生命动力元素与生命

38亿年以前，地球开始从不停的火山爆发中逐渐安静下来，开始有了水，慢慢地形成了海洋、江河、湖泊。地球由火球冷却时产生的氧气、氨气、一氧化碳、甲烷等小分子，经雷电、太阳光的作用、激活，形成氨基酸、磷酸等分子并溶解于水中。火山喷出的岩浆中含有大量金属元素也溶解于水中，在远古地磁剧变的作用下，与水结合成含水络合离子，形成短链线性结构的活性水聚体，在这种水中，在某些金属含水络合离子的催化、激活动力作用和太阳辐射作用下，经过一系列的化学反应，最初的生命物质——氨基酸进一步形成某种生物高分子，经过漫长的岁月，逐渐演变为生命体。正如恩格斯所说，“生命的起源必然是通过化学的途径实现的”，“水是生命之源”。生命是从远古时代的水中产生的，只有远古时代的水才能产生生命，才能孕育出恐龙和原始树木这种超大型动、植物群体。正是在这种条件下，动物逐渐进化成人类。

从人类对生命起源的探索中可以发现，水和各种化学元素是产生生命的必要条件。从现存生命体的组成成分中也能得到印证。地球上至今还存在的所有生物，其生命体中除了水和各种化学元素以外就没有其他物质了。

从人类出现开始，经过上百万年的进化，到现在，人至精至灵的结构，已经达到无以复加的地步。人对自己的身体都没有研究透彻，许多谜团都无法破解，但随着科学的进步，人已经开始深入了解自己了。

人是由什么组成的？世界万物都是由元素构成的，人也不例外，同样是由化学元素组成的。地球上有92种天然元素，人体内已经检测到81种，但迄今已发现具有重要营养功能和生理功能，并得到公认的对于维持生命必不可少的元素有26～28种。按质量百分比计算，人体内的主要化学元素为碳、氢、氧和氮，占人体质量的95．3%，这四种化学元素是有机化学的基础物质，所以说人体的95．3%是有机物，其中氧占64．3%、碳18%、氢10%、氮3%。氧和氢主要组成水（H2O），约占人体质量的74．3%。人体的剩余部分由其他有机物和无机物组成，其中大部分是矿物质元素，其中钙占2%。人体中氧、碳、氢、氮、钙、磷、硫、钾、钠、氯、镁等11种元素，总共约占人体质量的99．25%，各元素在人体里的含量都高于人体质量的0．01%，被称为人体必需的宏量元素；其余的70种元素总共约占人体质量的0．75%，其各元素在人体里的含量都低于人体质量的0．01%，被称为人体里的微量元素，其中有15种被公认为人体和哺乳动物必需的微量元素，如铁、铜、锌、锰、铬、钴、钒、锡、镍、钼、锶、碘、硒、硅、氟等。必需的微量元素是指那些具有明显营养作用及生理功能，对维持机体生长发育、生命活动及繁衍等必不可少的元素。

作为人体必需的微量元素必需满足以下条件。

1．机体必须从外界饮食中摄取这种元素，当从饮食中去除这一元素后，机体就会出现这种元素的生理性缺乏状态。

2．补充这一特定元素后，机体的这种缺乏状态将得到缓解。

3．这种特定的元素对机体具有某种特定的生化功能，这种作用不能被其他任何元素完全替代。

也就是说，必需的微量元素中任何一种元素摄入不足就会引起机体生物学功能障碍，而恢复这种元素的生理水平后又能缓解和预防这种功能障碍。机体离开这种元素既不能生长，又不能完成其生命周期。必需微量元素的数目不是绝对不变的，随着对微量元素生物学功能研究的深入和认识的提高，必需微量元素的数目也可能增加。

由于微量元素在人体内含量极少，再加上各种微量元素之间的相互影响错综复杂，要彻底搞清楚各种微量元素对人体的作用及微量元素之间的相互影响是相当困难的，而且需要花费很长时间。但是，我们已经知道，在维持我们身体健康方面，微量元素和维生素一样都发挥着无可比拟的重要作用，这一点是毋庸置疑的。

