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张兴栋“大器晚成”的院士

作者:李寰 来源:20201215四川日报 发布时间:2020-12-15 10:11:35 浏览次数: 【字体:

张兴栋。四川日报全媒体记者徐沛东摄

张兴栋。 四川日报全媒体记者 徐沛东 摄

张兴栋指导学生。 受访者供图

工作中的张兴栋(右)。 受访者供图

张兴栋(中)在实验室。 受访者供图


●45岁“改行”,49岁学英语,快60岁当上博导

●7次申报中国工程院院士,69岁当选

●74岁,因“在肌肉-骨骼系统新疗法及生物材料产品开发方面的卓越贡献”,被推选为美国国家工程院外籍院士大咖名片张兴栋,1938年4月出生,四川南充人,四川大学教授,中国工程院院士,美国国家工程院外籍院士。张兴栋从事生物材料及医疗植入器械研究,至今已有30多年。他发现并确证磷酸钙陶瓷可以诱导骨形成,提出组织诱导性生物材料。

11月25日,中国工程院院士、四川大学教授张兴栋发起的“张兴栋生物医学工程奖励基金签约仪式”在成都举行,仪式上张兴栋表示:“希望有更多的有志青年投入到生物材料的研究中,让中国声音响彻世界生物材料界。”

当天,国内外10多位国际生物医学材料大咖,通过视频发来贺电,并祝贺张兴栋从教60周年。张兴栋研发的骨诱导磷酸钙人工骨,已经广泛运用于临床,数十万人从中获益、提升了生命质量。张兴栋的科研到底运用在哪些领域?他的科研之路有怎样不为人知的心酸?

□四川日报全媒体记者 李寰

A

最新成果骨肿瘤防治有望开拓新途径

目前,张兴栋研究的“纳米羟基磷灰石颗粒用于骨肿瘤治疗”已经进入了临床试验,并有望在两年左右进入临床应用,届时,骨肿瘤的治愈率有望大大提升。

张兴栋介绍,羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成分,纳米羟基磷灰石颗粒对于细胞的增殖和凋亡具有选择性作用。比如说,把纳米羟基磷灰石颗粒用于正常细胞和肿瘤细胞进行体外培养,肿瘤细胞会被抑制生长,进而凋亡;而正常细胞则长势喜人。这一研究发现,对于骨癌的治疗将起到颠覆性的作用。目前,骨癌是恶性程度非常高的一种肿瘤,一些骨癌细胞与神经等组织挨得很近,所以手术不容易全部清除,复发率非常高。为此,医学上常用的肢体骨癌治疗手段就是截肢。而今后,纳米羟基磷灰石颗粒有可能参与到治疗骨肿瘤和预防肿瘤复发。

三年前,这项技术进入临床试验,首批患者接受骨癌切除后使用该材料预防肿瘤复发。几十名患者近三年术后跟踪发现只有20%复发率。为了能够减少复发率,张兴栋和他的团队正在进行深入研究,并且取得了令人欣喜的成绩。

除此之外,张兴栋在骨质疏松领域也有了新的技术攻破。

“通过食疗的方式,钙很难被人体吸收。”如果把纳米羟基磷灰石颗粒放入骨质疏松部位,能够有效治疗骨质疏松。目前已经在大型动物身上完成了试验,很快将进入临床试验中。如果这项研究能够成功,骨质疏松这一世界级难题将有望解决。

而在此之前,张兴栋的研究成果已经在临床中广泛运用。一封来自浙江的感谢信让张兴栋记忆犹新。一名小伙子因为下巴短了一截,脸庞外观看起来极不协调,最初整形医生用硅胶填充,但是效果不好。后来,他找到了张兴栋。张兴栋利用自己的“骨诱导”技术,让小伙子的下巴“长”了出来。他的技术,换来了这位小伙子的新生。

曾经,很多隆鼻手术采用硅胶材料,但鼻子在阳光下看起来是发亮的,而且容易移位。现在医生使用张兴栋研发的“骨诱导材料”,植入鼻梁的假体最终可以长成真正的骨头,从而实现“浑然一体”,这项技术至今已有20年的临床运用,没有出现过意外情况。

B

生物材料让世界重新“定义”

如今,张兴栋的一举一动,在世界生物材料领域都备受关注。他为生物材料开辟了一个新的研究方向,那就是利用生物材料去防治重大疾病。美国国家工程院院士、美国国家医学院院士詹姆斯·安德森教授评价:“张兴栋教授让中国生物材料在世界领域崛起!”

