6 生物矿化
自然界生物利用矿物至少已有35亿年历史。从细菌、微生物到动物、植物的体内均可
形成矿物。生物矿化的研究始于本世纪初。近些年来我国学者也开展了这方面的研究，并
已有专著问世［104，105］。崔福斋等［106］采用X-射线分析等方法，对象牙从钠米到厘
米的分级结构做了详细的研究，结果表明象牙与人类的牙齿的牙本质相似，是由羟基磷灰
石晶体和胶原纤维所组成。然而，由于羟基磷灰石中的钙部分地被镁所取代，从而导致象
牙中钙的化学环境要比羟基磷灰石晶体中的更加复杂。他们还用扫描电镜、透射电镜和X-
射线衍射等方法，研究了在硬脂酸单分子膜下磷酸钙的控制结晶作用［107］，发现当无膜
存在时，磷酸八钙(OCP)晶体以20nm～50nm的微小晶簇混乱地从溶液中析出，且不具有择优
取向。邰子厚等［108］近年来合成了一系列新型的两亲配体，它们既具有通常两亲分子的
结构特征，又具有配体的化学性质，只要改变配位基团中杂原子的数目与种类，原则上就
可能在气、液界面上形成不同结构类型的单分子膜，用它不仅可以诱导难溶性的矿物，而
且也为诱导水溶性的无机矿物开辟了途径。温树林等［109］对生物陶瓷的显微结构特征做
了深入的研究后指出，生物陶瓷的物理化学性质及生物功能，最终取决于它的结构特征，
如原子的键长、键角、空间结构以及晶体结构的缺陷、如位错及晶界等。
随着生物矿化研究工作的开展，在充分比较生物矿物与纯矿物的形成过程及晶体结构
的基础上，进一步认识到，有机基质及有机-无机界面的分子识别，在晶体的成核、生长以
及微结构的有序组装方面起着关键作用。邰子厚建议［69］今后应在以下几个方面开展研
究：(1)诱导分子膜作为分子膜板的定向成核；(2)利用超分子组装体系合成纳米材料；(3
)微结构的构筑等。生物矿化的研究使人们有希望获得既有确定大小、晶形和取向，又具有
光、电、磁、声等功能的特殊晶体，为进一步合成优良的生物活性陶瓷、功程生物材料开
辟一个新的研究天地。
7 环境生物无机化学
环境生物无机化学从环境与生物体的相互作用出发，研究无机元素在环境中的存在形
态、转化及其效应和人体健康的关系。国内研究工作集中在：(1)与地方病和心血管病有关
的碘、氟、铅、铬等；(2)结合动物和人体健康进行的汞、镉、铅、铜、锌、砷、铝和硒的
研究；(3)结合作物生长开展的硼、锰、锌和钼的研究；(4)结合微量元素应用的潜在危害
作用研究，如农用稀土研究等。已有多部专著问世［109～111］。我国学者彭安、徐辉碧
等对硒的化学开展了卓有成效的研究［110，112］。研究侧重中国低硒带与健康的关系及
低硒生态环境改良途径。另一个与环境生态有关的重大问题是稀土微肥和稀土饲料的广泛
应用，会不会给人带来长期毒害，对此国家已经组织了重大基金项目进行研究(参看本文第
3节)。汞是我国生态环境中突出的污染元素。国际上存在的金矿开采和燃煤带来的污染在
我国也同样存在，已引起国内外的充分重视和研究新热点。国际公认在全球最具潜在危害
性的金属有镉、汞、铅、锡、锑、银、锌等。这些金属的形态和转化仍是我们需要切实解
决的研究课题。非金属元素碘、氟、砷对人的健康至关重要，要从必需和毒害两个方面加
以研究。在今后相当长的时期内，与地方病和区域健康有关的微量元素环境生物无机化学
研究仍将是本学科研究的重点［69］。环境生物无机化学是一个与人类生存和生活质量密
切相关的分支学科，需要给以更多的关注。
8 小结
从上述不难看出，我国生物无机化学是一个顺应国际学术潮流、刚刚发展起来的新学
科，在短短的近20年期间，从不同学科转来的学者们，走进这片处女地、一面辛勤耕耘，
一面培养新秀，不仅作出了令人瞩目的成绩，而且培养了一批愿意在这里献身的年轻人才
。今后我国的生物无机化学学科发展，应该进入生物大分子更深层次的研究，作出更多国
际水平的成果。
作者简介：杨频 男，1933年11月生，河北高阳人，教授，从事结构无机和生物无机化学
研究。
作者单位：山西大学分子科学研究所 太原 030006
参考文献
［1］ Wang J H et al. J.Biol.Chem.,1977,252:4175.