自然界统一于物质，物质统一于化学元素。1869年，门捷列夫首创元素周期表。一百多年来，经过科学家们的不断完善，有了现代的元素周期表。化学元素按其性质，有规律地排列于门捷列夫元素周期表中，按照元素原子最外层电子数量，反映元素单质化学性质的变化规律。地球上所有生命体，包括动物和植物也统一于门捷列夫元素周期表的元素群上。因此，有的科学家把生命化学过程与一些微量元素联系起来，试图从门捷列夫元素周期律得到某种启发，但是，从门捷列夫元素周期律中发现不了各种化学元素与生命现象的关系。因为元素周期律所反映的是元素单质性质的规律，与生命过程中实际存在的元素离子状态有很大差别，所以想从元素周期律中得到生命相关信息是非常困难的。因此，在研究元素的生命相关性时，必须把元素放到水中去考察，研究其在水中的状态及性质。而门捷列夫周期律主要反映元素单质性质的变化规律，因此，不可能反映各种元素与生命的关系。科学家们只能定性地了解一些微量元素在生物化学反应中的重要作用，比如只知道锌、铁、锰、铜等元素群对生命化学过程有利，但从来没有寻找到客观存在的各个化学元素与生命化学过程密切相关的某种定量指标，并进行定量研究；未能从生命的最深层次催化、激活动力角度来评价与生命相关的元素的作用，使人类自身无法了解生命过程中最深层次的机制，成为难以破解的谜。

我们已经知道，生命就是一个由化学元素参与的生物化学反应过程。但是，任何化学反应都是有条件的。比如，现代石油化学工业飞速发展，能生产上万种化工产品，满足国家生产和人民生活的需要。但是，生产每一种产品都离不开化学反应，而各种化学反应能够顺利进行的最微观、最深层次的原因是人们掌握和利用了各种金属元素组成的催化体系。例如，高密度聚乙烯和聚丙烯的合成，靠的是Ti－Al（钛－铝）催化体系；顺丁胶的合成是靠Ni－Al－B（镍－铝－硼）催化体系等。可以说，没有这些元素的催化作用，就不可能有现代高分子材料工业。可见某些特殊结构的微量元素不仅是远古生命起源的催化激活素，也是今天石油化学工业发展的最微观、最深层次的催化激活素。这是什么原因呢？因为，不管是石油化学工业中的化学反应，还是生物化学反应，都需要由某种化学动力因素能够高效地、有选择地用来降低各种特定化学反应的活化能，加速化学反应进程。

现代生物化学发现，生化反应与各种微观氧化还原反应中的电子转移密切相关。因为人体内的生化反应是在低温（36℃左右）下进行的，在这样的条件下要保证生化反应能正常进行，必须要有相应的催化体系，而各种氧化还原反应中的电子转移就是这种催化体系中的重要组成部分。因此，我们要研究各种元素与生命的关系，就要很好地考察各种元素离子传递电子的能力。我们详细考察了离子与水分子间的络合态结构及其络合离子的表面电荷强度。为了定量研究元素与生命的关系，我们提出了元素离子对外界电荷的亲和性标度值概念来量化元素离子传递电子的能力。一个完整的元素离子对外界电荷的亲和性标度值与元素自身最外层轨道对电子的亲电子性（电负性）有关，还与元素自身最外层轨道上失去电子或获得电子成为离子时所表现的正或负的离子价数和这些离子的含水络合离子半径有关。首次提出了计算生命相关元素络合离子的电荷亲和性标度值的公式，即

我们首次利用这些数据计算出生命相关元素的电荷亲和性标度值。各种元素的离子电荷亲和性标度值可以界定它们在生命体中的功能。这是在元素理论中的一项重大发现，是生命科学发展的一个标志。

