生物无机化学研究

民营科技

益事业建设的新途径、新办法、新经验。针对难度大的，要采

取切实可行的办法来解决。

一是入户宣传政策，向农民讲清要议的项目，最终达到大多数农户支持所议项目，达成共识；二是成立工作小组，直接走访农户，征求农民代表的意见，并将意见汇总，推选两名监督员把结果公开，从而

解决了村级

“一事一议”开会难的问题；三是在筹资筹劳方法上采取分步走、区别对待的办法，筹资尽量放到秋后，筹劳尽量在农闲季节。搞示范、抓典型，

从百姓的切身利益出发，议老百姓最关注的、

急需解决的公益事业，真正解决议事难的问题。

4）强化监督，严把五关，把好事办好，力争让农民满意。增加透明度、加强民主管理是搞好“一事一议”的关键，在开展此项工作中坚持把好五关：a.预算关。本着有事筹资，无事不筹的原则，每年年初由村委会根据实际情况，编制当年公益事业预算方案，筹资标准严格控制在政策规

定的标准之内。b.程序关。

“一事一议”筹资方案必须经三分之二以上村民讨论通过后上报，级级审核。c.监管关。所筹资金实行专户核算，专款专用，严格资金使用审批的程序，并选择出有责任心的人员成立项目实施监督小组，监督项目实施全过程，每个环节把关，保证工程质量。d.决算关。所有动用的资

金和劳务，层层把关审批、

审核。e.公开关。项目完工后村民会议表决、筹资明细、资金使用明细等情况通过揭示板向村民进行公开，接受群众监督。

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科技论坛

生物无机化学研究

黄国珍

（黑龙江大学化学化工与材料学院基础实验中心，黑龙江哈尔滨150800）

生物无机化学是近几十年来在无机化学和生物学基础上发展起来的一门边缘学科，表现出极大的生命力。其理论成果应用于医学、生物

学、

植物学、仿生学、能源及环境科学等领域，已获得很大的成功。现就其在中药研究方面的重要意义简述如下。

生物无机化学的基本定义：“生物无机化学是自然科学的一个分支，其目的是理解生命元素在生物体内的化学反应。这门学科的基本任务是在分子水平上研究金属与生物配体之间的相互作用。”1生命元素在生命体系中的存在形式

所谓生命元素就是生命体系中存在的元素，可分为宏量元素和微量

元素。宏量元素中氧、

氢、碳、氮占人体总体积的96%，钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁占人体总体积的3.95%；微量元素占人体总体积的0.05%,其中铁、钴、锰、锌、铜、钼、碘为必需元素，氟、硼、溴、硒、钒等为有益元素，汞、铅、镉等为污染元素。这些生命元素在生物体内的存在形式是一个复杂问

题。目前查明的存在形式有：

1）简单的离子形式，如Na ＋和K ＋；2）化合物形式，如乳酸钙；

3）更复杂的配合物，如维生素B12。2生命元素（尤其是金属离子）对生命体系的作用及与健康和疾病的关系

每一种微量元素都有它特殊的功能，尽管它们在体内的含量只有十万分之一，但是，一旦缺少了这微乎其微的一点，就会导致疾病的产生。例如：铁不足会引起贫血症；锌不足会引起侏儒症和生殖腺功能不足；硒不足会引起克山病、白内障；铬不足会引起糖尿病和动脉硬化。微量元素

在生物体内所发挥的生化作用主要是：

1）运载作用。它们好像是一种运载工具，通过它们把大量的元素带到各组织中去。如血红蛋白中的铁运载氧，细胞色素中的铁运载电子。2）生物催化作用。它们是生物体内多种酶的活性中心，这些酶促进了体内各种复杂的生物反应，没有它们，新陈

代谢就无法进行，生命也就停止了。3

）参与各种激素的作用。例如：铬能增强体内胰岛素的作用，锌可促进性激素的功能。激素在体内的作用是控制全部生命活动，就像工厂中的管理系统一样。生物微量元素的拮抗作用是指在生物体内的一种元素抑制另一种元素的正常的生理功能现

象。

在体内，各种微量元素存在着相互制约的复杂关系，即在几种元素共存的情况下，各自的作用都可能发生变化。

例如：铁摄入过量时就能抑制体内锌的有益作用。铜和锰，硒和钴、锌之间以及其它许多微量元素彼此之间也都存在着类似的相互制约的作用。

法国科学家Bortrand 提出一个最适营养浓度定律，其内容是：“当植物缺少某种必需的元素时不能成活；当此元素适当时，植物就能正常成长；当元素过量时又是有毒的”。这一定律不仅适用于植物，也适用于一