鲜为人知的是,张兴栋的科研之路异常崎岖。1983年,张兴栋跨到生物材料领域,上世纪90年代初发现了磷酸钙陶瓷可以诱导骨形成或再生,但此后差不多20年时间都在坐“冷板凳”。

1983年,45岁“高龄”的张兴栋从高压物理研究转向研究生物材料,缘于华西口腔医院一位医生找到他合作。“生物材料”这一全新的领域引起了张兴栋极大的兴趣,他意识到,随着经济的发展,生物材料将广泛运用,这会是一个巨大的市场。于是摸索着做了一些与磷酸钙相关的研究,张兴栋说,其实他的尝试并非空穴来风,骨和牙的主要成分是磷酸钙,那么以磷酸钙为主要体系的修复材料就应该能够被人体所接受。

1991年,张兴栋发现并确认“多孔磷酸钙陶瓷”具有诱导骨再生的作用,提出“骨诱导性生物材料”。简单来说,就是把一种磷酸钙生物陶瓷植入体内,隔段时间陶瓷就会转变成人的新骨头,并慢慢消失。

但这个观点并不被学界认可,有人提出,“一个搞物理的人,不懂细胞生物学,也不懂分子生物学,全是怪异的想法。”有的人甚至提出张兴栋的骨诱导研究列入国家自然科学基金研究项目,降低了国家自然科学基金的水平,并要求取消他的资格。

也有少数科学家表示:“虽然张兴栋的想法怪异,但毕竟还是有实验根据,很多科学都来自于‘怪异’,也不要轻易否定他。”

“我这个人脸皮厚,不管外面怎么说,我按照我自己的想法去做。”张兴栋在孤独的科研路上“撑”了很多年。

2000年,第六次世界生物材料大会在夏威夷举行,张兴栋被组委会安排第一个发言,这在一定程度上证明了张兴栋在国际领域受到认可,但即使这样,质疑的声音依然强烈。

2018年,“国际生物材料定义共识会”在成都举行,来自美国、澳大利亚、加拿大、英国等17个国家和地区的50多位生物材料领域领军专家齐聚于此,此次会议的发起人和主席就是张兴栋。“国际生物材料定义共识会”的定义会要追溯到1986年,当时,整个亚洲都没有专家受邀出席,而这一次的会议能够在成都召开,用詹姆斯·安德森教授的话来说,这是中国生物材料界国际地位显著提高的标志,意味着中国乃至亚洲在生物材料领域中的崛起!

张兴栋提出的“组织诱导性生物材料”经大会投票通过后,作为新定义列入了“生物材料定义”,这也是由我国科学家首次提出的生物材料定义。

C

“暖男”老师采用鼓励式教学

张兴栋钟爱两样宝贝,无糖巧克力和咖啡。因为患有糖尿病,所以常备巧克力以防止低血糖发生。一位学生透露:“张老师每次到免税店,都会一筐一筐地往家里搬巧克力。每逢有客人到访,巧克力是张老师招待客人的佳品。”

咖啡,是用来提神的。如今已是82岁高龄的张兴栋,依然保持着每天工作13小时以上的强度。他的午饭经常是忙到下午两三点钟叫一份外卖,扒拉几口就应付过去了。

不仅是吃,在穿着方面同样很“敷衍”。采访当天,张兴栋“特意”穿了一件比较体面的西服,据学生透露,这件西服至少穿了10年。

张兴栋对自己很“不讲究”,但是对学生、同事却是“暖男”。

西南交通大学教授翁杰是张兴栋的学生,他曾经到荷兰做访问学者,张兴栋亲自帮他打包行李。当到机场转机的时候,按照要求开箱检查,翁杰惊呆了,所有物品分门别类,被整整齐齐地放在箱子里,连牙膏、剃须刀等生活用品也准备了。

