作者:盛利 傅元燦 來源:科技日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間:2016/6/13
你相信移植到人體內(nèi)的無生命“陶瓷”,能從人體中獲得“生命”并再生新骨修復(fù)損壞的骨骼嗎?四川大學(xué)張興棟院士正是從發(fā)現(xiàn)這一奇跡起步?!昂?jiǎn)單來說,就是把一種磷酸鈣生物陶瓷的醫(yī)用陶瓷植入體內(nèi),隔段時(shí)間陶瓷就會(huì)慢慢消失,轉(zhuǎn)變成人的新骨頭?!睌?shù)據(jù)顯示,目前已經(jīng)有10多萬例的病人使用了張興棟團(tuán)隊(duì)研發(fā)生產(chǎn)的骨誘導(dǎo)材料,全國(guó)90%以上的生物活性涂層人工關(guān)節(jié),包括在華的獨(dú)資外企都在使用他研發(fā)的材料涂層技術(shù)。
在加拿大近日舉行的第十次世界生物材料大會(huì)上,張興棟接任了國(guó)際生物材料科學(xué)與工程學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)主席。這是該聯(lián)合會(huì)成立以來,首次由我國(guó)科學(xué)家擔(dān)任主席。
從上世紀(jì)90年代,張興棟和他的研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)并確證無生命的生物材料可誘導(dǎo)骨再生形成,引起學(xué)界長(zhǎng)達(dá)十余年的爭(zhēng)議;再用十幾年時(shí)間,研發(fā)出骨誘導(dǎo)人工骨及其工程化技術(shù),被譽(yù)為“劃時(shí)代地在再生醫(yī)學(xué)中宣告骨誘導(dǎo)性生物材料的到來”“開拓了世界生物材料科學(xué)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新方向”;并進(jìn)一步提出組織誘導(dǎo)性生物材料新概念,即生物材料不僅可誘導(dǎo)骨、亦可誘導(dǎo)非骨組織形成。與此同時(shí),創(chuàng)辦產(chǎn)學(xué)研結(jié)合研究機(jī)構(gòu),為全國(guó)10余萬病人提供骨誘導(dǎo)材料——面對(duì)傳統(tǒng)的質(zhì)疑、科學(xué)的難題,張興棟用一位真正科學(xué)家固有的鍥而不舍的精神,堅(jiān)定地行走在探索科學(xué)未知世界的冷風(fēng)中,與他的研究目標(biāo)進(jìn)行著不懈的斗爭(zhēng)。
回顧近半個(gè)世紀(jì)的科研生涯,今年78歲的張興棟院士說:“科學(xué)發(fā)現(xiàn)的機(jī)理可以探討,但實(shí)踐結(jié)果就是真理;如果你自己不倒下,那誰也打不倒你?!?/P>
1983年,張興棟與四川一家醫(yī)院合作開展生物活性人工骨(牙)及涂層植入人體研究中偶然發(fā)現(xiàn),一塊多孔的磷酸鈣陶瓷埋入動(dòng)物體肌肉和皮下后,居然變成了真骨頭。無生命的生物材料可誘導(dǎo)有生命的機(jī)體組織和器官再生或形成?隨后,他在28只狗、60多只兔子和100多只老鼠的非骨部位同時(shí)植入“多孔陶瓷”,通過統(tǒng)計(jì)分析證實(shí)了這個(gè)發(fā)現(xiàn)。
可這個(gè)科學(xué)奇跡,在把他提升到希望頂峰的同時(shí),又把他推進(jìn)質(zhì)疑的深淵。1991年,當(dāng)張興棟滿懷希望在意大利世界生物陶瓷大會(huì)上公布自己的成果后。其通過“骨誘導(dǎo)性生物材料”能夠?qū)o生命材料變?yōu)橛猩墙M織這一結(jié)論,卻受到國(guó)內(nèi)外學(xué)界廣泛質(zhì)疑。
“一時(shí)間,非議不斷。有人說,這個(gè)成果不具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;有人說,一個(gè)學(xué)物理的他懂分子生物學(xué)嗎?想法怪異?!睆埮d棟告訴記者,當(dāng)時(shí)自己堅(jiān)信“生物材料骨誘導(dǎo)作用的科學(xué)機(jī)理可以討論,但實(shí)驗(yàn)的事實(shí)不可否定;我雖然不懂醫(yī)學(xué),但是懂材料,并有醫(yī)學(xué)專家合作?!?/P>
傳統(tǒng)是科學(xué)探索的一道冷酷界限,凡是要想進(jìn)入未知領(lǐng)域的人就必須要跨過它。此后,在國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部973等重大項(xiàng)目陸續(xù)支持下,張興棟不斷證實(shí)自己的發(fā)現(xiàn)——來自老鼠、猴子、豬等動(dòng)物的10000多張切片和大量實(shí)驗(yàn),佐證科學(xué)機(jī)理;從基因激活、基因表達(dá)探尋理論路徑,證明理論模型。盡管在這期間,他獲得的科研支持還被有些人評(píng)價(jià)為“降低了我國(guó)自然科學(xué)基金整體水平”?!爱?dāng)時(shí)總是想,都堅(jiān)持了幾十公里了,萬一還差最后一公里,這條路就走通了呢?我不能放棄?!被仡櫘?dāng)時(shí),他不無感慨。
上世紀(jì)九十年代,張興棟開始實(shí)踐“產(chǎn)學(xué)研一體化”。他和團(tuán)隊(duì)開辦的公司注冊(cè)資金僅50萬元,在國(guó)內(nèi)生物材料領(lǐng)域“小的可憐”,卻創(chuàng)造了年均上千萬元的產(chǎn)值。不僅反哺了理論研究工作,其研發(fā)出的羥基磷灰石人工骨、牙種植體、涂層人工關(guān)節(jié)等生物材料產(chǎn)品也讓全國(guó)患者獲益。數(shù)據(jù)顯示,目前已經(jīng)有10多萬例的病人使用了張興棟團(tuán)隊(duì)研發(fā)生產(chǎn)的骨誘導(dǎo)材料,全國(guó)90%以上的生物活性涂層人工關(guān)節(jié),包括在華的獨(dú)資外企都在使用他研發(fā)的材料涂層技術(shù)。
“科學(xué)家的成長(zhǎng),需要寬松的環(huán)境?!北M管如今已擁有中國(guó)生物材料學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士、美國(guó)工程院外籍院士等諸多“光環(huán)”,但張興棟認(rèn)為,自己能在生物材料領(lǐng)域發(fā)揮作用,不僅在“?!倍以凇安?。
“有機(jī)結(jié)合各個(gè)學(xué)科的知識(shí),才能碰撞出新的思想?!彼匀嗽礻P(guān)節(jié)材料涂層技術(shù)的發(fā)明為例,“我自己以前也不懂什么涂層,只是偶然間將飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)尾部的噴火筒,涂層技術(shù)嘗試應(yīng)用到自己的實(shí)驗(yàn)過程中,這才得到啟發(fā)的。”
“我國(guó)的生物材料科學(xué)與工程雖然已經(jīng)登上了世界舞臺(tái),取得了一系列重要進(jìn)展,但生物材料產(chǎn)業(yè)整體上還落后發(fā)達(dá)國(guó)家10—15年,加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要?!睆埮d棟說。