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张兴栋:从“怪异想法”到“划时代的医学发现”(图)
http://www.workercn.cn2014-02-10来源: 光明日报
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张兴栋院士。本报记者 李晓东摄

  2月9日,中国工程院院士、四川大学张兴栋教授依旧在实验室忙碌。

  2月6日,美国国家工程院官方网站公布评选出2014年院士名单,75岁的张兴栋名列其中,为今年11名外籍院士中唯一一名中国人。

  从被提名到入选,历时近一年时间,张兴栋一无所知。美国国家工程院媒体事务主管兰迪·阿特金斯日前接受书面采访时表示,选举过程是严格保密的,张教授获选主要是因为其“对肌肉骨骼的临床实验以及发展生物材料上的贡献。”

  用张兴栋的话说,“这不是什么大事。但这是对中国生物材料事业发展的肯定。”他形象地介绍自己的主要科研成果,就是用“多孔磷酸钙陶瓷”仿制一块骨头植入受损部位,就能诱导断骨自动生长愈合,而原来的“陶瓷”也被逐渐吸收,最后彻底消失。

  张兴栋发现了骨诱导功能,将无生命的生物材料变成了有生命的组织和细胞。克服了用金属、高分子材料做人工骨头带来的腐蚀、排异、异物感等问题。从发现骨诱导作用到被全世界广泛承认,张兴栋及其团队经历了漫长的18年,其间各界不断的质疑都不曾动摇他的信心。

  张兴栋是学固体物理的,2007年当选中国工程院院士。20世纪80年代初,四川大学华西医院牙科生物材料在使用中遇到技术问题请张兴栋解决,他尽管不懂医学,但认为材料科学可以解决问题,于是“下深水”研究生物材料。1983年,他在国内率先开展生物活性人工骨(牙)及涂层植入体研究并取得成果。在试验中张兴栋发现,一块有孔的磷酸钙陶瓷埋入动物体内后,几个月后取出来,居然奇迹般地变成了真骨头。多孔磷酸钙陶瓷能诱导身体分化成骨细胞?他在28只狗、60多只兔子和100多只老鼠的断骨处不断植入“多孔陶瓷”,等生长后做切片观察,10000多张切片,一张张统计,大量的实验证明,生物材料具有诱导作用,可诱导骨形成。

  1991年,张兴栋在意大利召开的生物陶瓷大会上公布了自己的成果,率先提出并确证无生命的多孔磷酸钙陶瓷可具有生物活性物质特有的诱导骨再生的作用。将无生命材料变为有生命组织,这一成果受到广泛质疑,被称为“怪异想法”,甚至有评价“这降低了中国自然科学基金的水平”。但事实不可否定,国外的学者做了重复实验亦验证了结论,生物安全性评价等也得出了结论。材料学界泰斗师昌绪院士等力挺:“独到的见解有创新性,不能轻易放弃!”从始至终,该项目都获得国家自然基金、国家发改委专项、科技部973等重大项目的支持。

  2008年,在阿姆斯特丹第八届世界生物材料大会上,张兴栋被邀作大会首个报告。2009年,他再次受邀在国际组织工程与再生医学大会上作报告,国际上全面承认了骨诱导理论的科学性。日本学者小久保正评价:“这是划时代的医学材料发现!”

  如今,已经有10多万例的病人使用了张兴栋团队生产的骨诱导材料,而全国90%以上的人造关节都在使用张兴栋发明的材料涂层技术。

  “做研究还是要注重实际解决了什么问题。”谈及如何评价科学成果,张兴栋说,应该把国家需求作为科研选题的方向,追求科学目标,着重于实际贡献,而不是追求表面数据,特别是论文数量。他说,自己从四川大学毕业便工作到现在,自称“草根科学家”,就是因为学校一直很支持,有宽松的环境,“我们要有充分的信心,中国自己也能培养出自己的科学家。”

  现在,张兴栋及其团队正着力建立完整的生物材料诱导形成理论。不远的将来,或许我们就能用生物材料诱导软骨、血管壁等各种器官在受损后实现自身的永久性修复。(本报记者 李晓东 危兆盖)

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