著名生物工程学家、生物力学之父冯元桢先生辞世

当地时间 12 月 15 日,世界生物力学之父、首批我国科学院外籍院士冯元桢老先生,于美国圣迭戈加州大学雅各布医院(UCSD Jacobs Hospital)安详离世。

跨过 100 载的光辉年月虽已暂停,但冯老先生的人生传奇永不谢幕,从航空学权威富丽回身至世界生物力学之父,他的终身远比戏曲精彩。

著名生物工程学家、生物力学之父冯元桢先生辞世

图片来历:微博截图

生物力学(biomechanics)是应用力学原理和办法对生物体中的力学问题定量研讨的生物物理学分支,研讨对象包含之广,从生物整体到系统、器官(包含血液、体液、脏器、骨骼等),从鸟飞、鱼游、鞭毛和纤毛运动到植物体液的输运等,极大地推进了力学和安排学、生理学、医学相结合。

学医的同学想必对此不会陌生,椎间盘蜕变、脊椎纠正、心脏辅佐装置等与生物力学息息相关。作为「生物力学」之父,冯元桢老先生可谓是天时地利人和的代表。

巨星陨落,全世界同悲,笔者带大家去回忆一下老先生的传奇璀璨人生。

充溢传奇色彩的求学时光

1919 年,冯元桢出生于江苏常州的一个书香之家,彼时国家动乱,个人命运如同浮萍。初中一年级时,日军发起九一八事变;二年级时,日军侵略上海,全家离乡背井开端逃亡。

1937 年冯元桢进入中央大学航空学专业学习,青少年时期的回忆让他深知我国生计最需求的就是飞机。

世事变迁,赤子之心永不褪色。1943 年他迎来人生的第一次转机,美国供给了 20 个研讨生资助名额,冯元桢告别爸爸妈妈、远渡重洋,开端异国进修之路。

中间经历了路程延误与奖学金转赠他人等各种挫折与磨难,眼看留学期望失败。

幸而 Ernie Sechler 慧眼识珠,为其供给了一份助理教授的作业,他们在飞机后掠翼规划、壳体委曲、ICBM 根底硬化、火箭结构、燃油晃荡等多个方向有着密切的协作,奠定了他在航空学范畴的坚实根底。

1948 年他以特殊的意志和优异的成果取得加州理工大学航空工程与数学的博士学位,并留校任教。

1955 年,他出书了力学与工程学专著 《Theory of Aero-elasticity》,一举成为了航天航空范畴的佼佼者。 这一年,他 36 岁。

充溢传奇色彩的转行之路

母亲病重,偶然进入生理学范畴

1957 年,留在我国的母亲身患沉痾,身为人子却不能服侍床前,冯元桢的内心万分折磨。

为尽己所能,他开端研讨生理学,搜集很多文献资料,并寄给国内的医师,期望自己在母亲生病的时分能供给一些正确的建议给她。

科学家的眼光是敏锐且超前的,在阅览生理学著作的过程中,具有工程力学常识布景的冯元桢看到了一般生理学家未曾注意的东西。他发现当人体血压变化时,血管会很快自我重塑。

一般,血管的内壁会自动增厚,在两到三天内其厚度增加一倍。然后血管外壁随之变厚,约于 10 天内翻倍。此外,血管壁中的剩余应力也会改变。

他想,在人体运动和血液循环这些生理活动的过程中,内外力的作用都是不可或缺的,剩余应力的施加是否会引起疾病的产生呢?

壮士断腕,敞开新的职业生涯

冯元桢想要验证这个有趣的猜测,然而隔行如隔山,毫无人体生理学、解剖学、安排学布景的工学博士,要研讨医学问题谈何容易?

彼时他已年近五十,在航空学术圈内有着崇高的位置,为更好地进行医学研讨,他从加州理工大学航空系辞职,成为第一个也是唯一一个从这个系脱离并转行的人,到加州大学圣迭戈分校敞开自在的科研人生。

从零开端,从航空学专家到普通医学生

在身为名医的妻子 喻娴才 教授的支撑与鼓舞下,在两位出色的生理学家 SobinZewifach 的协作下,他从零开端,和一切医学实习生相同,学习人体解剖,驱车几百公里到医院参与病例讨论会,一步步学习活安排、器官的生理和力学机理。