如果将标度值分为8个量级，同一量级的元素离子在生命体中有着近乎相同的功能。

电荷亲和性标度值把生命相关元素分为8类。

第一类（标度值≈0）：生命结构型营养元素群（C、H、O、N、S、P等），为人体的6种基本生态营养素，在体内主要以共价键结构的形式存在，否则人体结构全部溶解于水。

第二类（标度值＝＋0．17～＋0．32）：神经信息传递元素群（H＋、Li＋、Na＋、K＋、Rb＋等），具有调节电化学电位和神经信息传递的功能。

第三类（标度值＝＋0．29～＋0．4）：能量生成及传递元素群（Mg2＋、Ca2＋、Sr2＋、Ba2＋）和镧系稀土元素群（La2＋、Sm3＋等），其离子络合体与蛋白质结合成各种生物化学酶，起传递能量和物质转化的作用。

第四类（标度值＝＋0．43～＋0．648）：生化过程中起催化、激活动力作用元素群，其离子络合体（Ti　2＋、V2＋、Cr3＋、Mn2＋、Fe3＋、Co2＋、Ni　2＋、Cu2＋、Zn2＋、Sc3＋、Mo2＋等）标度值特别适中，这些元素作为过渡元素都具有d轨道能级及电子，其中多数元素的离子具有可变价性。这种络合离子可以与蛋白质结合成比较稳定但又不是太稳定的生物酶。在整个生命化学过程中，元素不仅以离子络合体形式存在，而且还直接参与生物化学反应，传递电子，引起各种氧化还原反应，它们的最大功能在于对生命化学过程起最深层次的催化、激活动力作用，所以这些元素是名副其实的生命动力元素群。

特别值得注意的是，这些元素群也是整个化学工业合成几万种新型化工产品的最活跃催化体系。人体及一切生物体，实际上是一个非常综合的“化工厂”，无时无刻不在进行分解、加工、合成、取代、交换等各种生物化学反应，但是在这些反应中，如果没有催化、激活动力的源泉，那么很难在体温36℃下进行反应。这是一系列低活化能的反应体系。正是这些元素群的含水络合物在原始的海洋中或水中起了催化、激活动力作用，使低分子变成高分子，进而变成生物高分子，以致演化成各种生命实体，而且对这些生命体的生化过程持续不断地加以催化、激活，促进新陈代谢，使生命延续。

第五类（标度值＝＋0．68～＋0．81）：有毒元素群（Pb2＋、Cd2＋、Hg2＋、Ag＋、Tl＋），其标度值大于＋0．68，这些元素是生命化学过程最危险的元素群，其含水络合离子的亲电性特别强时，不可避免地引起金属与金属离子的置换作用，以致破坏细胞正常结构。这就是人类为维持正常的生命过程而不能摄取标度值太大的有毒元素离子的根本原因。

第六类（标度值＝－0．8～－1．1），离子平衡元素群（F－、C1－、Br－、I－、OH－）在周期表中处于第七主族（OH－例外），这些元素离子用来中和阳离子的正电性。另外，OH－对维持生化反应的pH有特别大的作用。

第七类（标度值＝－1．3～－1．9）：氧化离子群（SO－4、NO－3等），其亲核性标度值也相当大，在生物化学反应过程中起相当的氧化作用，这一类离子群在一定浓度范围内对生命过程还是有用的。

第八类为有毒自由基团（标度值＞｜－2．3｜）：计算（·O－2）与（·OH）的标度值时，这些基团并不形成含水离子络合体，故直接用基团半径来计算标度值。离子（·O－2）有极大的危害性，是人类衰老的根本原因之一。

从上述生命相关元素电荷亲和性标度值分类中可以看出，当元素的标度值正值越大时，元素离子的亲电性越强，对电子或负电荷的亲和能力越强，即获取电子的能力越强；当元素的标度值负值越小（绝对值越大）时，元素离子的亲核性越强，对正电荷的亲和性越强，即对电子的控制力越弱，即释放电子的能力越强；当元素的标度值适中时，元素离子的亲电性与亲核性相差无几，即获取或释放电子的能力旗鼓相当。可以肯定，这种既能自由释放电子，又能自由接受电子的元素离子是我们生化反应中最重要的元素离子，这种元素就是生命体中最重要的元素。

