在人工智能重塑产业边界、前沿医学突破生命极限、中医药智慧焕发新生的今天，卫生健康事业正经历着前所未有的发展机遇，为展现科技创新对卫健事业高质量发展的重要支撑。即日起，本报推出“科技赋能卫健高质量发展”系列访谈栏目，聚焦人工智能、前沿医学、创新药等领域，对话四川医疗行业的专家学者，感受科技力量赋予卫生健康事业的无限活力与希望。

       人物简介

       45岁跨界科研、49岁学英语、69岁当选中国工程院院士、74岁被推选为美国国家工程院外籍院士，87岁仍在实验室攻坚——这位自带“逆袭基因”的科学家，用半世纪坚守揭开生命再生的密码。从军人到院士，从质疑到引领，张兴栋团队发现的“无生命材料诱导组织再生”现象，不仅颠覆了生物材料学百年认知，更让中国首次在医疗器械领域掌握国际话语权。

       无生命的生物材料能够诱导有生命的人体组织和器官再生或形成，这一曾被视作“魔幻”的发现，如今已成为医学领域的现实。以组织诱导性生物材料为核心的新一代生物材料已成为生物医学材料科学与产业发展方向和前沿。中国生物医学材料科学技术开拓者之一、中国工程院院士、四川大学国家生物材料工程技术研究中心教授张兴栋，带领团队致力于相关研究，探索生物材料的奥秘与未来。

       从“科学狂想”到全球范式

     “人体组织器官最佳的修复材料是人体自身组织。”作为中国生物医学材料科学技术开拓者之一，张兴栋提出的组织诱导性生物材料在国际生物材料领域引发广泛关注。这个观点的提出时间是在1990年。当年，张兴栋团队在做颌面骨整复实验时，将多孔磷酸钙陶瓷埋进动物肌肉中，偶然发现无生命的多孔磷酸钙陶瓷经过一段时间后竟然变成了骨头。

       1991年4月，在意大利召开的第四届欧洲生物材料学术会议上，张兴栋公布了这一颠覆性发现。“无生命的生物材料怎么可能诱导有生命的机体组织和器官再生或形成？”当时，国内外没有人认可这一发现，甚至认为这是“怪异性的想法”。

       面对非议，张兴栋却认为，生物材料骨诱导作用的科学机理可以讨论，但实验的结果不可否定。此后，在国家自然科学基金、科技部973等重大项目陆续支持下，张兴栋坚持用实验数据说话——利用不同组成和结构的磷酸钙生物陶瓷植入老鼠、猴子、猪等动物的10000多张组织切片等大量实验证据，佐证了这一发现；并从组织学、分子生物学等角度探寻骨诱导作用的机理，提出了理论雏形。直到2014年美国国家工程院选举他为外籍院士的公报指出，选举他为该院院士是基于他“对肌肉骨骼系统治疗和促进世界生物材料研发的杰出贡献”。生物材料骨诱导作用的研究成果最终得到国内外学术界的广泛认同。

       随后，张兴栋团队在骨诱导研究启示下，又发现并确证生物材料可诱导关节软骨再生，首创关节软骨再生材料。近年来，他们又突破了材料不可能诱导心血管组织再生的传统观念，首创可再生心血管组织的全降解心脏封堵器及具有血管自修复功能的可降解血管支架。前者被MedTF评价为“2022年世界十大创新医疗技术”，后者被科技部遴选为国家“十三五”重点研发计划标志性成果，入选国家“十三五”科技创新成就展。基于上述一系列研究，以及国内其他学者相继发现的材料可诱导中枢神经及韧带再生，张兴栋原创性地提出了“组织诱导性生物材料”新概念和新理论，被2014年国际生物材料定义共识会投票通过列入“21世纪生物材料定义”。与会专家评价为“打破了材料不可能诱导组织再生的教条”，是“再生复杂组织的革命性途径”。

       凭借卓越贡献，张兴栋于2024年入选《环球人物》“新质生产力引领者”年度人物，并被斯坦福大学评为全球前2　顶尖科学家（终身科学影响力及2023年度影响力双榜单）。