［2］ 孙册.生命的化学，1991，11(3)：34.
［3］ Yang Pin,Ma Gu Bin,Yang Bin Sheng.Acta Chemica Sinica English Edition,1
989,(5):443.
［4］ Lu Tongbu,Peng Xinyu,Yang Huiying et al.Enzyme and Microbial Tech.,1996
,339～342.
［5］ Zhang Zuxuan,Zhang Yuanzhen,Ren Zhenzhang et al.Kexue Tongbao,1986,31(3
):205～210.
［6］ Mao Yan,Chen Rongsan,Dai Anbang et al.Chinese Science Bulletin,1989,34(
19):1668～1669.
［7］ Zhou Yongqia,Wang Yuwen,Hu Xuying et al.Biophys.Chemistry,1994,51:81～8
7.
［8］ Zhou Yongqia,Hu Xuying et al.Biochem.J.,1994,304:23～26.
［9］ 胡绪英，宋仲容，苏宪东等.中国科学(B辑)，1997，27(1)：75～79.
［10］ 李荣昌，陈宝卫，王夔.高等学校化学学报，1986，7(7)：571～575.
［11］ 李荣昌，高京敏.高等学校化学学报，1989，10(4)：345～350.
［12］ Gao Liming,Li Rongchang,Wang Kui.J.Inorg.Biochem.,1989,36:83～92.
［13］ Ye Baohui,Chen Xiaoming et al.Inorg.Chim.Acta.,1995,240(1/2):5.
［14］ 杨频，靳兰，杨斌盛.高等学校化学学报，1994，12：1742～1745.
［15］ Jin Lan,Yang Pin.J.Inorg.Biochem.,1997,68:79～83.
［16］ Jin Lan,Yang Pin.Microchemical Journal,1998,58:144～150.
［17］ Hua Erbing,Yang Pin.Polyhedron,1996,15(12):2067～2070.
［18］ Yang Pin,Hua Erbing.Macromol.Chem.Phys.,1997,198:1411～1415.
［19］ Hua Erbing,Yang Pin.Chinese J.Chemistry,1996,14(4):297～302.
［20］ Ren Rui,Yang Pin,Song Aixin.J.Inorg.Biochem.,1999,70:1～10.
［21］ Li X,Zhu B,Zhao D et al.Indian J.Chem.,1996:1144.
［22］ Zhu B,Li X,Wu Y et al.Polyhedron,1997:1～5.
［23］ 卜显和，朱树梅，杨铭等.高等学校化学学报，1995，16(7)：1064.
［24］ 郭茂林，杨频.高等学校化学学报，1995，16(7)：1014.
［25］ 郭茂林，杨频，杨斌盛，张志刚.中国科学(B辑)，1995，25(2)：517～524.
［26］ Zhu L,Kostic N M.J.Am.Chem.Soc.,1993,115:4566.
［27］ Chen X,Zhu L,You H et al.J.Chem.Soc.,Dalton trans.,1996:2653.
［28］ Zhu L,Qin L,Parac T N,Kostic N M et al.J.Am.Chem.Soc.,1994,116:5218.
［29］ 杨频等.生物无机化学导论.西安：西安交通大学出版社，1991.
［30］ Yang Pin,Yang Manman,Yang Binsheng.Chinese Journal of Chemistry,1996,1
4(2):109～113.
［31］ Yang Manman,Yang Pin,Xi Xiaoli.Chinese Science Bulletin,1994,39(9):734
～739.
［32］ 杨曼曼，杨频，张立伟.科学通报，1994，39(1)：31～35.
