封面新聞記者 周家夷 陳光旭 實習生 田嘉雯

　　【前言】

　　為深入學習宣傳貫徹黨的二十屆三中全會精神和認真貫徹落實省委十二屆五次、六次全會精神和全省衛(wèi)生健康大會精神，在四川省衛(wèi)生健康委員會指導下，四川省醫(yī)學科技教育中心、四川省衛(wèi)生健康宣教中心聯(lián)合封面新聞集中推出“健康四川尋新記——科技創(chuàng)新賦能新質(zhì)生產(chǎn)力系列訪談”，聚焦四川省衛(wèi)生健康新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展重點任務，邀請人工智能、前沿醫(yī)學、核醫(yī)療、現(xiàn)代中醫(yī)藥領域作出創(chuàng)造性貢獻的兩院院士、醫(yī)療衛(wèi)生機構科學家和醫(yī)藥科技企業(yè)（或新型研發(fā)機構）研發(fā)人員，共話衛(wèi)生健康科技創(chuàng)新賦能新質(zhì)生產(chǎn)力。

　　無生命的生物材料，誘導有生命的人體組織和器官再生或形成，這種聽起來很“魔幻”的事情，如今在醫(yī)學領域得到運用。以組織誘導性生物材料為核心的新一代生物材料已成為生物材料科學與產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和前沿。本期健康四川尋新記，我們邀請到了中國生物醫(yī)學材料科學技術開拓者之一、中國工程院院士、四川大學國家生物材料工程技術研究中心教授張興棟，探索生物材料的奧秘。

張興棟院士

　　“炸裂發(fā)言” 打開生物材料新視野

　　“人體組織器官最佳的修復材料是人體自身組織?！弊鳛橹袊镝t(yī)學材料科學技術開拓者之一，張興棟院士提出的組織誘導性生物材料在國際生物材料領域引發(fā)廣泛關注。

　　這個觀點的提出時間，是在1990年。當年，張興棟院士團隊在做頜面骨整復實驗時，將多孔磷酸鈣陶瓷埋進動物肌肉中，偶然發(fā)現(xiàn)無生命的多孔磷酸鈣陶瓷經(jīng)過一段時間竟然變成了骨頭。

　　1991年4月，在意大利召開的第四屆歐洲生物材料學術會議上，張興棟公布了這一發(fā)現(xiàn)，卻引來非議，被稱為“炸裂發(fā)言”，有人提出疑問：“無生命的生物材料怎么可能誘導有生命的機體組織和器官再生或形成？”

　　張興棟卻認為，科學的根據(jù)是實驗結果，生物材料骨誘導作用的科學機理可以討論，但實驗的事實不可否定。

　　此后，在國家自然科學基金、科技部973等重大項目陸續(xù)支持下，張興棟不斷證實自己的發(fā)現(xiàn)——來自老鼠、猴子、豬等動物的10000多張組織切片等大量實驗，佐證了這一發(fā)現(xiàn)；并從組織學、分子生物學、探尋骨誘導作用的機理，提出了理論雛形。直到2014年美國國家工程院選舉他為外籍院士的公報指出，選舉他為該院院士是基于他對“肌肉骨骼系統(tǒng)治療和促進世界生物材料研發(fā)的杰出貢獻”。生物材料骨誘導作用的研究成果最終得到國內(nèi)外學術界的廣泛認同。

　　在骨誘導研究啟示下，他又發(fā)現(xiàn)并確證生物材料可誘導軟骨再生，首創(chuàng)關節(jié)軟骨再生材料，進入臨床試驗和國家藥監(jiān)局醫(yī)療器械創(chuàng)新通道評審取證，為解決關節(jié)軟骨難于修復的世界難題提供了可能。近年來又突破了材料不可能誘導心血管組織再生的傳統(tǒng)觀念，首創(chuàng)可再生心血管組織的全降解心臟封堵器及具有血管自修復功能的可降解血管支架，前者被MedTF 評價為“2022年世界十大創(chuàng)新醫(yī)療技術”，后者被科技部遴選為國家“十三五”重點研發(fā)計劃的標志性成果，入選國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展，助推了心血管修復技術躍入再生修復的新階段?；谏鲜鲆幌盗醒芯浚皣鴥?nèi)其他學者相繼發(fā)現(xiàn)的材料可誘導中樞神經(jīng)及韌帶再生，我國科學家原創(chuàng)性地提出了“組織誘導性生物材料”新概念和新理論，被2014年國際生物材料定義共識會投票通過列入“21世紀生物材料定義”。與會專家評價為“打破了材料不可能誘導組織再生的教條”，是“再生復雜組織的革命性途徑”，“下一代的生物材料”，開拓了生物材料發(fā)展的新方向。

