天博张兴栋：“从硬到软”的新材料，“从无到有”的话语权—新闻—科学网 来源：天博企业 发表时间: 2024-08-28

张兴栋持久从事质料科学出格是生物质料范畴的科学研究。他领导团队研究的结果屡次获奖。1995年，等离子喷涂羟基磷灰石涂层 钛基牙莳植体获教诲部科技前进奖一等奖；1998年， 羟基磷灰石生物质料制备新工艺 获国度科技前进奖二等奖；2007年12月， Ca-P生物质料的骨引诱性及其机理研究 获国度天然科学奖二等奖。

2000年，张兴栋被世界生物质料学会结合会授予 生物质料科学与项目Fellow（FBSE） ；2005年，被印度生物质料及人工器官学会授予国际闻名生物质料专家的 沙马 奖；2006年任国际生物陶瓷学会主席；2007年3月，获桥口隆吉基金会 桥口隆吉基金 奖；2007年12月，被选中国项目院院士；2014年2月，被选美国国度项目院外籍院士；2015年，被选美国医学与生物项目院会士（Fellow）；2015年4月，获美国生物质料学会颁布的2015年度克莱姆森（Clemson）运用研究奖；2015年11月，获何梁何利基金 科学与技能前进奖 ；2015年被选国际生物质料科学与项目学会结合会主席。2020年5月，以首位亚裔学者身份荣获第14届Acta Biomaterialia金奖。

①2012年6月，师昌绪院士为张兴栋院士（右）颁布中国生物质料�첩学会第一届理事会理事长聘书。

②2014年9月，美国国度项目院霍利迪主席（左）以及莫特院长（右）为张兴栋院士颁布美国国度项目院外籍院士证书。

③张兴栋（右）于湖南年夜学试验室事情。

自上世纪70年月以来，张兴栋就最先了质料科学的研究，研发出立方氮化硼、高强度人造聚晶金刚石及其磨具、刀具，和等离子喷涂超深井硬地层人造金刚石钻头。

这时候已经取患上必然成就的张兴栋最先 转型 ，从 超硬质料 转向生物活性质料研究。上世纪80年月初，他研发出生物活性人工骨、涂层牙莳植体以及人工髋枢纽关头等。上世纪90年月，发明质料可引诱骨造成，成立理论雏形，创始骨引诱人工骨并推广临床运用。21世纪初，发明亦可引诱软骨等造成的质料，提出 构造引诱性生物质料 ，即无生命的生物质料经由过程自身优化设计，可引诱有生命的构造或者器官再生，开拓了生物质料成长的新标的目的。

转型乐成的秘密于哪里？这要从张兴栋不停 逆袭 的故事中去寻觅。

让日子再也不胡里胡涂

1938年4月7日，张兴栋身世在湖南南充嘉陵江曲流年夜回弯处的青居镇青居街一个平凡店员家庭。1941年，因生计坚苦，年幼的张兴栋随母亲迁居成都，投靠外祖怙恃及年夜舅。

张兴栋的童年是于颠沛动荡中渡过的，他们数次搬场，小学就转了3次学。1949年6月，张兴栋从成都市第五区中央小学卒业。不久，成都解放，1950年3月，母亲把张兴栋送到军队文工队当了一位小兵士（宣传员）。因年数过小，半年后，张兴栋被列入复员名单。复员时，张兴栋向构造提出但愿到成都县立中学（今成都市第七中学）念书，因而他被摆设到成都县立中学插班读初中。

张兴栋的中学履历，上演了一场使人瞠目的逆袭。初中期间，用张兴栋的话来讲，他是一个 费头目娃娃 ，爬树、下河摸鱼、缺课，早自习躲于宿舍睡懒觉。他的睡房与教室之间只隔着一口庭院，直到听到教员的脚步声，他才翻身起床一跃翻进教室，当教员走进教室时，他已经经坐患上笔挺最先晨读了。

