牙齿生物摩擦学机理研究
幼儿园保护牙齿
幼儿园保护牙齿小朋友，大家知道我们的牙齿为什么那么白吗？让我来告诉大家吧！我们每天都要刷牙。
因为我们的牙齿有很多细菌，如果不刷牙的话，细菌就会在我们的牙齿里面“安家落户”，我们的牙齿就会变黄，还会长出黑黑的“小洞洞”，这样会很痛的。
我们每天都要用牙膏刷牙。
因为牙膏可以让我们的牙齿变白，而且让我们的口气变得很清新。
我们每天都要用牙刷刷牙。
因为牙刷可以把我们牙齿之间的细菌给刷掉，这样我们的牙齿就会很健康了。
小朋友们，保护牙齿很重要哦！我们要养成每天刷牙的好习惯！引导幼儿乐于接受治疗。
鼓励、关心牙齿的健康发展。
请小朋友对着镜子看看自己的牙齿，数数你有几颗牙齿？请小朋友用手指摸一摸自己的牙齿，感觉一下你们的牙齿是硬的，还是软的？请小朋友看看老师的牙齿，老师现在有（）颗牙齿？数数老师的牙齿有几颗是硬的，几颗是软的？硬的牙齿叫做恒牙，软的牙齿叫做乳牙。
恒牙一般有30颗，乳牙一般有20颗。
我们的牙齿有什么作用呢？（引导幼儿自由讨论）请幼儿小结牙齿的作用。
我们的牙齿可以咬饼干，还可以帮助我们嚼碎食物，便于我们吞咽食物和说话发音等作用。
请幼儿吃饼干，吃完饼干后请幼儿说说你的牙齿有什么感觉？为什么会有这种感觉？（请幼儿自由讨论）请幼儿观看投影仪上的图片，看看图上的小朋友怎么了？（引导幼儿发现龋齿）师解释：我们把有龋齿的人的牙齿叫做虫牙，也叫蛀牙，是一种很常见的口腔疾病。
有了虫牙会非常疼痛，影响我们吃东西，甚至影响我们的身体健康。
得了虫牙以后要及时治疗，要经常刷牙，养成早晚刷牙的好习惯。
少吃甜食和零食，多吃水果和蔬菜。
预防虫牙最好的方法就是要保护好我们的牙齿，要养成良好的卫生习惯。
师：我们现在是在大班了，那我们小时候是什么样子呢？让我们一起来看看我们小时候的照片吧！你们看看小时候的你们的牙齿是什么样子的？（引导幼儿发现乳牙掉了，恒牙长了）师解释：我们小时候长的牙齿叫乳牙，乳牙比较小颗，也比较软一些。
当我们长大了，五六岁的时候乳牙就会掉落，在原来的位置上会长出另外一颗牙齿叫恒牙，恒牙比较大颗也比乳牙硬一些。
正畸矫治中的生物力学及生物学原理生
正畸矫治中的生物力学及生物学原理四川大学华西口腔医学院正畸教研室赵志河第一部分牙移动的生物力学一、力学基本概念（一）力、力矩和力偶1.力（Force）：力指物体间的相互机械作用。
使物体运动状态发生变化（外效应）或使物体发生变形（内效应）。
力为矢量，有三个基本要素:大小、方向和作用点。
2.力矩(Moment)：力的大小×力到旋转中心的垂直距离(力臂)该乘积取正负号以区别转动的方向，(一般以逆时针方向为正，反之为负)。
M=F×d（二）阻力中心和旋转中心1.阻力中心(Center of Resistance)：物体周围约束其运动的阻力的简化中心。
在自由空间中，物体的阻力中心即是其质心。
在重力场中，物体的阻力中心即是其重心。
受约束的物体(如牙槽骨中的牙)其阻力中心决定于周围环境的约束状态。
牙根长度、形状、数目、牙槽嵴顶高度影响牙周面积决定阻力中心位置•单根牙：牙长轴上，牙根冠向1/3与中1/3之间（约冠向2/5 ）•多根牙：根分叉下根下1-2mm处。
组牙的阻力中心（了解）2.旋转中心(Center of Rotation)：物体在外力作用下转动时所围绕的点。
旋转中心随外力及力矩的变化而变化。
阻力中心是物体固有的，不变的。
与外力的大小、方向、作用点和力矩的大小无关旋转中心是可变的，随外力的改变而改变二、正畸牙移动的类型（一）正畸牙移动的类型1.倾斜移动(tipping movement):牙冠与牙根作相反方向移动（最常见）。
2.整体移动(bodily movement)：牙冠与牙根作相同方向等距离移动。
