科学家发现青蒿素的成功因素有哪些？
关键词:青蒿素化学结构发现过程化学教学天然产物
世界上影响人数最多的疾病不是艾滋病，而是疟疾，一种历史悠久的疾病，也就是俗称的“摇摆”。同时也是除艾滋病外上升趋势最明显的传染病。每年有2-3亿人感染这种疾病，超过200万人死亡。
19世纪从南美洲金鸡纳树皮中提取的奎宁成为最有效的药物，治愈了许多疟疾患者。20世纪第二次世界大战后模仿奎宁的基本结构合成的氯喹、伯氨喹等一批新药，也治疗了无数患者。但在20世纪60年代抗药性疟原虫出现后，常用抗疟药(如氯喹、磺胺、奎宁)的作用不复存在，造成无药可治的局面，尤其是在东南亚和非洲。青蒿素类药物的出现，因其副作用小、耐药性低，被誉为“治疗疟疾的最大希望”。
2065 438+01 9月23日，我国81岁女药师屠呦呦获得2011拉斯克临床医学研究奖。获奖原因是“青蒿素，一种用于治疗疟疾的药物，拯救了世界上数百万人的生命，特别是在发展中国家。”站在讲台上的屠呦呦说:“青蒿素的发现是中国传统医学的礼物。”
一、青蒿素的发现及获奖意义
1.青蒿素的发现
青蒿是中药，长沙马王堆汉墓有青蒿入药的文字记载。黄花蒿是常用中药，是一年生菊科植物黄花蒿的干燥地上部分。中药青蒿，具有清虚热、去骨蒸、消暑、止疟、解黄之的功效，在我国已有两千多年的使用历史。青蒿素又名青蒿素，是一种带有过氧桥的倍半萜内酯类化合物，由中国药学工作者于1971从菊科植物黄花蒿的叶中提取分离得到。20世纪60年代，疟原虫对原药产生抗体，使这些药物失效。我国政府临时组织了“523”工作组寻找新的抗疟药，但未能找到有效药物。1969，原本科研处于停滞状态的中医研究院，在“523”办公室的要求下，加入了科研行列。屠呦呦研究员受命承担研究抗疟药新药的重任，最终在1971用乙醚成功提取青蒿素。
2.青蒿素的获奖意义
氯霉素被国际社会视为仅次于麻黄碱的中国第二大医学贡献。其突出贡献是突破了60多年来“抗疟药的化学结构没有氮(原子)就无效”的传统医学观念，发现了不同于以往的新的化学结构。其快速、高效、无耐药性、低毒性的特点，让全球医学界为之震惊和欢呼。
屠呦呦获得的拉斯克临床医学研究奖是迄今为止中国生物医药领域获得的世界级最高奖。青蒿素对疟疾的良好疗效是中医药对许多疑难杂症能产生特殊疗效的最好证明。青蒿素的发现让人们重新认识了中医，也让世界对中医的疗效产生了浓厚的兴趣并寄予厚望。
二、青蒿素的发现过程
青蒿素的发现源于20世纪60年代疟原虫对原药产生抗体，使这些药物失效。中国开始为一项秘密的对外援助任务进行抗疟疾研究。1964年，越南战争爆发。当时，恶性疟疾在越南常年流行，越南和美国军队都因疟疾而严重减员。越南* * *向中国求助，希望中国帮助他们解决可以替代氯喹的抗疟药新药。1967年5月23日，毛泽东指示在全国范围内开展相关研究工作，周恩来指示成立专门的“523办公室”，包括来自全国60多个单位的500多名研究人员，动员全国的力量展开抗疟战争。然而，前期工作并不顺利。1969邀请了以屠呦呦为首的中国中医科学院的科学家加入“办公室523”。此时，我国许多省份的研究人员已经筛选出4万多种抗疟化合物和中草药，但尚无满意的结果。屠呦呦的科研人员面临的第一个问题仍然是如何找到药物。
她从整理历代医书开始，到处走访老中医，编辑了《抗疟单方集》，主要有640个方子，然后组织小鼠疟疾实验，筛选抗疟药物。虽然发现青蒿素可能是治疗疟疾的良药，但动物试验结果并不理想。屠呦呦研究员怀疑温度可能对青蒿素的提取有重要影响。
1971年10年10月4日，190次失败后，在实验室里，屠呦呦研究员用乙醚从黄花蒿的成年叶片中提取中性部分。正是这部分对小鼠疟疾和猴疟疾疟原虫有100%的抑制作用。然后在1972年，从黄花蒿中分离出活性物质青蒿素。
从65438到0973，临床研究获得了与实验相同的结果，抗疟药新品种青蒿素诞生了。
1975青蒿素注射液在临床试验中取得了良好的效果。
从65438到0976，周维善等人证明青蒿素是一种新的含有过氧基团的倍半萜内酯。
1977解决了质量标准问题。
从65438年到0978年，上海药物研究所成功改造了青蒿素的化学结构，得到了疗效比青蒿素高很多倍的蒿甲醚。