张兴栋此刻还饶有乐趣地回忆： 我读初中的时辰，1、二年级都要补考音乐，这对于一个于文工队事情过的人来讲，的确是个笑话。厥后追念起来，重要照旧其时太淘气了。

到了初三，他忽然意想到再如许胡里胡涂地混日子，这辈子就完了，因而最先发愤起劲，作为优异生从成都七中初中卒业。

厥后他常常对于身旁的人说： 男娃娃懂事晚，要多给他们一点时机。 张兴栋所读的成都七中1950级初中班是一个 传奇 班级，班上出了张兴栋、彭堃墀、叶尚福3位院士，10余名同窗于各自的事情范畴都很有成绩。

1953年9月，张兴栋升入成都七中高中部。临近高考，张兴栋把方针锁定于北京年夜学哲学系，但受到班主任郭耀的否决： 故国设置装备摆设急需人材，你应该去学理工科。 因而，张兴栋把自愿改成物理专业，并顺遂考上湖南年夜学物理系。

让不成能变为可能

身为生物医学质料学家的张兴栋晚年从事的研究其实不是生物医学质料。1960年他从湖南年夜学物理系卒业后留校，担当物理系讲授秘书。1973年被录用为湖南年夜学固体物理教研室副主任，最先了超硬质料的研制。

他组建并掌管湖南省超硬质料协作组。1974年至1975年，张兴栋以及他的团队研制出金刚石聚晶，同时研发出高强度人造多晶金刚石批量出产技能，并创始等离子喷涂人造金刚石钻头加工技能。1976年2月，等离子喷涂人造多晶金刚石钻头被湖南武胜川中矿区运用在超深井钻探，乐成钻探了中国第一口超深井 6011米的龙女7002井。

1978年，其团队的研究结果获4项天下科学年夜会奖。他所卖力的研究组被评为 天下进步前辈科研团体 。

于阿谁年月取患上这些研究结果显患上尤其贵重。张兴栋告诉咱们： 其时甚么都缺，没有东西，没有质料。怎么办？咱们本身做。 从螺丝、钳子到模具、钻机，许多工具都是他们探索建造出来的。此刻生存于湖南年夜学阐发测试中央堆栈中重达20多吨的年夜型六面顶高压压机就是昔时他们打造的科研装备。 之前有许多便宜的小装备都被人拿去使用了，此刻找不到了，只要这个最年夜的留了下来。 张兴栋拍着这台重大的呆板说。

晚年的学术履历让他收成最年夜的莫过在于实践中摸索，和面临坚苦绝不畏缩的精力。张兴栋此刻于造就年青的科学事情者时几回再三夸大： 一个有生命力的科学事情者，必然是履历了摸爬滚打出来的。于自我奋斗中，指导撑持都是须要的，但更主要的是必然要落脚在提高他们 自我奋斗 的威力。书白痴出不了科研结果，要去做试验，不克不及光模拟，要有立异以及应战传统的精力。

这类学乃至用、知行合一的实践精力最初就来自他晚年于物理试验室建造模具、与企业互助研制钻头的历程中。

让生物质料成长有了新路子

令张兴栋声名远扬的结果 构造引诱性生物质料理论并不是一挥而就。由羟基磷灰石牙莳植体研究最先，履历了磷酸钙陶瓷可引诱骨理论研究再到构造引诱性生物质料理论，其研究以及被承认的门路异样艰苦。

1983年，张兴栋与华中医科年夜学口腔质料研究室陈治清教员互助，于海内率先制备出高纯度医用羟基磷灰石粉料（HAP）；随后，与华西口腔病院院长陈安玉互助，建立了口腔莳植研究协作组，深切开展牙莳植质料的研制与运用。1986年4月，张兴栋与陈安玉等于《华西口腔医学》杂志上结合揭晓了《人工牙莳植的研究 I锆磷灰石陶瓷的研制开端运用》。

