当我们还是个小孩子的时候，我们的大脑以及中枢神经系统的其他部分都还很不完善。因而我们在好多方面都还不能用大脑去有意识地调控我们对环境的生理及心理反应。不过，在白天灿烂的阳光下，我们总是情不自禁地想跑啊、跳啊、叫啊、嚷啊，只想动个不停，却很少有想瞌睡的念头；而到了漆黑幽静的夜里，我们却又不自觉地安静下来，往往一不留神便睡倒在妈妈的怀里。还有到了春天，我们总是在暖和的春风里心情舒畅，而深秋的落叶，也莫名其妙地影响着我们幼小而单纯的心绪……这些，我们并不是像我们长大了时那样由大脑来调节，而是那尚未长成的大脑还暂时没意识到心情对环境的需要，但我们却总像是受着什么奇妙的控制，好像幼小的躯体里有什么小精灵躲在里面发号施令，指挥着我们对环境作出心理反应，只是我们并不知觉这个小精灵的存在而已。现代的科学揭开了这个秘密。原来我们体内真的有一种指挥我们幼小的躯体的小精灵，不过它不是别的什么东西，而是一种化学物质。
在脑垂体的后下方，长着一个神秘的内分泌腺体——松果体。少儿时期，孩子们的松果体不断地分泌出一种极小量的化学物质——Melatonin。就是这种化学物质，在我们大脑尚不健全的时候，不仅自作主张地为小孩子们管理着生物钟，就像给他们一只小钟和一张寒暑节气表一样，告诉他们昼夜的变化和寒暑季节的交替，同时还往往使小孩子们长得白白胖胖的，极惹人喜爱，因此，在中文里，Melatonin又被称为褪黑激素。现在的研究成果表明，作为一种特殊的药物，褪黑激素在人体神经分泌免疫调节方面有着重要的应用价值，涉及生物钟节律调节。性腺功能的稳定、抗炎、镇痛、抗氧化及维持神经系统的正常活动等多个方面，肿瘤、精神病、老年痴呆、衰老、肝炎等疾病也可能与褪黑激素的调节失衡有关。
如此神奇的小精灵，却是一个结构相当简单的化学物质，不信吗？化学家们将它提纯后，采用现代有机波谱法等先进的结构分析手段，已经将它的结构完全展示于世人的面前。用化学结构式表示为：
CH3ONHCH2CH2NHCCH3O
它的名称是N-乙酰基-5-甲氧基吲哚乙胺，左边的主要部分是一个甲氧基吲哚环，右上方小的部分则是N-乙酰乙胺。其实，进入人体细胞内的微观世界，我们会发现“主要”与“次要”正好与刚才的掉了个头。
在人体细胞里受褪黑激素作用的地方，蛋白质与其他分子装配在一起，形成了一个奇特的“手套”：里面是空心的，起药物作用的“按钮开关”就装在空心口袋里；口的形状很奇特，又很小，阻止着一般的“手”的伸入，却又能让特殊的“手”伸进去。当褪黑激素接近这只手套时，巧夺天工的奇妙设计立即发生了作用：吲哚环上连着的“手”——CH2CH2NHCCH3O恰如其分地伸进了特制的“手套”，紧密贴合，从而启动了作用开关，发动了一连串的生理作用过程；而这时，吲哚环只能被拒于门外起点辅助的作用。这便是科学家们揭示的生理作用机理，这当中，身体内的蛋白质与其他分子构成的“手套”被称为“受体分子”，而药物分子的关键部分官能团：CH2CH2NHCCH3O则成了开启生理大门的神奇之“手”。也正是有了这部分关键的结构，药物分子才可能与受体分子发生“手”与“手套”的作用，药物也才有了这种独特的效果。
这便是药物化学中官能团与受体分子的结合作用过程：特定的“手”与“手套”的贴合过程。这当中显示的，便是药物的结构与功效的关系。“手套”是定作好的，药物分子只有具备一只特殊形状与尺寸的“手”才可能与它结合而产生生理作用；“手”大了或形状不符，结构错了，便不会具有这种特殊的生理功效。
在这里，我们还只看了起决定作用的关键结构——CH2CH2NHCCH3O部分。吲哚环不是决定性的，但它的辅助作用却也不能忽视。它使整个分子形成了相对稳定的一个整体，可以在人体内的运输等过程中保持整个分子的形状与结构，“手”也正是长在了吲哚环这个“人”身上才具有了“手”的功能。因而，它们所形成的整体结构与它独特的功效并不能“完全”分离，科学家们对这个药物的研究，也没有忽略这个“人”的整体。想象力在这里又一次给化学家们提供了广阔的天地：“手”的结构定了，要是长在另一个相似的“人”身上，还会有这种生理功能吗？
