生命科學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動的本質(zhì)、特征及其發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，以及各種生物之間和生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)?？茖W(xué)家上世紀70年代以基因工程為標(biāo)志的對核酸的研究的，80年代以蛋白質(zhì)工程為標(biāo)志的對蛋白質(zhì)的研究取得的成果，為人類揭示生命科學(xué)現(xiàn)象提供了重要的理論基礎(chǔ)和依據(jù)。

蛋白質(zhì)、核酸和多糖是構(gòu)成生命的三類大分子。蛋白質(zhì)和核酸的研究已經(jīng)成為生命科學(xué)中的熱點問題。糖生物學(xué)之所以落后于蛋白質(zhì)和基因的研究，主要是研究人員缺乏研究糖類分子的有效工具，物理和化學(xué)分析手段滯后，以及糖分子本身的復(fù)雜性。百余年來科學(xué)界對糖的認識幾乎沒有多大進展，糖類研究成了生命科學(xué)中的“灰姑娘”。近年來，“糖類研究”這個“灰姑娘”終于等來了屬于她自己的馬車。研究成果表明，糖類是生物體內(nèi)除蛋白質(zhì)和核酸以外的又一類重要的生物分子，尤其是重要的信息分子。

糖與蛋白質(zhì)、脂類和核酸一樣，是組成細胞的重要成份。科學(xué)家通過對糖的研究發(fā)現(xiàn)，糖不僅是細胞能量的主要來源，而且它在細胞的構(gòu)建、細胞的生物合成和細胞生命活動的調(diào)控中扮演著重要的角色。對復(fù)雜而多變的“糖”的研究堪稱生物化學(xué)的最新一個研究領(lǐng)域，糖生物學(xué)(glycobiology)是繼基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)研究之后，生命科學(xué)的最前沿的領(lǐng)域。糖生物學(xué)這個名詞的提出是在1988年。牛津大學(xué)Dwek教授在當(dāng)年的《生化年評》中撰寫了以“糖生物學(xué)”為題的綜述，這標(biāo)志著糖生物學(xué)這一新的分支學(xué)科的誕生。

近年來在糖類研究方面已取得不少進展。研究結(jié)果表明，糖類作為信息分子在受精、發(fā)生、發(fā)育、分化以及神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)衡態(tài)的維持等方面起著重要作用；炎癥和自身免疫疾病、老化、癌細胞的異常增殖和轉(zhuǎn)換、病原體感染，以及植物和病原體相互作用、植物與根瘤菌共生等生理和病理過程都有糖類的介導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上，新興的糖生物學(xué)正處在蓬勃發(fā)展的起點。糖生物學(xué)涉及許多生物學(xué)科，如分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、病理學(xué)、免疫學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)等。糖生物學(xué)研究的發(fā)展又推動了這些學(xué)科的快速發(fā)展。

將糖生物學(xué)推向生命科學(xué)前沿的重大事件發(fā)生于1990年。當(dāng)年有3家實驗室?guī)缀跬瑫r發(fā)現(xiàn)“血管內(nèi)皮細胞-白血球粘附分子1(ELAM-1)”，后來改名為“E-選凝素(E-selectin)”。這一位于內(nèi)皮細胞表面的分子能識別白血球表面的四糖Sia-LeX。當(dāng)組織受到損傷時，白血球和內(nèi)皮細胞粘附，并沿壁滾動，終而穿過血管壁，進入受損組織，殺滅入侵的異物。但是，過多的白血球則引起炎癥以及繼發(fā)的病變。后來又發(fā)現(xiàn)了這一家族中的其他成員：P-選凝素和L-選凝素。這一發(fā)現(xiàn)首次闡明了炎癥過程有糖類和相關(guān)的糖結(jié)合蛋白參與。更令人吃驚的是，在肺癌和大腸癌細胞的表面也發(fā)現(xiàn)了四糖Sia-LeX。進入血液循環(huán)系統(tǒng)的癌細胞可能借助了類似上述機制穿過血管，進而導(dǎo)致腫瘤的轉(zhuǎn)移。以這一研究成果為依據(jù)，出現(xiàn)了開發(fā)和生產(chǎn)抗炎和抗腫瘤藥物的熱潮。

隨著糖生物學(xué)基礎(chǔ)研究的發(fā)展，以及利用研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù)的研究受到高度重視，“糖工程學(xué)”的興起也是極為自然的了。

二十一世紀生命科學(xué)的研究焦點是對多細胞生物的高層次生命現(xiàn)象的解釋。因此，對生物體內(nèi)細胞識別和調(diào)控過程的信息分子——糖類的研究是不可或缺的。糖類的研究像生命科學(xué)研究中的又一里程碑，標(biāo)志著生命科學(xué)的又一次跨越式進展。