概述 1
1 绪论 10
1.1 解读生命“语言”：糖的核心地位 10
1.2 基因和蛋白质资源有限：糖含有更为丰富的信息 16
1.3 建立在基因组学和蛋白质组学基础上的糖科学 16
1.4 为什么是现在？变革中的现实 17
1.5 编委会的职责 18
1.6 各章概要 19
2 糖科学的研究现状 21
2.1 全球性糖科学概述 21
2.2 “OMICS”糖科学处于起步阶段 23
2.3 美国和世界糖科学家的共同关注 25
2.4 结论 25
3 人类健康、能源和材料科学中的糖科学 26
3.1 糖科学与健康 26
3.1.1 聚糖对炎症反应的调节 26
3.1.2 聚糖在免疫系统调节中的重要作用 28
3.1.3 聚糖在传染病和疫苗开发中的作用 30
3.1.4 聚糖在心血管疾病中的多种作用 33
3.1.5 聚糖和慢性疾病的分子机制 34
3.1.6 聚糖在癌症发展和早期检测中的作用 35
3.1.7 多糖在人体发育中的关键作用 37
3.1.8 生物活性和药代动力学 38
3.1.9 糖科学与健康的关键信息 39
3.2 糖科学和能源 40
3.2.1 生物质——植物细胞壁 40
3.2.2 防止细胞基质降解 42
3.2.3 糖科学和能源的关键信息 43
3.3 糖科学和材料 44
3.3.1 精细化学品和原料 46
3.3.2 高分子材料 46
3.3.3 纳米材料 47
3.3.4 糖科学和材料的关键信息 50
3.4 总结 50
4 糖科学的关键问题 51
4.1 进化过程中聚糖多样性的发生机制和作用是什么？ 51
4.2 如何修饰糖蛋白特定位置上的特定糖链？如何合成单糖及多糖？ 52
4.3 什么是聚糖的微观多态性？它是如何产生的？它有什么影响？ 53
4.4 什么是完整的糖蛋白三维结构？ 53
4.5 核蛋白及胞质蛋白的糖基化如何调控细胞生理功能？ 54
4.6 glycocalyx如何影响细胞表面的分子分布？ 55
4.7 如何确定单个细胞表面的糖链及糖蛋白？ 55
4.8 参与微生物与宿主间相互作用的糖链的作用？ 56
4.9 糖链结合蛋白如何解码糖组？ 56
4.10 如何理解和克服植物的降解抗性？ 57
4.11 如何通过糖重组，制备具有量身定制特性和功能的材料？ 58
4.12 总结 59
5 糖科学的工具 60
5.1 合成 60
5.1.1 基本情况 60
5.1.2 聚糖合成工具 63
5.1.3 聚糖操作路径工程 67
5.1.4 标准化合成质谱分析 68
5.1.5 聚糖合成的重要信息 68
5.2 分析 69
5.2.1 糖初级结构分析 70
5.2.2 复合糖类分析 75
5.2.3 聚糖与蛋白质相互作用分析 76
5.2.4 聚糖在能量代谢中的作用 77
5.2.5 聚糖结构分析技术及合成酶 77
5.2.6 成像技术分析聚糖结构在机体中的定位 78
5.2.7 聚糖分析的主要数据 79
5.3 计算模型 79
5.3.1 低聚糖和多糖的计算模型 79
5.3.2 蛋白质与聚糖的相互作用 80
5.3.3 纤维素结晶的原子尺度模型 80
5.3.4 聚糖计算分析的关键信息 82
5.4 糖酶 82
5.4.1 糖酶的分类 82
5.4.2 糖基转移酶和其他糖酶的应用 83
5.4.3 糖酶的关键信息 87
5.5 系统糖生物学 87
5.6 信息学和数据库 88
5.6.1 普适信息工具发掘的局限 88
5.6.2 开发综合数据库迫在眉睫 89
5.6.3 聚糖生物信息学和数据库中的关键信息 92
5.7 总结与发现 92
6 糖组破译的成果、建议和蓝图——人类健康与可持续发展 94
参考文献 99
附录A 编委会成员简介 112
附录B 全景展示最新糖科学研究现状：附加信息 118
附录C 未来糖科学研讨会：议程和参会人员 125
附录D 数据采集和网上问卷 133
附录E 词汇 134