生物摩擦学：动物仿生学+人体生物摩擦学

　　全世界工业能源的1/3被摩擦损耗掉，人体内存在各种摩擦，如关节的摩擦；管腔(血管、气管、消化道、排泄道)内的摩擦；运动产生的肌肉、肌腱间的摩擦等。由于摩擦可以引起人体许多生理变化和疾病。

　　生物摩擦学（biotrobology）是以生物的摩擦、粘附及其润滑为中心，基于生物体材料的流变性质，研究摩擦行为及其与结构、材料等生物学特征之间的相关关系的一门学科，属于摩擦学的范畴，分为动物仿生学和人体生物摩擦学。

　　动物仿生摩擦学主要研究动物体外表适应自然环境的摩擦学行为，如土壤动物体表的不粘土特性和水生动物的减阻特性。

　　人体生物摩擦学的研究对象主要包括人工关节、心脏、头发、眼睛、牙齿、口腔 (舌头、喉咙)、皮肤、血液等。其研究内容包括天然关节和人工置换关节的摩擦，天然牙齿、人工种植义齿及口腔修复材料的摩擦，人体皮肤与纺织品的摩擦，皮肤与劳动工具、假肢之间的摩擦与损伤机理，人工心脏瓣膜的耐磨性。

　　生物摩擦学的发展

　　自从1960年首次进行人工心脏瓣膜置换手术以来，人工心脏瓣膜为延长心瓣膜疾病患者的寿命做出了一定的贡献，但迄今尚未能取得满意的结果，原因是心瓣膜材料与血液反复摩擦产生的磨损以及疲劳断裂产生不良的影响。

　　80年代提出的生物摩擦学研究是摩擦学、生物力学、生物化学、流变学和材料科学等的交叉学科，在医学和摩擦学工作者共同努力下得到迅速发展。目前生物摩擦学的研究目标是研制摩擦磨损低、病理反应小的人工器官，主要集中在人工关节和心脏瓣膜的研究，国内外都有专门从事生物摩擦学研究的机构。

　　现在人工关节已经大量地应用于关节炎晚期、外伤致残或骨瘤切除病人的关节置换。根据调查推算，我国可能有100～150万骨关节病人需要做人工关节手术。

　　通常手术后10年的近期效果相当满意，但是更长期的工作可能因磨损、滑液老化或生物相容性不适而出现脱位、松动甚至引起骨折。

　　关节置换的耐久性逐年提高，根据国外报道，手术后20年全膝和全髋置换术的成功率分别达到93%和86%。

　　生物摩擦学的前沿科学会议

　　中国科学院金属研究所徐坚研究员参与了上周在加拿大多伦多的“第二届生物摩擦学国际会议”，并在博文中表示参会中中国大都来自工科的机械领域；而外国学者有不少是来自于生物医学工程，甚至是医学领域，以及工业界；且唱主角的主要是欧美国家，诸如美、英、德、加拿大、北欧、日本等；会议涉及了骨科硬组织替代的人工关节、皮肤、软骨、口腔、自然生物现象多个板块。

　　生物摩擦学直接关系到人类生活的品质。西方人对人工关节假体的要求，不仅是要走路，而且还要参与运动，让人感到舒适，耐久，无异物感。真的是“没有最好，只有更好”。就像当年，电话、大哥大、手机、智能手机不断地革命性地改善我们生活品质，乃至于生活方式一样。

　　百事可乐公司针对其产品开展的摩擦学研究，目的在于在保证他们产品口感的情况下，如何更加有利于健康，如何保证饮料的口感而去糖？如何保证薯片的口感而控制油和盐？

　　宝洁（P&G）公司拟根据摩擦学不断研发新的剃须膏产品。

　　Elsevier出版商展示了相关的期刊，如Wear, Tribology Internaitional, J. Mech. Behav. Biomater，并即将发行期刊生物摩擦学（Biotribology）。