切生物。

因此，研究和确定每一种微量元素对生物体，特别是对人体的最佳范围，是微量元素研究的重要方面。人们对于微量元素的作用远不如对维生素那样熟悉。然而，微量元素对于生命的作用要比维生素重要得

多，生物体本身无法制造出它所需要的微量元素。

所以，缺乏微量元素就成为一个十分严重的问题。最近，国外有些学者认为，对于生物必需的微量元素而言，当摄入过量时会产生中毒。但现在的主要矛盾仍是因缺乏微量元素而发生疾病。

3生物无机化学在重要研究中的应用

将生物无机化学原理直接应用于医学临床，通过研究生命元素的种类和数量对人体健康影响的机理提出药用的金属配合物。将来一定会制

造出人体的补药——

—金属奶粉和更多除去人体内有毒金属的解毒剂———药用配体。

传统的中国医药学是具有悠久历史的科学，在两千多年以前就形成了独立的理论体系，在几千年的发展过程中积累了丰富的经验，对中华民族的繁衍昌盛做出了很大的贡献，是一个伟大的宝库。近年来，在一些现代科学技术高度发达的西方国家中出现了中医药热，盛况空前。相比之下，印度、阿拉伯、希腊等古老民族影响较小。我国古代曾有当时世界上最发达的医药学、天文学、数学、建筑学、农学、金属冶炼学等，但随着社会生产力的不断发展，这些古代产生的科学至今在全世界范围内仍保

持完整的理论体系。而使后人不断学习的，只有中医药学，这正是其难能

可贵之处，充分证明了它的科学性。

中药是在传统的中医理论指导下用来防病、治病的物质（包括植物、动物和矿物）。怎样用现代科学知识来解释中药治病机理呢？从生物无机化学的观点来看，人体的正常生理功能是一定数量的生物金属和生物配

体通过复杂的机制相互作用、

相互制约而完成的。如前所述，一旦人体内的生物金属、生物配体缺乏或过量时，人体就不能发挥正常的生理功能，就会导致各种疾病。而治疗各种疾病的中药就是含有人体所需要的生物金属和生物配体。如中医学的“瘿瘤”（即现代医学的单纯甲状腺肿）是由

缺碘所致。中医则用中药

“海藻”治疗。实践证明，海藻中含有丰富的碘。当人体某种生物金属或生物配体过量时，就选择能消除过量生物金属或

生物配体的中药进行治疗。由此可见，

中药治病的实质就是生物金属和生物配体之间的相互作用。

中药对某些疾病的治疗具有明显的效果。由于中药学是两千年前阐述产生的科学，其本身不能对中药的作用机理给予现代科学的解释，所以在使用和生产上存在一定问题。因此，从分子水平上探讨中药的作用机理是当前中药研究的主要课题之一。近年来，国内外许多学者对此问题进行了大量的研究，但大多数研究都是以中药中的有机成分为对象

的，对中药中的无机成分（特别是微量元素）则刚刚开始。

所以，对中药的作用机理还不能得到满意的说明。

生物无机化学的原理和实验手段，完全可以对此问题得到满意的解决：

1）生物无机化学关于“在人体中存在的元素与植物体中的基本相同”的结论为中药（植物药）治疗疾病提供了可靠的物质基础的论据。2）生物无机化学的实验手段（红外光谱、核磁共振谱、拉曼光谱等光谱仪）使探

明中药中的有机成分、

无机成分（特别是微量元素）成为现实，并为确定中药的质量标准提供了有效的工具。3）生物无机化学中的“最适营养浓度定律”为中药治疗疾病的有效性提供了现代科学的依据。4）生物无机化学中关于离子载体的研究为中药的吸收、代谢及药剂的质量研究提供了有力的武器。5）生物无机化学中关于微量元素的拮抗作用和金属卟

啉、

金属酶、金属蛋白的结构、性质和反应机理的研究，可能从分子水平上比较满意地说明中药的作用机理。

综上所述，从生物无机化学的观点来看，中药治疗疾病的实质是生物金属和生物配体的相互作用，即中药治疗疾病的配位化学学说。生物无机化学对中药的研究将产生重要的意义。随着无机化学的进一步发展，将使两千年前产生的中药学更加充实和完善。

摘要：探讨生物无机化学在中医药领域中的应用，提出中药治病的实质是生物金属和生物配体的相互作用。

关键词：生物无机化学；生物金属；生物配体（上接105页）