替换吲哚环，对药物进行结构改造！化学家们在实验室里又忙碌了起来。
萘环与吲哚环
NH是相近的结构，萘环却比吲哚环更具有化学稳定性，从这一点出发，化学家们给褪黑激素的身体进行了骨架重组手术：
躯体骨架变成了萘环，甲氧基则装在相似的部位，那么CH3O就与CH3ONH形同兄弟了；再装上那只奇特的手——CH2CH2NHCCH3O药理学家们把新的“人”CH3OCH2CH2NHCCH3O送进了细胞。
“手”顺利进入“手套”！“手”与“手套”像原来那样紧密贴合！“手”成功开启生理按钮！成功了！科学家们喜又不禁，但也没忘记对新“人”与旧“人”作更为完全的比较。效果极为接近；副作用几乎相同，都很小；新“人”更稳定，作用效果更持久！于是，在经过科学的药理，毒理以及临床试验后，人体细胞自己设计的褪黑激素不得不眼睁睁地看着被新一代人工合成的“假药”以假乱真了。也难怪，人家又稳定，又价廉，公平竞争之下当然胜券在握了。
其实，这只是人类在与病魔的斗争中以假乱真的一个很普通的例子。在人与病魔的殊死搏斗中，为了保护生命免遭病魔蹂躏，为了生命之花常开不败，人们不仅仅努力寻找可以抵抗疾病侵袭的药物，还往往更加深入地去寻找药效更好的、来源更丰富的新药。大自然给予了人类莫大的恩赐，很多疾病都在大自然创造的化学物质的攻击下望风而逃，至少也受到了一定的抑制而不再那么肆无忌惮。药物学家们感谢大自然，历尽千辛万苦去环境险恶的大自然中寻觅抵御病魔的药方；但他们并不满足，因为生命仍然受着日益巨大的威胁，我们只有依靠自己的智慧去创造更好的良药，才可以最终摆脱生命的危机。在大自然创造的种种生物活性天然产物的启发下，药物学家们利用最新的科技成果，深入研究了天然产物结构以及受体分子的结构，仔细分析了它们互相作用产生生理作用的过程，从而积累了关于药物结构功能效用之间的密切联系的大量知识，创立了相当完善的药物构效关系的理论。药物化学家们不仅凭着经验以及想象力，根据某种天然产物的微观结构以及结构与效用的理论关系，对天然产物进行结构的改造和修饰，通过增减次要官能团或重组骨架，来寻找更稳定、来源更丰富、成本更低或更有效用的新药；他们甚至充分利用了先进的计算机来模拟药物与受体分子的作用过程，进行计算机辅助分子设计，对药物的次要以及主要官能团都进行结构优化，以期获得较之于大自然的设计作品结构更合理的，治疗效果更强的新药。这些理论与实践，为新药的开发与创制，为生命更加健康地成长，展现出一片崭新的蓝色的天空。
虾米的大钳与小钳
在奇妙的水下世界里，一只只小小的虾米，静悄悄地开始了它们幼小的生命。它们那娇嫩的身躯，看起来是多么的纤小；它们那一双双十分惹眼的大钳子，也显得并不是那么的强劲有力。不过，你仔细瞧瞧，这种小虾米们的一双双大钳子是多么的漂亮呀！晶莹如玉，小巧玲珑，噫！它们怎么不是一样大小的一对钳子呢？我们见过的虾米，不都是有一只大钳和一只小钳么？这可真奇怪呀！
别先想那么多了，我们还是先来看看这群小虾米们游戏的童年生活吧。小小的虾米，挥舞着它的一双小巧玲珑的钳子，追逐着猎取食物，美美地饱餐了一顿。然后，它得意洋洋地挺着它们，一会儿在水草森林里悠闲地往来散步，抑或是装着十分严肃的样子来回巡逻，一会儿又与伙伴们嬉戏逗乐，一会儿竟又大胆地仿佛是为了证明它的勇猛无畏，参加了一场场也许并不十分认真的“战斗”。
哎呀！它的一只大钳怎么突然折了！瞧它疼得那么厉害，伤心地哭着，垂头丧气地向它的妈妈奔去。小虾米的妈妈一边细心地给这个淘气的小伤兵包扎着伤口，一边十分疼爱地抚慰着它。奇怪的是，她一边说话，一边竟然还不太在乎地微笑着，而小虾米一会儿后竟然也破涕为笑了。这是为什么呢？原来，虾米妈妈告诉小虾米不要伤心，很快它就能长出一只更加漂亮的钳子来，像叔叔伯伯那样，新长的钳子和原来的钳子长成一小一大的一对，这是因为虾米的家族里有特殊的再生能力。听了妈妈的话，小虾米放心了。不久以后，小虾米又长出了一只漂亮的小钳子，小虾米也渐渐地长大了。学会了好多好多新的东西。