由此，张兴栋最先深度参与口腔医学质料的研发，并慢慢成长到颌面骨骼修复质料、人工骨替换质料等范畴。1988年，张兴栋与陈安玉互助研发的我国第一个牙莳植体 等离子喷涂羟基磷灰石涂层 钛基牙莳植体问世。1989年，生物活性质料科研工程 羟基磷灰石生物活性质料制备新工艺 被列为原国度计委 八五 国度重点科技工程规划专题。

1990年，张兴栋及其团队于做颌面骨整复试验时，将多孔磷酸钙陶瓷埋进植物肌肉中，偶尔发明无生命的多孔磷酸钙陶瓷颠末一段时间居然酿成了骨头。1991年4月，张兴栋在乎年夜利召开的第四届欧洲生物质料学术集会上宣布了这一发明。

预会科学家的反映险些是一边倒：无生命的生物质料怎么可能引诱有生命的机体构造以及器官再生或者造成？一时间，非议声不停。于浩繁质疑声中，张兴栋坚信： 生物质料骨引诱作用的科学机理可以会商，但试验的事实不成否认。我虽然不懂医学，可是懂质料，并与医学专家互助。

于整个20世纪90年月，张兴栋与其科研团队缭绕这一庞大发明开展了年夜量研究。1万多张老鼠、山公、猪等植物的切片以及年夜量试验左证了科学机理，从基因激活、基因表达探访理论路径证实了理论模子。

其时老是想，都对峙几十千米了，万一只差末了一千米这条路就走通了呢？我不克不及抛却。 于国度基金的撑持下，张兴栋开发出各种骨引诱性人工骨生物质料，并创始骨引诱人工骨，很快运用于临床上。

2008年，于第八届世界生物质料年夜会上，张兴栋关在骨引诱征象的研究陈诉被列为第一个年夜会陈诉，标记着他的理论最先获得国际生物质料学界的认同。

与此同时，张兴栋还联合骨引诱理论，对于羟基磷灰石与胶原联合的复合质料开展了试验研究。2008年，张兴栋团队发明可以引诱软骨再生的新型生物质料 胶原水凝胶。随落伍一步开创性地提出 构造引诱性生物质料 ，乐成研制出全世界首个构造引诱性生物质料产物，斥地了生物质料成长的新路子。

以可引诱构造再生质料为焦点的新一代生物质料，已经成为生物质料成长的标的目的以及前沿，将于将来10年至20年景为生物质料财产的主体。

让数十万患者受益

张兴栋于晚年研究中就承袭了求真务实、将科研结果运用在出产实践的准则，厥后举行生物质料研究更是云云。

从上世纪80年月开始研发出生物活性陶瓷及涂层技能最先，张兴栋就敏锐地发明要捉住市场先机，实现科研结果转化运用。张兴栋的学生、湖南年夜学国度生物医学质料项目技能研究中央传授李旭东回忆： 张教员于阿谁时辰就已经经着手做市场推广了，把科研结果转化为市场需求，进而把范围做年夜做强，造成财产化。

1990年，张兴栋团队与成都军区四五二病院正式互助，成立起医疗临床实验与讲授实验彼此买通的完备科研系统。进入临床后，为了使科研结果更好地与市场对于接，张兴栋团队于生物医学质料项目技能研究中央建起了磷酸钙陶瓷中试出产线，经由过程中试把小范围出产历程中没有袒露出的问题解决失，使其于投入年夜范围出产时更为顺遂。这是张兴栋团队对于 场合合一 的市场倏地对于接模式的最初摸索。

1993年5月，于张兴栋的鞭策下，湖南年夜学生物质料项目研究中央举行了工商注册挂号。如许，研究中央作为一个实体，可以或许更利便地与企业互助，举行莳植牙技能及更多生物质料技能的研发与推广运用。

承袭着如许的理念，他们从最初与丽珠患上乐、成都军区四五二病院互助，到以后与上海张江工业园、五粮液集团联手。1999年于该中央根蒂根基上组建建立了湖南年夜学国度生物医学质料项目技能研究中央，这是我国第一个开放性国度级生物医学质料专业研发机构。

