自然界中到处都是“化学家”

大千世界，无论是各行各业的翘楚人物，还是普普通通的芸芸众生，其实大家都是天生的“化学家”。就知道你不相信，且听笔者娓娓道来。

当你读这篇文章的时候，你的眼睛正在使用有机化合物视黄醛（retinal）将光线转化成神经冲动（图1a）；当你动用手指翻动手机屏幕时，你的手指正在发生着化学反应，将糖转化成你所需要的能量（图1b）；当你思考问题的时候，你的大脑神经元之间被简单的有机分子神经递质胺类（neurotransmitter amines）传导着，因此大脑才会有反应（图1c）。看到了吧，我们每个人从出生开始掌握了丰富的化学分子，娴熟的使用着化学物质。每个人其实都是一个“人型容器”，装满化学物质，说是天生“化学家”一点都不算过。

图1. 与人类生命活动有关的化学物质

除了人类之外，地球上还有很多生物也深谙化学之道。臭鼬很显然也是此中高手，通过进化，它们使用恶臭的硫醇进行防御，当有敌人来袭，它们会释放出大量硫醇来熏走敌人，不得不说，臭鼬真是“化学战高手”（图2）。

图2. 臭鼬和它的“化学武器”

玫瑰也不甘示弱呢，作为千千万万女性最喜爱的植物，它使劲浑身解数，散发着迷人清香，这种香味是一种叫做damascenone的化学物质引起的。这种物质还有一个非常奇特的特点，浓的时候闻起来像樟脑或者松脂味，稀的时候很香，且一定程度上越稀越香（图3）。

图3. 玫瑰和它的香味分子

昆虫一般是靠气味去辨别同类的。它们分泌着化学物质去吸引同伴：比如雌性烟草甲虫分泌一种叫做serricomin的性信息素，雄性烟草甲虫对这种化学物质非常敏感。据统计，1.5 mg的serricomin便可吸引65,000只雄性烟草甲虫聚集（图4a）。橄榄飞蛾还是从事不对称合成领域的“化学家”呢，不同性别的橄榄飞蛾释放不同手性的信息素去吸引各自的目标，这样就不会出现弄错性别的尴尬啦（图4b）。

图4. 昆虫的信息素

最后来聊聊生命的遗传物质吧！说到遗传物质，估计大家都知道DNA的大名，并且都知道是双螺旋结构。可是DNA的化学结构是什么？为什么DNA是双螺旋结构？估计能答上来的人不多吧。DNA基本结构单元是脱氧核苷酸，如图5所示，由磷酸基团、核糖基以及碱基三部分构成。根据碱基的不同，DNA含有四种基本单元：腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C。通过两两配位（A-T，C-G）使得DNA成双螺旋结构。配位使用的也是最基本的化学原理——氢键，A与T以两个氢键连接，C与G则是三个氢键。这也就解释了为什么A与C、T与G不能配位。不由的感叹，生命真的太神奇了！

图4. 脱氧核苷酸的四种碱基

看看吧，我们都是天生的“化学家”，选化学专业只是回归本行而已，我们还有什么理由不去学好化学呢？

（本文内容主要来自书籍Organic Chemistry，作者Clayden, Greeves, Warren and Wothers）

（本文由Chem-Stone供稿）