　　市場需求廣泛  生物材料產(chǎn)業(yè)前景廣闊

　　生物醫(yī)用材料是用于診斷、修復或替換人體組織、器官或增進其功能的一類材料，是保障人類健康的必需品，也是醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的基礎，正在成長為世界經(jīng)濟的一個支柱性產(chǎn)業(yè)。張興棟院士談到，生物材料市場自本世紀初以來一直保持著高速增長，在2023年，中國醫(yī)療器械市場的規(guī)模達到了1.3萬億人民幣，折合為美元約1788億，這一數(shù)據(jù)占據(jù)了全球市場份額的28.5%，體現(xiàn)了中國醫(yī)療器械行業(yè)在全球范圍內(nèi)的顯著地位與貢獻。隨著技術的進步和國產(chǎn)化的推進，生物材料產(chǎn)品的價格大幅下降，使得更多的普通百姓能夠負擔得起，大大減輕了患者的經(jīng)濟負擔，“之前心臟支架幾萬元一個，現(xiàn)在幾百元就能買到，這是國產(chǎn)化創(chuàng)新成果為老百姓帶來的福利?！?/p>

　　隨著人口老齡化的加劇以及經(jīng)濟發(fā)展和自我保健意識的提升，生物材料的需求正不斷增長。在張興棟院士看來，生物材料產(chǎn)業(yè)的前景非常廣闊，它不僅是世界經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，而且在醫(yī)療、保健以及美容等領域的應用日益廣泛，滿足了人們對健康、美麗和生活質(zhì)量的追求。張興棟院士對生物材料產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展持樂觀態(tài)度，隨著科技的不斷進步和創(chuàng)新，預計生物材料市場將繼續(xù)擴大，為全球經(jīng)濟帶來新的增長點。

　　中國生物材料發(fā)展迅速  需強調(diào)成果轉(zhuǎn)化和實際應用

　　張興棟院士指出，自21世紀起，中國已從模仿跟隨轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲃?chuàng)新，成功研發(fā)了包括血管支架在內(nèi)的多項高新技術產(chǎn)品，這極大地提升了生物材料產(chǎn)業(yè)的技術水平。目前，中國在生物材料領域的論文發(fā)表數(shù)量已躍居全球首位，過去十年間，四川省的生物材料專利申請實現(xiàn)了迅猛增長，四川大學的生物醫(yī)學工程專業(yè)在2024年軟科世界一流學科排名中位居世界第四，中國第三。

　　盡管中國生物材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮?，但成果轉(zhuǎn)化仍是發(fā)展中的關鍵問題。目前，國家對生物材料產(chǎn)業(yè)給予了高度重視，將其列為國家自然科學基金“十四五”發(fā)展規(guī)劃重點發(fā)展領域，推動了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國科研人員在國際生物材料領域的參與度快速上升，彰顯了我國在該領域的國際影響力。科研人員正逐步轉(zhuǎn)變研究導向，從單純注重論文發(fā)表轉(zhuǎn)向致力于解決實際臨床需求，著重強調(diào)研究成果的實際運用及轉(zhuǎn)化。這一轉(zhuǎn)變將有助于促進中國生物材料產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，并提升其在全球市場中的競爭力。

　　構建健全完善的科學體系  拓展生物材料應用領域

　　組織誘導性材料是張興棟院士團隊研究的整體指導思想，一直引領著他們奮勇向前。“中國在生物材料領域的起步較晚，但發(fā)展迅速，我們的研究已得到了國際認同，組織誘導性生物材料的概念已被正式列入‘21世紀生物材料定義’，這標志著學科發(fā)展的重要成就?！睆埮d棟院士指出，當前行業(yè)內(nèi)迫切需要構建一個健全且完善的科學體系，以攻克組織誘導性生物材料的科學基礎問題。與此同時，還需加大力度研發(fā)更多種類的組織誘導性生物材料，諸如關節(jié)角膜、管腔組織、生物功能皮膚等所需的材料。此外，還需積極探索這些材料在美容產(chǎn)品、臨床診療等多個領域的應用前景。

　　張院士表示，如何將科研成果高效轉(zhuǎn)化為實際應用產(chǎn)品，并進一步推動其市場化進程也是一項挑戰(zhàn)。以往產(chǎn)業(yè)化模式側(cè)重于產(chǎn)品的生產(chǎn)制造與銷售，而對于商品化的其他核心要素，例如包裝設計的合理性及使用的便捷性等，未能予以足夠關注。鑒于此情況，團隊正在積極探尋解決方案，以更好地適應市場需求，降低消費者的使用難度。研究人員的目標不僅在于在基礎研究領域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新性突破，亦在于確保產(chǎn)品能夠成功應用于臨床，充分契合市場需求，從而真正實現(xiàn)科研成果的有效轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化。未來，張院士及其團隊將持續(xù)致力于生物材料領域的科學研究，立足生物材料前沿，充分利用我國前沿研究的優(yōu)勢，跨越式地構建國際領先的生物材料科學與產(chǎn)業(yè)體系，并將提供科學與工程基礎，從源頭改變我國高技術生物材料依靠進口的局面。

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網(wǎng)址: 張興棟院士：解決多元化需求 生物材料市場前景廣闊丨健康四川尋新記 ⑨ http://m.gysdgmq.cn/newsview798657.html