3.控根移动(controlling root movement)：牙冠不动而牙根移动。
（1）转矩(torque)：唇(颊)舌向控根移动（2）竖直(upright)：近远中向控根移动4.垂直移动(vertical movement)：整体移动另一形式。
⑴伸出移动(extrusion movement)：向he方垂直移动⑵压入移动(intrusion movement)：向根方垂直移动。
正畸牙移动的生物学基础
正畸牙移动的生物学基础
正畸牙移动是通过施加适当的力量，引起牙齿在齿槽骨中的位置变化，以改善咬合和牙齿的美观。
这个过程涉及到多种生物学基础和生理学机制。
以下是正畸牙移动的主要生物学基础：
1.骨吸收与沉积：正畸治疗中，施加在牙齿上的力量可以引起齿槽骨的吸收和沉积。
在受到压力的一侧，骨组织受到刺激，发生吸收；而在拉力的一侧，骨组织则发生沉积，从而实现牙齿位置的变化。
2.牙周膜的改变：牙齿周围有一层被称为牙周膜的组织，它包括纤维组织和血管。
在正畸治疗中，通过施加适当的力量，可以引起牙周膜的拉伸和压缩，从而促使齿槽骨的改变。
3.炎症与修复过程：牙齿移动可能引起局部炎症反应，包括局部的血液供应和细胞活性的改变。
这些炎症反应是正常的生理过程，有助于促使骨组织的改变和修复。
4.牙周膜细胞的活动：牙周膜中的成纤维细胞和骨吸收细胞对牙齿移动起着关键作用。
它们在受到力量刺激时会释放一些信号分子，如细胞因子，影响附近骨组织的代谢活动。
5.血液供应：牙齿的正常移动需要充足的血液供应，以确保细胞的新陈代谢和骨组织的生长。
血管的扩张和收缩对于维持正常的牙齿移动过程至关重要。
6.神经调控：牙齿的移动受到神经系统的调控。
神经元的活动可以影响血管舒缩和细胞活动，从而影响牙齿移动的速度和方向。
总体而言，正畸牙移动是一个复杂的生物学过程，涉及到多种组织和生理学机制的相互作用。
正畸治疗的成功需要综合考虑这些生物学基础，以确保对牙齿的适度力量施加，促使良好的移动和稳定的咬合关系。
生物摩擦学定义
生物摩擦学定义
生物摩擦学是研究生物体表面与环境接触时产生的摩擦现象的学科。
它关注生物体表面结构和性质对摩擦力的影响，以及生物体如何通过改变表面结构和性质来适应不同的环境摩擦条件。
生物摩擦学的研究对象可以是动物、植物、昆虫等生物体。
它通过对生物体表面的形态、结构和化学性质进行研究，来了解生物体如何在不同的环境条件下减少或增加摩擦力。
生物摩擦学的研究可以有多种应用，例如在仿生设计中，可以借鉴生物体表面的特殊结构和材料性质，来设计出具有低摩擦特性的新材料或涂层。
另外，生物摩擦学的研究也可以为机器人、交通工具的设计等领域提供指导，提高其在不同环境条件下的运动效率和能耗。
总之，生物摩擦学研究了生物体表面与环境接触时产生的摩擦现象，以及生物体如何通过适应表面结构和性质来减小或增加摩擦力的学科。
生物医学工程学在牙科医学中的重要应用
生物医学工程学在牙科医学中的重要应用牙科医学是一门研究口腔疾病的学科，对人类健康至关重要。
生物医学工程学作为一门交叉性学科，涵盖医学、生物学、物理学、化学、数学等多个领域。
在牙科医学领域中，生物医学工程学正发挥着越来越重要的作用。
本文将就生物医学工程学在牙科医学中的重要应用进行阐述。
一、牙齿的仿生学研究仿生学作为生物医学工程学中的重要分支之一，通过观察和模仿自然界中的生物来设计和制造新材料、新技术、新产品。
在牙齿的仿生学研究中，生物医学工程师通过深入了解自然界中牙齿的形态、结构、功能等特点，通过仿制自然界中的牙齿，设计出符合人体生理功能需求的人造牙齿。
二、口腔影像技术的发展与应用生物医学工程学在口腔影像技术的发展和应用中起到了至关重要的作用。
