全 文 ：原因使材料表面促内皮/抗凝生物化学修饰的研究任务异常艰巨 ,需要解决诸多基本科学问
题。
3　小结
综上所述 ,在临床心脑血管疾病治疗中 ,目前使用的心血管植入物的生物相容性迫切需要
提高 。用生物大分子调整血液接触生物材料表面化学状态以改善材料与生物体之间的相互作
用 ,进而改善材料表面与组织和血液的界面影响关系 ,是提高心血管植入物生物相容性并解决
目前生命科学领域生物材料与人工器官临床治疗问题的最理想途径。然而 ,虽然国内外学者
在该领域开展了相应研究并取得一定进展 ,但主要侧重于人工血管等所用聚合物材料 ,而关于
血管支架 、血栓滤器等心血管植入物所用无机材料表面 ,生物化学修饰以促进内皮化并同时提
高抗凝功能的研究却不多见 ,并且已有的研究还停留在起步阶段 ,许多基本科学问题还有待发
现和解决 。
我们的前期研究发现 , Ti基生物材料表面固定生物分子可有效改善其生物相容性。然
而 ,欲实现材料表面生物化学修饰的优化与应用 ,却面临了诸多亟待解决的基本问题 ,比如生
物相容性改善的化学生物学本质 、生物分子如何协调促内皮化与抗凝的双功能需要 、生物分子
与人体内皮细胞或血小板相互作用的亚细胞水平和分子基础等 。而关于这些问题 ,目前还没
有任何研究者开展工作。
藏药髯花杜鹃和樱草杜鹃中生物活性成分研究
周先礼 　(生命科学与工程学院)
1　概述
藏医药是祖国传统医药的重要组成部分 ,具有浓厚的民族和地域特色。藏药特别是藏成
药由于其药材 、组方和制剂方法独特 ,对一些慢性病 、疑难病 、功能性病变以及某些西药难以治
疗的疾病具有独特的疗效 。然而 ,尽管藏医药有自身丰富的理论体系 ,悠久的用药经验和确切
的疗效 ,近年来藏药产业化也有很大的发展 ,但与中药所面临的情况一样 ,藏药更存在药材来
源混乱 、炮制和加工不规范 、化学成分及疗效物质基础未阐明 、质量标准不完善 、药效机理不明
确等诸多问题。
创制新药 ,关键是筛选和发现新的先导化合物(Lead Compound),并在药理及毒理学基础
上 ,对先导化合物进行优化。从天然资源宝库中寻找新药活性化合物 ,由于具有较好的针对
性 ,加上近年来对天然产物研究手段的极大提高 ,现正成为新药创制的重要途径和研究热点 。
首先 ,它可提供多种新颖独特的化学结构 ,能使研究人员开阔分子设计思路;其次 ,由于天然活
性物质的活性功能多种多样 ,可提供许多新型的药理作用方式;并且天然活性物质一般较易生
物降解 ,具有较好的环境友好性。值得重视的是 ,我国是生物资源丰富的国家 ,特别在西部地
·16·
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　前沿动态　　2009年第 1期
作者简介:周先礼 ,男 ,教授。
区 ,包括青藏高原 ,具有大量的罕见的特有珍惜动植物资源 ,现已引起世界瞩目 。针对目前世
界医药研究进展和我国药物研制的现状 ,应积极利用自身优势 ,抓紧进行创新药物的基础性研
究 ,使我国在该领域的研究有所突破。
2　国内外研究现状及分析
几个世纪以来天然产物 ,尤其是高等植物一直是人类获得药物的来源 。直至今日 ,世界上
也依然有 80%的人口主要依赖于植物和植物提取成分来维护他们的健康。即使在美国 ,也有
120种以上重要的处方药来源于植物 ,大约占美国药物总用量的 25%。与天然产物相关的新
的化学成分要远远多于其它来源的化合物 ,已报道的天然产物 40%在合成化学成分中是没有
的。世界各国和地区投入大量的人力和财力 ,积极开展对天然药物的研究。植物来源的化合
物作为人类寻找新的药物的主要途径之一 ,不仅因为其独特新颖的结构可以作为创制新药的
先导化合物 ,更因其在新药开发中比传统的随机筛选有更高的命中率 ,而使不少制药公司在分
子生物学及生物工程迅猛发展的今天 ,又走向回归自然之路。世界上大约有 250000 种植物 ,
其中仅 10%进行过生物活性测试 ,除了这些植物外 ,还有更多的生物如海洋生物和微生物尚
待进一步研究。
杜鹃花科植物全世界约有 1000多种 ,中国有近 600 种。杜鹃花在我国民间药用历史悠
久 ,且因品种不同而药效有异 ,具有治疗老年慢性气管炎 、平喘镇咳 、祛痰 、消炎止痛 、降压等功
效。杜鹃类药用植物的主要有效成分有萜类 、黄酮类 、酚类和挥发油等。药理研究表明 ,杜鹃
花科植物有良好的抗菌消炎作用 ,如秀丽杜鹃 ,汶川杜鹃的抗菌作用相当于黄连 。杜鹃中的黄
酮类化合物对肿瘤 、气管炎 、心血管等疾病有特殊疗效 ,特别是槲皮素在心血管系统方面有较
强的药理活性。映山红的嫩叶是“红桃合剂”的主要成分 ,对慢性支气管炎有良好疗效 ,杜鹃花
属中很多种类的活性成分已有深入研究 ,如黄毛杜鹃 ,日本杜鹃等。
在国内研究得最详细的 ,当属黄杜鹃 ,又称闹羊花 、山枇杷 、老虎头 、惊羊花等 ,生于海拔
1000米的山坡草地或丘陵地带的灌木丛或山脊杂木林下 ,为著名中草药和杀虫植物 ,目前已
