密歇根大学与华盛顿大学合作成立生物材料中心

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2024年6月27日，密歇根大学新闻发布了一则关于一个新的生物材料中心的消息。该中心由密歇根大学和华盛顿大学（2024USNews美国大学排名：40）领导，并获得了美国国立卫生研究院（NIH）的资助，总金额为1050万美元。该中心旨在通过连接研究人员和提供种子资金，推动生物材料在医疗应用方面的发展，并支持边缘化研究人员。中心的领导者Lola Eniola-Adefeso和Kelly Stevens强调，生物材料领域需要吸纳更多来自计算、人工智能、活性材料和合成蛋白等领域的多样化人才，以加速研究进展。中心还计划通过资助少数族裔服务机构的学生和教师，解决生物材料领域的资源和机会不平等问题。中心将通过年度会议、在线交流平台和提供研究设施使用时间等方式，促进研究合作和创新。

这一消息不仅标志着生物材料研究领域的一个重要里程碑，也反映了美国大学在推动科学研究和社会公平方面的持续努力。密歇根大学和华盛顿大学的合作，结合了两所顶尖研究机构的资源和专业知识，为生物材料研究注入了新的活力。

密歇根大学和华盛顿大学在生物材料领域的合作

密歇根大学和华盛顿大学的合作并非偶然。两所大学在材料科学和生物医学工程领域都有着深厚的研究基础。美国国家科学基金会（NSF）最近宣布投资1.62亿美元，支持九个材料研究科学与工程中心（MRSECs）的发展，这些中心将致力于开发具有前所未有能力的材料，如能承受聚变反应堆高温的材料和能在量子层面处理信息的材料。NSF主任Sethuraman Panchanathan表示，这些中心将帮助美国在半导体、生物技术、量子信息等领域抓住新机遇，并推动关键新兴技术的发展。

2023年的MRSECs包括从田纳西州到华盛顿州的九个中心，旨在推动半导体、人工智能、生物技术、可持续能源存储、先进制造、量子计算等领域的研究。这些中心不仅将推动新的商业机会，还将培养下一代科学家和技术领导者。NSF数学和物理科学助理主任Sean L. Jones强调，自1970年代以来，MRSECs已经带来了无数突破，如形变材料和导电塑料。除了加速材料科学的进步，这些中心还将为数百名本科生和研究生提供培训，并通过STEM教育项目吸引K-12学生和教师。与初创企业和商业社区的合作将加速新材料从发现到商业化的过程。

在这些中心中，密歇根大学安娜堡分校的中心将专注于开发用于量子信息处理的新型层状材料和可回收的自愈合聚合物材料，而华盛顿大学的中心将开发可调磁性材料用于量子信息处理和传感。这些研究方向不仅与生物材料研究有着紧密的联系，也为两所大学在生物材料领域的合作奠定了坚实的基础。

NIH对生物材料研究的资助

美国国立卫生研究院（NIH）对生物材料研究的资助，进一步体现了这一领域的重要性。2024年6月27日，密歇根大学和华盛顿大学领导的一个新中心获得了NIH 1050万美元的资助，旨在通过研究网络和拨款减少不平等现象。这个名为“解锁人类生物材料”（HUB）的中心旨在推动具有潜在医疗应用的生物材料解决方案的发展。该中心将通过汇集研究人员并提供种子资金来启动项目。

HUB中心的领导者Lola Eniola-Adefeso和Kelly Stevens表示，生物材料领域需要吸纳边缘人才，以加速研究进展。中心计划通过资助少数族裔服务机构的学生和教师来解决这一问题，并通过年度会议和在线平台促进合作。此前，他们通过Genentech的50万美元拨款成功资助了10名黑人研究人员，证明了资金分配不均的问题。新的HUB中心将继续致力于民主化参与和资源获取。

生物材料研究中的多样性和包容性

多样性和包容性在生物材料研究中扮演着至关重要的角色。2023年12月7日，宾夕法尼亚州立大学材料研究所宣布，国家卫生研究院（NIH）提供的多样性研究补助金将资助该校博士生安吉·卡斯特罗（Angie Castro）的3D生物打印研究。卡斯特罗在Bio-Soft材料实验室（B-SMaL）工作，专注于为组织工程和再生医学开发颗粒支架。她的研究旨在通过3D生物打印技术在组织中创建有序的血管结构，以促进氧气和营养物质的输送，从而推进对动脉粥样硬化、高血压和外周动脉疾病等血管疾病的研究。

卡斯特罗的导师阿米尔·谢基（Amir Sheikhi）教授是该项目的主要研究者，他强调了多样性在STEM研究中的重要性，认为多样化的团队能够带来不同的视角和解决问题的方法，有助于公平分享研究成果。这一观点与HUB中心的目标不谋而合，即通过资助少数族裔服务机构的学生和教师，解决生物材料领域的资源和机会不平等问题。

跨学科方法在生物材料中的应用

生物材料研究的另一个重要趋势是跨学科方法的应用。2024年5月16日，芬兰VTT技术研究中心的研究团队在《先进材料》期刊上发表了一项开创性研究，提出了一种结合合成生物学、先进机器学习和计算技术的新方法，旨在加速生物材料的开发。该研究由高级研究科学家Pezhman Mohammadi领导，通过利用人工智能和合成生物学，显著加快了新型蛋白质材料的设计过程，从而在几个月内完成过去需要数年才能实现的开发。

研究团队使用机器学习算法高效筛选蛋白质结构，确定实验室合成的最佳候选者。新开发的生物材料有望在医疗注射剂和智能材料等高需求领域取代化石基材料，开启功能性和可持续性的新纪元。研究强调了仿生和全新设计策略的有效性，通过融合自然的蓝图来从头构建创新材料。Mohammadi指出，合成生物学不仅能复制自然材料的特性，还能根据特定需求进行增强，开辟了生物技术和材料科学创新的新视野。

这一研究汇集了包括波兰科学院、天普大学、南洋理工大学和阿尔托大学在内的多家机构的专家，展示了跨学科合作在应对全球挑战中的巨大潜力。展望未来，Mohammadi设想生物技术、生物精炼过程、自动化、合成生物学以及机器学习和人工智能的融合将彻底改变制造业，实现快速、精确的生物材料设计和生产，推动定制化和可持续生产方法的变革。