牙科医生通过对患者口腔的影像分析，可以更加准确地确定口腔病变的程度和范围，从而采取更加针对性的治疗方案。
生物医学工程师则通过开发和改进口腔影像设备，如牙科X射线机、CT机、口腔扫描仪等，使得口腔影像诊断技术更加高效、精确。
三、数字化牙科技术的应用数字化牙科技术是当下牙科医疗领域中的一项新兴技术。
生物医学工程师通过设计和制造数字化牙科设备，例如数字化口印、数字化义齿设计软件等，将传统的牙科技术数字化，提升了治疗精度和效率。
数字化技术可以在短时间内完成从口腔扫描到义齿设计、生产和植入的全过程，缩短了治疗周期，提高了患者的满意度和治疗效果。
四、口腔材料研究和开发生物医学工程师通过研究和开发各种口腔材料，如牙齿填充材料、牙槽骨替代材料、口腔种植材料、口腔支架及支架固定材料等，提高了牙科治疗的质量和效率。
这些材料旨在模拟人体牙齿、牙龈的天然构造，在口腔环境下有较好的生物力学性能与对组织的相容性，能够达到最佳的治疗效果。
五、计算机模拟技术的应用生物医学工程学的核心之一是计算机模拟技术，采用数学方法和物理模型来研究人体生理学和疾病的机制和治疗效应。
生物医学工程师通过口腔仿真技术，可以进行口腔工程领域的数字化建模、仿真分析和协同设计等方面的研究，提高治疗的效率和精度。
口腔正畸学第五章正畸治疗的生物机械原理
口腔正畸学第五章正畸治疗的生物机械原理正畸治疗是通过施加适当的力量作用于牙齿和颌骨，改变其位置和形态，从而达到矫正牙齿不正和颌面畸形的目的。
在正畸治疗中，生物机械原理起着至关重要的作用。
本文将从牙齿的运动、应力-应变关系以及牙槽骨的改建等方面，详细介绍正畸治疗的生物机械原理。
第一，牙齿的运动正畸治疗中，牙齿的运动可以分为平移、倾斜和旋转三种类型。
在施加外力时，牙齿首先会经历垂直骨破坏区（PDL构成的骨破坏区），然后是水平骨破坏区（骨断裂区）和张力骨复位区。
在这个过程中，牙齿会受到牙周膜（PDL）的压力和拉应力，牙槽骨会发生相应的改建和破坏。
第二，应力-应变关系应力是指单位面积上的力，应变是指单位长度上的变形量。
牙齿和颌骨在正畸治疗中会受到外力的作用，产生相应的应力。
应力-应变关系可以用来描述牙齿和颌骨在外力作用下的力学响应。
根据胶原纤维的材料特性，应力和应变之间的关系可以分为弹性、塑性和破裂三个阶段。
第三，牙槽骨的改建在正畸治疗过程中，牙齿的运动会导致牙槽骨的改建和重塑。
当牙齿迁移时，旧牙槽骨会被破坏并吸收，同时新牙槽骨会在合适的位置重新形成。
牙槽骨的改建过程受到多种因素的影响，如力的大小、方向、施力时间以及骨细胞的活性。
在正畸治疗中，力的大小和方向需要仔细调节，以达到最佳的牙齿运动效果。
力的大小应该足够，但不能太大，以免对牙周膜和牙齿造成不可逆的损伤。
力的方向应与牙齿所需要的运动方向一致，才能达到预期的矫正效果。
此外，施力时间和频率也对正畸治疗的效果有重要影响。
适度的力量施加时间能够刺激牙骨改建，促进牙齿运动的稳定。
而过长或过短的施力时间都会对牙齿的运动效果产生负面影响。
总结起来，正畸治疗的生物机械原理是通过施加适当的力量，改变牙齿和颌骨的位置和形态。
在该过程中，牙齿会经历不同的运动类型，牙周膜会受到应力和应变的影响，牙槽骨会发生改建和重塑。
因此，牙齿运动、应力-应变关系和牙槽骨改建是正畸治疗的基本原理，理解和应用这些生物机械原理对于正确进行正畸治疗非常重要。
磨齿现象的遗传因素及家族抗磨齿方案
磨齿现象的遗传因素及家族抗磨齿方案磨齿是一种常见的牙齿问题，主要表现为牙齿表面的磨损和磨平。
这个问题在很大程度上与个体的遗传因素有关。
在我们探讨磨齿现象的遗传因素之前，让我们先了解一下磨齿的原因和表现。
磨齿的原因可以是多方面的，包括咬合不正常、牙齿畸形、牙齿性质不良、非正常吃东西的习惯等。
