烈疼痛，甚至導(dǎo)致胃出血。把水楊酸分子修飾成阿司匹林分子后大大降低了水楊酸的副作用，卻維持了水楊酸的解熱鎮(zhèn)痛藥效。藥物分子的化學(xué)修飾無非是降低副作用和提高藥效兩點，不然干嗎修飾啊?修飾分子是化學(xué)反應(yīng)，是要花錢的啊，化學(xué)家不會白花錢的。

小寶：原來阿司匹林是這么古老的藥物，有100多年歷史了。阿司匹林是由修飾水楊酸分子得到的，水楊酸是合成的，那么，合成水楊酸的原料又是什么呢?

牛老師：合成水楊酸的原料有四種，其中二氧化碳、氫氧化鈉和硫酸你可能聽說過吧，第四種原料是苯酚，它是從煤焦油里提取的，提取苯酚屬于煤化工，化學(xué)家就是這樣變廢為寶的，這正是化學(xué)使生活更美好的重要例子。

小寶：我還有一個問題：這樣古老的藥物現(xiàn)在人們還用嗎?新藥不是層出不窮嗎?

牛老師：還用，而且還是四大解熱止痛藥之首。據(jù)估計，每年要生產(chǎn)400億片阿斯匹林。我國生產(chǎn)的阿司匹林約1萬噸，占全球的1／3，其中80％出口。

小寶：我對1萬噸沒有什么概念，牛老師，您不妨比較一下，在我國究竟中藥和西藥哪種產(chǎn)值更高?

牛老師：你很有經(jīng)濟頭腦啊!我可以告訴你，我國藥品生產(chǎn)的產(chǎn)值，西藥占3／4，中藥只占1／4。我國藥物生產(chǎn)的總產(chǎn)值已過萬億，阿司匹林的產(chǎn)值大概是總產(chǎn)值的萬分之一。

小寶：從中藥也能得到像阿司匹林這樣的藥物嗎?

牛老師：中藥是個寶庫，但是中藥太復(fù)雜，化學(xué)發(fā)展到今天還不足以搞清楚中藥的全部奧秘。當(dāng)然，部分秘密已經(jīng)被揭示了，例如，我國化學(xué)家從中藥青蒿里提煉并修飾得到的青蒿素是治療某些瘧疾的好藥，曾引起醫(yī)藥界廣泛關(guān)注。

小寶：我一定要多多關(guān)注國際化學(xué)年，好好學(xué)習(xí)化學(xué)，長大了從事中藥的研究。今年暑假，如果有機會，我要到中國科技館聽幾場國際化學(xué)年在中國的科普講座，

牛老師：有志氣!千里之行始于足下。努力吧!先從學(xué)好化學(xué)開始吧。

責(zé)任編輯 侯秀姣