       生物材料产业前景广阔

       生物医用材料是用于诊断、修复或替换人体组织、器官或增进其功能的一类材料，是保障人类健康的必需品，也是医疗器械产业的基础，正在成长为世界经济的一个支柱性产业。

       据统计，中国每年有数百万人通过生物材料如人工肾进行肾透析治疗，使用血管支架修复冠心病导致的血管堵塞。同时，生物材料还推动了微创伤治疗及药物靶向控制技术的发展。张兴栋谈道，2023年，中国医疗器械市场规模达1.3万亿元，占据全球市场的重要份额。随着技术的进步和国产化的推进，生物材料产品的价格大幅下降，大大减轻了患者的经济负担。“心脏支架从几万元降至几百元，正是国产化创新成果惠及百姓的缩影。”

       随着人口老龄化的加剧与健康意识的提升，生物材料的需求正不断增长。据预测，中国60岁以上人口将于2035年突破4亿，骨关节疾病、心血管修复等领域的需求持续攀升。在张兴栋看来，生物材料产业的前景非常广阔，它不仅是世界经济的支柱性产业，而且其应用正从医疗领域向医美、保健等多元场景拓展。

       张兴栋对生物材料产业的未来发展持乐观态度，市场将继续扩大，为全球经济带来新的增长点。身处其中，中国生物材料科学、工程和产业已成为国际不可或缺的角色，未来有望在全球市场中占据更加突出的地位，助力中国新质生产力的发展。

       论文高地vs产业鸿沟

       张兴栋指出，自21世纪起，中国生物材料科研已从模仿跟随转变为自主创新，成功研发了包括血管支架在内的多项高新技术产品，这极大地提升了生物材料产业的技术水平。

       目前，中国在生物材料领域的论文发表数量已跃居全球首位。过去十年间，四川省的生物材料专利申请实现了迅猛增长。四川大学的生物医学工程专业在2024年软科世界一流学科排名中位居世界第四。

       然而，张兴栋直言：“尽管中国生物材料产业的发展潜力巨大，成果转化仍是发展中的关键问题。”目前，国家对生物材料产业给予了高度重视，将其列为国家发展规划重点发展领域，推动了产业的发展。中国科研人员在国际生物材料领域的参与度快速上升，彰显了我国在该领域的国际影响力。科研人员正逐步转变研究导向，从单纯注重论文发表转向致力于解决实际临床需求，着重强调研究成果的实际运用及转化。这一转变将有助于促进中国生物材料产业的持续发展，并提升其在全球市场中的竞争力。

       构建生命再生的“中国方案”

       组织诱导性材料是张兴栋团队研究的整体指导思想，一直引领着他们奋勇向前。“中国在生物材料领域的起步较晚，但发展迅速，我们的研究已得到了国际认同。组织诱导性生物材料的概念已被正式列入‘21世纪生物材料定义’。”张兴栋指出，当前行业内迫切需要构建一个健全且完善的科学体系，以攻克组织诱导性生物材料的科学基础问题。与此同时，还需加大力度研发更多种类的组织诱导性生物材料，诸如角膜、管腔组织、生物功能皮肤等所需的材料。

       张兴栋表示，如何将科研成果高效转化为实际应用产品，并进一步推动其市场化进程也是一项挑战。以往产业化模式侧重于产品的生产制造与销售，而对于商品化的其他核心要素，例如包装设计的合理性及使用的便捷性等，未能予以足够关注。鉴于此，团队正在积极探寻解决方案，以更好地适应市场需求，降低消费者的使用难度，真正实现科研成果的有效转化与产业化。未来，张兴栋及其团队将持续致力于生物材料领域的科学研究，充分利用我国前沿研究的优势，跨越式地构建国际领先的生物医学材料科学与产业体系，并将提供科学与工程基础，从源头改变我国高技术生物材料依靠进口的局面。

       去年12月，由张兴栋担任院长的成都东部新区生物材料（医疗器械）产业技术研究院正式成立。据了解，2025年，成都未来医学城在生物材料平台方面，将与张兴栋团队展开一系列合作。如今，87岁的张兴栋仍坚守一线，其团队研发的纳米磷酸钙材料正在进行黑色素肿瘤和骨肿瘤以及骨质疏松治疗的最后攻关。这种可能颠覆骨科治疗范式的新材料，正是中国生物材料产业爆发的缩影。