［33］ 宋心琦等.科学通报，1996，41(11)：1001～1004.
［34］ 童沈阳等.高等学校化学学报，1996，17(4)：539～542.
［35］ Yang Pin,Ma Guibin,Yang Binsheng.Acta Chimica Sinica(Eng.Edi.),1989,5:
443.
［36］ 杨频，马贵斌.科学通报，1989，24：1871.
［37］ YangPin,Guo Maolin.Metal Based Drugs,1998,5(1):41～58.
［38］ YangPin,Guo Maolin.Coord.Chem.Rev.,1999,185～186:189～211.
［39］ 杨频，郭茂林，李青山，田燕妮.中国科学，1996，26(4)：304～310.
［40］ Tian Yan Ni,Yang Pin et al.Polyhedron,1997,16(12):1993～1998.
［41］ Wang Kui.Pure Appl.Chem.,1988,60(8):1279～1284.
［42］ 王夔，陈宝卫，李荣昌等.自然科学进展，1991,(6)：481～485.
［43］ Zhu J,An F,Liu G et al.Metal-Based Drugs,1995,2(4):233～240.
［44］ 郭茂林，杨频，杨斌盛，张志刚.中国科学(B辑)，1995，25(2)：517～524.
［45］ Zhang Zhigang,Yang Pin.Journal Inorg.Biochem.,1996,63:183～190.
［46］ Zhang Zhigang,Yang Pin, Guo Maolin.Transition Metal Chemistry,1996,21:
322～326.
［47］ Hu S Z.Inorg.Chim.Acta.,1990,173:3.
［48］ Wan J Z.Inorg.Chim.Acta.,1988,152:67.
［49］ Ruisi G,Huber F.J.Inorg.Biochem.,1985,25:229.
［50］ Pan Huade,Gielen M.Organometallics.,1990,9:2100.
［51］ Gielen M,Pan Huade.Inorg.Chim.Acta.,1992,196:115.
［52］ Li Qingshan,Yang Pin,Hua Erbing.J.Coord.Chem.,1996,35:1.
［53］ Li Qingshan,Yang Pin et al.J.Bioinorg.Chem.,1996,64:181.
［54］ Li Qingshan,Yang Pin,Wan Jiazhu,Wu Wenshi.Syn.React.Inorg.Metorg.Chem.
,1996,26(4):561.
［55］ 杨频，李青山.结构化学，1996，15：163.
［56］ Li Q,Jin L,Yang P,Wan J,Wu W.Syn.Reac.Inorg.Met.Org.Chem.,1997,27:811.
［57］ 卢国埕.环境与健康回顾与展望.北京：华夏出版社，1993，468～587.
［58］ 中国稀土协会.稀土卫生毒理学专辑.1985.
［59］ 倪嘉缵.稀土生物无机化学.北京：科学出版社，1995.
［60］ 郭繁清等.核化学与放射化学，1996，18(3)：133.
［61］ 牛春吉等.应用化学，1996，13(3)：3.
［62］ 孙洪业等.北京医科大学学报，1995，27(4)：317.
［63］ Yang Pin et al.Chinese Chemical Letters,1996,7(9):820.
［64］ Ma Guibin,Yang Pin et al.Chinese Chemical Letters,1996,7(7):675.
［65］ 李荣昌等.北京医科大学学报，1995，27(3)：239.
［66］ Sun Hong et al.J.Inorg.Biochem.
［67］ 李丹等.中山大学学报，1996，35：183；1997，(3)：36.
［68］ 祝世功等.哈尔滨医科大学学报，1996，30(3)：77.
［69］ 王夔，韩万书.中国生物无机化学十年进展.北京：高等教育出版社，1997.
［70］ 蒋德和等.无机化学学报，1995，11：15.
［71］ 聂毓秀等.中国兽医学学报，1994，14(1)：59.
［72］ 张万明等.高等学校化学学报，1993，14(10)：1351～1353.
［73］ Zou Juan,Yang Xiaogai,Li Rongchang et al.Biometals,1997,10:37.
［74］ Lu J F,Wang K,Su X Z et al.Metal-based Drugs,1995,2(2):73～80.
