►高分子。图片来源：奇幻科学城
近日，武汉大学张俐娜教授在国家自然科学基金等的资助下，进行了天然高分子结构、分子尺寸和链构象表征以及天然高分子基新材料构筑的系统研究，并已取得原始创新性和具有实用价值的科研成果。
►张俐娜教授。图片来源：奇幻科学城
提起高分子这个词，普通人总觉得离自己的生活颇有距离。但其实，我们有很多机会可以用到这种所谓的“高科技”产物。
大家知道，物质的各类化合物是由数目不等的分子组成的。一般化合物的分子量是几十到几百，很少有上千的，这些称为的分子化合物。另一类化合物的至上千万，称为高分子化合物。
而这些高分子化合物在人类生活中的应用程度，广泛到让人吃惊的地步。下面，我们就从日常和医用两个方面来了解一下这种物质。
高分子材料的日常使用
►棉麻材料。图片来源：奇幻科学城
夏天人们总穿的棉麻质地的衣服，就属于成千上万种高分子材料之中的一类。
因为高分子的个体连接成长链，形状细长，分子间产生很大作用力而相互缠绕，形成了既有一定强度又有不同弹性的结构，因此极适宜做各种材料。
像家里用的涂料、橡胶，种类五花八门，都属于这一种，只是这些都十分的生活化。高分子材料还有更加先进的使用方式，比如我们下面会谈到的医学方面。
医用高分子材料
►图片来源：奇幻科学城
身边经常会有一些老年人或者心脏功能缺陷的患者们会接受心脏方面的手术。这种手术中就会用到医用的高分子材料。
当人体器官或组织因疾病或外伤受到损坏时，需要器官移植。然而，只有在很少的情况下，人体自身的器官（如少量皮肤）可以满足需要。
采用同种异体移植或异种移植，往往具有排异反应，严重时导致移植失败。在此情况下，人们自然设想利用其它材料修复或替代受损器官或组织。
其实很多人都思考过器官替代的问题。在上个世纪的很多动画片、电影里，都出现过因此问题诞生的科幻想象。《别让我走》、《逃出克隆岛》干脆就造出来一堆克隆体，以备它们的“主人”器官抱恙可以随时顶上。
►《逃出克隆岛》剧照。图片来源：奇幻科学城
高分子材料没有这么可怕的后果。从70年代始，高分子科学家和医学家积极开展合作研究，使医用高分子材料快速发展起来。至80年代以来，发达国家的医用高分子材料产业化迅速加快，基本形成了一个崭新的生物材料产业。
有统计显示，所有高分子材料制成的人工器官中，现今比较成功的有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心脏瓣膜、人工关节、人工骨、整形材料等。已取得重大研究成果，但还需不断完善的有人工肾、人工心脏、人工肺、人工胰脏、人工眼球、人造血液等。
►图片来源：奇幻科学城
截止目前全世界利用高分子材料在医学上应用的达90多个品种、1800余种制品。中国目前已有医用高分子材料60多种、 制品达400余种。
也许在不久的将来，《攻壳机动队》里的义体人技术将不再是天方夜谭，通过纳米、生物、信息、认知这四项技术，造出一个素子指日可待。
►《攻壳机动队》剧照。图片来源：奇幻科学城
非降解和可降解之分
医用高分子材料通过它们的性质和特点，可以分为非降解医用高分子材料和可降解医用高分子材料。它们两者在医疗过程中的使用方式是截然不同的。
非降解医用高分子材料主要用于人体软、硬组织修复和制造人工器官、人造血管、接触镜和黏结剂等。
►非降解医用高分子材料——人造血管。图片来源：奇幻科学城
而可降解医用高分子材料由于它能在生理环境中发生结构性破坏，并且降解产物能通过正常的新陈代谢被机体吸收或排出体外，主要是用于药物释放载体及非永久性植入器械。
►可降解医用高分子材料——心脏支架。图片来源：奇幻科学城
►视频来源：奇幻科学城
高分子材料的应用既广泛又重要，构成它的分子也让人着迷。分子无处不在，却不常为人所见。
►图片来源：奇幻科学城
本周五晚21:15，辽宁卫视《奇幻科学城》请到北京师范大学物理系李春密教授，为大家讲述“分子的奇幻世界”，从分子的运动讲到分子在生活中的运用方式。更多好玩有趣的知识，等待大家一起去探索。
►图片来源：奇幻科学城
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►图片来源：奇幻科学城
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原载微信公众号《奇幻科学城》，《知识分子》获授权刊载。
制版编辑：陈婧娴丨
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