多糖生物學中無機及分析化學的研究現狀及發展方向分析
——評《生物無機化學導論(第四版)》

多糖生物學是20世紀80年代末興起的生命科學前沿學科。多糖結合蛋白質和脂質，參與生物體內的多種生命活動，并發揮多種作用。多糖及其衍生物因其在生物學中的重要作用而廣泛應用于醫學。國內外微生物、植物、海洋多糖及其衍生物的醫藥研究取得了很大進展。多糖的生物、化學和醫學研究將成為生命科學的中心課題之一。由毛宗萬編著，科學出版社出版的《生物無機化學導論(第四版)》詳細闡述了多糖生物學中無機及分析化學的研究現狀及發展方向。

生物學中的無機與分析化學是在無機化學與生物學的交叉與滲透中發展起來的一門前沿學科。其基本任務是從分子和原子水平研究金屬和生物配體之間的相互作用。這種相互作用的闡明有賴于無機化學和生物學的高度發展。由于應用理論化學方法的飛速進展，使得揭示生命過程中的無機與分析化學行為成為可能，其理論成果已成功應用于多糖生物學。

該書首先指出了多糖生物學在生物學中的重要地位：在生物體中，鎖定生命奧秘的三種生物大分子包括蛋白質、核酸和多糖。科學界對核酸和蛋白質在決定生命規律中的作用有了初步了解。然而，大多數人對多糖知之甚少。在早期的研究中，人們只注意到碳水化合物作為能量物質的重要性。發現生物中的多糖主要以糖綴合物的形式存在。糖綴合物中的糖鏈作為信息分子，參與多細胞生物生命活動的所有時空過程，如精子和卵子識別、受精卵植入、受精卵發育和分化、組織和器官形成、衰老、致癌和其他過程。在血液和淋巴細胞的循環中，尤其是在白細胞從血管中滲出并進入受損或感染的組織以消除免疫系統中的病原菌的過程中，它起著動態和更靈敏的信號識別和精確調節作用。生物活性多糖起著重要的調節作用。核酸中的核苷酸和蛋白質中的氨基酸只有一種連接方式，而多糖中的糖單體具有多個連接點，從而形成具有不同構型的直鏈和支鏈結構。例如，四種不同單糖形成異構體的可能性為35 560種，而四種氨基酸只能形成24種異構體。此外，通過形成各種簡單的取代衍生物，可以進一步擴大這種復雜多樣性。因此，從進化的角度來看，與蛋白質和核酸相比，糖應該是生命過程中最理想的信息載體，因為它能以最小的結構單元攜帶最多的生物信息。近幾十年來，隨著分子生物學特別是細胞生物學的迅速發展，糖的許多生物學功能逐漸被揭示和認識。多糖不僅以游離狀態參與生命過程，而且以糖綴合物的形式參與許多重要的生命活動。糖蛋白和糖脂是細胞膜的重要組成部分。作為生物信息的載體和傳遞者，它們調節細胞生長、分化、代謝和免疫反應。大量的事實表明，這些在發揮生物功能中起決定性作用的糖綴合物中的多糖儲存著各種生物信息。這些糖鏈就像細胞的耳朵和眼睛一樣，捕捉細胞之間各種相互作用的信息。它也像細胞的手和腳，連接著其他細胞，傳遞著細胞內外的各種物質。

該書重點闡述了多糖生物學中無機及分析化學的研究現狀。他在內源性含金屬生物功能分子的結構和機理、金屬物種與活體大分子(蛋白質、核酸、多糖、脂質等)之間的相互作用以及分子功能聚集體、細胞無機科學、醫學中的無機物質和生物礦化等方面取得了杰出的成就。吸引更多的學者研究生物無機化學，以促進我國生物無機化學研究的發展和繁榮，將是一項長期的任務。生物無機化學是研究無機物質和具有生物性質的物質之間相互作用的學科。這是一個相當廣闊的領域。這些無機物質不僅對維持生物大分子的結構至關重要，而且廣泛參與各種生命過程，在物質運輸、信息傳遞、生物催化和能量轉換方面發揮著非常關鍵的作用。

該書還對多糖生物學中無機及分析化學的發展方向進行了分析。多糖作為一種藥物始于1943年。自1960年代以來。多糖作為一種廣譜免疫增強劑引起了人們的極大興趣，相關的研究也越來越多。近年來，人們發現多糖及其綴合物對多種危害人類健康的疾病有顯著的治療作用，如免疫紊亂、癌癥、糖尿病、高血壓、肝炎和血栓形成等。其中，最引人注目的是其免疫修飾和抗腫瘤活性。雖然目前市場上碳水化合物類藥物并不多，但多糖類藥物為癌癥、艾滋病等疑難雜癥的治療提供了新的方向。應用前景十分廣闊。

不難看出，我國多糖生物學中的無機與分析化學是一門順應國際學術潮流的新興學科。目前，生命科學已進入基因組和蛋白質組時代，無機化學與生命科學的結合是科學發展的必然趨勢，生物無機化學這門新學科將迎來更大的發展，并在揭示生命奧秘和疾病防治方面發揮獨特的作用。《生物無機化學導論(第四版)》是根據目前無機化學與生命科學交叉研究熱點和國內外報道的資料，結合作者的一些科研成果進行整理修訂的。是一本比較系統的中國特色生物無機化學教材和教學工具書。