生物醫(yī)學材料計量研究分析論文
1數(shù)據(jù)來源和方法
1．1數(shù)據(jù)來源
以中國知網(wǎng)(CNKI)的《中國科技成果數(shù)據(jù)庫》為數(shù)據(jù)源，采用“名稱+關鍵詞+成果簡介”的組合檢索策略，以“生物*醫(yī)用*金屬”、“生物*醫(yī)用*高分子”、“生物*陶瓷”、“生物*復合材料”、“生物*醫(yī)學*衍生物”為檢索詞，對2000－2010年間我國科技成果產出進行檢索與數(shù)據(jù)清洗，得到1772條題錄。
1．2方法
使用TDA、Excel2010和Origin等統(tǒng)計與繪圖軟件為分析工具，從科技成果計量分析的角度，對相關科技成果數(shù)量進行數(shù)值模擬與計算，研究我國尤其是中國科學院系統(tǒng)生物醫(yī)學材料科技成果的年度分布、科技成果產出機構分布等，并進行對比分析、描述和數(shù)據(jù)挖掘等深入研究。
2結果
2．1科技成果產出數(shù)量趨勢
我國生物醫(yī)學材料科技成果數(shù)量的縱向變化規(guī)律，反映了生物醫(yī)學材料的受關注程度和發(fā)展速度。2006－2009年是生物醫(yī)學材料科技成果的高峰時期，與我國的生物醫(yī)學材料技術研發(fā)投入主要分布在近5年即“十一五”相吻合。中國科學院系統(tǒng)在該領域的發(fā)展趨勢與全國基本一致。圖1我國生物醫(yī)學材料技術成果產出年度分布
2．2我國科技成果產出內容分析
統(tǒng)計結果表明，生物復合材料在近年發(fā)展最為迅猛，從2006年開始取得跨越式發(fā)展，至2010年累計取得411項成果;而醫(yī)用金屬(188項)、醫(yī)用高分子(177項)、生物陶瓷(189項)、生物醫(yī)學衍生物等材料(209項)的發(fā)展速度低于生物復合材料，比較平穩(wěn)。統(tǒng)計結果顯示，從2000－2010年，中國科學院系統(tǒng)生物醫(yī)學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(yī)學材料科技成果產出相對較少，分別為生物醫(yī)學衍生物37項，陶瓷材料31項，醫(yī)藥高分子32項，醫(yī)用金屬材料35項。
2．3科技成果產出地區(qū)分布
分析我國主要省市在生物醫(yī)學工程領域的科技成果產出，有助于挖掘不同地區(qū)間研發(fā)力量的差異，合理配置資源，進行深入研發(fā)。重點對我國北京市、上海市、江蘇省等7個省市進行了技術領域構成計量分析，結果發(fā)現(xiàn)各主要省市生物復合材料研發(fā)成果仍然占據(jù)主體，生物醫(yī)用金屬材料科技成果的產出以北京市、天津市與江蘇省較多，生物陶瓷技成果的產出以上江蘇省與湖北省較多，詳見圖2。表明這些省市在生物醫(yī)學工程某些關鍵材料的研究方面已占據(jù)先機。
2．4科技成果產出機構分析
2．4．1生物醫(yī)用金屬材料科技成果產出機構分析
醫(yī)用金屬材料是一類生物醫(yī)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(yī)用金屬材料相關的科技成果278項，大部分科研機構只有零星的成果產出，只有少數(shù)機構多年來保持著可觀的科技成果產出。科技成果數(shù)量排名前3位的機構有中國科學院、南開大學、四川大學，分別完成科研成果36，12，6項;其他科研單位如浙江大學、上海交通大學、清華大學等成果數(shù)量達到5項;其他均少于5項。在中國科學院系統(tǒng)，山西煤炭化學研究所(5項)、金屬研究所(4項)在醫(yī)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(yī)用金屬材料技術科技成果數(shù)量不均衡。
2．4．2生物醫(yī)用高分子科技成果產出機構分析
醫(yī)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(yī)用高分子材料相關的科技成果263件，科技成果數(shù)量排名前5位的是中國科學院、浙江大學、武漢大學、清華大學、江南大學，分別獲得科研成果32，8，5，5，5項，其成果數(shù)量占相關成果總數(shù)的21%;其他單位的成果數(shù)量均在5項以下。在中國科學院系統(tǒng)，醫(yī)用高分子材料科技成果數(shù)量排名前3位的是微生物研究所、上海藥物研究所、上海有機化學研究所，所獲成果數(shù)量分別是4，3，3項，這10項科技成果占中國科學院總產出量的31%。
