生物醫學工程是壹門新興的綜合性學科。它是現代工程科學、物理科學和生命科學交織形成的壹個新的學科領域。65438-0979,美國國家科學顧問、倫斯勒多學科工程研究所生物力學實驗室主任毛昭憲教授率領美國第壹個生物醫學工程代表團來華。通過學術交流和訪問,對北京、廣州、成都的生物醫學工程發展起到了壹定的作用。次年,康應邀赴美國參加戈登生物工程與骨科科學研討會,開闊了視野,獲得了生物醫學工程的最新信息,萌發了應用現代工程科學和物理科學解決醫學和生物學問題的強烈願望。
康和華西醫科大學醫學教授吳共同倡導和推動了生物醫學工程和生物力學的研究。面對沒錢、沒人、沒設備的困難,他和幾個老師廢寢忘食地開始了研究工作。
壹方面,他四處奔走,爭取四川省科委、成都科技大學等相關部門對這壹新興學科的支持,邀請相關高校的理工科、醫學工作者為這壹學科的發展建言獻策;另壹方面,他致力於生物力學的研究。
從1979開始,在不到10年的時間裏,在康的帶領下,成都理工大學建立了大型生物力學實驗室,培養了壹支學術水平較高的科研隊伍,開設了生物流體力學、生物固體力學、運動生物力學和生物信息與控制等研究課題,形成了心血管血流動力學、心血管骨、軟組織和牙齒的生物力學及臨床應用;生物系統、力學仿真系統的信息、控制與數據處理承擔了15項國家和省重點研究項目,完成了壹批在國內外有影響的科學論文和成果,在國際學術會議上宣讀論文15次。醫用高分子材料、醫用熱解碳材料、人工器官等多個新興生物醫學工程分支學科在成都科技大學發展迅速,並與華西醫科大學等單位建立了長期穩定的合作關系。康與吳壹起,廣泛聯系四川省內高校和科研院所,組織成立了四川省生物醫學工程學會,創辦了《生物醫學工程》雜誌,聯合有關企業成立了四川省生物醫學工程研發中心。由於康在生物力學領域的創造性研究工作及其在中國生物力學領域的推廣,他已成為中國公認的生物力學學術帶頭人之壹。1983任中國理論與應用力學學會生物力學專業委員會第壹任主任委員,1985當選中國生物醫學工程學會第二屆常務理事,並擔任《中國生物醫學工程雜誌》副主編。曾任1985第二屆中日美生物力學國際會議中國代表團團長、1991第三屆中日美生物力學國際會議中方主席。1985年4月被接納為歐洲生物力學學會會員,並被特別邀請參加於1986年9月在聯邦德國召開的第五屆歐洲生物力學大會,在會上作報告並擔任執行主席。他在本次大會上作了心血管流體動力學的報告,首次提出了心臟瓣膜流體動力學學科的概念和內容,引起了歐洲生物力學界的關註。1986年4月,美籍華人教授兩次寫信給康,通知他作為壹名傑出的生物力學學者,當選為世界生物力學大會指導委員會委員。
正如現任生物力學專業委員會主任楊桂同在《第三屆全國生物力學學術會議論文集》序言中所寫:“我國生物力學的發展,還應感謝康先生的傑出貢獻。他成功領導了第壹屆生物力學專業委員會。在他的領導下,生物力學專業委員會的工作蓬勃發展,在國內外學術界起到了很好的作用,產生了很大的影響,使我國在國際生物力學的壹些學科中有了自己的壹席之地。這是眾所周知的。
心臟瓣膜開放的流體動力學研究
人工心臟瓣膜的發展
人體心臟中有四個微妙的組成部分——心臟瓣膜,是只允許血液向前流動,阻止血液向後流動的“瓣膜”,使心臟在心血管系統中起著血泵的作用。但當它們由於某種原因發生病變時,就會影響整個心臟的功能和效率,形成心臟瓣膜病。世界上每年有數百萬人患有這種疾病,因此研究心臟瓣膜的力學特性和運動規律具有重要的臨床和科學意義,特別是最近二三十年來,人工心臟瓣膜的問世為挽救重癥心臟瓣膜疾病患者的生命發揮了巨大作用。因此,人工心臟瓣膜流體動力學的研究已成為心臟瓣膜流體動力學中壹個極其活躍的研究領域。
從65438年到0979年,康和他的同事們剛剛開始向生物力學進軍的時候,就決定把心血管系統的血流動力學,特別是心臟瓣膜的血流動力學作為主要研究方向。
對心臟瓣膜自然關閉機制的研究始於20世紀70年代末。國際上壹些生物力學和生理學家提出了渦流理論、反向壓力梯度理論等六七種理論,目前仍有爭議,沒有壹種能完全解釋心臟瓣膜關閉運動的全過程。康黃振認為,單壹因素不可能在心臟瓣膜關閉的機制中發揮作用。經過研究,他和他的助手們提出了壹種新的綜合因素理論,該理論與模擬結果以及上述兩種理論的有效區域比較吻合。65438-0984,這項工作在應用力學和生物力學前沿問題國際研討會上受到國內外學者的關註。
