高分子。圖片來源：奇幻科學城

近日，武漢大學張俐娜教授在國家自然科學基金等的資助下，進行了天然高分子結(jié)構(gòu)、分子尺寸和鏈構(gòu)象表征以及天然高分子基新材料構(gòu)筑的系統(tǒng)研究，并已取得原始創(chuàng)新性和具有實用價值的科研成果。

張俐娜教授。圖片來源：奇幻科學城

提起高分子這個詞，普通人總覺得離自己的生活頗有距離。但其實，我們有很多機會可以用到這種所謂的“高科技”產(chǎn)物。

大家知道，物質(zhì)的各類化合物是由數(shù)目不等的分子組成的。一般化合物的分子量是幾十到幾百，很少有上千的，這些稱為的分子化合物。另一類化合物的至上千萬，稱為高分子化合物。

而這些高分子化合物在人類生活中的應用程度，廣泛到讓人吃驚的地步。下面，我們就從日常和醫(yī)用兩個方面來了解一下這種物質(zhì)。

高分子材料的日常使用

棉麻材料。圖片來源：奇幻科學城

夏天人們總穿的棉麻質(zhì)地的衣服，就屬于成千上萬種高分子材料之中的一類。

因為高分子的個體連接成長鏈，形狀細長，分子間產(chǎn)生很大作用力而相互纏繞，形成了既有一定強度又有不同彈性的結(jié)構(gòu)，因此極適宜做各種材料。

像家里用的涂料、橡膠，種類五花八門，都屬于這一種，只是這些都十分的生活化。高分子材料還有更加先進的使用方式，比如我們下面會談到的醫(yī)學方面。

醫(yī)用高分子材料

圖片來源：奇幻科學城

身邊經(jīng)常會有一些老年人或者心臟功能缺陷的患者們會接受心臟方面的手術(shù)。這種手術(shù)中就會用到醫(yī)用的高分子材料。

當人體器官或組織因疾病或外傷受到損壞時，需要器官移植。然而，只有在很少的情況下，人體自身的器官（如少量皮膚）可以滿足需要。

采用同種異體移植或異種移植，往往具有排異反應，嚴重時導致移植失敗。在此情況下，人們自然設想利用其它材料修復或替代受損器官或組織。

其實很多人都思考過器官替代的問題。在上個世紀的很多動畫片、電影里，都出現(xiàn)過因此問題誕生的科幻想象?！秳e讓我走》、《逃出克隆島》干脆就造出來一堆克隆體，以備它們的“主人”器官抱恙可以隨時頂上。

《逃出克隆島》劇照。圖片來源：奇幻科學城

高分子材料沒有這么可怕的后果。從70年代始，高分子科學家和醫(yī)學家積極開展合作研究，使醫(yī)用高分子材料快速發(fā)展起來。至80年代以來，發(fā)達國家的醫(yī)用高分子材料產(chǎn)業(yè)化迅速加快，基本形成了一個嶄新的生物材料產(chǎn)業(yè)。

有統(tǒng)計顯示，所有高分子材料制成的人工器官中，現(xiàn)今比較成功的有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心臟瓣膜、人工關(guān)節(jié)、人工骨、整形材料等。已取得重大研究成果，但還需不斷完善的有人工腎、人工心臟、人工肺、人工胰臟、人工眼球、人造血液等。

圖片來源：奇幻科學城

截止目前全世界利用高分子材料在醫(yī)學上應用的達90多個品種、1800余種制品。中國目前已有醫(yī)用高分子材料60多種、 制品達400余種。

也許在不久的將來，《攻殼機動隊》里的義體人技術(shù)將不再是天方夜譚，通過納米、生物、信息、認知這四項技術(shù)，造出一個素子指日可待。

《攻殼機動隊》劇照。圖片來源：奇幻科學城

非降解和可降解之分

醫(yī)用高分子材料通過它們的性質(zhì)和特點，可以分為非降解醫(yī)用高分子材料和可降解醫(yī)用高分子材料。它們兩者在醫(yī)療過程中的使用方式是截然不同的。

非降解醫(yī)用高分子材料主要用于人體軟、硬組織修復和制造人工器官、人造血管、接觸鏡和黏結(jié)劑等。 

非降解醫(yī)用高分子材料——人造血管。圖片來源：奇幻科學城

而可降解醫(yī)用高分子材料由于它能在生理環(huán)境中發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，并且降解產(chǎn)物能通過正常的新陳代謝被機體吸收或排出體外，主要是用于藥物釋放載體及非永久性植入器械。

可降解醫(yī)用高分子材料——心臟支架。圖片來源：奇幻科學城