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生物醫學(xué)材料計量研究分析論文
1數據來(lái)源和方法
1．1數據來(lái)源
以中國知網(wǎng)(CNKI)的《中國科技成果數據庫》為數據源，采用“名稱(chēng)+關(guān)鍵詞+成果簡(jiǎn)介”的組合檢索策略，以“生物*醫用*金屬”、“生物*醫用*高分子”、“生物*陶瓷”、“生物*復合材料”、“生物*醫學(xué)*衍生物”為檢索詞，對2000－2010年間我國科技成果產(chǎn)出進(jìn)行檢索與數據清洗，得到1772條題錄。
1．2方法
使用TDA、Excel2010和Origin等統計與繪圖軟件為分析工具，從科技成果計量分析的角度，對相關(guān)科技成果數量進(jìn)行數值模擬與計算，研究我國尤其是中國科學(xué)院系統生物醫學(xué)材料科技成果的年度分布、科技成果產(chǎn)出機構分布等，并進(jìn)行對比分析、描述和數據挖掘等深入研究。
2結果
2．1科技成果產(chǎn)出數量趨勢
我國生物醫學(xué)材料科技成果數量的縱向變化規律，反映了生物醫學(xué)材料的受關(guān)注程度和發(fā)展速度。2006－2009年是生物醫學(xué)材料科技成果的高峰時(shí)期，與我國的生物醫學(xué)材料技術(shù)研發(fā)投入主要分布在近5年即“十一五”相吻合。中國科學(xué)院系統在該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢與全國基本一致。圖1我國生物醫學(xué)材料技術(shù)成果產(chǎn)出年度分布
2．2我國科技成果產(chǎn)出內容分析
統計結果表明，生物復合材料在近年發(fā)展最為迅猛，從2006年開(kāi)始取得跨越式發(fā)展，至2010年累計取得411項成果;而醫用金屬(188項)、醫用高分子(177項)、生物陶瓷(189項)、生物醫學(xué)衍生物等材料(209項)的發(fā)展速度低于生物復合材料，比較平穩。統計結果顯示，從2000－2010年，中國科學(xué)院系統生物醫學(xué)材料科技成果也主要集中在生物復合材料方面，共計62項;其他4種生物醫學(xué)材料科技成果產(chǎn)出相對較少，分別為生物醫學(xué)衍生物37項，陶瓷材料31項，醫藥高分子32項，醫用金屬材料35項。
2．3科技成果產(chǎn)出地區分布
分析我國主要省市在生物醫學(xué)工程領(lǐng)域的科技成果產(chǎn)出，有助于挖掘不同地區間研發(fā)力量的差異，合理配置資源，進(jìn)行深入研發(fā)。重點(diǎn)對我國北京市、上海市、江蘇省等7個(gè)省市進(jìn)行了技術(shù)領(lǐng)域構成計量分析，結果發(fā)現各主要省市生物復合材料研發(fā)成果仍然占據主體，生物醫用金屬材料科技成果的產(chǎn)出以北京市、天津市與江蘇省較多，生物陶瓷技成果的產(chǎn)出以上江蘇省與湖北省較多，詳見(jiàn)圖2。表明這些省市在生物醫學(xué)工程某些關(guān)鍵材料的研究方面已占據先機。
2．4科技成果產(chǎn)出機構分析
2．4．1生物醫用金屬材料科技成果產(chǎn)出機構分析
醫用金屬材料是一類(lèi)生物醫用的金屬和合金，是臨床應用最廣泛的植入材料，主要用于骨和牙等硬組織的修復和替換，心血管和軟組織的修復以及人工器官制造中的結構元件［5］。檢索結果顯示，2000－2010年間共有醫用金屬材料相關(guān)的科技成果278項，大部分科研機構只有零星的成果產(chǎn)出，只有少數機構多年來(lái)保持著(zhù)可觀(guān)的科技成果產(chǎn)出�？萍汲晒麛盗颗琶�3位的機構有中國科學(xué)院、南開(kāi)大學(xué)、四川大學(xué)，分別完成科研成果36，12，6項;其他科研單位如浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、清華大學(xué)等成果數量達到5項;其他均少于5項。在中國科學(xué)院系統，山西煤炭化學(xué)研究所(5項)、金屬研究所(4項)在醫用金屬材料上也取得較多科技成果。表明我國各主要機構的生物醫用金屬材料技術(shù)科技成果數量不均衡。
2．4．2生物醫用高分子科技成果產(chǎn)出機構分析
醫用高分子材料是指在生理環(huán)境中使用的高分子材料［6－7］。2000－2010年間共檢索出醫用高分子材料相關(guān)的科技成果263件，科技成果數量排名前5位的是中國科學(xué)院、浙江大學(xué)、武漢大學(xué)、清華大學(xué)、江南大學(xué)，分別獲得科研成果32，8，5，5，5項，其成果數量占相關(guān)成果總數的21%;其他單位的成果數量均在5項以下。在中國科學(xué)院系統，醫用高分子材料科技成果數量排名前3位的是微生物研究所、上海藥物研究所、上海有機化學(xué)研究所，所獲成果數量分別是4，3，3項，這10項科技成果占中國科學(xué)院總產(chǎn)出量的31%。
