生物体在亿万年的进化过程中，通过优胜劣汰和自然选择，进化出能够支撑生理组织或完成特定功能的各种生物矿化组织。在组织和细胞的参与下，生物体从自然界吸收各种廉价易得的无机离子进入体内，在细胞和生物大分子的复杂作用下，通过精巧的构造过程，沉积出高度有序的生物矿物。其中最具有代表性的是牙齿和贝壳，它们在微观结构和性能方面比单纯的人工材料要出色得多。研究成果表明，有机基质，特别是有机-无机间的各种界面作用在矿物的形成过程以及其它性能的改善中发挥着至关重要的作用。

　　因此，将生物大分子简化成一定的模型，尽可能采用最简洁的策略去模拟生物矿物的成分、结构及性能，在原子分子层次上研究有机分子与晶格点阵之间的作用力（化学键，包含氢键和分子间作用力等）和空间匹配（晶格、立体化学、空间对称性、表面形态），设计具有高结合强度和晶面识别作用的无机-有机界面结构以得到具有有序微结构的复合材料是仿生及组织植入替换材料研究的目标。

　　1.调控壳聚糖的聚集状态可以调控碳酸钙的晶体结构和形貌

　　2. 碳酸钙生物矿化过程相转变的热力学与动力学

　　Calcite热力学最稳定，Vaterite热力学最不稳定；

　　动力学Arrhenius Equation lnk = lnA – Ea/RT分析， 327 K以下动力学上Vaterite最占优势，之后Aragonite更占优势。

　　3.球霰石型碳酸钙超结构的模拟生物矿化

　　有机分子为矿化剂，利用DMC缓慢水解放出二氧化碳，从无定形态转化为纳米晶粒，通过三维组装形成有序层叠的球霰石超结构。有机分子离子于特定晶面上的选择性结合，在晶体介观转化中起了重要作用。介晶构筑单元间的内场效应在构筑单元的自组装过程中起重要作用。

　　4.生物大分子诱导层状羟基磷灰石

　　SG和CTAB共同作用下形成的HAp：(a)CATB分子自组装成层状胶束，并与SG物理交联，(b) SG分子上的羧基静电吸附钙离子，(c)钙离子再结合磷酸根形成HAp，(d)在CTAB-SG的明胶协同作用下，沿着[001]方向生长的HAp纳米片形成并自组装成层状晶体。

　　5.基于拓扑相变机制的类牙釉质羟基磷灰石有序结构 

　　6.羟基磷灰石抗菌硬组织植入体