你相信移植到人體內的無生命“陶瓷”，能從人體中獲得“生命”并再生新骨修復損壞的骨骼嗎？四川大學張興棟院士正是從發現這一奇跡起步。“簡單來說，就是把一種磷酸鈣生物陶瓷的醫用陶瓷植入體內，隔段時間陶瓷就會慢慢消失，轉變成人的新骨頭。”數據顯示，目前已經有10多萬例的病人使用了張興棟團隊研發生產的骨誘導材料，全國90%以上的生物活性涂層人工關節，包括在華的獨資外企都在使用他研發的材料涂層技術。

在加拿大近日舉行的第十次世界生物材料大會上，張興棟接任了國際生物材料科學與工程學會聯合會主席。這是該聯合會成立以來，首次由我國科學家擔任主席。

從上世紀90年代，張興棟和他的研究團隊首次發現并確證無生命的生物材料可誘導骨再生形成，引起學界長達十余年的爭議；再用十幾年時間，研發出骨誘導人工骨及其工程化技術，被譽為“劃時代地在再生醫學中宣告骨誘導性生物材料的到來”“開拓了世界生物材料科學和產業發展新方向”；并進一步提出組織誘導性生物材料新概念，即生物材料不僅可誘導骨、亦可誘導非骨組織形成。與此同時，創辦產學研結合研究機構，為全國10余萬病人提供骨誘導材料——面對傳統的質疑、科學的難題，張興棟用一位真正科學家固有的鍥而不舍的精神，堅定地行走在探索科學未知世界的冷風中，與他的研究目標進行著不懈的斗爭。

回顧近半個世紀的科研生涯，今年78歲的張興棟院士說：“科學發現的機理可以探討，但實踐結果就是真理；如果你自己不倒下，那誰也打不倒你。”

1983年，張興棟與四川一家醫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現，一塊多孔的磷酸鈣陶瓷埋入動物體肌肉和皮下后，居然變成了真骨頭。無生命的生物材料可誘導有生命的機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植入“多孔陶瓷”，通過統計分析證實了這個發現。

可這個科學奇跡，在把他提升到希望頂峰的同時，又把他推進質疑的深淵。1991年，當張興棟滿懷希望在意大利世界生物陶瓷大會上公布自己的成果后。其通過“骨誘導性生物材料”能夠將無生命材料變為有生命骨組織這一結論，卻受到國內外學界廣泛質疑。

“一時間，非議不斷。有人說，這個成果不具備統計學意義；有人說，一個學物理的他懂分子生物學嗎？想法怪異。”張興棟告訴記者，當時自己堅信“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；我雖然不懂醫學，但是懂材料，并有醫學專家合作。”

傳統是科學探索的一道冷酷界限，凡是要想進入未知領域的人就必須要跨過它。此后，在國家自然科學基金、科技部973等重大項目陸續支持下，張興棟不斷證實自己的發現——來自老鼠、猴子、豬等動物的10000多張切片和大量實驗，佐證科學機理；從基因激活、基因表達探尋理論路徑，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價為“降低了我國自然科學基金整體水平”。“當時總是想，都堅持了幾十公里了，萬一還差最后一公里，這條路就走通了呢？我不能放棄。”回顧當時，他不無感慨。

上世紀九十年代，張興棟開始實踐“產學研一體化”。他和團隊開辦的公司注冊資金僅50萬元，在國內生物材料領域“小的可憐”，卻創造了年均上千萬元的產值。不僅反哺了理論研究工作，其研發出的羥基磷灰石人工骨、牙種植體、涂層人工關節等生物材料產品也讓全國患者獲益。數據顯示，目前已經有10多萬例的病人使用了張興棟團隊研發生產的骨誘導材料，全國90%以上的生物活性涂層人工關節，包括在華的獨資外企都在使用他研發的材料涂層技術。

“科學家的成長，需要寬松的環境。”盡管如今已擁有中國生物材料學會名譽理事長、中國工程院院士、美國工程院外籍院士等諸多“光環”，但張興棟認為，自己能在生物材料領域發揮作用，不僅在“專”而且在“博”。

“有機結合各個學科的知識，才能碰撞出新的思想。”他以人造關節材料涂層技術的發明為例，“我自己以前也不懂什么涂層，只是偶然間將飛機發動機尾部的噴火筒，涂層技術嘗試應用到自己的實驗過程中，這才得到啟發的。”

“我國的生物材料科學與工程雖然已經登上了世界舞臺，取得了一系列重要進展，但生物材料產業整體上還落后發達國家10—15年，加快產業發展至關重要。”張興棟說。

 

張興棟：“上帝之手”讓陶瓷長新骨

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你相信移植到人體內的無生命“陶瓷”，能從人體中獲得“生命”并再生新骨修復損壞的骨骼嗎？四川大學張興棟院士正是從發現這一奇跡起步。