［75］ 卢景芬，安佩东，马玉良等.生物物理学报，1995，11(2)：196～200.
［76］ 邹仲之，粟振宝，王晓辉.解剖学报，1990，21：51～55.
［77］ 孙洪业等.北京医科大学学报，1995，24(4)：317.
［78］ 杨晓达等.北京医科大学学报，1996，25：8～14.
［79］ 杨频，魏春英.化学通报，1996，(7)：14～17.
［80］ Ma Guibin et al.Chinese Chemical Letters,1996,7(7):675～678.
［81］ Wang Kui et al.Coord.Chem.Rev.,1996,(156):53.
［82］ 王夔，曾慧慧，王剑等.化学学报，1992，(50)：685.
［83］ Liu Gaohua,Shao Weiping,Tang Wenxia.J.Inorg.Biochem.,1995,60:123～131.
［84］ Huang Z X,Feng M et al.J.Electroanal.Chem.,1996,416:31～40.
［85］ 黄仲贤，顾伟强，胡红雨等.高等学校化学学报，1993，14：454～457.
［86］ 张保林，王文清等.生物化学与生物物理学报，1993，25：425～431.
［87］ Lu Qin,Luo Qinhui et al.J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1990:1429～1430.
［88］ Mao Z W,Yu K B,Tang W X et al.Inorg.Chem.,1933,32:3104～3108.
［89］ Ji Liangnian,He Hongshan et al.Inorg.Chim.Acta,1990,174:21～25.
［90］ Yang Xiangliang,Xu Huibi,Yi Yong.Third Inter.Sym.Appl.Bioinorg.Chem.Ab
stract,1994,Perth.
［91］ 朱振齐，罗贵民，丁兰等.生物化学杂志，1995，11：338～341.
［92］ 李春华，唐晓松.四川大学学报，1990，27(1)：73～76.
［93］ 徐俊，楼心，朱正华.华东化工学院学报，1989，15(4)：436～440.
［94］ 刘卫华，孙启安，罗贵民等.生物化学杂志，1995，11(6)：673～678.
［95］ 李增吉，沈家骢，马林等.高等学校化学学报，1991，12(5)：695～698.
［96］ Liu F,Zhuo R X.Appl.Biochem.,1993,18:57～65.
［97］ 彭安.中国地方病防治杂志，1994，9(2)：150～153.
［98］ Yang Ming,Wang Kui,Gao Lin et al.J.Chinese Pharmac.Sci.,1992,1(1):28～
32.
［99］ 唐家骏，芮海凤.生物化学与生物物理学报，1988，20(3)：259～267.
［100］ 黄开勋，Clausen J,徐辉碧.生物化学杂志，1995，11(3)：264～269.
［101］ Chen Huilan,Han Deyan et al.Inorg.Chem.,1996,35(6):1502～1508.
［102］ Chen Huilan,Yan Hong et al.Synth.React.Inorg.Met.-Org.Chem.,1993,23(3
):347～348.
［103］ Luo Laibin,Chen Yu,Chen Huilan et al.Spectroscopy Letters,1996,29(3):
449～464.
［104］ 王夔等.生物无机化学.北京：清华大学出版社，1989，69～88.
［105］ 戴永定等.生物矿物学.北京：石油工业出版社，1994，72～88.
［106］ 崔福斋，冯庆玲.生物矿物及生物矿化原理.北京：科学出版社，1996，74～124
.
［107］ Lu H B,Ma C L et al.J.Crystal Growth,1995,155:120.
［108］ Tang R K,Tai Z H et al.J.Chem.Soc.Dalton Trans.,1996:4439.
［109］ 彭安，王文华.环境生物无机化学.北京：北京大学出版社，1991，1：192.
［110］ 徐辉碧，黄开勋.硒的化学、生物化学及其在生命科学中的应用.武汉：华中理工
大学出版社，1994，152～281.
［111］ 彭安，王子建.硒的环境生物无机化学.北京：中国环境科学出版社，1995，1～
239.
［112］ Wang Zijian,Xu Yun,Peng An.Biological Trace Elements,1996,55(1～2):14
7～162.
--
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