这些因素会导致牙齿表面受到额外的摩擦和磨损，进而出现磨齿现象。
然而，磨齿现象与遗传因素之间也存在着密切的关系。
研究表明，磨齿往往会在某些家族中出现，并传递给下一代。
这意味着磨齿可能与特定基因的遗传有关。
基因是生物体内控制遗传特征的单位。
人体的牙齿生长和发育受到多个基因的调控，而这些基因可能会影响牙釉质的硬度、齿冠的形态和位置等与磨齿相关的因素。
在研究基因与磨齿之间的关系时，科学家们也发现一些具体的基因与磨齿现象之间的关联。
例如，TGFα基因的变异与牙釉质的形成和再生有关，进而影响牙齿的抗磨损能力。
另外，染色体上的基因多态性与牙冠的形态和齿位也存在一定的关系。
这些基因变异可能会导致牙齿表面的脱矿和易于磨损。
虽然遗传因素会增加个体患上磨齿的风险，但并不代表必然会出现磨齿。
环境因素也扮演着重要的角色。
因此，在家族中存在磨齿现象的人们，如果采取一些防护措施和调整习惯，仍然能够减少磨损的发生。
针对磨齿现象，我们提出了一些家族抗磨齿方案，旨在帮助家族成员有效预防和减轻磨齿问题。
首先，家庭成员应定期进行口腔检查和洗牙。
定期检查可以发现早期的磨齿征兆，包括牙釉质磨损、牙面出现裂纹等。
及早发现问题，可以采取及时的治疗和干预措施，防止磨齿进一步发展。
其次，应注意保持良好的口腔卫生习惯。
刷牙时，使用柔软的牙刷和温和的牙膏，轻柔地刷洗牙齿，避免过度刷牙和使用过硬的牙刷。
漱口时，选择温和的漱口水，避免含酒精的漱口水，以防牙齿受到进一步的伤害。
此外，家族成员要遵循适当的饮食习惯。
过于酸性和碱性的食物会损害牙釉质，因此要尽量避免食用过多的柠檬、醋等酸性食物，以及碱性较强的苏打水等碳酸饮料。
基于义齿材料的摩擦磨损加速寿命试验及寿命预测研究(可编辑)【专业版】
基于义齿材料的摩擦磨损加速寿命试验及寿命预测研究（可编辑）【专业版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）基于义齿材料的摩擦磨损加速寿命试验及寿命预测研究密级: 学校代码:10075分类号: 学号:20211651工学硕士学位论文基于义齿材料的摩擦磨损?加速寿命试验及寿命预测研究学位申请人: 耿建指导教师: 教授马力辉学位类别: 工学硕士学科专业: 测试计量技术及仪器授予单位: 河北大学答辩日期: 二○一三年六月Classified Index:CODE: 10075: NO: 20211651A Dissertation for the Degree of M.ScienceResearch of Friction and Wear-resistingTesting and Life Prediction Based on theDenture MaterialsCandidate: Geng JianSupervisor: Prof. Ma LihuiAcademic Degree Applied for: Master of EngineeringSpecialty:Measurement Technologyand InstrumentsUniversity: Hebei UniversityDate of Oral Examination: June, 2021 摘要摘要摩擦学越来越受到科研人员的重视,它已经遍布各个学科领域。
天然牙齿的摩擦副是一种特殊摩擦副,随着人们越来越重视牙齿健康,牙科修复材料摩擦学性能研究受到越来越多国内外学者的关注。
本文以义齿材料摩擦磨损为对象,分析了国内外有关义齿材料摩擦磨损的研究现状和发展趋势,并从义齿材料、摩擦磨损试验机、磨损性能分析以及寿命预测4个方面进行了研究分析。
