新一代的生物陶瓷設計材料體系

2015-11-26 16:34:45

日前，中科院上海硅酸鹽研究所生物材料與組織工程研究中心主任常江研究員獲“全國歸僑僑眷先進個人”光榮稱號，這一稱號由國務院僑務辦公室、中國僑聯頒發。日前，《科學時報》記者對他進行了采訪。

在常江的辦公室，記者偶然轉身，一張看似出自孩子筆下的鉛筆畫映入眼簾，畫上的圖案天馬行空，十分有趣。畫紙有些發黃，看來已經貼了些日子。詢問此畫的出處，常江笑著說：“那是很久以前女兒畫的，覺得挺有趣，就貼著了。”看似略顯稚嫩的畫似乎與一個科學家的辦公室有些不搭，但卻流露出了對家人的愛，以及那份童心——不管已掌握的知識有多少，始終保持孩子般的好奇心，認真探索奇妙無比的自然世界。

“對我來說，回國是件很自然的事”

1985年，常江考取了國家教委公派出國留學生，前往德國攻讀研究生。1991年在德國達姆施達特工業大學獲博士學位，后在德國盧卑克醫科大學做博士后研究，從事活性人造皮膚作為皮膚創傷修復模型的研究。1993年7月至1997年6月在新西蘭奧克蘭大學任研究員，從事軟骨細胞與生物材料相互作用機理方面的研究。后又受聘為美國紐約大學研究助理教授，主要研究課題包括軟骨和骨損傷修復材料的研究，1999年至2000年在美國強生辦公室裝潢公司損傷修復技術中心任研究員，從事生物材料和骨科組織工程學方面的研究開發工作。

在國外求學工作的十余年間，常江始終沒有忘記祖國，期待著有一天能用自身所學報效祖國。“其實當初出國想法挺簡單的，想出去多學點東西，回來后為國家作貢獻。在我的潛意識里，一直想回國。而且回來的愿望隨著年齡的增加越來越強烈。”常江回憶道。

終于，2000年常江獲得中科院“百人計劃”基金，應聘回國。常江笑著說：“其實我來到上海硅酸鹽所還得感謝施爾畏院長。如果不是他，我現在很可能是在北京的某所大學中工作。”原來，一直想回國的常江十分留意國內的招聘信息，曾應聘一所大學的特聘教授，并十分順利地被選上。但一次機緣巧合，他在北京結識了時任中科院秘書長的施爾畏，施爾畏對生物材料研究十分重視，了解了常江的背景和研究方向后，便推薦他參加競聘“百人計劃”。于是，常江順利地回國工作。

當問及回國后是否不適應時，常江淡淡地說：“回來了就是回家，不管條件怎樣，回家是很自然的事。從事業發展的角度來說，國內空間更大，成就感也越大，因為是在為自己的國家做事呢。”

2000年底，常江來到上海硅酸鹽研究所工作。在他看來，剛回國的日子是最辛苦的。上海硅酸鹽研究所在生物陶瓷方面的研究很有歷史，但組織工程研究領域卻是一片空白。上海硅酸鹽研究所是一個以基礎性研究為先導，以高技術創新和應用發展研究為主體的無機非金屬材料綜合性研究機構，但是組織工程生物材料這個新興領域的研究才剛剛起步。常江到上海硅酸鹽研究所不久，又正逢所里進行園區改造。常江笑著說道：“當初從我的辦公室望下去是個大坑呢。”所以迎接他的是一些空蕩的實驗室、兩個烘箱和一點小設備。后來，所里足足花了一年的時間辦公室裝修，在辦公室裝修期間，常江坦言心里有些著急，就寫項目申請，抓緊招學生，作些小實驗。這樣，難熬的時間很快也就過去了。

我們的夢想：建立新一代的生物陶瓷材料體系

2001年，在院所領導的關心支持下，中國科學院上海硅酸鹽研究所生物材料與組織工程研究中心正式成立，重點開展生物醫用材料與器件的基礎與應用研究，常江擔任中心主任。經過8年的酸甜苦辣，如今中心已有4個課題組，研究人員和研究生40多人，包括1名院士、4名研究員、3名客座研究員、3名副研究員。

短短幾年間，在常江的帶領下，課題組在原有基礎上重點開展可降解生物活性組織修復和工程材料的研究工作，在國際上率先開展了硅酸鹽陶瓷及其復合骨修復材料的制備與應用研究，大量原創性的科研成果相繼發表在AdvancedMaterials（《先進材料》）、NanoLetters（《納米快訊》）、Biomaterials（《生物材料》）等國際學術期刊上。

