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生物力学的发展与未来趋势————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 生物力学的发展与未来趋势张秋月(天津理工大学机械工程学院)摘要文章向刚刚接触生物力学的人简单介绍何为生物力学?生物力学的发展历程、生物力学的应用、生物力学未来的发展趋势。并且简单介绍了肌肉骨骼生物力学、心血管生物力学和细胞-分子生物力学的研究方向。关键字:生物力学;发展历程;发展;?生物力学是力学与生物学、生理学、医学等多种学科相互结合、相互渗透而形成的一门边缘、、组织、器官到细胞和分子等不同层次研究应力与运动、变形、流动及生长的关系。正如现代生物力学创始人冯元桢教授所指出的:“生物力学帮助我们了解生命,启发我们观察自然、,一种简单的工具,一种有价值的工具,一种不可缺少的工具,它也是生物学和工程科学一个重要的组成部分”。2、生物力学的发展历程生物力学作为一门独立的分支学科,是在20世纪60年代中叶兴起的。但研究生物力学的历史可以说是很早的。例如,1616年,英国生理学家哈维根据流体力学中的连续性原理,从理论上论证了血液循环的存在;到1661年,马尔皮基在解剖青蛙时,在蛙肺中看到了微循环的存在,证实了哈维的论断;1733年,英国生理学家黑尔斯测量了马的动脉血压,并且寻求血压与失血的关系,解释了心脏泵出的间歇流如何转化成血管中的连续流,并他在血液流动中引进了外周阻力概念,并正确指出:产生这种阻力的主要部位在细血管处。生物力学的兴起,除了促进生命科学的重大发展,特别是分子生物学的突破性成就之外,还促进了生物医学工程的迅速建立和发展。从发展的进程来看60年代中期至70年代是生物力学开创和奠基阶段,其特点是将力学方法和生理学、病理学、解剖学等方法相结合,研究组织和器官层次上的生命现象。80年代至90年代初,生物力学进人细胞范围,从医学、生物医学工程,扩展到生化工程、生物技术、细胞生物学等新的领域[1]。九十年代以来,生物力学研究深入到细胞分子水平,逐渐形成了一个新兴学科“力生物学”。力生物学是研究力学环境(刺激)对生物体健康、疾病或损伤的影响,研究生物体的力学信号感受和响应机制,阐明机体的力学过程与生物学过程如生长、重建、适应性变化和修复等之间的相互关系,从而发展有疗效的或有诊断意义的新技术。《生物力学》著作及其后的3卷集巨著出版至今,,科研单位不断兴起,:肌肉骨骼生物力学、心血管生物力学、细胞-分子生物力学等。,,特别是机械力学原理应用于临床医学。这个跨工程、医学的学科开始为临床骨科与相关基础研究做贡献。因为工程师般的专业与思考方式,骨科生物力学让一些原本束手无策的问题得以解决。肌肉骨骼模型,骨的适应性改建,软骨组织宏观与微观分析和实验研究,肌肉力量的预测,韧带和肌腱结构关系,功能解