在此基础上,设计开发球?盘接触式曲柄滑块往复式摩擦磨损试验机,并在此试验机上研究牙科用的自凝和热凝树脂球分别对自凝树脂板的摩擦磨损行为,根据此试验机的的测试数据,分析研究义齿材料的磨损性能及加速寿命。
正畸牙齿移动的生物学的理解
正畸牙齿移动的生物学的理解正畸牙齿移动的生物学其实挺有意思的。
想象一下，嘴里那一排整齐的牙齿就像是一群小士兵，整齐划一地站在战场上。
它们在队列中互相挤来挤去，努力保持阵形。
可是，谁说这群小士兵不可以换个地方呢？这就是正畸的奥秘所在。
我们要把它们移到更理想的位置，听起来是不是有点像魔法？这背后有不少生物学的小秘密。
先来聊聊牙齿的构造。
牙齿并不是孤立存在的，周围有一层叫做牙周膜的东西，像个温柔的护卫。
这个膜里有各种神经和血管，就像牙齿的“生命线”。
每当我们用力咬东西，这层膜就会感受到压力，然后把信号传给我们的牙槽骨，告诉它“嘿，来点变化吧！”于是，牙槽骨就开始忙着工作，按照需要重新塑形，给牙齿腾出空间。
简直就像是在为小士兵们铺路，让他们在战场上自由驰骋。
说到这里，不得不提到牙齿移动的力量。
这可不是凭空而来的。
得益于正畸器械的帮助，比如牙套、隐形矫正器等等。
牙套就像是一位耐心的老师，默默地教导牙齿，告诉它们如何排列得更加整齐。
每当施加一定的力量，牙齿就会慢慢朝着新的方向移动。
可能一开始它们会有点抗拒，甚至会有些不舒服，但慢慢地，它们就会适应这种新变化，就像小孩子接受新知识一样。
牙齿的移动可不是说动就能动的。
这个过程需要时间，正如“冰冻三尺非一日之寒”，牙齿的移动也是个循序渐进的过程。
每一次调整都是在给牙齿重新定位，既要考虑到整体的美观，也要兼顾咬合的功能。
牙齿不是单打独斗的，它们是一支团队，得齐心协力才能达到最佳效果。
在这个过程中，我们的身体也在默默奉献。
骨头会根据压力变化重新塑造，甚至会生成新的骨质。
听起来是不是有点像科幻片里的情节？实际上，生物学真的是很神奇的。
我们的身体有自我调节的能力，牙齿在移动时，牙周膜的细胞会不断再生，保持牙齿的健康。
就像是给牙齿开了一扇新窗，让它们可以享受更好的生活。
有些朋友可能会好奇，为什么有些人做正畸后效果特别好，而有些人却需要很长时间才能见到效果。
这其实和每个人的生理结构、年龄、牙齿状况等等都有关系。
全口义齿人工牙排列的机械力学和生物力学原则
全口义齿人工牙排列的机械力学和生物力学原则全口义齿，也称为完全义齿或全口修复，是将人工牙齿安装在缺失的全部牙齿上，以恢复牙齿功能和美观，提高患者咬合和口腔健康。
人工牙齿的排列需要遵循机械力学和生物力学原则，以确保它们的稳定性、舒适性和耐用性。
机械力学原则指的是在全口义齿的设计和排列过程中考虑到力学因素，以确保整体牙齿的稳定性和均匀承载力。
全口义齿需要根据患者的个体情况进行定制，包括患者的咬合力、骨质状况和口腔解剖结构等。
首先，全口义齿的排列需要考虑咬合力的均匀分布。
咬合力是指咀嚼食物时对牙齿施加的压力。
在全口义齿中，咬合力应该能够均匀地分布在全部人工牙齿上，避免过大的局部力量导致牙齿松动或脱落。
为了实现均匀分布的咬合力，需要合理安排人工牙齿的位置、角度和高度，并确保咬合面的接触良好。
其次，全口义齿的排列需要考虑骨质状况和咀嚼力的传递。
骨质是支持牙齿的重要组成部分，全口义齿需要根据患者的骨质状况来选择适当的人工牙齿材料以及骨质密度的调整。
在咀嚼过程中，咀嚼力需要通过人工牙齿传递到支持骨质上，因此人工牙齿的位置和对骨质的负荷分布需要合理安排，以确保牙齿的稳定性和支撑力。
此外，全口义齿的排列还需要考虑口腔解剖结构。
口腔中有舌头、颊粘膜和唾液腺等解剖结构，这些结构对全口义齿的设计和排列有一定影响。
人工牙齿的位置和形状应充分考虑到这些解剖结构的存在，以确保患者的舒适感和咬合功能的恢复。