2．4．3生物陶瓷科技成果產出機構分析
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的科技成果323項，多個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，其中中國科學院、武漢理工大學、清華大學、四川大學、上海交通大學分別完成科研成果33，18，13，11，10項，前5名機構成果數(shù)占總成果數(shù)的26%。在中國科學院院系統(tǒng)，生物陶瓷科技成果數(shù)量最多的有上海硅酸鹽研究所、過程工程研究所貢獻了20項科技成果，占中國科學院總產出量的65%。
2．4．4生物復合材料科技成果產出機構分析
生物復合材料是由兩種或兩種以上不同生物相容性優(yōu)良的材料復合而成的生物醫(yī)學材料，可以最大限度地模仿人體組織與器官的功能，進而實現(xiàn)組織的修復與再生，是最有發(fā)展?jié)摿蛻们熬暗慕M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的科技成果582項，可謂成果豐碩。多個科研機構取得了眾多成果，成果數(shù)量在10項以上的機構有9個，其中中國科學院、清華大學、四川大學、上海交通大學、暨南大學分別獲得63，24，18，17，13項，上述前5名機構的成果數(shù)占總成果數(shù)的23%。在中國科學院系統(tǒng)，生物復合材料科技成果數(shù)量排名前5位的是上海硅酸鹽研究所(12項)、長春應用化學研究所(8項)、生態(tài)環(huán)境研究中心(5項)、金屬研究所(5項)、蘭州化學物理研究所(4項)，總共貢獻了20項科技成果，占中國科學院總產出量的55%。
2．4．5生物醫(yī)學衍生物科技成果產出機構分析
生物衍生材料是經(jīng)過特殊處理的天然生物組織形成的生物醫(yī)學材料。由于它具有類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年間共檢索到相關科技成果326項，獲得5項以上科技成果的機構10余個。其中排名前5名的是中國科學院、南開大學、中國海洋大學、武漢大學、中國藥科大學，分別獲得科研成果36，13，9，8，6項，累計成果數(shù)占總成果數(shù)的23%。中國科學院系統(tǒng)中，成果數(shù)量排名前5的是上海有機化學研究所(4項)、長春應用化學研究所(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，占中國科學院總產出的46%。
3結束語
生物醫(yī)學材料范圍很廣(如基質干細胞、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(yī)學材料科技成果在“十一五”期間開始展現(xiàn)出飛躍式的快速增長，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，且增長最快，其次是生物醫(yī)學衍生物和生物陶瓷，醫(yī)用金屬材料和醫(yī)用高分子成果相對較少，說明生物復合材料的實際需求最為廣泛。這種材料的快速推廣是市場選擇的結果，在未來一段時間內生物復合材料仍是生物醫(yī)學材料中最活躍的領域。中國科學院和清華大學、南開大學等是相關領域的主要研究機構。2007－2009年是中國科學院系統(tǒng)生物醫(yī)學材料科研成果的主要產出年份，表明我國“十一五”期間已開始著手大力發(fā)展生物醫(yī)用材料。中國科學院上海硅酸鹽研究所等院屬機構產出科技成果最多，但主要偏向于生物陶瓷與生物復合材料。基于上述分析，建議在生物醫(yī)學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(xiàn)有涉及生物醫(yī)學材料技術的研究課題組的資助力度，推動我國生物醫(yī)學材料研究的發(fā)展。
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