2．4．3生物陶瓷科技成果產(chǎn)出機構分析
生物陶瓷包括精細陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和單晶［8］。2000－2010年間共檢索到生物陶瓷相關(guān)的科技成果323項，多個(gè)科研機構在生物陶瓷研究中取得了較好的研究成果，科技成果在5項以上的機構有10個(gè)，其中中國科學(xué)院、武漢理工大學(xué)、清華大學(xué)、四川大學(xué)、上海交通大學(xué)分別完成科研成果33，18，13，11，10項，前5名機構成果數占總成果數的26%。在中國科學(xué)院院系統，生物陶瓷科技成果數量最多的有上海硅酸鹽研究所、過(guò)程工程研究所貢獻了20項科技成果，占中國科學(xué)院總產(chǎn)出量的65%。
2．4．4生物復合材料科技成果產(chǎn)出機構分析
生物復合材料是由兩種或兩種以上不同生物相容性?xún)?yōu)良的材料復合而成的生物醫學(xué)材料，可以最大限度地模仿人體組織與器官的功能，進(jìn)而實(shí)現組織的修復與再生，是最有發(fā)展潛力和應用前景的組織與器官替代和修復材料［9］。2000－2010年間共檢索到生物復合材料相關(guān)的科技成果582項，可謂成果豐碩。多個(gè)科研機構取得了眾多成果，成果數量在10項以上的機構有9個(gè)，其中中國科學(xué)院、清華大學(xué)、四川大學(xué)、上海交通大學(xué)、暨南大學(xué)分別獲得63，24，18，17，13項，上述前5名機構的成果數占總成果數的23%。在中國科學(xué)院系統，生物復合材料科技成果數量排名前5位的是上海硅酸鹽研究所(12項)、長(cháng)春應用化學(xué)研究所(8項)、生態(tài)環(huán)境研究中心(5項)、金屬研究所(5項)、蘭州化學(xué)物理研究所(4項)，總共貢獻了20項科技成果，占中國科學(xué)院總產(chǎn)出量的55%。
2．4．5生物醫學(xué)衍生物科技成果產(chǎn)出機構分析
生物衍生材料是經(jīng)過(guò)特殊處理的天然生物組織形成的生物醫學(xué)材料。由于它具有類(lèi)似天然組織的構型和功能，在人體組織的修復和替換中具有重要作用，主要用作皮膚掩膜、血液透析膜、人工心臟瓣膜等［10］。2000－2010年間共檢索到相關(guān)科技成果326項，獲得5項以上科技成果的機構10余個(gè)。其中排名前5名的是中國科學(xué)院、南開(kāi)大學(xué)、中國海洋大學(xué)、武漢大學(xué)、中國藥科大學(xué)，分別獲得科研成果36，13，9，8，6項，累計成果數占總成果數的23%。中國科學(xué)院系統中，成果數量排名前5的是上海有機化學(xué)研究所(4項)、長(cháng)春應用化學(xué)研究所(4項)、上海應用物理研究所(4項)、生物物理研究所(3項)、上海原子核研究所(2項)，總共貢獻了17項科技成果，占中國科學(xué)院總產(chǎn)出的46%。
3結束語(yǔ)
生物醫學(xué)材料范圍很廣(如基質(zhì)干細胞、成骨細胞等構造的人造組織軟骨、組織工程骨等)，本研究所用的關(guān)鍵詞可能難以涵蓋全面，但仍能反映一定趨勢。本文分析表明，2006年以后，我國生物醫學(xué)材料科技成果在“十一五”期間開(kāi)始展現出飛躍式的快速增長(cháng)，后面3年復合增速達30%左右。其中生物復合材料科技成果最多，且增長(cháng)最快，其次是生物醫學(xué)衍生物和生物陶瓷，醫用金屬材料和醫用高分子成果相對較少，說(shuō)明生物復合材料的實(shí)際需求最為廣泛。這種材料的快速推廣是市場(chǎng)選擇的結果，在未來(lái)一段時(shí)間內生物復合材料仍是生物醫學(xué)材料中最活躍的領(lǐng)域。中國科學(xué)院和清華大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)等是相關(guān)領(lǐng)域的主要研究機構。2007－2009年是中國科學(xué)院系統生物醫學(xué)材料科研成果的主要產(chǎn)出年份，表明我國“十一五”期間已開(kāi)始著(zhù)手大力發(fā)展生物醫用材料。中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所等院屬機構產(chǎn)出科技成果最多，但主要偏向于生物陶瓷與生物復合材料�；谏鲜龇治�，建議在生物醫學(xué)材料研究上部署新的研究所(如中科院在溫州設立生物材料方面的研究所［11］)或者加大對現有涉及生物醫學(xué)材料技術(shù)的研究課題組的資助力度，推動(dòng)我國生物醫學(xué)材料研究的發(fā)展。
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