生物力学原则则强调全口义齿的排列需要符合口腔生物力学的原理，即在咬合和咀嚼过程中，人工牙齿和支持组织之间应保持适当的接触和力学关系。
这样可以减少对牙齿和牙床的不适感，并提高咀嚼效率。
在全口义齿的排列中，生物力学原则涉及到人工牙齿的形状、大小和对支持组织的作用力分布。
首先，人工牙齿的形状应该与自然牙齿相似，以确保在咀嚼过程中的牙齿表面接触良好。
其次，人工牙齿的大小应适中，避免过大或过小对支持组织造成额外的压力或摩擦。
最后，人工牙齿在咬合和咀嚼过程中需要与对颌骨的力学关系配合良好，以确保稳定性和舒适性。
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国家自然科学奖申报项目公示 1、 项目名称 牙齿生物摩擦学机理研究
2、推荐专家意见 推荐专家1：雒建斌院士（清华大学）；学科专业：机械工程 生物摩擦学是机械工程领域的重点研究方向之一。该项目面向生物器官耐磨奥秘的前沿探索，以及老龄化、疾病等带来的大量修复牙的增寿问题，把鲜有涉足、研究难度大的人类牙齿摩擦副作为研究对象，工医结合，对牙齿生物摩擦学机理开展了深入系统的研究，历时长达15年，取得了如下重要创新成果：建立了一套自成体系的牙齿摩擦学研究方法，发现多级抗磨的材料组成和结构是牙齿具有优异耐磨性的内在因素；发现牙齿材料自润滑和唾液膜润滑的协同机制是牙齿减摩的重要途径，再矿化是牙齿磨蚀表面自修复的重要机制，内外协同作用是保障牙齿摩擦副长期服役的根本原因；在此基础上，提出了材料、结构、润滑、自修复等多因素协同作用的减摩抗磨仿生设计方法，研制了仿生人工牙，建立了牙齿修复的若干减摩抗磨设计准则，相关成果已得到临床验证和转化实施，具有重要应用推广价值。 作为摩擦学同行和责任推荐专家，据本人对该团队的了解，该项目已被多个国外研究机构跟踪研究，取得的实验数据已被他人采纳并作为进一步分析计算的依据，相关成果得到国内外同行的高度评价；我确信该项目是我国摩擦学领域独立开展研究取得的、最具国际学术影响力的若干代表性成果之一，它开拓了生物摩擦学的新方向，引领了牙齿生物摩擦学研究的发展，颇具特色，整体处于国际领先水平，为进一步提升我国摩擦学研究的国际学术地位作出了重要贡献。 该项目部分成果已获2012年度教育部自然科学奖一等奖。
推荐等级：国家自然科学奖二等奖
推荐专家2：任露泉院士（吉林大学）；学科专业：机械工程 漫长进化造就了许多生物体或器官具有人类至今无法实现的各种奇特性能，而形似而神不似常常是工程仿生存在的一个瓶颈问题，其关键在于人们没有全面掌握仿生对象具有的特殊性能的形成机制，缺乏系统的基础研究。 该项目以揭示人类牙齿耐磨功能形成机制等为主要研究目标，对牙齿生物摩擦学机理开展了系统深入的研究，取得了重要创新成果：从牙釉质、釉柱到纳米纤维束，揭示了不同尺度下的牙齿摩擦磨损机制，发现了多级抗磨的材料组成和结构是牙齿具有优异耐磨性的内在因素；发现唾液和牙齿材料固有的微量水分及有机物具有协同润滑作用，为牙齿减摩抗磨提供重要支撑，再矿化可为牙齿酸蚀表面提供自修复保护，内外协同作用是保障牙齿摩擦副长期服役的根本原因。在基础上，该项目服务于牙齿局部修复或整体种植，研制了仿生人工牙，建立了牙齿修复的若干减摩抗磨设计准则，并得到临床验证和转化实施。 该项目视角独特、工医结合；从基础研究角度，旨在探索自然界的奥秘，为减摩抗磨的仿生设计开辟创新性途径；从应用角度，旨在提高人们的生活质量，为牙齿磨损的临床防治、新型修复牙的研发提供科学依据。发表的论著他引、评价情况以及团队负责人在该方向的学术地位显示，该项目丰富和发展了生物与仿生摩擦学理论，源创性强，在牙齿生物摩擦学研究领域整体处于国际领先水平。 该项目部分成果已获2012年度教育部自然科学奖一等奖。
推荐等级：国家自然科学奖二等奖
