国家自然科学奖申报项目公示 - 四川大学科研院.pdfVIP

国家自然科学奖申报项目公示 1、项目名称 牙齿生物摩擦学机理研究 2、推荐专家意见 推荐专家1：雒建斌院士（清华大学）；学科专业：机械工程 生物摩擦学是机械工程领域的重点研究方向之一。该项目面向生物器官耐磨 奥秘的前沿探索，以及老龄化、疾病等带来的大量修复牙的增寿问题，把鲜有涉 足、研究难度大的人类牙齿摩擦副作为研究对象，工医结合，对牙齿生物摩擦学 机理开展了深入系统的研究，历时长达15 年，取得了如下重要创新成果：建立 了一套自成体系的牙齿摩擦学研究方法，发现多级抗磨的材料组成和结构是牙齿 具有优异耐磨性的内在因素；发现牙齿材料自润滑和唾液膜润滑的协同机制是牙 齿减摩的重要途径，再矿化是牙齿磨蚀表面自修复的重要机制，内外协同作用是 保障牙齿摩擦副长期服役的根本原因；在此基础上，提出了材料、结构、润滑、 自修复等多因素协同作用的减摩抗磨仿生设计方法，研制了仿生人工牙，建立了 牙齿修复的若干减摩抗磨设计准则，相关成果已得到临床验证和转化实施，具有 重要应用推广价值。 作为摩擦学同行和责任推荐专家，据本人对该团队的了解，该项目已被多个 国外研究机构跟踪研究，取得的实验数据已被他人采纳并作为进一步分析计算的 依据，相关成果得到国内外同行的高度评价；我确信该项目是我国摩擦学领域独 立开展研究取得的、最具国际学术影响力的若干代表性成果之一，它开拓了生物 摩擦学的新方向，引领了牙齿生物摩擦学研究的发展，颇具特色，整体处于国际 领先水平，为进一步提升我国摩擦学研究的国际学术地位作出了重要贡献。 该项目部分成果已获2012 年度教育部自然科学奖一等奖。 推荐等级：国家自然科学奖二等奖 推荐专家2：任露泉院士（吉林大学）；学科专业：机械工程 漫长进化造就了许多生物体或器官具有人类至今无法实现的各种奇特性能， 而形似而神不似常常是工程仿生存在的一个瓶颈问题，其关键在于人们没有全面 掌握仿生对象具有的特殊性能的形成机制，缺乏系统的基础研究。 该项目以揭示人类牙齿耐磨功能形成机制等为主要研究目标，对牙齿生物摩 擦学机理开展了系统深入的研究，取得了重要创新成果：从牙釉质、釉柱到纳米 纤维束，揭示了不同尺度下的牙齿摩擦磨损机制，发现了多级抗磨的材料组成和 结构是牙齿具有优异耐磨性的内在因素；发现唾液和牙齿材料固有的微量水分及 有机物具有协同润滑作用，为牙齿减摩抗磨提供重要支撑，再矿化可为牙齿酸蚀 表面提供自修复保护，内外协同作用是保障牙齿摩擦副长期服役的根本原因。在 基础上，该项目服务于牙齿局部修复或整体种植，研制了仿生人工牙，建立了牙 齿修复的若干减摩抗磨设计准则，并得到临床验证和转化实施。 该项目视角独特、工医结合；从基础研究角度，旨在探索自然界的奥秘，为 减摩抗磨的仿生设计开辟创新性途径；从应用角度，旨在提高人们的生活质量， 为牙齿磨损的临床防治、新型修复牙的研发提供科学依据。发表的论著他引、评 价情况以及团队负责人在该方向的学术地位显示，该项目丰富和发展了生物与仿 生摩擦学理论，源创性强，在牙齿生物摩擦学研究领域整体处于国际领先水平。 该项目部分成果已获2012 年度教育部自然科学奖一等奖。 推荐等级：国家自然科学奖二等奖 推荐专家3 ：郭东明院士（大连理工大学）；学科专业：机械工程 现代设计是制造业的灵魂，为何中国为制造大国而非制造强国，关键是因为 相关设计的基础理论研究积累不足或数据严重缺乏，导致我国制造的包括医疗器 械在内的部分高端装备及其零部件的服役使用寿命较低。 面对生物器官耐磨奥秘的前沿探索以及老龄化、疾病等带来的大量修复牙的 延寿问题，该项目把人类牙齿摩擦副作为研究对象，对天然牙齿和若干典型牙科 修复材料的生物摩擦学机理开展了深入系统的研究，取得的重要创新成果如下： 揭示了不同尺度下的牙齿材料摩擦磨损机制，发现牙齿多级抗磨的材料组成和结 构是其具有优异耐磨性的内在因素；发现协同润滑是牙齿减摩的重要途径，再矿 化是牙齿磨蚀表面自修复的重要机制，内外协同作用是保障牙齿摩擦副长期服役 的根本原因；基于牙齿的耐磨机制，提出了材料、结构、润滑、自修复等多因素 协同减摩抗磨的仿生设计方法；研制了仿生人工牙，建立了牙齿修复的若干减摩 抗磨设计准则，相关成果已得到临床验证和转化实施。 该项目工医结合，历时长；研究方法自成体系、成果系统完整，基础和应用 研究相结合，丰富和发展了摩擦学设计理论体系。该项目得到国内外学者的高度 评价，形成了富有特色的牙齿生物摩擦学研究