上述生命相关的元素电荷亲和性标度值分类中的所有元素离子（或基团）都是与生命密切相关的，我们将其定义为生命相关元素，有的是有害的，如第五类有毒元素群和第八类有毒自由基团；有的既有益也有害，如第六类离子平衡元素群和第七类氧化离子群。除此之外，其余的各类元素离子对生命都是有益的，其中第一类生命结构型营养元素群（C、H、O、N、S、P）；第二类神经信息传递元素群（H＋、Li＋、Na＋、K＋、Rb＋等）；第三类能量生成及传递元素群（Mg2＋、Ca2＋、Sr2＋、Ba2＋）；第四类生化过程中起催化、激活动力作用元素群（Ti　2＋、V2＋、Cr3＋、Mn2＋、Fe2＋、Co2＋、Ni　2＋、Cu2＋、Zn2＋、Sc3＋、Mo2＋），这一类是名副其实的生命动力元素群。我们将第一、第二、第三、第四类的元素定义为有益于生命的元素。我们将第四类元素群中的11种在生化过程中起催化、激活动力作用元素定义为生命动力元素。

生命动力元素都是元素周期表中具有3d轨道的过渡元素，其有两个特点。

第一，这些元素都有d轨道，有的充满电子，有的处于空轨道状态，在一定的条件下，这种过渡元素离子的d轨道电子与外域元素的成对电子间可以形成络合键，也可以外域元素的成对电子配位到空轨道，形成给电子型配位键。通过这种形式使这种离子与各种蛋白酶络合成为生物酶的活性中心。这就是为什么人体、动物、植物及各种农作物中需要多种过渡元素的根本原因。

第二，这些过渡元素的离子外层电子价态随环境条件（pH、温度、光能、溶剂、其他各种离子等）的不同而发生转移，时而产生空的d轨道，时而填入电子，这种情况也影响到这些过渡元素最外层的化学价态，例如在血液中的铁元素就是通过这两个不同价态的铁进行氧化还原反应来吸收新鲜氧气。上述过渡元素也可以在基本化学价不变的条件下，在d轨道上发生电子转移；有的可变价过渡元素（如Fe、Cu、Ti、Mn等）只要pH发生变化，这些元素的价态会迅速变化，或者只要具备氧气、弱酸性或弱碱性，甚至中性条件就可以发生价态变化，产生［·OH］基团及生态氧。

生命相关元素及生命动力元素的界定对研究生命本质具有重要的理论价值，将从根本上解答生命科学领域诸多关键性概念核心内涵与外延的普遍性生命化学反应原理，是从生命构成基本元素中寻找生命健康要素的最深层次中心。

从远古生命的起源来看，“生命之源”包括两部分：一是具有特殊结构的活性水聚体；二是有益于生命的各种催化、激活动力的金属元素含水络合离子群。同样生命的存在和延续也是一个化学过程。生命体犹如一个复杂的化工厂，无时无刻地进行着各种生物化学反应，把生物体吸收的氧气和各种营养物质氧化成为二氧化碳和水，并产生大量的能量，保证生命体活动的需要，维护生命体的延续。

生物界千姿百态，生机勃勃，开始人们发现，五彩缤纷的各种生命现象都离不开蛋白质，因而许多人认为生命的本质就在于此。恩格斯指出，“生命是蛋白体的存在方式”。随着生物化学的迅速发展，如今已经证明，更本质的生命物质是核酸，而不是蛋白质。核酸是细胞的核心物质，是细胞中最重要的生命大分子之一。核酸分为两类：一类叫脱氧核糖核酸（DNA）；另一类叫核糖核酸（RNA）。在细胞的新陈代谢过程中，DNA承担生命遗传信息的传递，RNA则指导蛋白质的合成。核酸控制着细胞生长、分裂、成熟和新陈代谢各方面的生理活动。