推荐专家3：郭东明院士（大连理工大学）；学科专业：机械工程 现代设计是制造业的灵魂，为何中国为制造大国而非制造强国，关键是因为相关设计的基础理论研究积累不足或数据严重缺乏，导致我国制造的包括医疗器械在内的部分高端装备及其零部件的服役使用寿命较低。 面对生物器官耐磨奥秘的前沿探索以及老龄化、疾病等带来的大量修复牙的延寿问题，该项目把人类牙齿摩擦副作为研究对象，对天然牙齿和若干典型牙科修复材料的生物摩擦学机理开展了深入系统的研究，取得的重要创新成果如下：揭示了不同尺度下的牙齿材料摩擦磨损机制，发现牙齿多级抗磨的材料组成和结构是其具有优异耐磨性的内在因素；发现协同润滑是牙齿减摩的重要途径，再矿化是牙齿磨蚀表面自修复的重要机制，内外协同作用是保障牙齿摩擦副长期服役的根本原因；基于牙齿的耐磨机制，提出了材料、结构、润滑、自修复等多因素协同减摩抗磨的仿生设计方法；研制了仿生人工牙，建立了牙齿修复的若干减摩抗磨设计准则，相关成果已得到临床验证和转化实施。 该项目工医结合，历时长；研究方法自成体系、成果系统完整，基础和应用研究相结合，丰富和发展了摩擦学设计理论体系。该项目得到国内外学者的高度评价，形成了富有特色的牙齿生物摩擦学研究方向，整体处于国际领先，在相关领域产生了重大的国际学术影响。 该项目部分成果已获2012年度教育部自然科学奖一等奖。
推荐等级：国家自然科学奖二等奖
3、项目简介 摩擦磨损是导致能源和材料消耗、装备运行失效的重要原因，而向自然学习则是减摩抗磨设计的重要方向。牙齿，就是一个典型的具有优异耐磨性能的生物器官，而人们对其耐磨功能形成机制知之甚少；同时，由于老龄化等原因，仅我国就有逾5亿人牙齿缺失有待修复，然而由于缺乏对牙齿生物摩擦学机理的系统了解，各种修复牙的综合性能亟待极大提高。开展对牙齿摩擦学问题的系统深入研究，不仅可以揭示牙齿耐磨的奥秘，丰富和发展生物与仿生摩擦学理论体系，为减摩抗磨的仿生设计开辟创新性途径，而且对牙齿过度磨损的临床防治、新型修复体的研发具有重要的应用价值。主要创新成果如下： 1．针对牙齿独特的多级结构特性，结合宏微观试验分析手段，创立了一套自成体系的牙齿生物摩擦学研究方法；从牙釉质、釉柱到纳米纤维束，揭示了牙齿材料在不同尺度下的摩擦磨损机制，建立了牙齿宏/微观结构与其优异耐磨性的构性关系；研究发现并验证了多级抗磨的材料组成和结构是牙齿具有优异耐磨性的内在因素。 2．发现牙齿表面唾液蛋白吸附膜和牙釉质内微量水分及有机物的协同润滑是牙齿减摩的重要机制，再矿化是牙齿磨蚀表面自修复的重要途径，两者的协同作用是牙齿摩擦副长期服役的可靠保障。 3．基于牙齿的耐磨机制，提出了材料、结构、润滑、自修复等多因素协同减摩抗磨的仿生设计方法；从材料组成和结构设计等角度,研制了仿生人工牙，建立了修复牙的若干减摩抗磨设计准则，相关成果已得到临床验证和转化实施。 第三方客观评价显示，该项目在国际上开拓并形成了牙齿生物摩擦学这一特色鲜明的学科方向，引领了该方向的研究发展：该项目负责人应邀作为该领域的“杰出权威”，为英国皇家物理学会会刊撰写专题评述封面论文，被认为“在世界范围内为该专题的进步作出了重要贡献”；由Springer出版的该领域的首部专著《Dental Biotribology》被同行专家称为“一部由国际公认学者撰写的适时而又权威之作”，国际生物摩擦学创始人、英国皇家学会院士D. Dowson称是“对（生物摩擦学）这一快速发展的重要领域的一个正确和可喜拓展”；作为该领域的代表性学者，36次应邀作为召集人或特邀专家出版专辑、作邀请报告或撰写特邀论文、组织或参与组织召开专业学术会议等；与Elsevier出版集团合作创建并担任主编的《Biosurface and Biotriblogy》期刊入选中国科技期刊国际影响力提升计划。 该项目发表SCI收录相关论文79篇；8篇代表性论文总他引551次，其中被美、英、澳等国院士在内的专家学者SCI他引251次，涉及96种SCI检索期刊、42个国家和地区；该项目负责人连续2年入选Elsevier发布的机械工程学科中国高被引学者；部分成果获2012年度教育部自然科学奖一等奖。