研讨最繁忙时,半夜两三点睡觉是常事,一边阅览医学文献、一边照顾年幼的孩子是家常便饭。

很多人无法理解,为什么他要放弃航空学专家的身份,去涉足一个完全空白的范畴呢?会成功还是会失败,无人知晓。

著名生物工程学家、生物力学之父冯元桢先生辞世

图片来历:《医用生物力学》期刊,左一和左二是冯元桢夫妇

充溢传奇色彩的跨界研讨

填补了医学界的空白

冯元桢最初的研讨是从血液活动动力学入手,在他的实验室中,挂着一张人体肺部血管图,这是他最得意的作品。

当人体肺部血管受力反常时,可能会引起一种极为严重的疾病 —– 肺动脉高压。他将工程力学理论与病理过程有机一致,运用全新的视界去揭示人体血球、血管、微循环的奥妙,创始了闻名的「冯氏隧道理论」

在没有这张图之前,医师们并不知道人体肺部的血管散布状况,而这个问题被一位航天专家处理了。

创始性的作业令人刮目相看

在几乎不被人看好的状况下,通过多年白手起家的努力,冯元桢和他的实验室取得三个具有里程碑性质的成果:

  • 生物软安排本构联系的研讨;

  • 以肺毛细血流片层活动 (Sheet flow) 模型为中心的肺血活动力学规则的研讨;

  • 生物安排器官成长和应力的联系的研讨。

这些成果为临床疾病的确诊与医治供给了极大的帮助,解救了很多患者的宝贵生命。

1981 年起,他相继出书了 《生物力学—活安排的力学特性》《生物力学—血液循环》《生物力学—运动、活动、应力和成长》3 本一套的生物力学经典专著并被译为多国文字,这套专著的面世是生物力学学科发展的里程碑。

著名生物工程学家、生物力学之父冯元桢先生辞世

图片来历:冯元桢专著

冯元桢明确地提出了生物力学研讨前瞻性的路线、策略和目标,提出「应力 - 成长」理论

接下来的几十年,他取得多项令人难以望其项背的奖项:

  • 1975 年,世界微循环学会的 Landis 奖

  • 1976 年,美国土木工程学会的 von Karman 奖

  • 1978 年,美国机械工程师学会的 Lissner 奖

  • 1981 年,「百年大奖」

  • 1984 年,Worcester Reed Warner 奖

  • 1986 年,世界生物流变学会的 Poiseuille 奖

  • 1989 年,美国生物医学工程学会的 ALZA 奖

  • 1992 年,Timoshenko 奖

  • 1994 年,Melville 奖

  • 1998 年,美国工程院「奠基者奖」(Founders Award) 奖

  • 2000 年,美国科学最高荣誉美国科学奖,并由克林顿总统在白宫颁奖。

  • 2007 年,「拉斯奖」(Russ prize)(学术位置堪比诺贝尔奖),以赞誉他「辨别与确定人体安排的结构与功用,使之有助于伤口的预防及减轻」的卓越贡献。

著名生物工程学家、生物力学之父冯元桢先生辞世

图片来历:加州大学圣地亚哥分校官网

充溢传奇色彩的赤子之心

自从 1943 年脱离故乡后,冯元桢的心一直惦记着国家。他曾多次在世界学术会议的讲坛上骄傲地说:「我是我国人」,让全世界看到我国人的贡献与才智。

中美联系解冻之后,冯元桢是第一批来华访问的学者。1979 年,他事必躬亲,在现华中科技大学和重庆大学举行生物力学研习班,带来世界最新的科研动态,一起他无偿资助及指导国内年轻的科研作业者赴外进修。

他一共回国 16 次,培养了我国在这方面几乎一切的研讨人才,此外,他对台湾、香港、新加坡以及其他地区华人的科学与工程的发展推进也是竭尽全力,影响至巨。

在冯元桢的大力推进和热情关怀下,我国生物力学作为一门新兴的交叉学科在我国起步、蓬勃发展。

作为美籍华人、「六院院士」,冯元桢老先生赤子之心,可鉴日月,巨星陨落,全世界同悲。

今年,咱们失去了 32 位院士,他们在各个范畴里做出卓越贡献,极大地推进了我国科研事业的前进。他们忘却自我,从不计较个人得失,是真正的共和国脊柱。

斯人已逝,唯有思念。如果说人类前进是需求穿跳过黑暗路途,科学家们就是举着火把走在最前方的前锋者。

从航空权威到生物力学之父,冯元桢老先生的传奇人生永不谢幕,他的精力必将照射着咱们继续前行……

正文完
更多资讯,敬请关注「走访建筑」微信公众号😘
post-qrcode