生命的基本特征在于“新陈代谢”。一方面生物体与自己生存的自然界之间不断进行物质交换，即由自然界摄取蛋白质、糖、脂类等营养物质和氧气，通过代谢反应把营养物质氧化成二氧化碳和水，排到自然界。同时经过氧化磷酸化释放出大量的能量，以ATP（三磷腺苷）的形式储存于体内，供给生命活动的需要。此外，新陈代谢还包括生物体自身在不断“辞旧迎新”，也就是说，构成我们身体的各个细胞，每时每刻都在不断新生和不断死亡，即不断更新。这种新陈代谢的功能，正是生物与非生物的最大区别。所有的细胞天生就具有这种新陈代谢功能，不管是肝细胞还是胰腺细胞，都在不停地发生新的变化，一般来说，只需经过几个月，全部细胞都会完全新旧更替一次。

现代生物化学认为，生命是通过DNA的不断复制、RNA的转录和由DNA控制下的蛋白质生物合成过程来延续的。在分子生物学里，基因首先生成一次蛋白（几十万种的酶蛋白，大部分都是构造酶），几十个一次蛋白生成二次蛋白开始新陈代谢。光有基因的遗传信息，若没有原材料，是不能进行蛋白的生物合成的，也就不可能生成胰岛素、谷氨酸草酰乙酸氨基转移酶（GOT）、谷氨酸丙酮酸氨基转移酶（GPT）、超氧化物歧化酶（SOD）等。GOT在心肌、肝、骨骼、肌肉、肾等器官组织中含量丰富，GPT在肝中含量丰富，都是被称为转氨酶氨基酸合成的必要酶。人体内的新陈代谢是通过无数的化学反应来完成的，而这些一连串的化学反应只有在生物催化剂——酶的催化下才能进行。在这种复制、转录、合成的过程中，都必须有生物酶的参与，因为没有生物酶参与，这个过程就不可能进行，生命就会停止。

生物界存在大量的酶，酶是生命现象及生物化学反应的基础。人体内已发现有近2　000种酶，它们是生物化学反应的催化体系。有的酶是由单纯蛋白质组成的，如胃蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等，但大多数酶是由结合蛋白质组成的，这些酶的非蛋白质部分称为辅基（或辅酶），如许多脱氢酶、氧化酶的辅基（或辅酶）是金属离子或B族维生素类。也就是说，大多数生物催化体系中总是连着某种金属离子，大多数酶含有生命动力元素，以生命动力元素的离子作为催化、激活动力中心，促进生化反应的正常进行。结合蛋白质的酶如果缺少辅基（或辅酶）成分，就会失去酶的活性。如果没有活性，就不能进行新陈代谢，没有新陈代谢就没有生命。一次蛋白合成的过程中，需要数种生命动力元素，因蛋白质种类的不同，需要的生命动力元素也不同。如1分子的血红蛋白含4个铁离子。血红素中的铁离子是生物体吸氧脱氧的催化、激活动力中心。

在缺乏生命动力元素时，蛋白质（酶）在构造上会因无法经受活跃分子的强烈震荡，而不能最终实现催化作用的功能。在生命动力元素的催化、激活动力作用下，蛋白质（酶）的反应速度能提高1万倍左右。所以，体内的新陈代谢是和生命动力元素密切相关的。生命动力元素是酶的原动力。生命动力元素的金属离子以辅基的形式组成酶参加新陈代谢，在生命活动过程中起着极其重要的作用。这些具有特殊结构的生命动力元素含水络合离子，就是真正起生命最深层次的催化、激活动力作用的根本。

生命动力元素可以使生命体代谢正常化，使生命体的基因按照基因信息组合的蛋白（大部分是酶蛋白）正常运转。例如，一根头发中就有几十亿个蛋白高分子链；头发生长1厘米，每一个蛋白高分子链上每秒要进行26次缩聚反应，在一根头发的根部要进行上百亿次的缩聚反应，而每一次缩聚反应中都要靠生命动力元素的催化、激活作用，否则头发是长不出来的。所以，人体中含水的生命动力元素离子是人体一切化学反应过程的原动力。虽然生命动力元素本身不含有热量，但是，它与蛋白质和维生素反应的同时，还控制着身体发育及其生理作用，促进人体健康生长，位于维持生命新陈代谢的中心位置。