4、客观评价 该项目发表相关论著168篇（部），其中SCI收录79篇；8篇代表性论文（附件1-8）被他人引用551次，其中被美、英、澳等国院士在内的专家学者SCI他引251次，涉及96种SCI检索期刊、42个国家和地区（附件17）；五位主要完成人在国内外重要学术会议上累计作邀请报告39次，获发明专利5项。 1．有关该项目的总体评价 2008年，针对牙齿材料摩擦学这一“当前具有浓厚兴趣的领域”，应英国皇家物理学会会刊（D）的邀请，项目负责人作为该领域的“杰出权威（an eminent authority）”（附件20）为该期刊撰写专题评述封面论文；该论文被认为“在世界范围内为该专题的进步作出了重要贡献”，并入选为该学会系列期刊中季度下载率超过250次的前10％论文（附件21）。 2013年，由Springer出版的该领域的首部专著《Dental Biotribology》被国际同行专家称之为“一部出自中国的国际公认的学者撰写的及时而又权威之作”（附件22）；国际生物摩擦学学科创始人、英国皇家学会院士Dowson教授在为该书亲自撰写的序言中称“是对（生物摩擦学）这一快速发展的重要领域的一个正确和可喜的拓展。…这是一项具有挑战性的艰巨工作，…让（牙科）病人受益”（附件23）；出版仅半年就被他人付费下载1070次（附件24）。 相关成果“牙齿磨损机理及抑制研究”获得2012年度教育部自然科学奖一等奖（附件25）。
2.代表性论文他引情况 检索显示，论文他引不仅呈现较大篇幅或多篇论文被同一论文引用的特点，而且建立的实验研究方法已被国际上较多研究机构采纳和跟踪研究，获得的实验数据或结论得到他人较系统介绍或验证，成为他人进一步分析和计算的依据。
在检索到的工程类、医学类的他人发表的3篇综述性论文中，该项目被列为主要内容之一进行了较大篇幅的介绍或多篇论文被引用；2005年英国工程摩擦学学报主编、谢菲尔德大学教授R. Dwyer-Joyce在其题为“人类牙齿磨损的摩擦学展望”的评述论文中大篇幅引用该项目2篇论文（包括原图3幅），详细介绍了该项目在实验研究方法、宏观尺度下的耐磨性能及构性关系方面的成果（附件9）；2012年新西兰奥塔哥大学牙科医学院M.V. Swain教授团队在《Oral Rehabilitation》上发表的综述论文中引用该项目5篇代表性论文，重点介绍了该项目的体外模拟实验方法、唾液吸附及食物方面的成果（附件10）；2012年法国波尔多大学B. Maureille教授团队在《Archives of Oral Biology》上发表一篇综述论文中引用3篇论文(其中代表性论文1篇)，主要介绍了该项目的宏介观尺度下的牙齿耐磨性能与牙釉层、牙本质层，与釉柱、釉间质的关系等（附件11）。
澳大利亚新南威尔士大学M. Hoffman院士团队一直高度关注和跟踪该项目的工作，2010年以来在他们发表的系列论文中每篇均引用该项目的多篇论文并进行较大篇幅的介绍，包括该项目建立的牙齿摩擦学实验方法、耐磨机制、唾液润滑、酸蚀影响与再矿化修复等，相关成果已成为他们进一步研究和比较的重要依据之一；附件12就是其中之一，引用了4篇代表性论文。2014年美国国家标准技术研究所、美国工程院院士B.R. Lawn教授在其牙釉质磨损率预测模型的研究论文中将该项目关于球面接触的牙釉质磨损量与位移、载荷之间的关系作为验证其理论模型的主要证据之一（附件13）。2011年奥地利、德国、美国等学者联