在这个故事里，小虾米的大钳子与小钳子的由来虽然未必就是这样，不过，它却讲述了生命现象里的一种非常重要的生长现象——再生。小虾米的钳子折断了一只，但不久又长了出来，虾米身上受损伤的钳子就在生长过程中修复了，这便是虾米的再生。好多动物或植物，身体的某一部分受到外来的损伤而损失了，但生命体能自动对它进行修复性的生长，这种现象便叫作“再生”。好多好多的生命体都有再生的功能，而这个现象在生活中也很容易观察到。一条蚯蚓，不小心被弄成了两段，其中主要的一段就能进行修复性的再生，把失去的那一段身体再长出来，从而又长成了条完整的蚯蚓。一棵小树的树干被砍伤了，树的表皮上便形成了一条伤口；不过，小树的生长很快就能长出新的表皮层，让伤口很快愈合起来，这也是再生。值得一提的是，海星就像故事里的小虾米一样，如果偶然不幸失去了它身体的一部分器官，它的特殊再生功能就能长出完整的新的器官来；好多蠕虫也具有这样的让整个整个的器官再生的特异功能。而别的许多动植物则没有这么神通广大。只具有细胞和组织层次上的再生能力，它们只能修复细胞或组织，却不能修复失去的整个器官。
好一个奇妙的再生现象！生命体为什么会有再生功能呢？是什么神奇的精灵在指挥着伤口的修复呢？我们知道，身体无论哪一部分，其主要的结构基石都是蛋白质构成的，伤口要愈合，新的组织或器官要修复，那必然离不开蛋白质的合成。这样，我们便一下子明白了：蛋白质是由遗传物质DNA分子中的基因片段来指挥合成的，那么，指挥再生这个重要的生命过程的，必定也是基因！不错，正是不同的基因，奉命注视着我们的身体状况。哪一部分损伤了，消息很快就可以传到相应的基因片段那里，这段基因便成了“救灾指挥部”，发动一切力量来修复损伤部位，合成需要的蛋白质，尽职尽责，直到抢修任务完全成功，它便又转入了待命的状态。
在人的身体里，既然人的生命初始是由一个受精卵细胞分裂和分化生长而来，既然当初指挥建筑人体各部分组织、器官和系统的基因都具备，那为什么人只能进行细胞和组织再生而不能进行器官和系统的再生呢？这一直是科学家们深切关注的生命重大课题之一。近年来，根据对某些生命现象的细致观察，再相互联系全面思考，科学家们提出了一个大胆而又比较合理的看法。他们认为，在人体的染色体里，除了含有DNA分子外，还含有与DNA分子紧密结合的蛋白质，称为“DNA结合蛋白”。人体器官如四肢、内脏、皮肤的大的损伤，就无法揭开这些蛋白质的封锁而传给相应的基因片段，这些基因片段既然得不到有关损伤的消息，就无法激活而组成临时“救灾指挥部”了。人便就是因为这个而不具备器官的再生功能的。这个理论，使科学家们对DNA结合蛋白产生了浓厚的兴趣。研究这些蛋白质与DNA分子的相互结合方式，研究二者的相互作用，不仅仅对探索生命的奥秘具有深远的理论意义，在外科手术中也有着极为诱人的广阔前景。
想一想吧，DNA分子上的基因片段控制着生命的基石——蛋白质的合成，那么，利用人体细胞内的相应DNA片断，我们可以再生培育出一只新的手、新的腿或者一个新的内脏器官。人们的器官缺损了，就可以用这些新的器官来移植修补，那么，世界上就不会有缺胳膊少腿的残疾人，也不会有内脏器官欠缺的病人了。还有，大面积的烧伤，人不能再生，一直是用移植皮肤来治疗，但这并不完全成功，伤痕也极为明显，总是影响着病人以后的生活。如果基因片断恢复了再生功能，这一切的痛苦便可以免去了：伤口愈合不会再留下伤痕，新长的皮肤说不定更光滑白净呢！
这些，都得解决一道难题：去除DNA分子的基因片段上的“封条”——DNA结合蛋白。所以科学家们为了想出对付DNA结合蛋白的方法，已经开始对它进行特别的研究，以便做到知己知彼，方能百战不殆。我们热切地期望着这一领域的新进展和重大突破，因为小虾米能长出一双大钳和小钳，我们也希望科学能使缺损了一条胳膊的残疾人能有一双灵巧的手，让他们的生命之花不要在意外的损伤里早早枯萎！
