美丽的珍珠，需要耗时数年长成，而科学家们却成功在两周内“复制”了这一过程。10月11日，记者从中国科大了解到，该校俞书宏教授课题组制成了有高度相似化学成分、微观结构的人工合成珍珠母，这一突破性进展刊发在了国际权威学术期刊《科学》杂志上。
两周“复制”珍珠母 数年成长路
贝壳内层的珍珠母有独特而复杂的层状结构，它具备的超常硬度和韧性，人工合成材料通常无法兼得。
“天然珍珠母的形成过程很巧妙，贝壳首先在腔体内有特定有机材料构筑层状框架结构，层间填满富含蛋白质的胶状物质，然后在层间不断富集碳酸钙并使其矿化。”俞书宏团队相关负责人告诉记者，他们在实验室模拟了这一过程，并设计了一个“循环系统”，即通过一台作用类似于人体心脏的蠕动泵，不断向腔体内的框架里泵入饱和碳酸氢钙溶液，同时带出反应后的残余废料，在两周内就能“复制”珍珠母长达数年的自然形成过程，速度超其百倍。
通过模拟生物矿化过程合成人工珍珠母的步骤
天然珍珠层(左)与人工珍珠层(右)不同尺度的结构相似性
难成首饰 却能为病患带来福音
实验室制备出的这种人工材料，在成分和微观结构上均与天然珍珠母高度近似，在多个尺度上再现了天然珍珠母的微观等级结构和力学特性。而唯一的缺憾在于，还无法拥有天然珍珠的“晕彩”，再加上成本因素，暂时无法用于制作首饰。但这种人工合成珍珠母用于骨缺损修复领域则可能成为众多骨骼受损患者的福音。人类的骨骼和牙齿发育过程与珍珠母形成过程异曲同工，差别在于矿化的主要成分是羟基磷酸钙而非碳酸钙。运用类似的策略合成人工骨骼或牙齿，有望高度重现人体骨骼的强度和韧性，并因成分高度近似，可有效避免材料植入人体的排异反应，也免去了以前金属构件放入人体还要取出的痛苦。
“这种人工骨骼、牙齿具有广泛的应用前景，也是我们课题组目前正在致力于研究的课题之一。”俞书宏说。不仅如此，这种温和而便利的方法还可推广到其他材料体系，用于制备多种具有仿生结构和特殊功能的复合材料。
创新沃土让众木成林
成果屡屡登陆国际权威学术期刊《自然》、《科学》杂志，实验创新频频斩获国家科技奖等高含金量大奖……近年来，科大为创新创业提供沃土，通过资源的无障碍共享、 “科教结合”研究生培养模式一系列新政，让创新之树汇聚成林。
据悉，该校集中资源建设的理化科学等六大公共实验中心面向全校和社会开放共享，为每年500多个科研项目的顺利开展和1000余篇SCI、EI论文的发表起到了重要支撑作用，已经成为该校名副其实的科技创新“总装备部”。学校“搭台”，学科群“唱戏”，这种模式使各个分中心依托所在学院的学科特点，探索出适合自身的管理模式。
