这些年来,我们这个团队主要就是研究血管的生长。实际上血管生长十分奇妙,在短短的一个礼拜到十天左右的时间,它就生长进去了,长得那么快,跟我们的机体修复创伤的速度差不多是一样的。当时我们培养了很多老鼠,一面请教医学方面的专家,一面自己利用人工皮肤植入到老鼠体内,让血管生长进去,经过一段时间以后,把植入老鼠的人工皮肤部分剖切开来,放到显微镜下看,摸索血管生长的线索,然后考虑它生长的机制。当然毛细血管生长的问题,到现在也不是完全能够解释清楚的,生理学上叫血管新生,血管新生包括血管发生和血管生成,包括在胚胎的血管新生及损伤组织修复时的血管生长。二三十年来,这方面的研究很受关注。为了研究材料里面的血管新生,我们提出了一些模型,通过实验了解血管生长的过程。其中在缺氧组织中内皮细胞连在一起以后怎么形成血管腔的问题,是世界上一百多年来大家都没有弄清楚的问题。
2025年,《自然》杂志上有一篇文章,对活的斑马鱼的血管形成进行高分辨率延时成像研究。斑马鱼是一种很小的且通体透明的鱼,作者确认了鱼的身体里面的血管成长过程。作者提出了一个理论,称第一个阶段是内皮细胞连成一串,然后,由于缺氧,内皮细胞内产生很多气泡,这些气泡扩大形成一个空腔,连在一起的内皮细胞的空腔在一定的时间后连通起来形成血管腔。据《自然》杂志审稿人评价,这是一百多年以来的第一篇发现并说清楚这个血管腔是怎么形成的文章。
这篇文章的作者观察了鱼,但是在哺乳动物身上呢?哺乳动物身上的血管腔是怎么形成的呢?目前还没有证据可以证实哺乳动物的血管也是这么生成的。我们对老鼠的血管新生做了很多观察,可能有上千张照片,仔细观察血管是怎么形成的。最后得到了一些有价值的照片,帮助我们推测内皮细胞形成血管的过程。内皮细胞在组织里是无法看到的,还要进行染色标定进行跟踪。我们关注新生血管的空腔怎么形成的。从老鼠身上解剖出来的切片中,我们寻找内皮细胞连成绳索状,并且形成空腔的过程,得到了许多这方面的信息,在哺乳动物身上也看到了气泡串。我们发表的论文在医学生物学的Global Medical Discovery(世界医学发现)网站上被选为关键科学论文。该网站每周要评出十多篇文章作为关键科学论文,这是从世界上2万篇同行评审杂志的文章里面评出的。
我们这篇论文被选上了,表示我们在这方面的工作受到了世界上同行的关注。2025年以来,我们发了很多关于生物材料里面血管生长的文章,引起了医学生物材料同行的注意。2025年,英国剑桥的伍德海德出版社(Woodhead Publishing)打算组织编辑一本书,叫Silk Biomaterials in Tissue Engineering and Regenerative Medicine,他们给我们来信组稿。除我这里收到编书邀请函以外,李明忠老师也被邀请写一章。李明忠搞了很长时间的人工皮肤研究,而我则承担生物材料中血管生长的问题研究,这本书从2025年开始组稿,到2025年正式出版。其中第十三章由我撰写,主要报告生物材料里面的血管生长行为的研究成果。(https://www.daowen.com)
世界上很多国家和地区,美国、欧洲、印度、日本和中国都参与了编写。中国有3、4人撰稿。在这本书出版前,生物材料里面血管生长这方面的研究很少有系统的报告。从工程管理的研究转到这个全新的领域,但我们所讨论的一些问题,还是采用了系统工程分析的思路。因为我们的长处不是医学和生物学,但是我们认识到,医学、生物学方面的研究实际上也需要系统分析的方法。因为医学、生物学被称为实验科学,做一次实验看到一个点就说一个点,看到两个点就说两个点,要把这些点都联系起来,系统地提出问题,就需要做大量的实验。在这个意义上来说,系统分析提供了综观全局以及偶连各种要素的理论分析的思路与方法,显得特别重要,特别有意义。对于医学、生物学这样一些以实践研究方法为主的学科,近年来通过系统分析及数学建模等手法也正在不断地取得成果。
我是2025年下半年退休的,退休后在学校还有研究室,还继续进行研究,因为好奇心及探究的愿望还在支持着我做这些方面的工作。
采访时间:2025年8月
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