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显示全部楼层 · 2010-6-12 18:00:37

仿生学将因为吸收了分子生物学的优势成为21世纪最重要的生物科技。美国著名分子生物学家斯蒂芬·威恩怀特如是说。最近，中国科学院化学研究所的仿生材料专家徐坚研究员和同事们发明了制造“仿生荷叶”技术，这项技术将应用于生产建筑涂料、服装面料、厨具面板等需要耐脏的产品，因而引起广泛关注。日前，记者就仿生荷叶及仿生材料的其他研究成果采访了徐坚研究员。
仿生荷叶不沾油和水
荷叶“出淤泥而不染”，露珠在上面也呆不住。荷叶为什么能不沾泥土和水？徐坚等人分析了荷叶的表面细微结构，发现其表面有许多乳状突起，这些肉眼看不见的小颗粒，正是“荷花自洁效应”的成因，可以让荷叶不沾染脏东西。于是，徐坚等人模仿了荷叶的表面结构，研制出人工仿生荷叶。仿生荷叶实际上是一种人造高分子薄膜，该薄膜具有不沾水和不沾油的性质。同时，仿生荷叶还具有类似荷叶的“自我修复”功能，仿生表面最外层在被破坏的状况下仍然保持了不沾水和自清洁的功能。这项研究可用于开发新一代的仿生表面材料和涂料。新型的“仿生荷叶薄膜”可以用于制造防水底片等防水产品。仿生荷叶涂料刷墙将不沾灰尘。
仿生材料进入分子水平
徐坚说，目前有两种制备仿生材料的方法。一种方法主要是通过制备与生物相似的结构或者形态的材料，这种材料可替代天然材料，如仿生人工骨材料、仿蜘蛛人造纤维。另外一种则是直接模仿生物的独特功能，以获取人们所需要的新材料，如仿生荷叶。后者需要研究人员充分了解生物的分子结构，以便从更微观的层次学习自然。
世界著名的泳衣制造商澳大利亚斯皮多公司今年推出的第二代“鲨鱼皮泳衣”用的就是从分子结构上模仿动物独特功能的仿生纤维。鲨鱼之所以能在水中快速前进，秘密就在于鲨鱼皮。他们模仿鲨鱼皮的分子结构，制造出类似鲨鱼皮的高分子人造纤维，使新泳衣大幅度减小了水的阻力。
仿生材料能降解
人类长期以来努力研究人工材料的各种性能，虽然开发出了越来越多的新材料，却同时不断制造化学废料和不可降解的垃圾，破坏了自然环境。而自然的生物体在漫长的进化过程中，已经达到了近乎完美的程度。大自然制造的材料，不多也不少，不浪费一点资源；更重要的是，生物生命结束后，这些天然材料通过死亡与再生，还能为其他生命吸收，进入自然循环。因此，模仿动物和植物制造各种生命体材料的过程，发明出完全仿造生物构造的可降解材料是科学家追求的目标。目前，加拿大生物技术研究人员研制出了一种人造蜘蛛丝，强度特别高，可挡住子弹，被称为“生物钢”。这种材料更大的优点是可降解、很环保。
育出人类乳房
据统计，仅在美国每年就有数百万人因为各种组织、器官的丧失或功能障碍，需要进行手术，年耗资400亿美元。对严重的器官损伤的现有治疗方法之一是活体移植，就是把别人的器官移植到患者身上。这又带来两个问题，一是排斥作用，二是供应器官的人太少，许多患者直到死也没有找到合适的供体，只好遗憾地离开人间。现在，生物医学专家希望利用模仿人体组织的仿生材料，用人工的办法培养出人体需要的正常器官。
为了制造人造器官，生物学家按照要求制备一种特殊的“骨架”，这种“骨架”是一种可降解的仿生材料，降解后的产物对人体无害，并能提供人体细胞生长场所。生物学家将人体细胞“种”在“骨架”上，并提供合适的生长因子，让细胞分泌出建造组织或器官所需的细胞间质。例如，美国卡罗莱纳医学中心的生物工程师哈伯斯塔特设计和培育了人体乳房组织，试图取代现有的人造假乳房移植术。他从病人乳房上取出脂肪细胞，种在由海绵状的藻酸钠构建的“骨架”上，结果长成很有弹性的人类乳房，乳房长成后，藻酸钠“骨架”可在人体内降解，并被人体吸收
仿生材料能育出人体器官

千问 · 2010-6-12 18:00:37

a a a a a a a 很严重的说~