从黄杜鹃中分离并鉴定出结构的活性成分有 8 种 ,分别是闹羊花素(Rhodojaponin)-Ⅱ、Ⅲ 、
Ⅳ,Rhodomollein -Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ , Kalmanol和 Grayanotoxin -Ⅲ。此外 ,还含有梫木毒素(An-
dromedotoxin)、石楠素(Ericolin)、杜鹃花毒素(Rhodotox in)、司帕拉沙酚(Sparassol)、马醉木毒
素(Asebotoxin)等成分。从目前报道看 ,黄杜鹃活性成分中 ,对昆虫活性最强的是闹羊素-Ⅲ ,
其对马铃薯甲虫 、草地夜蛾 、杂拟谷盗 、二化螟 、粘虫 、亚洲玉米糊螟 、斜纹夜螟 、甜菜夜蛾等具
有强烈的生物活性。
髯花杜鹃(Rhododendron anthopogon D.Don)、樱草杜鹃(Rhodode-ndron primulaeflorum
Bur.et Franch)主产于海拔 4000米左右的青藏高原 ,除樱草杜鹃中的挥发油成分外 ,其化学成
分 、生物活性的研究至今未见报道 。
髯花杜鹃为杜鹃花科杜鹃属植物 ,藏药塔勒嘎保的原植物之一 ,产于西藏西部 ,生于海拔
3000-4900米的山坡灌丛中 ,分布于克什米尔地区 、尼泊尔 、不丹 、锡金及印度北部 。塔勒嘎
保性苦 、涩寒;清热消炎 ,止咳平喘;外用消炎散肿 。在藏药中 ,髯花杜鹃的叶和花分别入药。
樱草杜鹃为杜鹃花科杜鹃属植物 ,是著名藏药“达里”的原植物之一 ,分布于我国云南 、四
川 、西藏 ,其花味甘 、苦 、涩 ,消化后变为甘 ,功效轻 、热干 ,主治浮肿 、水土不适 、肺病 、气管炎 、体
弱 、声哑。叶味苦 、涩 ,消化后变苦 ,功效热锐 ,治胃寒 、饮食不正 、皮肤病 、四肢僵硬。各地藏医
·17·
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　前沿动态　　2009年第 1期
在临床使用中也不尽相同 ,西藏 、云南的藏医主要用花来配制藏成药 ,叶习惯用于药浴治疗皮
肤病 ,青海 、四川甘孜州阿坝州的藏医则花 、叶均可内服使用 。
独特的高原生态环境赋予这些高原特有植物的化学成分与生长在其它地方同属和相近的
植物有很大差异 ,长期的藏医用药历史肯定了相应活性成分的存在 ,从中发现结构新颖的活性
成分和先导化合物的可能性很大。科学的积累可以开拓新的思路。长期以来 ,我国创新药物
的研究一直是以仿制为主 ,因此 ,开发具有自主知识产权 ,具有新作用机制和资源特色的新药
物 ,成为当务之急。从天然产物中寻找和发现先导物的工作是创制新药的关键 ,也是目前国际
上研究天然产物活性成分的主要思路和方法 。
基于机理分析与实验测试的 PEMFC系统动态模型研究
陈维荣 　(电气工程学院)
1　研究意义
燃料电池是 21世纪对人类社会产生重大影响的高新技术之一 ,也是人类步入氢能时代的
一个重要里程碑 。燃料电池是一种高效 、环境友好的能源装置 ,它直接将贮存在燃料与氧化剂
中的化学能转化为电能。近年来燃料电池技术的发展备受各国政府和企业重视 ,无论是学术
上的基础研究或者是商业上的应用开发均有长足的进步。
对于许多应用装置来说 ,质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种非常有吸引力的能源 ,适
用于可移动动力源 、电动车以及分散电站。PEMFC 具有低运行温度 、高功率密度 、快速响应 、
快速启动能力 、稳定性好以及当使用纯氢气时不会造成环境污染等特点。现在国内外相关研
究机构已对 PEMFC电特性进行了大量研究 ,但主要是针对其稳态特性 ,而对 PEMFC 动态特
性的研究却较少 。由于 PEMFC 动态特性研究对于电池的设计开发和实际应用有极其重要的
作用 ,同时涉及到流体力学 、热力学 、电化学以及计算机等众多学科分支 ,因此 , PEMFC动态
特性的研究具有重要的科学研究和工程应用意义 。目前 ,已提出的 PEMFC 系统动态模型 ,其
机理复杂 、参数繁多且不易确定 、计算时间长 ,且模型中没有综合考虑电压系统 、空气供应系
统 、水管理系统和热量管理系统等相关子系统的建模 ,所以不适合用于 PEMFC 系统设计和控
制。
2　国内外研究现状及分析
2.1　PEMFC稳态模型的研究现状
PEMFC的工作过程复杂 ,其工作原理涉及到流体动力学 、热力学 、传质学 、电化学 、材料
学等学科。目前 ,根据不同的建模方法可将 PEMFC 的数学模型分为稳态模型和动态模型 ,每
种模型又可分为机理模型和实验模型。PEMFC 的稳态模型已有大量研究成果 ,其数学模型
也相对比较成熟 。
·18·
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　前沿动态　　2009年第 1期
作者简介:陈维荣 ,男 ,教授。