生物硬组织是在生命系统参与下由生物矿物如羟基磷灰石、碳酸钙等自组装生长形成的有机-无机复合材料，因其精巧有序的微观结构、优秀独特的物理化学性质而备受关注。为了合成具有接近生物硬组织性质的人工材料，人们模拟生物硬组织的生长环境，用有机物调制无机物的生长。近年来人们在这个领域做了大量工作，许多研究认为硬组织生长过程中的自组装现象是因为含有带电基团的有机物在生长中起到模板作用，但具体的生长机制如牙釉质柱阵列结构的形成过程等仍不清楚。　　羟基磷灰石作为生物体硬组织如人体骨骼和牙齿的主要无机成分，是最常见的生物矿物之一。本文用琼脂糖凝胶系统模拟硬组织生长时的有机基质环境，在体温条件下仿生合成了具有类似牙釉质结构的自组装薄膜和具有分形结构的球晶，并通过控制反应中的氟离子浓度实现了对薄膜形貌的调控。实验结果表明自组装薄膜是球晶在衬底上密集排列组成的，这为牙釉质中牙釉柱阵列的形成机理提供了一种解释。由于琼脂糖分子不含带电基团，本实验体系中并不存在极性有机物模板，可见具有极性的有机物模板并不是自组装有序生长的必要条件。实验观测显示，在牙釉质和骨骼的生长过程中，有机基质限制体系中的离子扩散，从而控制晶体生长中的过饱和度的变化，是磷灰石自组装生长的重要原因。氟离子的存在有利于产物中磷灰石相的生长，提高产物生的结晶度和有序度，同时其浓度在一定区间内与产物尺寸成正比。本工作为硬组织的生长机理解释以及硬组织的仿生合成提供了一种思路。