1984年，科学家终于实现了青蒿素的人工合成。
从65438到0985，青蒿素注射液在临床实验中取得了很好的效果。
1986，青蒿素获得新药证书，获得“国家发明奖”。然而，屠呦呦研究员并没有停止前进的脚步。
1992年7月，其独创的双氢青蒿素再次获得国家一类新药证书，抗疟效果是青蒿素的10倍，并以1992获得国家科委颁发的“国家十大科技成就奖”。
三。青蒿素化学结构的测定
青蒿素又称青蒿素，是一种具有过氧化物桥的倍半萜内酯化合物。分子式为C15H22O5，分子量为282.34，具有过氧键和δ-内酯环，具有1，2，4-三氧杂环己烷包括氧化物的结构单元，在自然界中非常罕见。其分子包括7个手性中心，其结构如图1所示。青蒿素为无色针状结晶，熔点156 ~ 157℃。易溶于氯仿、丙酮、乙酸乙酯和苯，溶于乙醇和乙醚，微溶于冷石油醚，几乎不溶于水。由于其特殊的过氧基，对热不稳定，易被湿、热、还原性物质分解。
第四，教学启示
1.利用天然产物开展化学实验教学
所谓天然产物，泛指地球上所有的天然产物，如岩石、石油、动植物等。狭义上是指化学学科中从动植物中分离出来的具有一定结构的物质，往往具有特殊的功能和经济价值。许多天然产物是人类生活中必不可少的物质。与天然产物相反的概念是化学合成物质，具有研发成本高、筛选命中率低、研发周期长、毒副作用大等缺点，而从天然产物中提取的物质则没有这些缺点，所以要学会充分利用天然产物，利用大自然赋予的物质，尤其是地方特色物质进行研究。青蒿素是从中国特有的青蒿中提取的。这是利用当地天然产品成功开发新产品的最好例子。在化学教学中，教师可以充分利用天然产物，如植物中的色素、土豆中的酶、大理石中的碳酸钙、甘蔗中的糖、蜂蜜中的糖、矿物质中的有用物质等。，开展化学实验教学，培养学生的实践能力。
2.继承与创新并存提高化学教学质量。
青蒿素是中国医药卫生科学家继承祖国医学遗产，运用现代科学知识和方法从黄花蒿中提取出来的。青蒿素的成功制备，借鉴了我国许多传统的中草药书籍，如东晋名医葛洪的《肘后备急方》、元代的《丹溪心法》、明代的《普济方》、明代李时珍的《本草纲目》等。但是这些医书的记载并不是很详细，也没有说明其科学依据。屠呦呦研究员以这些医书为重要参考，从东晋葛洪的方子“青蒿一升水渍，绞汁”中获得灵感，结合自己的思考和实验，最终成功提取青蒿素。
继承与创新相结合不仅是科学研究中的重要原则，也是我们平时做人做事的重要准则，在化学教学活动中也需要坚持。教师不要盲目否定前人的成果和传统的教学方法，不要盲目地把教科书视为神圣或过时，也不要把前人的成果视为完美。而是要有继承和创新的意识，充分发扬过去好的化学教学内容和方法，同时吸收国外和本土的化学教学信息，不断改进我们现有的化学教学内容和方法。
3.注重团队合作，提高整体实力。
屠呦呦研究员因发现青蒿素而获奖，但青蒿素的发现其实不是他1个人的功劳，而是“523工程”团队的共同成果。功劳最大的只有屠呦呦，拉斯克奖只能由个人获得，所以颁给了屠呦呦中为这项研究做出最大功劳的1个人。在青蒿素的发现过程中，我国科学家发扬集体主义精神，团结协作，不分彼此，打破了封闭学科的传统研究模式。可以说，团队合作是青蒿素诞生的最根本原因。虽然屠呦呦研究员贡献很大，但仅凭1人很难成功。只有团结合作，才能有第二个、第三个青蒿素杰作。
化学教学也是如此。只有组建一支教学团队，团结协作，锐意改革教育教学，才能大大提高化学教学质量，培养化学拔尖人才。
4.坚持青山不放松，遇到困难不放弃。
青蒿素的发现和提取不是一蹴而就的。由屠呦呦研究员在190失败实验和191实验中成功。科学是严谨的，条件稍有不同，得到的产品就会大相径庭。无论是科学家的研究还是普通学生的实验，在得不到确定的产品时，都不应该马上放弃，而应该多角度分析，多次实验，坚持下去，这样才能取得最后的成功。目前，虽然中学化学实验教学的实施阻力很大，但只要我们下决心改革教学，克服实验经费和课时不足的困难，利用替代品，长期坚持课内和课外教学内容相结合，千方百计开展一些课内外的探究性实验，让学生多动手，多观察， 多思考，多提问，他们的创新意识和实践能力一定会得到培养，科学素养一定会得到提高。