其时许多常识份子羞在谈钱，但我就是要找钱回来。 他暗示，有了资金，一则可以鞭策研究的进一步开展，取患上更多结果；二则可以引进人材，鞭策中央的设置装备摆设；三则可以扩展出产范围，让更多人受益在研究运用的结果。

以是，最令张兴栋兴奋的事，莫过在研究结果能帮到别人。一封来自浙江的感激信让他影象犹新。一个小伙子由于下巴短了一截，脸庞外不雅看起来极不协调，最初整形大夫用硅胶填充，但效果欠好。厥后，他找到了张兴栋。张兴栋哄骗骨引诱技能，让小伙子的下巴 长 了出来。他的技能换来了这个小伙子的新生。

隆鼻手术也同样，之前接纳的是硅胶质料，但鼻子于阳光下看起来是发亮的，并且轻易移位。此刻使用骨引诱质料，植入鼻梁的假体终极可以长成真实的骨头，让虚实鼻子 十全十美 ，这项技能至今已经有20年的临床运用，没有呈现过不测环境。

如今，张兴栋团队的科研结果已经经广泛运用来临床中，数十万患者从中获益、晋升了生命品质。有10多万例病人使用了骨引诱质料，天下90％以上的人造枢纽关头都于使用他们发现的质料涂层技能。

他的团队最新研制的纳米羟基磷灰石颗粒也运用在医治骨肿瘤以及预防肿瘤复发方面。这项技能已经进入临床实验，首批患者接管骨癌切除了后使用该质料预防肿瘤复发，几十名患者近3年术后复发率只要20%。

让生物质料有了 中国界说

于科学研究方面，张兴栋始终都是阿谁开拓立异、敢于朝上进步的人。

1989年，于张兴栋的构造接洽下，华中医科年夜学与湖南年夜学及联邦德国口腔莳植学会结合举办的第一届生物质料以及口腔莳植学术交流会于成都进行。经由过程对于交际流，张兴栋熟悉到自身的有余，更意想到与世界互通有没有的主要性。

1986年第一次国际生物质料界说共鸣会于英国切斯特召开，其时整个亚洲都没有专家受邀出席。2000年，第六届世界生物质料年夜会于美国夏威夷进行，张兴栋代表中国生物质料委员会构造专题陈诉会 具备内涵骨引诱性的生物质料 ，并作中央讲话，这是我国粹者第一次活着界生物质料年夜会上构造专题陈诉会。12年后的2012年，第九届世界生物质料年夜会于成都召开，张兴栋出任年夜会主席。

而2018年6月于成都进行的国际生物质料界说共鸣会尤为成心义，来自美国、Australia、加拿年夜、英国等17个国度以及地域的50多位生物质料范畴领军专家参会。张兴栋提出的 构造引诱性生物质料 经年夜会投票经由过程后，作为新界说被列入了 生物质料界说清单 ，这是该范畴初次拥有 中国界说 ，也标记着引诱性生物质料理论系统的终极确立以及被确认。

这一次集会可以或许于成都召开，用美国国度项目院院士、美国国度医学院院士詹姆斯 安德森传授的话来讲，这是中国生物质料界国际职位地方显著晋升的标记，象征着中国以致亚洲于生物质料范畴中的突起。

功成名就后，张兴栋并无寻求小我私家享乐。他以及老伴儿住于黉舍老旧的宿舍里，粗茶淡饭，最喜欢去之处是位在国度生物医学质料项目技能研究中央七楼的办公室。

新冠疫情时期，张兴栋住了两次院，身体康健年夜为受损。但略有恢复，他就要求出院，回到心心念念的事情岗亭上。

一次访谈竣事时，有幸成为收罗项目小构成员的咱们谈到张院士本来便宜的很多试验器材等什物都丢失了，是一种遗憾。他笑着说： 这有甚么，我再给你们做！ 伎痒的立场既诚心又率真。小小的一件工作吐露出他于科学研究中求真务实的实干精力、开拓立异的朝上进步襟怀胸襟，另有老骥伏枥，志于千里的大志壮志。

