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中央媒体报道我院张胜民教授谈我国生物医学材料发展



张胜民: 博士、教授、博士生导师，华中科技大学先进生物材料与组织工程研究中心主任，主要从事生物医学材料与组织器官工程研究。

□张胜民

以第九次世界生物材料大会的成功申办为标志，中国生物材料科学与工程已开始跨入国际先进水平行列。与此同时，中国生物材料消费也位列世界生物材料消费市场第三位。

随着中国经济的持续增长，国际上一些顶级研究机构和越来越多的世界500强企业开始关注中国生物材料这片热土。中国近邻日本和韩国的生物材料研究和产业发展近年来也呈现出强劲增长的态势。有人预言，未来10年，生物材料将开始步入亚洲世纪。

中国自70年代开始生物材料研究，迄今已有近40年的研究和发展沉淀，特别是在国家“九五”、“十五”、“十一五”各类科技计划和产业发展规划的支持下，现已形成一批具有自主知识产权的创新产品，并在组织诱导材料、纳米生物材料、钙磷（硅）生物材料、生物矿化与自组装、生物活性涂层、药物控释材料与系统等研究领域形成了自己的特色。

目前，实际形成了华中（武汉）、西部（成都、西安）、华北（北京、天津）、华东（上海）及华南等五大研发和产业基地，所形成的产品主要包括各类骨替代及修复材料、心血管系统及支架材料、人工关节、外科可吸收内（外）固定材料、各类医用敷料等等。

但是，国内大约70%的生物材料市场仍然被国外产品占据，在更高端的生物材料产品领域国外产品甚至占据95%以上的市场份额。改变这种状况将在很大程度上取决于我国生物材料在核心关键技术领域的突破，除已经注意到的产品创新外，应特别关注在生物材料制造技术领域的突破。

值得庆幸的是，我国同行经过多年的跟踪研究和自主创新，已有很好的沉淀和积累，一些研究领域正面临突破：

生物材料先进制造技术领域。生物材料制造技术的高低既制约着生物材料的产品精度和质量，也控制着产品生产成本，因此决定了产品的竞争力。目前我国生物材料产品制造大多是“作坊”式生产，规模小、自动化程度较低，质量不易控制。近年来，国内华中科技大学、清华大学、上海交通大学、西安交通大学等课题组发展了以快速原形制造为基础的新一代生物材料制造技术（包括生物材料的数字和生物制造等），并尝试将其应用于生物材料产品的制造。

生物材料表面/界面科学与工程领域。生物材料表面/界面问题至关重要，生物材料的表面性质直接关系到材料与体内组织的反应及其相互作用，决定着植入或替代产品在体内修复的成败；界面对于复合生物材料而言既是核心问题，又是热点前沿，界面特征决定着材料最终的整体力学性能。可以讲，没有生物材料表面科学与技术的进步，就没有生物材料的未来。令人高兴的是，经过两代生物材料工作者的努力，我国上海硅酸盐研究所、西安交通大学、四川大学等在医用金属材料表面改性领域，尤其是在发展生物活性涂层技术方面已取得长足进步；其他课题组和团队通过对各类复合生物材料的界面设计和构建，显著提高了生物材料（尤其是无机—有机复合生物材料）的整体力学和生物学性能。此外，一些课题组在构建智能或仿生生物材料表界面方面也有自己的特色。

纳米生物材料领域。纳米生物材料一直是生物医学材料的前沿和重要领域，作为医用植入和修复材料其在力学及细胞生物学性能上具有比较优势，预计在完成安全性评价后将首先在硬组织修复材料领域获得应用，这主要是因为人的骨组织本身就是纳米结构的材料（由纳米级羟基磷灰石和有机高分子物质构成）。纳米生物材料的另一个应用途径是作为诊断检测试剂，正在生物医用领域显示出重要前景。

组织工程和再生医学材料领域。组织工程和再生医学越朝向应用发展越离不开生物材料科学和技术的突破。组织工程目前面临暂时困境，一方面与科学问题有关，与种子细胞、生长因子及体外构建有关；更与研究发展生物相容性好、细胞特异性材料及支架先进制造技术密切相关。只有在上述领域取得整体突破，组织工程才有希望在未来5～10年内造福大众。

组织诱导材料领域。组织诱导材料是我国科学家首先提出并拥有自主知识产权的生物材料，其广泛应用和被国际接受将有赖于其相关机理的进一步阐明。

仿生结构材料（尤其是多尺度层级结构仿生材料）及智能生物材料与系统，其中智能生物材料与系统有可能为军事上提升单士兵战斗力作出贡献。

上述技术领域的突破将极大地提升中国生物材料在国际上的地位，也将为生物材料亚洲时代的到来注入前所未有的推力。

《科学时报》 (2010-4-26 B2 技术·产业)

[ Last edited by fakeyousb on 2010-6-12 at 17:58 ] 返回小木虫查看更多