20世纪30年代，科学家开始研制一种新型材料。它不是用来建造房屋，而是用来“修补”我们的身体的，这种材料就是生物医学替代材料。对生物医学替代材料的研究在近20年内得到了飞速发展，已被许多国家列为高新发展规划项目，并迅速成为竞争激烈的世界性高技术关键新材料的重要领域之一，对人类的健康生活和社会经济的发展，都具有重要的意义。
就像建房子需要水泥和钢筋一样，当病人的组织和器官发生病变、引起损伤或衰竭时，医生往往希望有合适的材料能够仿制或替代这些组织和器官，这就是生物医学替代材料。准确地讲，生物医学替代材料是一种对人体的细胞、组织和器官具有增强、替代、修复和再生作用的新型功能材料。生物医学替代材料的研究涉及材料学、生物学、医学、药学、物理学和化学等多种学科。从材料种类上看，虽然目前我们人类使用着数以亿计的各种材料，但生物医学替代材料却只有数百种，这是因为生物医学替代材料有一些特殊的要求。
概括地说，一种材料能作为生物医学替代材料必须满足三个基本要求：
首先是生物相容性，就是要求材料在使用期间，同它所在的生物有机体之间互相不产生有害作用。这是生物医学材料最基本的要求，也是区别于其他功能材料最基本的特点。实际上，绝对的生物相容是不存在的。一方面，生物机体是一个封闭的自协调平衡系统，对外来“异物”的入侵有一种天然本能的免疫排斥反应，所以生物的相容是指它们之间的不良作用要发生在相互可以控制的范围里。
其次，材料必须能够在生理环境的约束下发挥一定的生理功能，这被称为生物功能性，就是说仅仅不产生坏的影响还不够，还必须对机体有好的作用。比如人工代骨材料必须要能够支撑一定的重量，人工眼角膜材料要有一定的透光性和湿润性。
最后，材料还要有一定的可靠性，使用的时间较长甚至可以终身使用，不容易发生变形和破损，因为人不能像机器一样任意拆卸检修。
现在，生物替代医学材料已经得到了广泛的应用，并得到了医学、化学、材料学乃至经济学界人士的高度重视，但它距离人们的期望和要求还很远。因此，它仍然是一类正在高速发展的“未来材料”。