赵睿是张兴栋现在带的博士生,一个性格内向的小姑娘。报考博士研究生之前,赵睿就读另外一所大学,因为她的研究领域与生物材料接近,所以被推荐成为张兴栋的学生。有好几次,赵睿在实验中遇到困难,悄悄落泪,被张兴栋看到了。“女孩子应该自信一点,不管有好艰难,只要自己不倒,别人是打不倒你的。”张兴栋几乎从来不批评学生,他擅长采用“鼓励式教学”。

D

以身作则尊重孩子的兴趣

张兴栋有两个女儿,当年一个考上了北大,一个考上了川大,是同事朋友眼中“别人家的孩子”。很多人向张兴栋夫妇取经,怎么培养出来如此优秀的孩子。

每逢聊到这个话题,张兴栋总会问一个问题:“娃娃做作业的时候,你们两口子在干啥?”有朋友说打麻将,还有的说看电视。张兴栋开玩笑说:“娃娃受苦做作业,你们还真会享受。”

张兴栋和妻子都是大学教师,每天晚上女儿做作业的时候,他们就在旁边备课、看书。“言传不如身教,你给娃娃讲再多道理,不如以身作则。”

张兴栋很尊重孩子的决定,当年大女儿酷爱看小说,高考备考期间仍在看小说,班主任专门找张兴栋谈话。但张兴栋觉得,有爱好未必是一件坏事。“我女儿的文章写得好,这与她喜欢阅读关系密切。”

两年前,张兴栋80岁大寿之际,女儿们感叹:“感谢爸爸给了我们自由成长的空间,放手让我们去追求自己的梦想。”

E

逆袭之路从调皮少年到学霸

1950年3月,年仅12岁的张兴栋参加中国人民解放军,在文工团工作了半年,当年9月复员,他向组织提出希望到成县中(现成都七中)读书,于是复员办为其开了一张介绍信,就此敲开了成都七中的大门。

张兴栋的中学经历,可以说是“教科书式”的逆袭典范。初中的时候,用张兴栋自己的话来说,他是一个典型的“费头子娃娃”,爬树、下河摸鱼、旷课;早自习时间,张兴栋躲在宿舍里睡懒觉。他的寝室与教室之间只隔着一口天井,直到听到老师的脚步声,翻身起床一跃翻进教室,当老师走进教室时,他已经坐得笔直开始晨读。

“我读初中的时候,一二年级都要补考音乐,这对一个在文工团工作过的人来说,简直是个笑话。后来回想起来,主要还是当时太调皮了。”张兴栋说,到了初三,他突然顿悟,意识到再这样浑浑噩噩混日子,这辈子就完了,于是发奋努力,以优秀生的身份从成都七中初中毕业。张兴栋的这段经历,也让他经常对身边的人说:“男娃娃懂事晚,要多给他们一点机会。”

临近高考,张兴栋把目标锁定在北大哲学系,但是遭到了班主任的强烈反对:“祖国建设急需人才,你应该去学理工科。”于是,张兴栋把志愿改为物理专业。

高考第一天晚上,张兴栋帮一个同学复习,喝了人生中第一杯浓茶,结果彻夜未眠,第二天上午考数学,整个人昏昏沉沉的,发挥不佳,与北大物理系擦肩而过,最后进入川大物理系学习。张兴栋生物医学工程奖励基金中国工程院院士、四川大学教授张兴栋为了促进生物医学工程领域教育、科学等事业发展,在他从教60周年之际,发起设立张兴栋生物医学工程奖励基金,用于奖励该领域品学兼优的学生、青年教师以及科技工作者。这也是我国首单由院士发起设立的该领域的基金。该基金由杭州启明、北京美中双和等6家公司捐赠,数额达3000万元,由中国农业银行运作。

来源: 20201215四川日报
终审:张亚
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