在人工心臟瓣膜設計理論方面,在1983中,康及其同事提出了壹種新的機械人工心臟瓣膜設計理論——雙葉翼瓣,指出用翼流理論設計機械心臟瓣膜可以獲得更好的血流動力學特性。1983年5月,在武漢召開的第壹屆中、日、美生物力學國際研討會上,康報告了定常流和脈動流的理論結果和實驗結果。這份報告立即受到馮媛甄和毛昭憲等外國專家的稱贊。馮媛甄教授稱之為:“這是壹篇漂亮的論文...將翼理論引入心臟瓣膜設計,是壹種獨創的學術思想。”同年7月,他應邀在血液灌流與人工器官國際研討會上宣讀了論文《人工心臟白葉機械瓣設計理論研究》,進壹步闡述了這壹理論,引起了巨大反響。有外國專家認為:“雖然中國在這壹領域起步較晚,但發展迅速,已接近國際水平。”
圍繞人工心臟瓣膜的流體動力學研究,康和他的助手們還開展了血液循環系統的模擬理論和實驗研究。1984年提出了血液循環系統的“分布式-分段集中式三參數四單元模型”和壹套較為完整的設計理論和方法,並於1984年5月在濟南召開的第二屆全國生物醫學工程年會上宣讀了論文《脈動流模擬血液循環系統的設計理論與應用》。根據這壹理論,研制了模擬程度高、性能優良的人工心臟瓣膜脈動流模擬裝置和肺循環系統模擬實驗裝置。
1991年,康發表了第壹部系統專著《心臟瓣膜流體力學》,在國內外首次提出建立心臟瓣膜流體力學的體系框架。同年5438年6月+10月,應波蘭科學院邀請,赴華沙講授本學科。
康和他的助手們不僅致力於心臟瓣膜流體動力學的理論研究,還開展了人工心臟瓣膜的設計、研制和臨床應用。他們根據自己的兩瓣葉鉸接薄翼機械瓣膜設計理論,聯合成都理工大學和華西醫科大學組成跨學科聯合研究組,成功研制出具有先進血流動力學特性的新型人工機械心臟瓣膜,並已用於臨床試驗,為我國自主人工心臟瓣膜的研制做出了貢獻。與此同時,康·及其助手還在生物心臟瓣膜的流體力學理論和材料特性以及四川牦牛心包生物心臟瓣膜的研制等方面取得了成果。
傳授知識,教育人民
"為四化培養人才是我們教師義不容辭的責任."康經常這樣說。
康從小就積極教書育人。建國後,他到過許多學校,利用業余時間翻譯和撰寫了大量外文資料和教材。
1980他成為成都科技大學副校長後,依然堅持在教學壹線工作;1983年底,擔任副省長後,留任成都科技大學力學研究所所長,業余時間堅持指導研究生。白天在省政府工作,晚上經常有研究生找他咨詢。他說:“照顧好研究生是壹件很重要的事情。中國的事業還得靠這些年輕人來繼承。所以我知道的都及時教給他們,不知道的就引導他們學習,讓他們快速成長。”康不僅教授學生知識和技能,更註重培養學生的學風。他經常告訴學生,學風最重要的有三點:第壹,要有腳踏實地的精神;二是要有創意;三是要有堅韌的毅力。只有這樣,我們才能為科學事業做出貢獻。
在教書育人的工作中,他以嚴謹踏實的工作作風和高尚的黨員道德情操,以身作則,培養接班人。他願意無私地把所有新的想法和經驗奉獻給學生和同事。每次從國外回來,他都把各種資料和書籍交給教研室和實驗室,從不據為己有。
康心中只有國家和事業。他當上副省長後,省政府給了他壹套住房,使用面積比他學校住房大了近壹倍,設施也好了很多,但他堅持不要,因為住在學校搞科研更方便。在生活中,他更是簡樸節儉,克己奉公。1984年6月,他和壹個助理去美國旅遊三周,只花了54美元生活費。為了給國家節省外匯,他在國外講學和訪問時,經常住在學生宿舍,在小餐館吃飯。在他的幾次出訪中,他把多余的公雜費和生活費交給了國家。1991被四川省人大授予“優秀黨員”稱號。
在康的影響和帶領下,壹批中青年教師和研究生迅速成長起來。十幾年來,他指導的20多名研究生中,有兩人獲得博士學位,兩人在國外留學,其余都在生物醫學工程或相關工作崗位上奮戰。著名科學家白世義教授早年曾想把他留在美國,他對康說:“妳回國是對的!社會主義祖國確實是大有用武之地的廣闊天地。”康現年70多歲,現任四川省人大常委會副主任,中央副主席。為了四川省的科技教育和衛生事業,為了生物力學和生物醫學工程的發展,為了祖國的四個現代化,他還在竭盡全力地繼續探索,不斷進取。