多糖生物学中无机及分析化学的研究现状及发展方向分析——评《生物无机化学导论(第四版)》

多糖生物学是20世纪80年代末兴起的生命科学前沿学科。多糖结合蛋白质和脂质，参与生物体内的多种生命活动，并发挥多种作用。多糖及其衍生物因其在生物学中的重要作用而广泛应用于医学。国内外微生物、植物、海洋多糖及其衍生物的医药研究取得了很大进展。多糖的生物、化学和医学研究将成为生命科学的中心课题之一。由毛宗万编著，科学出版社出版的《生物无机化学导论(第四版)》详细阐述了多糖生物学中无机及分析化学的研究现状及发展方向。

生物学中的无机与分析化学是在无机化学与生物学的交叉与渗透中发展起来的一门前沿学科。其基本任务是从分子和原子水平研究金属和生物配体之间的相互作用。这种相互作用的阐明有赖于无机化学和生物学的高度发展。由于应用理论化学方法的飞速进展，使得揭示生命过程中的无机与分析化学行为成为可能，其理论成果已成功应用于多糖生物学。

该书首先指出了多糖生物学在生物学中的重要地位：在生物体中，锁定生命奥秘的三种生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖。科学界对核酸和蛋白质在决定生命规律中的作用有了初步了解。然而，大多数人对多糖知之甚少。在早期的研究中，人们只注意到碳水化合物作为能量物质的重要性。发现生物中的多糖主要以糖缀合物的形式存在。糖缀合物中的糖链作为信息分子，参与多细胞生物生命活动的所有时空过程，如精子和卵子识别、受精卵植入、受精卵发育和分化、组织和器官形成、衰老、致癌和其他过程。在血液和淋巴细胞的循环中，尤其是在白细胞从血管中渗出并进入受损或感染的组织以消除免疫系统中的病原菌的过程中，它起着动态和更灵敏的信号识别和精确调节作用。生物活性多糖起着重要的调节作用。核酸中的核苷酸和蛋白质中的氨基酸只有一种连接方式，而多糖中的糖单体具有多个连接点，从而形成具有不同构型的直链和支链结构。例如，四种不同单糖形成异构体的可能性为35 560种，而四种氨基酸只能形成24种异构体。此外，通过形成各种简单的取代衍生物，可以进一步扩大这种复杂多样性。因此，从进化的角度来看，与蛋白质和核酸相比，糖应该是生命过程中最理想的信息载体，因为它能以最小的结构单元携带最多的生物信息。近几十年来，随着分子生物学特别是细胞生物学的迅速发展，糖的许多生物学功能逐渐被揭示和认识。多糖不仅以游离状态参与生命过程，而且以糖缀合物的形式参与许多重要的生命活动。糖蛋白和糖脂是细胞膜的重要组成部分。作为生物信息的载体和传递者，它们调节细胞生长、分化、代谢和免疫反应。大量的事实表明，这些在发挥生物功能中起决定性作用的糖缀合物中的多糖储存着各种生物信息。这些糖链就像细胞的耳朵和眼睛一样，捕捉细胞之间各种相互作用的信息。它也像细胞的手和脚，连接着其他细胞，传递着细胞内外的各种物质。

该书重点阐述了多糖生物学中无机及分析化学的研究现状。他在内源性含金属生物功能分子的结构和机理、金属物种与活体大分子(蛋白质、核酸、多糖、脂质等)之间的相互作用以及分子功能聚集体、细胞无机科学、医学中的无机物质和生物矿化等方面取得了杰出的成就。吸引更多的学者研究生物无机化学，以促进我国生物无机化学研究的发展和繁荣，将是一项长期的任务。生物无机化学是研究无机物质和具有生物性质的物质之间相互作用的学科。这是一个相当广阔的领域。这些无机物质不仅对维持生物大分子的结构至关重要，而且广泛参与各种生命过程，在物质运输、信息传递、生物催化和能量转换方面发挥着非常关键的作用。

该书还对多糖生物学中无机及分析化学的发展方向进行了分析。多糖作为一种药物始于1943年。自1960年代以来。多糖作为一种广谱免疫增强剂引起了人们的极大兴趣，相关的研究也越来越多。近年来，人们发现多糖及其缀合物对多种危害人类健康的疾病有显著的治疗作用，如免疫紊乱、癌症、糖尿病、高血压、肝炎和血栓形成等。其中，最引人注目的是其免疫修饰和抗肿瘤活性。虽然目前市场上碳水化合物类药物并不多，但多糖类药物为癌症、艾滋病等疑难杂症的治疗提供了新的方向。应用前景十分广阔。

不难看出，我国多糖生物学中的无机与分析化学是一门顺应国际学术潮流的新兴学科。目前，生命科学已进入基因组和蛋白质组时代，无机化学与生命科学的结合是科学发展的必然趋势，生物无机化学这门新学科将迎来更大的发展，并在揭示生命奥秘和疾病防治方面发挥独特的作用。《生物无机化学导论(第四版)》是根据目前无机化学与生命科学交叉研究热点和国内外报道的资料，结合作者的一些科研成果进行整理修订的。是一本比较系统的中国特色生物无机化学教材和教学工具书。