骨科生物力學實驗室建設的實踐與探索

摘 要：本文通過蘇州大學骨科生物力學實驗室建設方面的實踐，探討了以科研為主要任務的科研型實驗室建設途徑，并提出了可供借鑒的骨科生物力學實驗室建設經驗。

關鍵詞：骨科生物力學；科研型實驗室；實驗室建設

骨科生物力學實驗是用實驗方法測定骨科中骨折、固定、植入、矯形、組織工程、生物材料和醫療器械等力學性能的一門學科，對臨床骨科起著重要作用。骨科生物力學實驗性很強，跨工程、醫學等多領域。目前我國骨科生物力學研究不斷深入，在臨床骨科的運用大大提升，骨科手術技巧取得了顯著進步，根據生物力學原理設計的各種骨科器械相繼問世。因此骨科生物力學的科研工作也受到越來越多的重視，不少骨科生物力學實驗室相繼建立，大都設在相關科研院所、研究型醫院等，屬于科研型實驗室，區別與普通的教學實驗室。那么一座具有國內領先、國際領先水平的骨科生物力學實驗室應該如何去建設？必須具有什么樣的條件和設備來完成一些比較高端的科學實驗？除了具有硬件設施之外，其他還應該注意什么？本人所在的蘇州大學骨科生物力學實驗室是學校的重要科研基地，在科研型實驗室建設方面取得了一定成效。根據本人的實踐經驗，談談對骨科生物力學實驗室建設的認識。

1 配備先進的實驗儀器設備和完善儀器設備管理制度

科學的建設和發展骨科生物力學實驗室，必須借助于先進的科學儀器設備，以滿足骨科生物力學的科研要求。骨科生物力學實驗室常用的儀器設備有生物力學試驗機，生物力學扭轉試驗機，高頻壓力分布測試儀，足底壓力分析儀，硬度測試機，紅外運動捕捉系統，三維打印機等。此外骨科生物力學實驗離不開計算生物力學軟件，如大型計算工作站配合有限元分析軟件、三維建模軟件等，可以完成各種復雜的力學仿真計算、醫療器械的CAD設計與優化、醫學數字圖像處理、三維有限元分析等。這些國際先進的技術和產品提高了實驗室整體科研條件和學科發展水平，為實驗室的可持續發展奠定了物質基礎。

骨科生物力學的很多試驗必須借助高精尖的試驗裝置、儀器設備才能順利，如蘇大骨科生物力學實驗室的力學測試機器是目前國際最高端的電子式Instron動靜態扭轉試驗機。為確保科研工作高效有序進行，加強儀器設備的管理至關重要。我們根據國家和學校有關規定，制訂了骨科生物力學實驗室設備管理制度，對實驗室人員和各種儀器設備進行統一管理。首先實行設備專人負責制，將每臺設備交由熟悉和經常使用的教師負責管理該儀器設備的使用和維護。管理人員定期檢查，及時解決設備運行中出現的問題，使儀器設備能夠有效的運行。儀器的操作具有詳細、醒目的流程說明。另一方面，對于精密儀器和專業性較強的儀器，如紅外運動捕捉系統、高頻壓力分布測試儀、動靜態扭轉試驗機等，需要單獨建檔，制作專門的儀器操作規程和使用維護記錄，提高儀器的安全性和使用效率。設備使用者在使用前要向設備負責人預約，并對使用時間和數量進行登記，既有避免使用時間上的沖突，也大大減少了設備閑置，真正有序管理大型設備。

2 學科建設帶動科研實驗室發展

實驗室的發展與學科建設緊密結合，以學科建設帶動實驗室發展，是近年來蘇大骨科生物力學實驗室在致力于建設國內領先、國際一流水平實驗室的實踐中，探索出的經驗之一。蘇大骨科2007年成為國家重點學科，2010年成為國家臨床重點專科，是江蘇省三個擁有“國家級”雙重點稱號的臨床醫學學科之一；自2001年以來，連續三次（“十五”、“十一五”、“十二五”）成為江蘇省骨科臨床醫學中心。實驗室旨在以臨床運用為導向，依托蘇大骨科優勢，協同創新，逐步建成基礎研究、臨床研究和應用開發研究一體化的高水平實驗平臺。

3 堅持研究水平、梯隊建設、人材培養相結合

高水平科學研究離不開高水平人才，只有具備高水平人才和高水平科學研究，才能建成高水平實驗室。科技以人為本，科研型實驗室的建設更是如此。不僅需要富有開創精神的高水平學術帶頭人，能夠進行高水平的科學研究；更需要一批朝氣蓬勃、極具開拓創新精神的中青年科技骨干力量，他們才是實驗室今后建設發展的主力軍。此外，實驗技術人員除進行實驗儀器設備使用管理外，也應該成為科研的參與者和完成者，才能充分發揮其積極性，利用實驗室資源來協助完成科研工作。因此必須重視實驗室的梯隊建設和人材培養，努力造就一支理論基礎堅實、科研思維活躍、科技攻關能力強、實干精神好的科研隊伍。

4 科研項目促進實驗室發展

實驗室依靠創新學科的優勢，在競爭中積極爭取國家科研項目。在科研項目的推動下，不斷完善和升級實驗條件，發展實驗室基本建設，形成創新學科、科研項目與實驗室科研平臺3個方面的相互推動。目前科研型實驗室經費來源主要有3個方面：一是積極爭取國家級科技項目，如高技術“863”項目，“973”項目，國家自然科學基金項目以及地方政府科技項目等，通過項目的科研經費武裝實驗室；二是利用“211”工程、一流大學建設“985”建設經費，支持實驗室的創新體系；三是利用創收經費解決建設經費不足的問題，例如通過技術支持或提供測試等和企業簽訂橫向項目，來補充實驗室建設經費的不足。

5 總結

科研型實驗室建設是一項復雜的系統工程，需要不斷探索和實踐。總的來說，骨科生物力學實驗室的發展需要在以下幾個方面加強。一是加強實驗室現代化管理，合理利用實驗室資源。充分利用網絡技術，特別是對大型實驗設備和分析儀器，要統一管理，促進資源共享。二是爭取多方投入，尤其是爭取到穩定的實驗室運行經費，保障實驗室正常運轉，更好的為科研提供服務。三是加快人才引進，加強原創性基礎理論的研究，保證實驗室可持續發展。

參考文獻

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