葉綠素、花青素、類胡蘿卜素，果酸、蔗糖、生物堿……植物中的化學(xué)物質(zhì)，維持植物基本生長發(fā)育，幫助植物應(yīng)對環(huán)境挑戰(zhàn)

提起植物，大家容易聯(lián)想到綠色天然；但一說化學(xué)，不少人第一反應(yīng)是“科技與狠活”。其實，植物本身就包含著成千上萬個化合物分子，是妥妥的“綠色高科技工廠”。

哪些植物可以作為食物、哪些植物能生產(chǎn)藥物、哪些植物中能提煉出絢爛的色素……這些都跟植物所含的天然化合物有很大關(guān)系。植物化學(xué)，是一門研究植物中有什么化合物、各具有什么功能，以及如何開發(fā)利用的科學(xué)。

不少人好奇，植物的化學(xué)成分究竟源自何方？在幾十億年的生命演化長河中，植物不僅要經(jīng)受同類的競爭、微生物的“侵襲”，還要抵抗動物的“取食”。為了生存，植物發(fā)展出兩套精妙的代謝系統(tǒng)：初級代謝產(chǎn)生糖分等化學(xué)物質(zhì)，維持植物的基本生長發(fā)育；次級代謝則產(chǎn)生芳香精油、生物堿等化學(xué)物質(zhì)，作為應(yīng)對環(huán)境挑戰(zhàn)的“武器”。

這些“武器”并非只用于“御敵”。為吸引動物傳粉，有的植物會釋放獨特的芳香物質(zhì)，有的會生成多樣的花青素改變花色，甚至還有植物“禮尚往來”，送上花蜜作為動物幫助傳粉的獎勵。其實，每一株植物都是一座隱秘而龐大的工廠：葉綠素、花青素、類胡蘿卜素……它們是自然界中植物顏色的主宰；果酸、蔗糖、生物堿……帶來酸甜苦辣，霸占我們的味覺。盤中的糧食、杯中的飲料、廚房的調(diào)料、藥店的藥材，以及獨特的香味、多彩的服裝，都可以來自植物。

由于遺傳、地理、氣候及自身生長周期的不同，每種植物的化學(xué)成分也會有所不同。即使是同一種植物的不同部位——葉、根、花、果實，面對的環(huán)境各異、功能不同，其中的化學(xué)成分也有差異。

以我們的一日三餐為例，一種蔬菜或水果中的化學(xué)成分可能有幾百種，含量不同、功能各異。一種植物中實際上有多少種化合物，和已經(jīng)識別了多少種成分存在巨大差異，因為局限于現(xiàn)有的分離技術(shù)水平，一些存在于植物中的化學(xué)成分暫時還無法獲取。同時，活體的植物和采摘曬干后的植物中，化學(xué)成分也可能存在差異。但人類就是這樣在干中學(xué)，植物化學(xué)家就是這樣一邊思考、探索科學(xué)的邊界，一邊發(fā)現(xiàn)、利用這些植物對人類生存的價值，人類用收益支持科學(xué)探索，再用新探索拓展新邊界。

植物的化學(xué)成分實實在在地影響著我們的生活。作為食材，植物為人類提供了油脂、糖分和維生素；作為藥材，植物為我們帶來對抗疾病、呵護健康的藥物。比如，瘧疾曾橫行世界多地，隨著青蒿素的發(fā)現(xiàn)，人類有了對抗瘧疾的武器。保護植物多樣性，也是保護植物化合物的多樣性，從而為人類未來破解難題保留更多可能性。

（作者為中國科學(xué)院昆明植物研究所植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室副主任，本報記者楊文明采訪整理）