骨是具有独特力学性能的纳米复合材料，是最复杂的生物矿化体系之一。近年来越来越多的证据表明无定形磷酸钙(ACP)是骨形成的前驱相。人们普遍认为，骨的形成过程会受到生物分子（一般是富含羧基的生物小分子或者蛋白质）的调控，但其调控机理目前仍存在很大争议。研究者往往从生物分子与骨矿物晶体羟基磷友石(HAP)之间的匹配关系来探讨生物分子的调控机制，而忽略了生物分子对矿化前驱体ACP的影响。本论文以柠檬酸、聚丙烯酸、聚谷氨酸和聚天冬氨酸等富含羧基的小分子或聚电解质为生物模型分子，研究了在模拟体液环境中，生物模型分子对ACP相交的影响。矿化动力学研究发现模拟体液中ACP到HAP的相变过程经历三个阶段，即ACP形成和聚集，ACP相交生成HAP，HAP生长成熟期。研究表明生物模型分子对ACP具有显著的稳定作用。通过在不同时机引入生物分子(ACP形成前或者形成以后引入)，证明了吸附在ACP表面的分子对ACP稳定性起着关键性作用，因而对生物矿化的调控具有重要的影响。该研究直接展示了生物分子对无定形前驱相的相转化的调控作用，提高了对生物分子调控矿化的分子作用机制的认识，拓展了人们对生物矿化过程的理解。由此我们认为，生物矿化中可能存在某种生物机制，对矿化过程能进行智能程序控制。我们的研究发现对深入理解生物体内矿化过程和体外仿生矿化设计具有借鉴意义。