生物摩擦學：動物仿生學+人體生物摩擦學

　　全世界工業能源的1/3被摩擦損耗掉，人體內存在各種摩擦，如關節的摩擦；管腔(血管、氣管、消化道、排泄道)內的摩擦；運動產生的肌肉、肌腱間的摩擦等。由于摩擦可以引起人體許多生理變化和疾病。

　　生物摩擦學（biotrobology）是以生物的摩擦、粘附及其潤滑為中心，基于生物體材料的流變性質，研究摩擦行為及其與結構、材料等生物學特征之間的相關關系的一門學科，屬于摩擦學的范疇，分為動物仿生學和人體生物摩擦學。

　　動物仿生摩擦學主要研究動物體外表適應自然環境的摩擦學行為，如土壤動物體表的不粘土特性和水生動物的減阻特性。

　　人體生物摩擦學的研究對象主要包括人工關節、心臟、頭發、眼睛、牙齒、口腔 (舌頭、喉嚨)、皮膚、血液等。其研究內容包括天然關節和人工置換關節的摩擦，天然牙齒、人工種植義齒及口腔修復材料的摩擦，人體皮膚與紡織品的摩擦，皮膚與勞動工具、假肢之間的摩擦與損傷機理，人工心臟瓣膜的耐磨性。

　　生物摩擦學的發展

　　自從1960年首次進行人工心臟瓣膜置換手術以來，人工心臟瓣膜為延長心瓣膜疾病患者的壽命做出了一定的貢獻，但迄今尚未能取得滿意的結果，原因是心瓣膜材料與血液反復摩擦產生的磨損以及疲勞斷裂產生不良的影響。

　　80年代提出的生物摩擦學研究是摩擦學、生物力學、生物化學、流變學和材料科學等的交叉學科，在醫學和摩擦學工作者共同努力下得到迅速發展。目前生物摩擦學的研究目標是研制摩擦磨損低、病理反應小的人工器官，主要集中在人工關節和心臟瓣膜的研究，國內外都有專門從事生物摩擦學研究的機構。

　　現在人工關節已經大量地應用于關節炎晚期、外傷致殘或骨瘤切除病人的關節置換。根據調查推算，我國可能有100～150萬骨關節病人需要做人工關節手術。

　　通常手術后10年的近期效果相當滿意，但是更長期的工作可能因磨損、滑液老化或生物相容性不適而出現脫位、松動甚至引起骨折。

　　關節置換的耐久性逐年提高，根據國外報道，手術后20年全膝和全髖置換術的成功率分別達到93%和86%。

　　生物摩擦學的前沿科學會議

　　中國科學院金屬研究所徐堅研究員參與了上周在加拿大多倫多的“第二屆生物摩擦學國際會議”，并在博文中表示參會中中國大都來自工科的機械領域；而外國學者有不少是來自于生物醫學工程，甚至是醫學領域，以及工業界；且唱主角的主要是歐美國家，諸如美、英、德、加拿大、北歐、日本等；會議涉及了骨科硬組織替代的人工關節、皮膚、軟骨、口腔、自然生物現象多個板塊。

　　生物摩擦學直接關系到人類生活的品質。西方人對人工關節假體的要求，不僅是要走路，而且還要參與運動，讓人感到舒適，耐久，無異物感。真的是“沒有最好，只有更好”。就像當年，電話、大哥大、手機、智能手機不斷地革命性地改善我們生活品質，乃至于生活方式一樣。

　　百事可樂公司針對其產品開展的摩擦學研究，目的在于在保證他們產品口感的情況下，如何更加有利于健康，如何保證飲料的口感而去糖？如何保證薯片的口感而控制油和鹽？

　　寶潔（P&G）公司擬根據摩擦學不斷研發新的剃須膏產品。

　　Elsevier出版商展示了相關的期刊，如Wear, Tribology Internaitional, J. Mech. Behav. Biomater，并即將發行期刊生物摩擦學（Biotribology）。