中国实验室:17人跻身全球生物工程最高机构
2013年科技盛宴——诺贝尔物理奖最大热门是物理碳纳米管和拓扑绝缘体。
纳米材料再次被推向科技“之巅”,而在此之前,国内碳纳米管已经实现商业化,但是成本依然居高不下。
前沿新材料当中的纳米材料和生物材料依然是科技“聚光灯”追随的主角。据理财周报记者统计,国内涉足这两个领域研究的高校研究所、科研机构、公司主要有21所。
其中,涉足生物材料的10所高校研究所分别为浙江大学、四川大学、上海交通大学、北京理工大学、西安交通大学、清华大学、华南理工大学、天津大学、南方科技大学以及华中科技大学;而正式开设纳米专业研究的高校研究所主要包括北京航空航天大学,南京理工大学、北京科技大学,大连理工大学,苏州大学这5所;涉足纳米材料研究的科研机构主要包括国家纳米中心、中科院物理所和中科院化学所;在公司方面则主要有冠昊生物、乐普医疗以及新华医疗3家。
华南理工大学深耕生物材料研究,
清华大学领先纳米材料领域
在前沿新材料当中,理财周报主要关注纳米材料和生物材料。
据报道,由中科院长春应用化学研究所主办的“第四届国际先进生物材料研讨会”日前在长春举行。来自中、美、德、日等多个国家和地区的专家,重点针对目前国际生物材料领域的研究热点和挑战,尤其是癌症的靶向性治疗、干细胞技术、组织工程等领域的最新研究成果以及面临的问题进行了研讨。
在十二五规划中,生物新材料主要特征是具备更加优良的耐热性、降解性,主要运用于农膜以及医疗行业。
在这个领域的研究中,获得国际生物材料科学与工程Fellow(会员)荣誉的专家们更加具备发言权。
国际生物材料科学与工程Fellow(会员)是国际生物材料科学与工程学会联合会授予世界杰出生物材料专家的荣誉称号,近几年来中国17人名单如下:
2000年获得者包括:李恒德(清华大学,院士)、卓仁禧(武汉大学,院士)、俞耀庭(南开大学)、张兴栋(四川大学,院士);2004年获得者包括曹谊林(上海交大附属医院)、朱鹤荪(北京理工大学)、卢世璧(解放军总医院,院士)、王身国(中科院)、姚康德(天津大学)、周廉(西北有色金属研究院,院士)、顾忠伟(四川大学)、郑振耀;2007年获得者包括王迎军(华南理工大学);2012年获得者有陈晓锋(华南理工大学)李世普(武汉理工大学)、常江(上海硅酸盐研究所)、刘昌胜(华东理工大学)。
据悉,创办于1980年的世界生物材料大会是全球生物材料领域层次最高、规模最大的盛会,每4年举办一次。此前已相继在华盛顿、维也纳、京都、柏林、多伦多、夏威夷、悉尼、阿姆斯特丹等地举行了8次。此次大会是自创办32年以来首次落户发展中国家,汇集了全球知名专家共话生物材料前沿。国际生物材料科学与工程学会联合会由世界生物材料大会委员会于1992年成立,fellow成员均为生物材料科学与工程领域拥有杰出学术地位和成就的科学家。
如此看来,华南理工大学在生物材料科学与工程领域的研究占据不少优势。
华南理工大学一直在此领域深耕的专家当中,不得不提及王迎军这位目前985高校唯一的女校长。
据王迎军个人资料显示,其长期从事生物医学材料基础及应用研究,在骨组织再生修复材料、生物活性硬组织植入材料、生物活性纳米材料、仿生矿化类骨材料、组织诱导骨与软骨材料研究、生物材料表面功能化等方面取得突出成就,主持国家级、省部级重大重点科研项目60余项,提出的骨组织再生修复生物应答理论一体化骨与软骨仿生制备技术多参数体外模拟智能评价系统等在国内外生物材料领域引起极大反响。
而在纳米材料领域,也不缺乏承担“领头羊”角色的高校研究所——清华大学。
清华大学拥有权威的国家重点实验室,在纳米材料方面,其一直致力于推广以下两个项目:分别是微纳米颗粒复合制备功能性粉体材料以及功能性皮肤修护用纳米脂质体技术及制品。
据记者了解,纳米粉体技术的特点是借助微米级母粒子与纳米级子粒子的复合,完成对纳米粉体的有序分散和实现纳米颗粒对微米颗粒的包覆;或者是将不规则的颗粒整形处理,从而制备不同类型的功能性复合粉体,满足新材料功能的需要。这一新成果已经实现产业化,解决了许多航空、航天、电子、生物、材料、医药、涂料、冶金等行业对新一代粉体材料的需求。
而纳米脂质体美容化妆品具有较高美容价值的功能性药物营养成分很多,如中草药有效成份提取物、化学药物、维生素和动植物油类等,清华大学采用生理相容性、安全性高的卵磷脂为载体材料,利用现代纳米脂质体技术将这些难溶性功效物质制成粒度小于50nm的纳米脂质体微囊,能够自然穿透皮肤屏障,运输功效物质至真皮细胞层间形成营养储囊,从而使其功效性充分发挥成为现实。现在该技术的工业化生产技术已成功解决,并获得国家发明专利授权。
