颜 杨 徐旭荣 唐睿康

(浙江大学生物物质与信息调控研究中心，杭州 310027)

国际化学年纪念文章

生物矿化研究中的化学模型

颜 杨 徐旭荣＊唐睿康＊

(浙江大学生物物质与信息调控研究中心，杭州 310027)

本文介绍了近年来生物矿化领域的研究情况，特别是从早期的有机-无机界面分子识别模型发展到介观组装和无定形前驱相转化模型的建立。与传统基于水溶液晶体生长的理解不同，人们发现在生物矿化过程中，在溶液中首先沉积的是胶体状的无定型前驱相，有机基质通过对无机相转化动力学及组装过程的控制实现矿物纳米晶体的有序组装，这为材料的仿生制备及生物医学应用提供了全新的策略。

生物矿化；分子识别；介观组装；前驱相；仿生调控

0 引 言

生物矿化(biomineralization)是指生物体选择性地形成生物矿物的过程。与一般无机成矿不同的是，在生物矿化过程中矿物的形成严格受生物体所分泌的有机基质调控[1]。生物矿化是一种自然界普遍现象，所有生物分类学上的6个界中均有形成生物矿物的物种。从35亿年前开始，先是原核生物，再到真核生物都逐渐进化出生物矿化能力。迄今为止，在生物体内总共发现有将近70种的矿物[2-3]。这其中含钙矿物占了将近一半，主要是碳酸盐和磷酸盐。这些生物矿物分布在生物体内各个部位并扮演不同的功能角色[4-7]。

根据受生物控制的程度，Lowenstam把生物矿化过程分为生物诱导(biologically induced)矿化和有机基质调控(organic matrix-mediated)矿化两种作用类型[8]。……