“人工骨”发明者刘昌胜：开辟再生材料研究与应用的新领域和方向

刘昌胜院士，1967年6月生于湖北省大冶县。1989年毕业于湖北大学生物系，1992年于华东化工学院获硕士学位，1996年于华东理工大学获博士学位。现任华东理工大学教授，副校长。先后获得国家自然科学奖二等奖、国家科技进步二等奖，上海市自然科学二等奖，何梁何利基金技术创新奖，中国青年科技奖等。

刘昌胜院士：科研的最大魅力是探索未知

从当初就读生物化工专业，到后来聚焦生物材料领域；从成名作“人工骨”，到提出“材料生物学”新概念，为指导组织再生材料的研究与应用开辟新领域与方向；从事科研工作二三十年，即已在其主要研究方向生物材料方面，获授权发明专利38项；出版中英文著作（教材）4部，发表SCI论文201篇。一路走来，刘昌胜院士始终目标明确。在他看来，一件事情要做成、做好，有两点不可或缺——目标和精神。他说，“习近平总书记在全国‘科技三会’上提出的‘广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上，把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中’，是一个非常好的目标，为我们指明了方向。”

为了让自己的研究目标定位更精准、清晰，更好地切合临床需求，刘昌胜的工作地点不仅在实验室、办公室，有时是“泡”在医院，与医生深入交流沟通。他说：“我们这些拥有化工和生物背景的人做生物材料研究，虽然可以做出很多‘产品’，但是否能与临床结合，是不是医生所需，这中间有个缺口。只有我们去和医生进行交流，了解他们的需求，并把其转化为科学问题和关键技术问题进行攻关，这个缺口才能填平。”他印象最深的是最初与上海中山医院陈中伟院士合作时，老先生带着他在全国各地跑，与医生进行交流、作报告。对刘昌胜来说，那些年的经历是最好的锻炼，对其科研成果转化推广也起到了很大的帮助。“科研成果要服务于应用，需要接力棒的层层传递。一旦下一棒接不上了，身处上游的科研人员应主动跨前一步，填补脱离的环节，才能实现成果的转移，也才能让成果凸现价值，最终实现科研工作的初心。” 这是他对科研成果的推广应用和产业化的独到理解。

做科研是在探索未知的领域，面临着许多不可预测的挑战，在很多情况下是非常枯燥的工作，走在这条路上是个需要抵抗外界诱惑、耐受坐冷板凳的过程。刘昌胜认为，唯有理想与信念可以战胜困难，要有矢志不渝的精神，不忘初心，砥砺前行。做科研，同时还要经受重重压力。他认为，每个人在不同的人生阶段会有不同的压力，适当的压力可以让人进步，而如何化压力为动力则是一种需要锻炼的能力。他相信，这种能力的培养会让人变得更加坚韧，更加成熟，能够从容、自信地应对今后人生的各种考验。

代表性成果介绍：钙磷基生物材料的转化机理及新生物性能研究

在我国，每年骨缺损患者超过500万人，因骨质疏松引起的各种骨折患者达200万人以上，临床中对修复、替换人体硬组织的材料需求巨大。刘昌胜团队在“钙磷基生物材料的转化机理及生物性能研究”项目中，深入研究液-固体系中钙磷基生物材料的相互转化过程及机理，实现了对钙磷盐粉末原料粒度、形貌及活性的控制。在此基础上，深入探索固-液-固体系中钙磷盐的水化动力学及转化规律，较好地诠释水化过程中相态变化的动态过程和控制步骤，提出了调控水化反应历程的系列措施，实现对材料性能的控制。同时，研究钙磷基生物材料在生物体内向新骨转化的降解、代谢、转归机制，通过组成和晶相结构设计和降解调控，实现从无生命的材料到有生命的组织的转化。发现通过掺入不同离子等成份控制，可增强骨再生、促进血管发生，从而加快骨修复进程。还研究多种钙磷基材料的生物效应，发现了纳米羟基磷灰石特异性抑制肿瘤生长的新特性，发现纳米颗粒定位于肿瘤细胞核内、引起胞内钙离子浓度升高与启动线粒体通道诱导细胞凋亡密切关联的现象，从细胞和分子水平揭示了其抗肿瘤的机理，并发现其它材料选择性抗肿瘤的类似纳米效应。

这些研究不仅为“人工骨”材料的制备提供了理论指导，使其从实验室走向临床应用，还丰富了纳米材料的生物效应内涵，对将来拓展肿瘤治疗的研究思路、构建新型药剂都有重要意义。该项目获得国家自然科学二等奖。