偶看新闻天翔通讯:生物材料和组织工程学发展的新起点
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/28 20:03:38
生物材料学和与其相关的生物医学工程将是二十一世纪的领衔前沿学科之一，是应用科学的核心学科。现代生物材料的核心是生物医学科学和材料科学的交叉融会，是将分子生物学的理论与技术渗透于材料科学研究的全新挑战。人体的医学治疗要求也为生物材料的研发引入了人体组织工程学、植入性人工器官、生物感应装置、仿生智能装置、生物医学光子技术等广泛的生物医学工程领域的应用，并为生物材料的应用提出了安全性和有效性的全新标准。因而，生物材料的研究将成为整个生物医学工程领域的重要发展前提。
近20年来，中国和国际上的生物材料研究发展与其他高新技术领域相比明显缓慢，远落后于生物医学和材料学的发展进度，原因主要有二：
1） 以往国际上对生物材料的传统认识是，理想的生物材料均为惰性材料，即被用于人工器官或各类植入性生物材料不应该与人体组织间发生任何互动关系，并以此为生物材料安全性的标准来指导新材料的选择和开发。然而，根据美国波士顿大学生物材料分子相容学研究室近年来的大量研究证明，自然界并不存在任何所谓“惰性”的材料。实验证明任何材料的表面化学结构和表面形态结构都可作为生物信号，这类信号能在分子水平上有效地和特异性地调节人体附着细胞功能性基因的表达、信息核糖核酸的结构稳定、基因产物的合成与功能,从而有效地产生"材料的诱导性生物效应"。此类生物效应不仅决定了生物材料的安全性,也决定了生物材料用于重建人体生理功能的特异性。这类材料表面信号对人体细胞的调节作用是功能特异性的和极其敏感的，在基因水平的有效调节可在细胞与材料接触的几小时内即出现。这一现象的发现和相应的大量实验论证导致了“生物材料分子相容学”理论的建立，完全推翻了传统的生物材料的“惰性”理论，为生物材料的特性做出了全新的定义，为生物材料的研究和开发提出了全新的要求。近年来，“生物材料分子相容学”的新理论已开始对生物材料和相关领域的研究产生明显的影响。
2）生物材料研究人员在知识上和研究上明显存在"生"和"材料"二个学科间的隔阂.目前生物材料领域的研究人员还多源自材料学的教育背景和研究经历，缺乏生物医学尤其是分子生物学的系统知识培训和经验，加之缺乏与生物医学领域的有效的学科交叉，导致生物材料研究的相对盲目性。可以设想，如不了解细胞在对应材料表面的化学离子或表面纳米级微形态变化时的基因调整秘密，如何能研究出能人为调控人体细胞基因功能的各类生物材料？
材料学和生物学的学科交叉历来被呼吁，但真正的交叉融合仍为此领域的挑战。尽管中国也设立了数个国家级的全国性生物材料协作攻关大型项目，但实际仍多受限于知识的隔阂、地域的隔阂、和人员的隔阂，学科的交叉仍难以实现，课题的实施仍多以各基地按原来的传统方向和手段进行，项目的原创新受到了较大的限制。在当前的生物材料与相关的组织工程领域的各个交叉学科中，对很多基本定义也未能建立较明确的认识。如各相关交叉学科中对组织工程学中生物材料支架的降解性能、生物诱导功能、理化功能等重要内容尚缺乏科学性的认知。为此，中国科学院于今年9月在上海举办了国内第一次的"生物材料和组织工程研讨会"。该会具有两个特点：
1）生物材料与组织工程领域的首次交叉学科研讨会,集中了国内和国际上在与生物材料和组织工程学相关的材料学、生物化学、有机化学、机械工程学、电生理学、细胞与分子生物学、实验动物学、毒理学、临床医学等学科的学科领头人，搭建了一个纯学术的研讨平台；
2）充分体现学术平等自由的学术圆桌会议,会议不设主要发言者，不设主席台，参会的近50名专家每人得到相同的表述和争辩机会。
因为有了这两个特点,会议取得了两项令人满意的效果：1）在该学术领域内首次成功地打破了各相关学科领头人之间的隔阂,专心地就大家共同关心的学术问题进行了实质性的讨论很争辩，并就多项关键问题达成了共识，为生物材料和组织工程学研究的发展创立了一个新的起点。2）通过会议的交流,各学科领头人之间找到了学科交叉的切入点，随即延伸出项目合作的契机。
生物材料很组织工程学的研究已进入一个新的发展期，也面临着知识更新和实验技术转型的前所未有的挑战。只有把生物材料中“生物”的内涵真正体现出来，以分子生物学的知识和技术来研究材料的生物特性，才能真正掌握生物材料内在的生物功能,才能研究开发出创新性的仿生材料，用于修复并重建人体的生理功能。