如果在DNA的复制、RNA的转录及蛋白质生物合成过程中，没有带有生命动力元素金属离子的解旋酶、聚合酶等生物酶，或者缺少生命动力元素金属含水络合离子或者被其他金属离子所代替，生化过程中深层次催化、激活动力发生问题，就有可能在复制水平、转录水平及翻译（蛋白质的生物合成）水平上发生障碍，生化反应就不能正常进行，细胞的新陈代谢就会受到影响，人就会患病。

酶的作用对细胞活动具有重要意义。只有通过酶的作用，细胞才能获得能量。细胞利用从植物中获得的有机化合物营养素，通过细胞呼吸作用生成ATP这种化学能量。一种酶将细胞内储存的ATP分解为磷酸和ADP，这一分解过程最终产生细胞需要的能量被用于细胞活动中。酶分解ATP就好比是汽油的燃烧过程，酶分解ATP需要生命动力元素，就像汽油燃烧时需要充足的氧一样重要。细胞也是同样的，如果积蓄能量，其活动量将数倍增加。这种能量是否丰富将左右细胞的功能。即使储存了丰富的基础能量ATP，但没有酶对其进行分解，也不能获得细胞活动的能量。也就是说，根据酶的作用变化，细胞活动也会随之活跃或者减退。为了产生细胞活动所需的能量，酶将每秒振动1万次以上，这种使酶发生振动的原动力就是生命动力元素。细胞内的基因产生出多种一次蛋白——构造酶，为使酶产生活性，需要生命动力元素的催化作用。每种酶都需要不同的只适合于自己的生命动力元素（这被称为酶对微量元素的选择性），生命动力元素具有极强的催化作用，当它与配位的酶结合时，才能产生每秒1万次以上的振动。所以，对于酶的活性来说，生命动力元素的作用是不可或缺的。缺乏生命动力元素，会导致酶的活性降低，也就无法高效分解ATP，就不能产生细胞活动所需的能量。如果细胞缺少可直接利用的能量，其结果不堪设想，不仅人体各个器官的细胞不能各司其职，而且细胞的新陈代谢也不能正常进行，还会发生各种疾病。

生物酶（蛋白酶）对金属离子具有高度的选择性，有时一个蛋白分子中只有一个金属离子，如羧肽酶有一个锌离子，胰岛素也有一个锌离子，血红蛋白有一个铁离子，血蓝蛋白中有一个铜离子。它们都通过络合键的形式与蛋白酶结合，蛋白酶中的金属离子通过活性中心参与酶的各种反应。不同的蛋白质只选择相应的金属离子，用其他离子代替，则会失去活力。例如亮氨酸氨肽酶只选择Mg2＋和Mn2＋；又如铁硫蛋白中只需铁离子，此时铁与蛋白结合是通过硫形成共价键，这种铁离子直接参与人体微观的氧化还原作用，不断使血液净化。换成其他元素就起不了这种作用了。人类最重要的器官大脑中有数亿个脑神经细胞。脑的不同区域起不同的作用，有的专门管记忆，有的管人体运动平衡等，不同区域的细胞所需的金属离子不同。大脑是高级神经细胞群聚区，含有各种金属元素，如脑中100克干细胞中含有20～30毫克铁、0．3～0．6毫克铜、1．62毫克锌、0．13毫克锰，还有Li、Al、Si、Ag、Ni、Co、Mo、Ti、Gu等元素，尽管这些元素的量很少，但几亿个脑细胞缺少了这些元素都不行。如缺少某一种金属，那么脑中某些细胞就会失去功能或失控，甚至引起神经衰弱或神经病。已知锌与两百多种酶有关，铁与几十种酶有关，锰和铜亦与数十种酶有关，钼与黄嘌啉氧化酶等有关。由于生命动力元素常作为酶的组成部分和激活剂，因此，应该从生命动力源泉的高度来看待生命动力元素深层次的根本作用。