中科院化学所“绿色打印”
冲击传统印刷界
要数权威的纳米材料国家级科研机构,非国家纳米科学中心莫属。
据其介绍,纳米中心是国家纳米科技领域的国家级综合性研究中心,主要学科方向是围绕科学前沿、国家重大需求和重大支撑技术开展的多学科交叉研究,包括纳米结构的系统和集成技术、纳米技术标准化和纳米标准物质的研制、纳米结构的生物学效应和安全性研究、纳米制造的相关基础研究、具有重大意义的纳米结构制备和关键分析技术。纳米中心是全国纳米技术标准化技术委员会纳米材料分技术委员会(SAC/TC279/SC1)、中国合格评定国家认可委员会(CNAS)实验室技术委员会纳米专业委员会、中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会的挂靠单位。纳米中心与英国皇家化学会联合主办的英文期刊《Nanoscale》受到国内外学界的广泛关注。
截至2012年底,纳米中心共有在职职工214人。其中科技人员159人、科技支撑人员23人,包括研究员31人、副研究员及高级工程技术人员39人,中国科学院“百人计划”入选者19人(新增2人)、国家杰出青年科学基金获得者7人(新增2人),“青年千人计划”入选者1人。
“纳米中心不同于高校研究,主要做的是基础理论性的研究,而非应用方面的研究。”纳米中心刘卫卫主任告诉记者,他还向记者表示:“目前在国内至少有1000个科研组在做纳米新材料研究,几乎国内设立材料专业的院校都或多或少涉及纳米新材料研究,但是都不是单纯为了研究材料而做研究,一般都是结合应用目的,比如在能源、污水处理、环保、化工方面的运用。”
纳米材料研究以及遍及全国高校,“每10个人当中至少有8个人在做这方面研究,国内一年发表的SCI学术论文当中有1/10是关于纳米材料的。”刘主任还打了个比喻。他还向记者介绍,“目前在纳米材料研究方面做得最为出色的是物理所的锂电池和化学所的‘绿色打印’技术。”
在印刷界,“绿色打印”——纳米材料绿色制版技术在今年已经使得“鼠标一点,轻松制版;成本低廉,告别污染”的设想变成了现实。而这一设想的主导者就是中科院化学所新材料实验室主任、博士生导师,北京中科纳新印刷技术有限公司创始人——宋延林。他将纳米材料的最新研究成果和传统的印刷技术相结合,经过多年开发研究,新的绿色印刷技术——纳米材料绿色制版技术已经成熟并形成完整产品链。
“简单来说,纳米材料绿色制版原理就是在亲水的版材上打印出亲油的图文区,通过亲油和亲水的差异形成图文区和空白区的差别。制版的版材本身是亲水性质,这使它不沾染油性的油墨;而印刷品上的图文区,则打印上亲油(可附着油墨)的纳米材料。这样,印版上机印刷时,打印有亲油纳米材料的区域就得到图片和文字,而没有打印的区域就是空白。”宋延林曾对媒体表示。
据了解,下一步,宋延林将突破纸张印刷的范畴,把纳米绿色印刷技术延伸到电子、建材、印染等行业,通过纳米材料的创新和应用,解决上述行业的环境污染和高能耗问题,同时降低生产成本,形成一个“纳米材料绿色印刷产业技术集群。
乐普医疗纳米支架
直接用于临床诊断
国内涉足纳米材料的公司主要有冠昊生物、乐普医疗以及新华医疗。
将纳米材料运用到生物医学领域,这是个值得探讨的话题。“目前国内的纳米材料在生物医学以及航空航天领域要比国外落后。”浙江纳米材料开发应用协会秘书长关君正秘书长曾告诉理财周报记者。
而纳米技术在医学上的运用则包括了正在研制的生物芯片包括细胞芯片、蛋白质芯片(生物分子芯片)和基因芯片(即DNA片)等,它们都具有集成、并行和快速检测的优点,已成为纳米生物工程的前沿科技。
据悉,这些技术将直接应用于临床诊断,药物开发和人类遗传诊断,植入人体后可使人们随时随地都可享受医疗,而且可在动态检测中发现疾病的先兆信息,使早期诊断和预防成为可能。
国内涉足纳米医学的公司还有乐普医疗(300003.SZ),该公司2012年收购北京思达医用装臵有限公司进入心脏瓣膜器械领域,公司进一步研制开发了下一代药物洗脱支架—抗体药物联合支架。
该支架在纳米支架的基础上,将与血液接触的支架表面原来的药物涂层改为CD34抗体涂层,进一步促进支架表面的内皮化,提高其安全性。