（作者系张兴栋学术发展资料收罗项目小构成员，作者单元为湖南年夜学档案馆）

1956年，张兴栋于湖南年夜学荷花池畔。

他是我下刻意回国报效的缘故原由

■张凯

2012年回国后，许多人问我为何选择湖南年夜学？不少于川年夜事情的同事是湖南人，或者是湖南年夜学卒业的，又或者者家人是湖南人或者川年夜卒业的，而我是 三不沾 。我的回覆只要一句话： 由于张兴栋师长教师。 插手张师长教师团队后，我也曾经于差别场所说过， 我的脑门上刻着 张兴栋 3个字 。

我以及张兴栋师长教师的第一次晤面是于2004年12月美国新奥尔良召开的Bioceramics17集会时期。于那以前，我已经经由过程学术论文 熟悉 他好久了：作为活着界上代表中国生物质料界的标记性领甲士物，师长教师早于上世纪八九十年月就已经经于生物质料界顶级学术期刊上揭晓了年夜量SCI论文，斥地了骨引诱生物陶瓷的研究范畴，成为世界生物质料界的顶尖专家之一。

首次晤面给我印象最深的是师长教师的和蔼可掬和对于故国生物质料成长的坚定决定信念。对于我如许初出茅庐的年青学者，师长教师相识我的配景后，鼓动勉励我于财产界继承进修、堆集经验，同时告诉我中国生物质料委员会（中国生物质料学会的前身）已经经争夺到了2012年于中国成都主理第九届世界生物质料年夜会，生物质料将于海内以更快的速率成长，是以但愿身于外洋的我，必然要存眷故国的成长，争夺此后作出孝敬。

2005年至2011年，我以及师长教师屡次于美国生物质料年会中晤面以及交流，此间我也曾经构造过海外华人学者以及以师长教师为代表的海内学者之间的恳谈交流会。以及师长教师连续且彼此信托的交流沟通，终究促进我辞去于美的全职事情，下定刻意回国报效。

插手师长教师团队后的这些年，我于师长教师领导以及引导下事情，并无机会亲历了中国以及世界生物质料史上的主要集会以及勾当。虽然我没有读过师长教师的研究生，不外师长教师永劫间的上行下效及我近间隔耳闻目睹，使我早已经坚定地以为师长教师就是给我传道授业解惑的恩师。

师长教师为人的真善美以及各人风采与其事业取患上的伟大成绩相照应，充实印证了各人常说的 干事先做人 。师长教师自称为 草根院士 ，但这恰是其为人朴拙、仁慈、礼让、低调、务实等特色的综合写照。素昧生平的学生有家庭坚苦，他自告奋勇、带头捐钱；学生以及同事有思惟包袱，他耐烦过细地做事情、讲原理；校内校外，他从请勿求待遇；有数次加班，他成为了 利便面专家 ，同样成了吃外卖的专业户。

师长教师有着逾越凡人的包涵、处变不惊以及坚韧的意志力。我常把师长教师比作弥勒佛：年夜肚能容全国难容之事。师长教师则提示我说，川年夜的校训就是 海纳百川，有容乃年夜 。

师长教师桃李满全国，认师长教师为师的，远不止他本身的学生，由于师长教师从各方面于各阶段帮忙过太多人，这些人（包孕我本人）都认师长教师为师。付小兵院士就不止一次说过， 张总是我这代院士的上一代院士，咱们很是尊敬他，不只由于张总是先辈；更主要的是张老的学术孝敬与人品，值患上各人热爱与崇拜 。

师长教师曾经经辅导过咱们， 于中国做研究以及干事业就要顶天登时，天就是国度庞大需乞降世界科技前沿，地就是临床现实以及科技运用转化 。他本人就是如许实践的。

（本文节选自《贺张兴栋师长教师从教60周年数念册》，标题为编者所加，作者系湖南年夜学生物医学项目学院传授）

《中国科学报》 (2023-09-15 第4版 印刻)/天博