“以前，采用電紡絲技術制備的纖維材料僅僅局限于雜亂無章的無紡結構。而現在我們可以完全按照自己的意愿，把納微米級的纖維編織出很多有趣的圖形，例如‘中國結’等，十分有趣。”常江介紹說。這種十分細微的“有序纖維”可用于制造更為先進的組織工程“人工血管”、“人工皮膚”等組織修復替代品，還有可能用在電子、催化、發光、過濾等工業領域。

該研究發表在國際著名雜志《先進材料》和《納米快訊》上，并已申報發明專利兩項，這項研究工作還被NatureChina選為最新研究亮點，得到了國內外的廣泛關注和國際學術界的認可。硅酸鹽生物活性陶瓷的研究在國際權威生物材料雜志《生物材料》上連續發表4篇論文，證實了硅酸鹽類生物材料比磷酸鹽類生物材料更能促進干細胞成骨分化和骨再生，得到國際上的一致認可。由于在生物活性陶瓷和納米組織工程材料方面的研究成果，常江被多次邀請在國際學術會議作報告和作為學術委員會成員被國際學術期刊如AdvancedMaterials、Small、Biomaterials邀請作為審稿人，被加拿大政府的“加拿大研究講習計劃”聘為評審人。2009年3月，常江作為中方主席與日本東京工業大學聯合主辦了在上海舉行的中日再生醫療生物技術研討會并作大會報告等。

常江笑著說道：“以前一提到生物陶瓷，就會想到磷酸鹽系列陶瓷，但是近幾年，硅酸鹽類生物陶瓷發展越來越好，硅酸鹽類生物陶瓷可以說是第三代生物活性陶瓷，我們希望逐漸建立一個新一代的生物陶瓷材料體系，以后一講到生物陶瓷，就會想到硅酸鹽陶瓷。”

既作基礎研究，又作應用研究

展望生物材料與組織工程研究中心未來的發展目標時，常江說：“繼續努力，堅持我們中心的特色，既作基礎研究，又作應用研究。”

除了基礎研究，他還致力于滿足國家社會需求的應用研究和高科技商場道具產品的研發，主持開發了生物活性玻璃創面修復材料，并在上硅所和地方政府的支持下創辦了上海硅健生物材料有限辦公室裝潢公司，該項目還被認定為上海市高新技術成果轉化項目并獲得了國家科技型中小企業創新基金支持，實現了該材料的產業化和臨床應用。

在2008年“5·12”汶川大地震時，常江主持研制的生物活性玻璃創面修復材料“特膚生”更是擔當了“抗震英雄”的角色。回憶起那段故事，只能用“爭分奪秒”來形容。

地震發生后，常江接到了正在前線搶救傷患的西京醫院骨科王臻主任的電話，希望盡快將“特膚生”運到前線，有急用。原來，現場有很多患者傷口已經潰爛，難以控制，如果情況繼續惡化下去的話，只能截肢。“特膚生”具有獨特的生物活性和保護創面、抗感染和促進組織愈合等特性，對于治愈潰爛更是有獨特的療效。

常江深知情況的嚴重性和事情的緊迫性。但由于震區已經全面封閉，快遞辦公室裝潢公司根本進不了前線。于是，常江找到了紅十字會，可是紅十字會運送的都是成噸的救援物品，這小小幾箱物品根本無暇顧及。最后幾經周折，在上海虹橋機場及東航貨運部領導的幫助下，終于將幾箱“特膚生”及時送到了災區。可喜的是，一些患者用了“特膚生”后，傷口潰爛完全被控制住，本來打算截肢的都不用了。例如，四川安縣高川鄉的一位女傷員，地震中被埋壓90多個小時，右前臂被嚴重擠壓，皮膚廣泛撕脫，6處骨折，軟組織腐爛，之前就診的醫療點已為她作出截肢的宣判。醫療隊在傷員傷口表面使用了生物活性玻璃粉劑保護創面，手術后第3天，傷口感染和壞死部分完全得到控制，成功保住了傷員的前臂。中國人民解放軍第四軍醫大學西京醫院特地向中國科學院上海硅酸鹽研究所發來了感謝信，感謝常江及其團隊成功研制的創面生物活性玻璃修復材料在抗震救災一線救治中挽救了多名傷員的肢體。回憶到此，常江笑著說道：“想到為救災作了一點貢獻，真的很高興，也很有意義。”

現在，有很多潰瘍患者慕名而來。常江感慨到：“希望這個藥可以幫助到真正需要它的人。”

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