生命动力元素直接作用于细胞活动的源泉基因。生命动力元素离子是大多数生物酶的基本组成部分，在生化反应中起催化、激活动力作用，这种作用是生物合成的前提，在所有细胞结构、代谢、能量和功能调节等方面起着重要作用。因而，生命动力元素是生物体内重要的生命物质。

生命动力元素的含水络合离子的主要作用如下。

铁（Fe）的含水络合离子是主要的造血元素离子，血红素中最重要的氧化还原电子传递载体和动力元素，通过它将生态氧输送到各组织器官中，也是其他各种氧化还原生物酶的激活中心，可预防贫血。

铜（Cu）的含水络合离子是造血元素离子之一，也是生命体内氧化还原电子传递的载体，参与黑色素的形成，有助于黑色毛发的生长；与铁共同作用制造红细胞，可预防心脏病、糖尿病。

锌（Zn）的含水络合离子与蛋白质高分子形成一种生物酶，起生殖、生长的催化、激活动力作用；酶的构成物质，激素的构成要素，胰岛素的成分；参与蛋白质的合成，胆固醇的调节；可预防动脉硬化。

锰（Mn）的含水络合离子对神经中枢起十分重要的作用，在脑下垂体中最丰富，指挥着高级神经系统，也称性欲元素之一；还作为精氨酸酶等激活中心，参与糖类、蛋白质和维生素B、维生素C、维生素E的合成，脂肪的吸收，血液的生成等。

钴（Co）的含水络合离子是维生素B12的重要成分，动、植物没有维生素B12几乎无法生存。缺钴会导致贫血；此外，钴能延缓糖尿病、高血压症状，降低动脉硬化的危险。

钼（Mo）的含水络合离子作为固氮酶及某些氧化还原生物酶激活中心，是组成酶不可缺少的物质；促进生长，生成尿酸；对防止人类心血管病、癌症方面有特殊的功能。

镍（Ni）的含水络合离子在生命体中存量极少，但也是人类必需的元素之一，其主要是在各种生物还原酶中起激活中心的作用，强化酶的成分之一；还对核酸（DNA、RNA）起稳定结构的作用；是细胞膜形成及肝、生殖系统必需的元素。

铬（Cr）的三价含水络合离子是胰岛素和胃蛋白酶的必需成分，还在RNA中也有铬离子，是糖耐量因子的组成部分，作为胰岛素的辅助成分发挥作用，缺铬可引起糖尿病、动脉粥样硬化和冠心病等疾病，但铬过多也会引起其他疾病。

钒（V）的含水络合离子对造血、脂肪代谢正常化，以及抑制胆固醇合成有很大作用，缺钒，会对心血管、肾的正常功能有一定影响。钒有类似于胰岛素的作用。

钛（Ti）的含水络合离子的作用机制尚不清楚，其作用还远远没有被人们所了解，但它对抗衰老有作用，这可能与其变价性有关，可消灭细胞中线粒体产生的超氧自由基，从而保护细胞的正常分裂和新陈代谢；还对人体免疫系统起着重要作用。

钪（Sc）能够使胰岛素分泌保持一定水平。

由于对生命动力元素的研究还处于初级阶段，因此，每一种生命动力元素在人的生命过程中到底起什么作用，现在还不能完全深刻地了解，只能根据当人体缺乏某种生命动力元素时引起的症状进行判断。可见现代医学对生命动力元素与人类生命之间关系的认识是相当苍白的。随着对基因染色体学说和蛋白合成学说的研究发展，生命动力元素已成为生命科学研究的中心课题，也就是说，对生命动力元素与生命关系的研究也将随之深入展开。

关于生命动力元素的生物学功能详见“第2章　生命动力元素各论”。